<Desc/Clms Page number 1>
Dichtemesser für Flüssigkeiten und flüssige Massen.
Die Erfindung betrifft einen Dichtemesser für Flüssigkeiten und flüssige Massen und bezweckt, die Dichte von in offenen oder geschlossenen Gefässen, Behältern, Dampf-oder Vakuumapparaten und dergl. befindlichen Flüssigkeiten bestimmen und ausserhalb dieser Gefässe. Behälter usw. an beliebig entfernter Stelle ersichtlich machen zu können.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass zwei mit ihren freien Enden in einem bestimmten Höhenabstande voneinander angeordnete Rohrleitungen mit einer durch Luftdruck zu betätigenden Anzeigevorrichtung verbunden sind, deren Anzeigewerk beim Eintauchen der distanzierten Rohrleitungsenden in die zu messende Flüssigkeit durch die Differenz der Druckwirkungen dieser Flüssigkeit auf die in den Rohrleitungen enthaltenen Luftsäule der Dichte der zu messenden Flüssigkeit entsprechend eingestellt wird.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform des Dichtemessers mit einer als Federdruckmesser ausgebildeten Anzeigevorrichtung, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Dichteanzeigevorrichtung mit Quecksilbersäule und die Fig. 3-5 Ausführungsbeispiele der inneren Einrichtung der in Fig. 1 dargestellten Anzeigevorrichtung des Dichtemessers, Fig. 6 zeigt teilweise im Schnitt eine Ausführungsform des Dichtemessers mit einer zur selbsttätigen photographischen Registrierung der Dichte eingerichteten Anzeigevorrichtung nach Art, der in Fig. 2 dargestellten. Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 6, während Fig. X ein Anwendungsbeispiel der Dichtemessvorrichtung veranschaulicht. Die Vorrichtung (Fig. 1) besteht aus zwei in einem bestimmten, beliebig gewählten Höhenabstande E (z.
B. 1 m) voneinander angeordneten Glochen-A und B, die in einem Behälter D befestigt sind. in welchem die auf ihre Dichte zu prüfende Flüssigkeit eingegossen wird. Die Glocken sind mittels Rohrleitungen a und b mit einer durch Luftdruck bctätigbareil AnzeigevorTichtung bezw. C' verbunden.
Die Anzeigevorrichtung kann ein Flüssigkeitsstandanzeiger, z. B. ein Quecksilberdruckmesser cl (Fig. 2) sein.
Der Quecksilberdruckmesser Cl (Fig. 2) besteht aus einem Quecksilberbehälter c und einem mit diesem kommunizierenden Steigrohr d. Das obere Ende dieses Steigrohres ist mit der Rohrleitung der höler angeordneten Glocke B und der Quecksilberbehälter c mit der Rohrleitung a der unteren Glocke verbunden. Zweckmässig werden die Anschlüsse der Rohrleitungen a und b an das Steigrohrende. bezw. an den Quecksilberbehälter unter Vermittlung von kleinen Windkesseln ausgeführt. Der mit der Skala s versehene Teil des Steigrohres ist in bekannter Weise
EMI1.1
dieser Vorrichtung ist folgende :
Sobald die Flüssigkeit, z. B.
Wasser von 40 C eingegossen wird und die untere Glocke A in die Flüssigkeit eintaucht, wird durch die über diese Glocke aufsteigende Wassersäule die in der Rohrleitung a befindliche Luftsäule unter Druck gesetzt und unter der Einwirkung des
EMI1.2
Wassersäule E 1 w beträgt. hat die Quecksilbersäule im Steigrohr den Nullpunkt der Skala erreicht.
Es entspricht in diesem Augenblicke der Druck der Quecksilbersäule dem Druck von 1 fn Wasser- säule. d. h. die Höhenentfernung e des nunmehrigen Quecksilberspiegels im Behälter c von dem
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
gesetzt, dass das spezifische Gewicht der Flüssigkeit im Behälter D sich nicht ändert. Wird in den Behälter eine Flüssigkeit von geringerem spez. Gewicht als Wasser eingefüllt, so wird dem Drucke der Flüssigkeitssäule E, also von 1 m, der Druck einer niedrigeren Quecksilbersäule im Steigrohre entsprechen. Es wird also der höchste Punkt der letzteren auf einen Teilstrich unterhalb des Nullpunktes der Skala (-Seite) einspielen. Hat die zu messende Flüssigkeit ein höheres spez.
