<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des spezifischen Gewichtes von Flüssigkeiten
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein manometrisches Verfahren zur fortlaufenden Bestimmung des spezifischen Gewichtes von Flüssigkeiten, die in der Folge als #Messflüssigkeiten" be- zeichnet werden, wobei von der Differenz zwischen dem spezifischen Gewicht dieser Flüssigkeiten und dem spezifischen Gewicht einer Bezugsfüssigkeit
EMI1.1
verwenden muss ; ausserdem ist es möglich, in jedem
Zeitpunkt auf sehr einfache Weise die Nullstellung des Manometers zu kontrollieren.
Eine bekannte Methode zur Dichtemessung von Flüssigkeiten bedient sich ebenfalls eines Verglei- ches der Druckunterschiede, die ein Relaismedium in zwei verschiedenen Niveauböhen in der zu mes- senden Flüssigkeit einerseits und in einer Bezugs- flüssigkeit anderseits. hervorbringt. Als Relaisme- dium wird aber ein der Messflüssigkeit und der
Bezugsflüssigkeit unter verschiedenen Drücken bzw. in verschiedenen Mengen zugeführtes Gas benützt, wobei Dichteschwankungen der Messflüssigkeit durch entsprechende Anderungen des Messdruckes kompensiert werden müssen.
Gemäss der Erfindung wird jedoch eine Flüssigkeit als Relaismedium verwendet, die stets in gleichen Mengen zugeführt wird und eine spezielle Anpassung an Dichteänderungen der Messflüssigkeit während des Betriebes überfüssig macht.
Das neue Verfahren besteht somit darin dass in die Messflüssigkiet in zwei verschiedenen Niveauhöhen eine mit dieser MessHüssigkeit nicht misch- bare, als Manometerflüssigkeit dienende Flüssigkeit eingeführt wird, welche vorher in zwei verschiedenen Niveauhöhen in eine mit der Mancnnetergüs- sigkeit nicht mischbare Bezugsflüssigkeit eingeführt worden ist, die in zwei getrennten Behältern enthalten ist und auf die gleiche Temperatur wie die
EMI1.2
ManometerflüssigkeitEinführungsstellen der Manometerflüssigkeit in die Messflüssigkeit gehalten wird.
Bei Einhaltung eines derartigen Verhältnisses der Niveauhöhen ergibt sich, dass die gemessene Druckdifferenz Null ist, wenn das spezifische Gewicht der Messflüssigkeit gleich dem spezifischen Gewicht der Bezugsflüssigkeit ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann mit Hilfe einer in den Fig. l'und 2 dargestellten Vorrichtung ausgeführt werden. Es ist selbstverständlich, dass die Vorrichtung, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen,'verschiedentlich abgewandelt werden kann.
In Fig. 1 sind mit 1 und 2 zwei Zuführungsrohre für die Manometerflüssigkeit bezeichnet, deren Zufuhrmengen in jedem dieser Rohre mittels genau ausgewählter Kapillaren Cl und C2 konstant und gleich gehalten werden. Die Manometerflüssigkeit wird in die in Behältern 5 und 6 enthaltene Bezugsflüssigkeit mittels Rohren 3 und 4 eingeführt,
EMI1.3
den Behälter 9 angeordnet wodurch die Bezugs- flüssigkeit genau auf die gleiche Temperatur wie die Messflüssigkeit gebracht wird. Aus diesem Grun- de sollen die Behälter 5 und 6 in der Folge als "Ausgleichsbehälter" bezeichnet werden.
Nach dem Durchgang durch die Bezugsflüssigkeit verlässt die Manometerflüssigkeit den oberen Teil der Aus- gleichsbehälter 5 und 6 und wird in die im Behälter 9 enthaltene Messflüssigkeit mittels der Rohre 7 und 8 eingeführt, die bis zu Niveautiefen B und A eintauchen, die voneinander um die Niveaudifferenz h versohieden sind. Das Rohr 7, das den Ausgleichsbehälter 5 mit dem Behälter 9 verbindet, taucht in die Messflüssigkeit am tiefsten ein, wogegen das Zuleitungsrohr 3 der Manometerflüssigkeit in die im Ausgleichsbehälter 5 enthaltene Bezugsflüssigkeit weniger tief eingetaucht ist.
