Vorrichtung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines längs einer Wand strömenden Mediums bzw. von von demselben transportierten Wärmemengen.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit einer; längs einer Hand flie ssenden Mediums bzw. von von demselben transportierten Wärmemengen, und bernht darauf, dass die Wärmeübergangszahl zwischen einem strömenden Medium und einem wärmeleitenden Körper mit der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums variiert. Wenn die Temperatur des Mediums bekannt nnd konstant ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums für die Wärmemenge, die per Zeiteinheit durch das Medium strömt, allein massgebend.
Nach der Erfindung wird ein im Medium befindlicher, von der Wand wärmeisolierter Teil eines wärmeleitenden Körpers vom Medium erwärmt oder abgekühlt, von welchem Körper ein anderer, auf der entgegengesetzten Seite der Hand befindlicher Teil mit einem wärmeableitenden Mittel anderer Temperatur als das vorgenannte Medium in wärmeleitender Verbindung steht, wobei eine Messvorrichtung zur Messung des Temperaturunterschiedes zwischen zwei verschiedenen Teilen des wärmeleitenden Körpers vorhanden ist.
Wenn die Temperatur des Mediums, wie auch die der wärmeableitenden oder wärmeabgebenden Mittel konstant ist, wird ein Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit des Mediums und dem Temperaturunterschied (tg-tk, Fig.1) zwischen zwei verschiedenen Teilen des wärmeleitenden Körpers erhalten, welcher Zusammenhang durch die Kurve I der Fig. 7 der beigeordneten Zeichnung veranschaulicht ist. Durch ein Thermoelement kann eine zu dem Temperaturunterschied (tg-tk) proportionale elektrische Spannung erhalten werden, die an ein Galvanometer angeschlossen werden kann, dessen Skala der Kurve I der Fig. 7 so angepasst ist, dass die Strömungsgeschwindigkeit q des Mediums direkt abgelesen werden kann.
Bei grossen Strömungsgeschwindigkeiten nähert sich die Kurve asymptotisch einem Grenzwert (tv-tk), wobei die Messgenauigkeit abnimmt. Die Messvorrichtung erhält darum ein begrenztes Messgebiet.
Wenn der Temperaturunterschied zwischen dem strömenden Medium und dem wärmeablei- tenden oder wärmeabgebenden Mittel nicht genügend konstant ist, uni ein zufriedenstellendes Resultat zu erhalten, kann man die Variationen des Temperaturunterschiedes dadurch kompensieren, dass man den Zusammen bang zwischen dem ausschlag der Messvor- richtung und dem Temperaturunterschied zwischen zwei verschiedenen Teilen des wärmeleitenden Körpers in Abhängigkeit von dem Temperaturunterschied zwischen dem Medium und genannten Mitteln ändert.
Die Kurve I der Fig. 7 stellt keine lineare Funktion dar, weshalb die der Kurve entsprechende Messvorrichtung nicht für integrierende Messungen geeignet ist. Ausserdem geht die Kurve I nicht durch den Woordinaten- ursprung, weshalb immer ein konstanter Abzug bei Wärmemengenmessungen gemacht werden muss. Diese Mängel können jedoch durch verschiedene Massnahmen kompensiert werden. Der Temperaturunterschied (tg-tk) wenn das Medium stillstehend ist, ist proportional m dem Temperaturunterschied (tv-tk) zwischen dem Medium und dem wärmeableitenden oder wärmeabgebenden Mit tel.
Dadurch, dass man (tg-tk) mittels eines zweiten Thermoelementes misst und einen dem Wert X entspreehenden Teil der Spannung, die (tv-tk) angibt, abzieht, oder indem man das letztgenannte Thermoelement und das Thermoelement in der Messvorrichtung so schaltet, dass sie einander entgegenwirken, kann man eine Spannung erzeugen, die (tg-tk-X) entspricht. Hierdurch wird ein der Kurve II in Fig. 7 entsprechender Zusam- menhang zwischen dem Ausschlag der Messvorrichtung und der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums erhalten.
Bei Wärmemengenmessungen sind integrierende Messungen oder Messung des mittels wertes des Wärmemengenverbrauchers während einer Zeit. periode notwendig. Bei derartigen Messungen ist es wünschenswert, dass ein lineares Verhältnis zwischen dem Ausschlag der Messvorrichtung und der Wärmemenge, die per Zeiteinheit verbraucht wird, herrscht Dies wird dadurch herbeigeführt, dass man wärmeleitende Körper an zwei Stellen ins Medium einführt, wo die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums ungleich ist oder welche Körper verschieden voneinander sind, wonach eine Lötstelle für ein Thermoelement in jedem von diesen Körpern angeordnet ist, wobei die Anordnung der Lötstellen so gewählt ist, dass die Spannung dieses Thermoelementes der Kurve III in Fig. 7 folgt.
