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Luftpyrometer.
Es ist bekannt, Wärmemes8ungen dadurch auszuführen, dass man eine bestimmt abgemessene für jede Messung gleichbleibende Luftmenge von bekannter Temperatur t, in einen der zu niessenden Temperatur t2 ausgesetzten Messraum hineipresst und die dabei eintretende Luft-
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der eingepressten Aussenluftmenge und der Temperatur des die letztere aufnehmenden Messraumes benutzt.
Dieses bekannte Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, dass die einer Quecksilbersäule II entsprechenden Endmessspannungen bei grossen Temperaturdifferenzen t2-t1 z. B. bei Glühhitze t2 des Messraumes r2 die Luftspannungen in diesem Raum so gross werden, dass seine erglühten Wandungen leicht deformieren und die Messungen ungenau werden.
Diesem bekannten Verfahren gegenüber, das aber bei vorliegender Erfindung gleichfalls
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Dieses neue Verfahren nach vorliegender Erfindung besteht darin, dass die vor Beginn einer Messung im Pyrometer bezw. in einem Raum v, abgefangene Messluftmenge nicht wie bei
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eines Rohres 19 mit einem Behälter 17 für Quecksilber oder eine andere Flüssigkeit 18. Ferner kommuniziert der Messraum v2 durch Rohr 1 mit einem elastischen Rallme'Va, der z. B. eine Glocke sein kann, die in Quecksilber 3 eintaucht, das sich in einem Behälter 2 befindet.
Der Flusaigkeitabehalter 77 ist durch ein Rohr 16, in welchem ein Luftraum 75 eingeschaltet ist, mit einem Standrohr 12 verbunden, das einen intermittierenden Heber 13 besitzt.
Das Standrohr 12 kann in bestimmten Zeitabschnitten periodisch durch eine Vorrichtung gespeist werden, die aus einem mit Zufluss 14, Überlauf 22 und Abfluss 23 versehenen Wasserbehälter 27 sowie aus einem darunter befindlichen, mit intermittierendem Heber 25 versehenen Wassergefäss 24 besteht.
Der elastische Raum bezw. die Mess-bezw. Registrierglocke f :, ist durch eine Stange 4 mit einem Registrierhebel6 verbunden und in beliebiger Weise z. B. durch eine Gewicht 48 so belastet, dass er erst bei Eintritt eines bestimmten, einer Queeksilbersäule H das Gleichgewicht haltenden Pyrometerinnendruckes aus dem Quecksilber 3 herausgehoben wird, also jeder weiter noch sodann in ihn gelangenden Luftmenge ausweicht.
Der Registrier-bezw. Anzeigehebel 6 ist um eine Achse 5 drehbar und trägt mittels einer Verlängerung 7 und eines Gestänges 27 eine Anzahl Aneroidbarometerdosen 26 und mittels eines
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Fig. 2 zeigt eine Auafihrungsform des Luftpyrometers, bei welcher die Messluftmenge unmittelbar von der Mcssglocke abgefangen wird, welche wie diejenige der Fig. 1 wieder durch eine Stange 4 mit dem Registrierhpbe ! 6 verbunden ist, der ausser dem Schreibzeug 8, 9 einerseits noch das mit einem Zufluss 14 und einem intermittierenden Heber 13 versehene Wassergefäss 12 trägt, das auch mit einer periodischen Speisung 21-25 (Fig. 1) versehen sein kann.
Andererseits seiner Achse oder Schneide 5 trägt der Registrierhebel 6 mittels eines Biigels 7
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dosen 26. die durch ein Gestänge 27 mit zweiarmig übersetzten Hebeln 28 und 29 und durch einen Lenker 30 mit einem Gewicht 32 verbunden sind.
Der das Quecksilber 3 und die Glocke v1 enthaltende Behälter 2 kann von einem Kühloder Heizmantel33 umgeben sein, der von dem Kühl-oder Heizmittel in den Pfeilrichtungen 34, 35
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Das Pyrometer nach Fig. 1 wirkt wie folgt :
Steigt der atmosphärische äussere Luftdruck, so werden die Flächen der Aneroiddosen 26 mehr zusammengedrückt, wodurch der Schreibzeugbolzen 32 mittels des zweiarmigen Hebels 28 von der Hebeldrehachse 5 mehr entfernt wird, die Schreibfeder 9 also bei einem sonst gleichen Hebelwinkelausschlag einen grösseren Hub erhält, als bei niedrigerem Barometerstande.
Senkt der atmosphärische Luftdruck, so biegen sich die Aneroiddosen 26 infolge ihrer eigenen Elastizität entsprechend auf und nähern den Schreibzeugbolzen 32 der Hebeldrehachse 5, so dass die 8chrl'ibfeder 9 bei gleichem Ausschlagwinkel des Hebels 6 einen kleineren Hub erhält.
Die Aneroiddosen 26 regulieren mithin den Hub der Schreibfeder 9 entsprechend den barometrischenäusserenLuftdruckwechselnganzautomatich.
Ausser der Zeit einer Messung ist das Standrohr 12 und der Luftraum 15 wasserleer und das Quecksilber 18 im Gefäss 17 nimmt sein Ruheniveau M ein, das Rohr 20 ist dabei offen und alle inneren Pyrometerräume stehen jetzt in freier Verbindung mit der Aussenluft, also unter atmosphärischem Druck.