Das den Ausgleichsbehälter 6 mit dem Behälter 9 verbindende Rohr 8 und das die Manometerflüssigkeit in die im Ausgleichsbehälter 6 enthaltene Bezugsflüssigkeit einführende Zuleitungsrohr 4 sind hinsichtlich der Eintanchtiefen in umgekehrter Weise wie die Rohre 7 und 3 ausgebildet. Die Rohre 3 und 4 einerseits und die Rohre 7 und 8 anderseits sind derart angeordnet, dass die Differenz
<Desc/Clms Page number 2>
zwischen den Niveautiefen h1 und h2 gleich ist der Differenz zwischen den Niveaus A und B, d. h., dass
EMI2.1
EMI2.2
hälter durch ein Rohr 11 abgeführt.
Ein Manometer 12, das mit einem Absperrventil j ! 3 versehen ist, um das Flüssigkeitsniveau auf eine geeignete Höhe einzustellen, zeigt die Druckdifferenz an, die zwischen den Rohren 3 und 4 für die Einführung der Manometerflüssigkeit in die Ausgleichsbehälter 5 und 6 herrscht.
Die Bestimmung des spezifischen Gewichtes einer Flüssigkeit erfolgt in der nachstehend erläuterten Art :
Wenn mit M die am Manometer abgelesene Höhe der ManometerHüssigkeit, mit yr das spezifische Gewicht der Bezugsflüssigkeit, mit #a das zu bestimmende spezifische Gewicht der Mess- füssigkeit, mit fi das spezifische Gewicht der Manometerfüssigkeit,
mit C und D die Differenz zwischen den Niveauhöhen der Bezugsnüssigkeit in den Ausgleichsbehältern 5 und 6 und der Niveauhöhe der Messflüssigkeit im Behälter 9 und mit E und F der Abstand zwischen den Zuleitungs-
EMI2.3
EMI2.4
EMI2.5
demspezifische Gewicht ra der MessHiissigkeit dem spe- zifischen Gewicht #r der Bezugsflüssigkeit gleich ist, M=O wird, d. h. die beobachtete Druck. differenz Null ist.
Fig. 2 zeigt eine gleichartige Einrichtung mit einem zusätzlichen Behälter 14, der Bezugsfüssigkeit enthält und ebenfalls im Behälter 9 angeordnet ist. Dieser Behälter ermöglicht in jedem Zeitpunkt eine Kontrolle der Nullstellung des Manometers. Zu diesem Zwecke sind die Rohre 7 und 8 mit Dreiweghähnen 17 und 18 ausgestattet, durch welche der Zufluss der Manometerflüssigkeit zum Behälter 9 unterbrochen und diese Flüssigkeit durch symmetrisch zu den Rohren 7 und 8 angeordnete Rohre 15 und 16 in den Behälter 14 eingerührt werden kann. Die Eintauchtiefen der Rohre 15 und 16 in der Bezugsflüssigkeit sind wieder um die Niveauhöhendifferenz h voneinander verschieden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht in gleicher Weise nicht nur die fortlaufende Bestim-
EMI2.6
des spezifischenManometerflüssigkeit Wasser und als Bezugsnüssig- heit Quecksilber verwendet. In gleicher Weise kann auch die Konzentration von Salzlösungen oder von alkalischen Laugen bestimmt werden.
EMI2.7
Hin nDieVorrichtungweisteinenzylinurischenBehälter 9 auf, der die Messnussigkeit enthält, welche
EMI2.8
den Rohrstutzen 10 zu-und durch denBehälters 9 wird durch eine Tragplatte 19 gebildet, an weicher die beiden Ausglerchsbehälter 5 und 6 beiestigt sind ; sie bestehen aus Rohren, die auch am Boden des Behälters 9 befestigt sind. Die
Rohre 3 und 4 führen die Manometertlüssigkeit in die Ausgleichsbehälter 5 und 6 ein.
Diese Rohre und die in die Messnussigkeit eintauchenden Konrs
7 und 8, die sich in der Zeichnung decken, be- stehen aus Glas und sind mittels der nach Art von
Stopfbüchsenanschlüssen ausgebildeten Verschrau- 'bungen 25 an der Tragplatte 19 befestigt. Die
Verbindungen zwischen den Rohren 3 und 7 einer- seits und den Rohren 4 und 8 anderseits werden durch zwei (in der Zeichnung hintereinander lie- gende) Kanäle 27 gebildet, die durch die Trag- platte gebohrt sind. für das Bohren der beiden Ka- näle ist ein Hohlraum vorgesehen, der durch einen
Gewindepfropfen 20 verschlossen ist. Der Hohl- raum ermöglicht eine rasche Entfernung von Luft- blasen aus der Manometerllüssigkeit bei der Inbe- triebsetzung der Vorrichtung.
