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Einrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit von Basen, Dämpfen und dgl.
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Art und Weise solcher Messungen zu vervollkommnen und genauer auszuführen, die Messungen selbsttätig zu bewirken, eine fortlaufende und sich addierende Zählung der Ergebnisse der Messungen zu erhatten und dabei auch die für die Messungen benutzten Vorrichtungen einfacher und zuverlässiger zu bauen.
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Fig. 2 zeigt, ebenfalls vorwiegend schematisch, die Gesamtanordnung der Vorrichtung.
Fig. 3 zeigt in Ansicht eine elektrische Heizvorrichtung.
Fig. 4 zeigt einen elektrischen Wärmemesser.
Das Gas, dessen Ausströmungsgeschwindigkeit gemessen werden soll, fliesst durch die mit I bezeichnete Leitung. Die Temperatur dieses Gases wird durch die elektrische Heiz- vorrichtung 2 erhöhr. Die Temperatur, welche das Gas besitzt, bevor es diese Heizvorrichtung erreicht, wird durch das Thermometer 3 gem en und seine Temperatur nach der stattgehabten Erwärmung durch das Thermometer 4. Die Abweichung der Wärmegrade zwischen diesen beiden elektrischen Thermometern wird durch die Wärmeabgabe der elektrischen Heizvorrichtung hervorgebracht. Es ist ohneweiters ersichtlich, dass, unter gegebenen Umständen, das schnell durch die Heizvorrichtung strömende Gas weniger erhitzt werden wird, als das langsamer durch- fliessende Gas.
Es ist ferner ohneweiters verständlich, dass, wenn die vom Heizapparat abgegebene
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Die elektrischen Wärmemesser oder Widerstandselemente 3,. J befinden sich je in einem Schenkel einer Wheatstoneschen Brücke 5. Wenn diese Brücke gehörig ausgeglichen ist und der
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Ortsstromkreis und schliesst ihn, wodurch eine der Windungen 7 erregt und der Widerstand in der mit der Heizspule in Reihe geschalteten Wicklung 8 erhöht wird. Infolgedessen wird der Heizstrom abgeschwächt und der. Temperaturunterschied zwischen den beiden Thermometern wird wieder auf das gewollte Mass zurückgeführt oder hat das Bestreben, auf dieses Mass zurück- zukehren.
Wenn die Durchgangsgeschwindigkeit des Gases aus irgend einer Ursache zunimmt, so wird der gewollte Temperaturunterschied der beiden Thermometer kleiner werden, der Zeiger des Galvanometers wird nach der entgegengesetzten Richtung ausschlagen, wodurch die andere der beiden Spulen 7 erregt, der Widerstand S verringert und der Heizstrom verstärkt wird. Auf diese Weise wird der Heizstrom selbsttätig verändert, um den gewollten Temperaturunterschied aufrecht zu erhalten. Der Verbrauch an elektrischer Energie in der Heizvorrichtung wird durch einen Wattmeter 9 gemessen.
Fig. 2 zeigt eine für den gewerblichen Betrieb geeignete Ausführungsform des durch die schematische Darstellung in Fig. 1 im allgemeinen erläuterten Apparates.
Der Heizstrom wird durch den Rheostat 10 verändert. Der Kontaktarm 11 dieses Rheostaten wird in der einen oder anderen Richtung durch ein Sperrad 12 und Sperrklinken 13 gedreht, die von Elektromagneten 14 in Tätigkeit gesetzt werden, um den Widerstand grösser oder kleiner zu machen. Jede der beiden Klinken wird von einem Winkelhebel 15 getragen, der beständig von einer Gelenkstange 16 in Schwingung versetzt wird ; diese Bewegung geht von einer Kurbel 7 aus, die von einem Motor 18 mittels eines geeigneten, verlangsamenden Getriebe in Umlauf gesetzt wird. Die Klinken 13 befinden sich für gewöhnlich ausser Eingriff mit dem Sperrad 12, doch kann jede der Klinken eingerückt werden durch die Erregung des zugehörigen Elektro- magneten 14, um dem Sperrade eine schrittweise fortgeschaltete Drehbewegung zu erteilen.
Es können geeignete Vorkehrungen getroffen sein, um ein zufälliges gleichzeitiges Eingreifen beider Klinken 13 in das Sperrad 12 zu verhindern.
Die Erregung der Elektromagneten 14 wird herbeigeführt durch den Zeiger 6 de Galvano- meters ; dieser Zeiger dreht sich spielend auf seinem Drehzapfen, sobald die Wheatstonesche
Brücke ihre Gleichgewichtslage verändert. Oberhalb des Zeigers 6 sind eine Mehrzahl von
Kontakten 19 in zwei Gruppen angebracht. Unmittelbar unterhalb des Zeigers 6 sind zwei
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ist 111 der Weise getroffen, dass, wenn der Zeiger # nach der einen oder anderen Seite ausschlägt, die Hebung der Kontaktstreifen 20 ein festklemmen des Zeigers zwischen einem dieser Kontakte unmittelbar über dem Zeiger und einem der Isolierstreifen während eines bestimmten Zeitraumes bewirkt. Dadurch wird der Stromkreis des einen oder anderen der beiden Elektromagneten 14 zeitweise durch diesen Zeiger 6 geschlossen.