Gewicht als Wasser von 40 C, dann ist der Druck der Flüssigkeitssäule von der gewählten Höhe E (1 m) grösser als der Druck der gleichhohen Wassersäule und die Quecksilbersäule wird 'im Steigrohreauf einen Punkt oberhalb des Nullpunktes der Skala (+ Seite) einspielen. Die Messung der Dichte einer Flüssigkeit erfolgt demnach mit Hilfe des Druckes einer Flüssigkeitssäule von bestimmter Höhe jss.
Anstatt die beiden Rohrenden der Leitungen a und b in einem Behälter D zu befestigen, können diese Enden, die zweckmässig erweitert oder mit Glocken versehen sind, durch Distanzstäbe t oder dergl. in einer bestimmten Entfernung E fest miteinander verbunden sein (Fig. 6), so dass die distanzierten Rohrenden bezw. Glocken in die in irgend einem Behälter befindliche, zu messende Flüssigkeit getaucht werden können. Fig. 8 zeigt z. B. ein mit einem Kochkessel K oder dergl. kommunizierend verbundenes Gefäss D\ in welches das distanzierte Glockenpaar getaucht und dadurch die Dichte der Flüssigkeit im Kessel K gemessen werden kann, wenn nicht das direkte Einbauen oder Einsenken der Rohrenden A und B in den Kessel möglich ist.
Mit Hilfe des vorliegenden Messapparates kann die Dichte an einem von der zu messenden
Flüssigkeit beliebig entfernten Orte ersichtlich gemacht werden. Zu diesem Zwecke braucht das Glockenpaar mit der Anzeigevorrichtung nur durch entsprechend lange Rohrleitungen a, b verbunden zu werden.
Die Skala s (Fig. 2) kann ebenfalls, je nach Bedarf in Gewichtseinheiten, Graden, Beaumé,
Balling, Beck, Brix usw. geteilt sein und ihre Befestigung ist so gewählt, dass ein rasches und leichtes Auswechseln derselben ermöglicht wird, z. B. durch Verwendung von Anschlagen f oder dergl.
In Fig. 6 und 7 ist eine Ausführungsform der in Fig. 2 gezeigten Anzeigevorrichtung ver- anschaulicht, mit deren Hilfe die Dichte der zu messenden Flüssigkeit auf einem Papierstreifen selbsttätig photographisch registriert wird.
Zu diesem Zwecke ist die Anzeigevorrichtung in einem lichtundurchlässigen Gehäuse G untergebracht und hinter dem Steigrohr d ein an letzterem anliegender lichtempfindlich präparierter
Papierstreifen l'angeordnet, der mittels eines Uhrwerkes u an dem Steigrohre vorbeigezogen wird. Die das Gehäuse ( ; abschliessende Deckplatte P besitzt einen längs des Steigrohres ver- laufenden Spalt p, durch welchen das Licht auf das hinter dem Steigrohre befindliche licht- empfindliche Papier fallen kann. Letzteres wird zweckmässig mit einer Zeit-und Gradeinteilung versehen.
Durch die Einwirkung des Lichtes wird der jeweilige Stand der Quecksilbersäule auf dem
Papierstreifen derart abgezeichnet, dass nach Entwicklung des Streifens in einem entsprechenden chemischen Bade der jeweilig vorhanden gewesene Quecksilberstand, also die jeweilig vorhanden gewesene Dichte der Flüssigkeit abgelesen werden kann.
Als Anzeigevorrichtungen können auch mechanische Einrichtungen, z. B. Federdruck- nu'seer zur Anwendung gelangen, wie solche in den Fig. 3,4 und 5 veranschaulicht sind. Die Federdruckmesser bestehen aus einem Gehäuse H in dem zwei mit den Rohrleitungen a und b verbundene Druckfedern al, angeordnet sind, die mittels Lenker P bezw. 12 auf ein Zeigerwerk einwirken können. Dieses besteht aus einem auf ein Zeigerrad n wirkenden Zahnbogen ni, an welchen ein doppelarmiger Hebel h in einem geeigneten Abstande vom Drehpunkte des Zahnbogens angelenkt ist.
Mit den beiden Enden dieses Hebels h sind die Enden der Lenker zu bezw. 12 entweder direkt (Fig. 3) oder durch Vermittlung einer geeigneten Hebelübersetzung i !" bezw. p2 (Fig. 4) verbunden.
Sobald nun die Luftsäule der einen Rohrleitung unter Druck gesetzt wird, bewegt sich die betreffende Feder und wirkt durch Vermittlung ihres Lenkers auf das Zeigerwerk bezw. auf den Zahnbogen ein und führt dadurch eine Verdrehung des Zeigers z herbei, der auf einer auf dem Druckroessergeh use angebrachten Skala spielt. Als Druckfedern können alle geeigneten
EMI2.2
verwendet werden.