Die Ausgleichsbehäl- ter 5 und 6 sind am Boden des Behälters 9 mittels eines Anschlussstückes 22 befestigt, das durch eine
Gegenmutter festgespannt ist. DasAnschlussstück22 trägt seinerseits eine auf einen Metallbalg 26 ein- wirkende Einstellschraube 23 mit einer Gegen- mutter. Auf diese Weise kann eine Feinregelung der Nullpunktseinstellung des Manometers durch- geführt werden, indem beispielsweise in einem ge- gebenen Falle die Höhe des Quecksilberspiegels in den Ausgleichsbehältern 5 und 6 verändert wird.
Die Einstellschraube 23 ist durch eine Kappe 24 geschützt. Die Verbindungen mit dem Mano-
EMI2.9
<Desc/Clms Page number 3>
wie bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ausgeführt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Bestimmung des spezifischen Gewichtes von Flüssigkeiten durch Vergleich der Druckunterschiede, die ein Relaismedium in zwei verschiedenen Nweauhöhen in der zu messenden Flüssigkeit einerseits und in einer Bezugsflüssigkeit anderseits hervorbringt, dadurch gekennzeichnet, dass in die zu messende Flüssigkeit eine mit ihr nicht mischbare, als Manometertüssigkeit dienende Flüssigkeit in den zwei verschiedenen Niveauhöhen eingerührt wird, welche Manometerflüssigkeit vorher in eine mit ihr nicht mischbare Bezugsflüssigkeit in zwei verschiedenen Niveauhöhen eingeführt worden ist,
wobei die Bezugsflüssigkeit in zwei getrennten Behältern enthalten ist und auf die gleiche Temperatur wie die Messflüssigkeit gebracht wurde und wobei die Differenz zwischen den Niveauhöhen der Einführungsstellen der Manometerflüssigkeit in die Bezugsflüssigkeit gleich der Differenz zwischen den Niveanhöhen der Einführungsstellen der Manometerflüssigkeit in die Messflüssigkeit gehalten wird.
<Desc / Clms Page number 1>
Method and device for determining the specific gravity of liquids
The present invention relates to a manometric method for the continuous determination of the specific gravity of liquids, which will be referred to in the following as "measuring liquids", the difference between the specific gravity of these liquids and the specific gravity of a reference liquid
EMI1.1
must use; it is also possible in each
Time to check the zero position of the manometer in a very simple way.
A known method for measuring the density of liquids also makes use of a comparison of the pressure differences that a relay medium creates in two different levels in the liquid to be measured on the one hand and in a reference liquid on the other. brings forth. As a relay medium, however, one of the measuring liquid and the
Reference liquid is used under different pressures or gas supplied in different amounts, with density fluctuations in the measuring liquid having to be compensated for by corresponding changes in the measuring pressure.
According to the invention, however, a liquid is used as the relay medium, which is always supplied in the same quantities and which makes a special adaptation to changes in density of the measuring liquid during operation superfluous.
The new method thus consists in introducing a liquid that is not miscible with this measuring liquid and serving as a manometer liquid into the measuring liquid at two different levels, which liquid has previously been introduced at two different levels into a reference liquid that cannot be mixed with the man liquid, which is contained in two separate containers and at the same temperature as the
EMI1.2
Manometer fluid insertion points of the manometer fluid is held in the measuring fluid.
If such a ratio of the level heights is maintained, the result is that the measured pressure difference is zero when the specific weight of the measuring liquid is equal to the specific weight of the reference liquid.
The method according to the invention can be carried out with the aid of a device shown in FIGS. It goes without saying that the device can be modified in various ways without departing from the scope of the invention.
In Fig. 1, 1 and 2 denote two supply pipes for the manometer fluid, the supply quantities of which are kept constant and equal in each of these pipes by means of precisely selected capillaries C1 and C2. The pressure gauge liquid is introduced into the reference liquid contained in containers 5 and 6 by means of tubes 3 and 4,
EMI1.3
the container 9, whereby the reference liquid is brought to exactly the same temperature as the measuring liquid. For this reason, the tanks 5 and 6 are to be referred to in the following as "equalizing tanks".
After passing through the reference liquid, the pressure gauge liquid leaves the upper part of the equalizing containers 5 and 6 and is introduced into the measuring liquid contained in the container 9 by means of the tubes 7 and 8, which are immersed to level depths B and A, which differ from each other by the level difference h are different. The pipe 7, which connects the expansion tank 5 to the tank 9, is deepest in the measuring liquid, whereas the supply pipe 3 of the pressure gauge liquid is less deeply immersed in the reference liquid contained in the expansion tank 5.
