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Einrichtung zur Messung der Dichte strömender Flüssigkeiten.
Die Erfindung betrifft jene Einrichtungen zur Messung der Dichte strömender Flüssigkeiten, bei denen die Höhenlage eines in der strömenden Flüssigkeit befindlichen Schwimmers auf eine Anzeige- oder Schreibeinrichtung übertragen wird. Da hier die auf den Schwimmer ausgeübten Verstellkräfte sehr gering sind, muss dafür Sorge getragen werden, dass die beim Messen auftretenden Widerstände und ebenso die Rückwirkungen der Anzeige- oder Schreibvorrichtung auf die Lage des Schwimmers gering, wenn möglich sogar praktisch gleich null gehalten werden. Ausserdem ist es aber für die einwandfreie Übertragung erforderlich, dass die Lage des Schwimmers genau festgelegt ist.
Die Erfindung geht von den bekannten Einrichtungen aus, bei denen der Schwimmerhals über den oberen Rand eines von einem Überlaufgefäss umgebenen Behälters ragt. Sie besteht darin, dass der Behälter oben in eine Düse endet, die den Schwimmerhals frei umgibt und so eng ist, dass der an ihrem Rande entstehende Flüssigkeitsmeniskus den Schwimmer in der Mitte der Düse festhält.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung in schematischer Darstellung.
An die Hauptleitung 1, durch welche die Flüssigkeit strömt, deren Dichte fortlaufend gemessen werden soll, ist mittels einer Zweigleitung 2 ein U- Rohr 3 angesc hlossen, in dessen erweitertem Schenkel')' ein Schwimmer 4 von der Gestalt einer über den Flüssigkeitsspiegel ragenden, am unteren Ende verdickten Spindel angeordnet ist. Zweckmässig wird die dem Rohr 3 zuströmende Flüssigkeit zunächst in an sich bekannter Weise durch eine Vorkammer 5 mit einem Überlauf 6 geleitet, der den Flüssigkeitsdruck in der Überlaufdüse 7 (s. unten) und damit die durchströmende Menge gleich halten soll.
Der Überlauf 6 ist in der Höhe verstellbar, um die Kalottenhöhe des Meniskus und damit die Überlaufmenge an der Düse 7 regeln zu können.
Im unteren Teile des Rohrsehenkels 3'ist eine Leitvorrichtung 26 angeordnet, die verhindert, dass der Flüssigkeitsstrom eine Stosswirkung in senkrechter Richtung unmittelbar auf den Schwimmer ausübt. Auf dem Schenkel 3'sitzt die Überlaufdüse 7, sie mündet in den Behälter 8, aus dem die Flüssigkeit fortgeleitet wird.
Die Düse 7 ist am oberen Ende zugeschärft, um ein genaues Zentrieren zu erhalten, und besteht aus einem die Flüssigkeit abstossenden Werkstoff, z. B. Speckstein. Infolgedessen bildet die Flüssigkeit am Überlauf einen Meniskus, durch den der Spindelhals 9 des Schwimmers 4 zentriert wird. Der Schwimmer 4 erhält zweckmässig tropfenförmige Gestalt, so dass die Strömung im Schenkel 3'keinen Einfluss auf seiner Höhenlage ausübt. Daher kann die Geschwindigkeit in dem Schenkel 3'so gross gehalten werden, dass sich Schwebstoffe nicht absetzen können.
Die Vorrichtung kann dadurch nicht nur für die Bestimmung der Dichte von homogenen Flüssigkeiten, sondern auch von Lösungen, Aufschwemmungen u. dgl. benutzt werden. Überdies wird durch Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit die Empfindlichkeit der Messeinrichtung erhöht.
Da der Spindelhals 9 in der Düse 7 reibungsfrei geführt wird und auch infolge des von der überlaufenden Flüssigkeit gebildeten Meniskus nicht am Rand der Düse anliegt, folgt der Schwimmer jeder Veränderung der Dichte der Flüssigkeit sofort und so genau, wie dies sonst nur bei feinsten geeichten Aräometern im Handbetrieb der Fall ist.
Die Messwerte können in der Weise aufgezeichnet werden, dass eine am oberen Ende des Schwimmers angebrachte Scheibe 18 durch ein Uhrwerk absatzweise an einen Streifen gedrückt wird. Die Schreibvorrichtung ist dabei zweckmässig derart ausgeführt, dass sie allseitig schreibt, beispielsweise also als eine mit Farbstoff getränkte,. zwischen zwei. Metallscheiben geklemmte Scheibe. Die Betätigung
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ist durch eine Fallbügeleinrichtung, einen Elektromagneten usw. möglich. Bei niehtexplosiven Flüssigkeiten kann auch das Verzeichnen der Dichte durch'Überspringen eines elektrischen Funkens vom Spindelhals auf die Anzeigevorrichtung bewirkt werden. Nach dem Kippen kehrt der Schwimmer durch die Meniskuszentrierung in die mittlere und senkrechte Lage zurück.
Bei allen diesen Enrichtungen ergibt sich nur eine punktförmige Aufzeichnung, auch muss der Schwimmer während des Aufzeichnen aus der Mittellage gebracht werden. Man kann aber auch Schreibvorrichtungen mit fortlaufendem Linienzug verwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Messung der Dichte strömender Flüssigkeiten mittels eines Schwimmers, dessen Hals über den oberen Rand eines von einem Überlaufgefäss umgebenen Behälters ragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter oben in eine Düse endet, die den Schwimmerhals frei umgibt und so eng ist, dass der an ihrem Rande entstehende Flüssigkeitsmeniskus den Schwimmer in der Mitte der Düse festhält.