Die Wirkungsweise der Federdruckmesser ist die gleiche wie die des beschriebenen Quecksilberdruckmessers. Wird nämlich die Rohrleitung a unter Druck gesetzt, so bewegt sich die
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Nachdem jedoch beim Eintauchen beider Glocken A und B in die zu messende Flüssigkeit bei Auftreten einer Druckwirkung in der Rohrleitung b auch in der Rohrleitung a eine Druckvermehrung in dieser letzteren herbeigeführt wird, so werden beide Federn al, bl Bewegungen ausführen. Da nun der Druck auf die Feder bl gleich ist der Druckvermehrung auf die Feder al, so werden beide Federbewegungen gleich sein und beide Enden des Hebels h um das gleiche Mass bewegt werden. Es wird also nur eine Drehung des Hebels h um seinen Anlenkpunkt i erfolgen, ohne dass eine weitere Verdrehung des Zahnbogens erfolgt. Eine solche findet vielmehr nur bis zu dem Augenblicke, wo beide Glocken eintauchen, statt. Die Verdrehung des Zeigers entspricht demnach nur dem von der Flüssigkeitssäule von bestimmt gewählter Höhe E ausgeübten Druck.
Das Zeigerwerk ist also in der Art eines Differenzialwerkes ausgeführt, d. h. der Zeiger führt stets nur eine Drehung aus, die der Differenz der Bewegungen der beiden Federn entspricht.
Die Ausführung der Federdruckmesser ist selbstverständlich nicht an die dargestellten Beispiele gebunden. Die Anordnung der Federn und der Anschlüsse kann in beliebiger Art erfolgen, ebenso die Ausgestaltung des Zeigerwerkes. Wesentlich ist bloss, dass das Zeigerwerk als Differentialwerk wirkt, dass also der in der Glocke B entstehende Druck auf das Zeigerwerk derartig einwirkt, dass die Zunahme der Wirkung des Druckes auf die Glocke A bezw. Rohrleitung a und Feder al sich mit der Wirkung des Druckes auf die Glocke B, also auf die zweite Feder bl, vollständig aufhebt, und demnach von dem Momente an, wo auch die Glocke B von Flüssigkeit bedeckt wird, eine Verdrehung des Zeigers nicht mehr stattfindet.
Die Bewegung des Zahnbogens kann mit Hilfe von Hebeln und Lenkern (q, Fig. 4) oder dergl. auf einen Zeiger Zl übertragen werden, der mit einer Schreibspitze auf einer rotierenden Schreibtrommel T spielt. Durch diese Anordnung wird eine die Dichte der zu messenden Flüssigkeit selbsttätig registrierende Einrichtung geschaffen.
Der wesentliche Vorteil des beschriebenen Dichtemessers liegt darin, dass die Ablesung an einer fest angebrachten Skala an irgend einer Stelle bequem und deutlich erfolgen und gegebenenfalls fortlaufend registriert werden kann, und dass die Handhabung der distanzierten Glocken bequem und einfach ist, während die bestehenden Dichtemesser in Glasröhrenform zum Zwecke des Messens immer in die zu messende Flüssigkeit, welche zu diesem Behufe zumeist erst dem Behälter entnommen werden muss, eingetaucht werden und eine genaue Ablesung (z. B. in Bruchteilen von Graden) sowie eine selbsttätige Registrierung nicht zulassen.
PATENT-AN8PRt' ('H. E :
1. Dichtemesser für Flüssigkeiten und flüssige Massen, dadurch gekennzeichnet, dass zwei mit ihren freien Enden in einem bestimmten Höhenabstande (z. B. 1 m) voneinander angeordnete
Rohrleitungen mit einer durch Luftdruck zu betätigenden Anzeigevorrichtung verbunden sind, deren Anzeigewerk beim Eintauchen der distanzierten Rohrleitungsenden in die zu messende
Flüssigkeit durch die Differenz der Druckwirkungen dieser Flüssigkeit auf die in den Rohrleitungen enthaltenen Luftsäulen eingestellt wird, so dass die Messung der Dichte von in offenen oder
EMI3.2
Flüssigkeiten und ähnlichen Massen mit Hilfe des Druckes einer Flüssigkeitssäule von bestimmter Höhe erfolgt und ausserhalb dieser Gefässe,
usw. an beliebig entfernter Stelle ersichtlich gemacht werden kann.