The pipe 8 connecting the expansion tank 6 to the tank 9 and the supply pipe 4 introducing the pressure gauge fluid into the reference fluid contained in the expansion tank 6 are designed in the opposite way to the pipes 7 and 3 with regard to the depth of the tank. The tubes 3 and 4 on the one hand and the tubes 7 and 8 on the other hand are arranged in such a way that the difference
<Desc / Clms Page number 2>
between the level depths h1 and h2 is equal to the difference between the levels A and B, i.e. h. that
EMI2.1
EMI2.2
container discharged through a pipe 11.
A pressure gauge 12 with a shut-off valve j! 3 is provided in order to adjust the liquid level to a suitable height, indicates the pressure difference that prevails between the pipes 3 and 4 for the introduction of the pressure gauge liquid into the expansion tanks 5 and 6.
The specific gravity of a liquid is determined as follows:
If with M the height of the manometer liquid read on the manometer, with yr the specific weight of the reference liquid, with #a the specific weight of the measuring liquid to be determined, with fi the specific weight of the manometer liquid,
with C and D the difference between the level of the reference liquid in the equalizing tanks 5 and 6 and the level of the measuring liquid in the container 9 and with E and F the distance between the supply line
EMI2.3
EMI2.4
EMI2.5
the specific weight ra of the measurement liquid is equal to the specific weight #r of the reference liquid, M = O, d. H. the observed pressure. difference is zero.
FIG. 2 shows a similar device with an additional container 14 which contains reference liquid and is also arranged in the container 9. This container enables the zero position of the manometer to be checked at any time. For this purpose, the pipes 7 and 8 are equipped with three-way taps 17 and 18, through which the flow of the pressure gauge liquid to the container 9 is interrupted and this liquid can be stirred into the container 14 through pipes 15 and 16 arranged symmetrically to the pipes 7 and 8. The immersion depths of the tubes 15 and 16 in the reference liquid are again different from one another by the level difference h.
The method according to the invention enables in the same way not only the continuous determination
EMI2.6
of the specific pressure gauge liquid water and mercury as the reference liquid. The concentration of salt solutions or alkaline lyes can also be determined in the same way.
EMI2.7
The device has a cylindrical container 9 which contains the measuring nut, which
EMI2.8
the pipe socket 10 closes and through the container 9 is formed by a support plate 19 to which the two knockout containers 5 and 6 are attached; they consist of tubes which are also attached to the bottom of the container 9. The
Pipes 3 and 4 feed the pressure gauge liquid into the expansion tanks 5 and 6.
These pipes and the cones immersed in the measuring nut
7 and 8, which coincide in the drawing, are made of glass and are by means of the type of
Stuffing box connections formed screw connections 25 attached to the support plate 19. The
Connections between the tubes 3 and 7 on the one hand and the tubes 4 and 8 on the other hand are formed by two channels 27 (one behind the other in the drawing) which are drilled through the support plate. A cavity is provided for drilling the two channels through which a
Threaded plug 20 is closed. The cavity enables air bubbles to be removed quickly from the manometer liquid when the device is started up.
The compensating containers 5 and 6 are attached to the bottom of the container 9 by means of a connecting piece 22 which is connected by a
Lock nut is tightened. The connecting piece 22 for its part carries an adjusting screw 23 which acts on a metal bellows 26 and has a counter nut. In this way, fine adjustment of the zero point setting of the manometer can be carried out, for example by changing the height of the mercury level in the compensation tanks 5 and 6 in a given case.
The adjusting screw 23 is protected by a cap 24. The connections with the Mano-
EMI2.9
<Desc / Clms Page number 3>
as carried out in the device shown in FIG.
PATENT CLAIMS:
1. A method for determining the specific gravity of liquids by comparing the pressure differences that a relay medium produces at two different levels in the liquid to be measured on the one hand and in a reference liquid on the other hand, characterized in that in the liquid to be measured a non-miscible, liquid serving as pressure gauge liquid is stirred in at the two different levels, which pressure gauge liquid has previously been introduced into a reference liquid that cannot be mixed with it at two different levels,
wherein the reference liquid is contained in two separate containers and has been brought to the same temperature as the measuring liquid and wherein the difference between the levels of the points of introduction of the manometer liquid into the reference liquid is kept equal to the difference between the heights of the levels of the points of introduction of the manometer liquid into the measuring liquid.