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Quecksilbersäule aufgestiegen, die der Säule II sowie der Wassersäule Ici das Gleichgewicht hält, die Messung ist jetzt beendet, da der Heber 13 ansetzt, die Wassersäule H1 und damit auch der Pyrometermessdruck wieder sinkt, bis nach dem völligen Aushebern des Standrohres 12 im Pyrometer wieder atmosphärischer Druck eintritt und dieses wieder für eine neue Messung bereit ist, welche beginnt, sobald der Heber 25 des Gefässes 24 ansetzt, das vom Gefässe 21 immer ganz gleichmässig gespeist wird, weil der Wasserstand in letzterem immer konstant bleibt, so dass sich also die einzelnen Wärmemessungen in gleichen Zeitabschnitten automatisch wiederholen.
Ist nun bei einem Messvorgang die Temperatur des Kanales [ der Temperatur t, der Aussenluft gleich, so findet ein Ausschlag der Registriervorrichtung nicht statt, d. h. die dabei im Pyrometerinnern eintretende Luftvolumenveränderung ist eine solche, dass die Messglocke v@ eben noch in ihrer Ruhelage verbleibt.
Ist jedoch grösser als tl, so tritt auch durch die Erwärmung der in den Raum t'g gelangenden Luft um t2-t1 eine Volumeuvermehrung unter der Glocke v, ein, der diese sodann ausweicht, mithin sich und damit auch die Registriervorrichtung
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um so mehr Luft unter die Glocke und um so weniger Luft von der Temperatur t1 in den Mess- raum gelangt, weil sie in diesem sofort auf die Temperatur t2 erwärmt wird. Es bleibt mithin bei diesem Pyrometer die in den Messraum v2 gepresste und dabei von der Temperatur t1 auf die Temperatur erwärmte Luftmenge nach dieser Erwärmung, abgeschen von der Volumen-
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Sobald das Standrohr 12 mit Wasser gefüllt und dabei in den Räumen 15, 16 und 17 eine Luftmenge abgefangen und verdichtet wird, so bewirkt diese Luftverdichtung ein Aufsteigen des Quecksilbers in die Rohre 19 und 20 sowie in den Raum v1, und zwar bis zur marke m. Hierbei wird die vorher im Raume t'l unter atmosphärischem Druck und unter der Temperatur t1 ab-
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gleicher Enddruck vorherrscht, weil die Drucksäule H1 stets die gleiche bleibt und auch die Belastung der Glocke durch das Gewicht 4a gleich bleibt. Aus dem gleichen Grunde bleibt auch für alle Messungen die Quecksilbersäule//immer die gleiche, weil sie dem inneren Enddruck im Pyrometer das Gleichgewicht hält.
Das Pyrometer der Ausführungsform nach Fig. 2 wirkt wie folgt :
Die Aneroiddosen 26 verstellen hier mittels Gestänge und Hebel 27, sur, 30, 29 das Gewicht 32 so, dass dieses bei steigendem atmosphärischem Luftdruck der Drehachse 5 des Registrierheberls 6 genähert, bei sinkendem Luftdruck aber dieser Achse mehr entfernt wird, wodurch der Schwerpunkt der schwingenden Registrierteile derart verlegt wird, dass das für alle Messungen gleich-
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durch eine eben so hohe bezw. lange Linie registriert wird. als bei geringerem Luftdruck.
Im gezeichneten Ruhezustand ist die Glocke ! etwas aus dem Quecksilber J ausgehohen
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raum t"gepresst wird.
Hat das Wasser den Scheitel des Hebers 13, das Gefäss 12 mithin ein bestimmtes grösseres
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Quecksilbersäule H, die ihre grösste Höhe erreicht, sobald auch das Wassergewicht in I sein Maximum erreicht hat, d. h. wenn der Heber 13 aussetzt.
In diesem Augenblick ist auch die Messung beendet, weil die Glocke ihren grössten Weg zurückgelegt hat, da ihr Innendruck eben auch wieder der Quecksilbersäule H das Gleichgewicht hält bezw. einesteils der Quecksilbersäule H, anderenteils der Wirkung des bis zum Heber 13 gefüllten Gefässes 12 das Gleichgewicht hält, also auch bei dieser Pyrometer, in dessen Inneren am Ende der Messung stets unter allen Temperaturdifferenzen ein Gleichgewichtszustand vorherrscht, der der Höhe der Quecksilber-
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je höher die Temperaturdifferenz t2-t1 ist, weil die aus der Glocke v, entweichende Luftmenge um so kleiner ist, je grösser die Temperaturdifferenz tu-tu ist.
Das Pyrometer nach beiden Figuren kann umgekehrt auch so eingerichtet werden, dass Luft aus dem Messraum u. in den Raum v1 abgesaugt, also von t2 auf t1 abgekühlt wird.
Darstellung und Beschreibung sind nur beispielsweise gegeben, es sind auch andere Ausführungsformen möglich, insbesondere können die Hebel 6 usw. durch äquivalente Mittel, Rollen, Scheiben usw. ersetzt werden. Die Aneroiddosen können auch durch andere durch Luftdruckwechsel beeinflusste Hohlkörper ersetzt werden.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Luftpyrometer, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfluss der äusseren atmosphärischen Luftdruckwechsel auf die Messvorgänge durch eine mit der Mess-bezw. Registriervorrichtung verbundene und von diesen barometrischen Druckwechseln selbst betätigte Einrichtung (zum Beispiel durch eine Anzahl Aneroidbarometerdosen 26) automatisch beseitigt wird, und dass der entweder von der Mess- bezw.
Registriervorrichtung aufgenommene (Fig. 1) oder mit deren HIlfe erzeugte (Fig. 2) Messdruck und die Förderung der Messluftmengen in beziehungsweise aus
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automatisch erfolgen, sowie dass entweder die Bewegungen der Sperr- berzw. messflüssigkeit oder Druckflüssigkeit oder die Bewegungen eines die Messung bewirkenden bezw. einleitenden Momentes Glocke, Schwimmer oder dergl. ) oder beide Mittel zugleich zu Registrierzwecken benutzt werden.
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