Der Stromkreis wird auch durch einen der drei Kontaktstreifen 2. geschlossen. die auf einer Arl) eitstrommel 24 sitzen und durch Stromabnehmer- bürsten 2J, die mit diesen Kontaktstreifen 2 : zusammenwirken. Der Stromkreis wird ferner geschlossen durch den Kontsktstreifen 26 und die mit diesem zusammenwirkende Bürste 27 : die Kont, akte auf der Trommel 24 sind alle elektrisch in der dargestellten Weise verbunden. Die Trommel 2.
J wird fortlaufend in Drehung versetzt durch den Motor 18, wobei die Anordnung
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schon bei Beginn der Aufwärtsbewegung der entsprechenden Platte angezogen und das Sperrrad 12 erhält die grösste Teildrehung, entsprechend drei Zähnen. Wenn der Stromschluss durch den Kontaktstreifen von mittlerer Länge bewirkt wird, so erfolgt auch ein mittlerer Ausschlag des Kontaktarmes 11. Natürlich kann die Zahl der Kontaktstreifen und der mit ihnen zusammen-
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Bewegung erteilt werden kann.
Vermöge dieser Anordnung kann sich der Zeiger während des grössten Teiles der Zeit drehen, und seine Bewegungen sind nicht durch Reibung beim Hingleiten über eine Reihe von Kontakten behindert. Ferner wird der Stromkreis zwischen den Kontaktstreifen 23 und den Bürsten 24 unterbrochen, bevor der Zeiger aus seiner festgeklemmten Stellung ausgelöst wird. Folglich wird ein Verdrehen des Zeigers verhindert.
Die thcrmostatischen Widerstände 3 und 4 können entweder positive oder negative Temperaturkoeffizienten haben. Unter der Annahme, dass das Gas durch die Messvorrichtung von links nach rechts hindurchfliesst, wird der Wärme messer 4 für gewöhnlich eine höhere
Temperatur und folglich einen höheren Widerstand haben als der Widerstandsthermometer 3.
Deshalb ist ein ausgleichender Widerstand 28 in den Stromkreis des Widerstandes 3 zugeschaltet, er kann jedoch durch den Schaltpflock 28'kurzgeschlossen werden, wenn die Wheatstonesche Brücke zu Anfang ins Gleichgewicht gebracht wird. Die Höhe des Widerstandes 28 entspricht der Höhe des sich den Thermometerwiderständen, 3, 4 entgegenstellenden Widerstandes, der der vorausbestimmten Temperaturerhöhung zuzuschreiben ist, die durch die Wirkung ter Heiz spule 2 hervorgerufen wird. Beim Ausgleichen der Wheatstoneschen Brücke wird der Hilfswiderstand 29 so eingestellt, dass der Zeiger 6 seine Mittelstellung einnimmt, in welcher kein Strom durch den Galvanometer fliesst. Der Pflock 28'wird dann entfernt und die Brücke dadurch aus dem Gleichgewicht gebracht, wodurch der Zeiger seinen Ausschlag erhält.
Dieser Zeigerausschlag setzt den Rheostatarm 11 in Wirkung, wodurch soviel Strom durch die Heizspule fliesst, um die gewollte Temperaturverschiedenheit zwischen den Widerständen 3 und 4 zu erhalten-
Der Zeiger kehrt darauf in die ausgeglichene Stellung zurück. Jede Abweichung von der be- stehenden, gewollten Temperaturungleichheit verursacht einen Ausschlag des Zeigers nach der
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versehen, welcher entweder die eine oder die andere der beiden ausgeschalteten Kontakte J7 an schlägt und dadurch den Stromkreis nach. dem entsprechenden Elektromagneten 14 öffnet und eine Weiterbewegung des Rheostatarmes in der einen Richtung, aber nicht in der anderen, verhindert.
In Fig0 3 ist eine Heizspule dargestellt, die sich besonders als zweckmässig erweist : sie besteht aus einer Doppelpyramide oder einem lsolierrahmen 32, auf den der Widerstandsdraht J-3 aufgewickelt ist. Der Widerstandsdraht ist durch diese Form gleichmässig über die ganze Mess-
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Energie, die zur Erwärmung des Gases gebraucht wird, ist. Der Wattzähler sowie alle Teile der Vorrichtung, ausser der eigentlichen Messvorrichtung, können an einer ganz beliebigen Stelle und in jeder gewünschten Entfernung von der eigentlichen Messvorrichtung aufgestellt werden.
Die Genauigkeit der Messung wird nicht durch Schwankungen m der Temperatur des durchfliessenden Gases beeinflusst, weil die Messung auf einer Differenz der Tempes. tureen beruht.
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