Bei Subtraktion dieser Spannung von der Spannung, die durch die Kurve II der Fig. 7 dargestellt wird, erhält man einen linearen Zusammenhang zwischen dem Ausschlag der Messvor- richtung und der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums. Dass dies möglich ist, wird aus der Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung hervorgehen, die in Fig. 9 iuid 10 gezeigt sind.
Die Erfindung soll beispielsweise an Hand beigefügter Zeichnungen, Fig. 1 bis 10, be schrieben werden.
Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Mediums. Ein Medium mit der Temperatur tv strömt längs einer Wand 1, in welcher eine Buchse 7 von wärmeisolierendem Material eingesetzt ist. In dieser Buchse ist ein wärmeleitender Körper 3 so angebracht, dass ein Teil desselben sich innerhalb des Mediums befindet und ein anderer Teil in wärmeleitender Verbindung mit einem wärmeableitenden oder wärmeabgebenden Körper 2 steht der eine von der Temperatur des Mediums verschiedene Temperatur tk hat. Der Körper 2 kann kalt oder warm oder von Zimmertemperatur sein.
Im letztgenannten Falle muss jedoch sein wärmeableitendes oder wärmeabgebendes Vermögen so gross sein, dass ein genügender Tem- peraturunterschied (tv-tk) aufrechterhalten wird. Innerhalb des wärmeleitenden Körpers 3 befinden sich temperaturangebende Teile 4 und 5. Die Temperatur des Teils o stimmt mit der Temperatur tk des Körpers 2 iiberein. Der wärmeableitende oder wärmeabgebende Körper 2 dient als Vergleichsobjekt. Die Temperatur tg des Teils 4 ist von der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums abhängig. Wenn sich das Medium nicht bewegt. wird ein relativ kleiner Temperaturunterschied (tg-tk) zwischen den Teilen 4 und 5 erhalten.
Wenn die Geschwindigkeit sehr gross ist, wird die Temperatur tg sich der Temperatur tv des Mediums nähern. 4 und 5 sind zugleich in Fig. 1 Lötstellen eines Thermoelementes, deren Lötpunkte in Reihe geschaltet sind. Der Spannungsunterschied zwischen dem ersten und dem letzten Lötpunkt der Reihe sind einem Galvanometer 6 zugeführt, dessen Ausschlag die Strömungsgeschwindigkeit q des Mediums angibt. Bei der hesehriebenen Anordnung wird vorausgesetzt, dass der Temperaturunterschied (tv-tk) konstant ist, z.
B. durch Regelung der Temperatur tk automatiseh oder von Hand oder dadurch, dass (tv-tk) ein so grosser Wert gegeben wird, dass die Variationen in tv vernachlässigt werden können.
Die Messung kann jedoch auch durch Kompensation der Variation des Temperaturunterschiedes (tv-tk) ausgeführt werden.
Zu diesem Zwecke ist ein 2poliger Umschalter 10 vorgesehen, mit dessen Hilfe das Galvano meter entweder an das Thermoelement 4-5, wie oben beschrieben, oder an ein Thermoelement 8-9 geschaltet werden kann, das eine dem Temperaturunterschied (tv-tk) proportionale Spannung giht. Das Thermo- element S-9 besteht aus zwei Gruppen von Lötstellen 8 bzw. 9, die die Temperatur des Mediums bzw. des Vergleichsobjektes 2 annehmen. Zuerst wird die Spannung cies Thermoelementes S 9 gemessen.
Danach wird ein Spannungsteiler 11. auf Grund des erhaltenen Ausschla ges des Galvanometers 6 nach einer Tabelle oder Hilfskurve (nicht gezeichnet) eingestellt. Eine solche Hilfskurve ist eine lineare Funktion von (tv-tk) und kann bei stillstehendem Medium aufgenommen werden. Hiernach wird das Galvanometer an den Spannungsteiler 11 geschaltet. Da jeder Ansschlag des Galvanometers dem Temperaturunterschied (tg-tk) proportional ist, kann das Galvanometer so graduiert werden, dass es die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums direkt angiht.
Wenn die Erfindung für Geschwindigkeits messungen, z. B. als Log eines Sehiffes, angewandt wird, kann es wünschenswert sein, dass der Temperaturunterschied (tv-tk) automatisch geregelt wird oder dass seile Variationen automatisch kompensiert werden. Dies kann dadurch geschehen, dass eine zu (tv-tk) proportionale Spannung mittels eines sepa.ra- ten Thermoelementes hergestellt wird und dadurch, dass man die so erhaltene Spannung entweder die Temperatur te oder den Strom, der dem Galvanometer 6 von dem Log zugeführt wird, regeln, lässt. Man kann sich auch denken, z.
B. den Messpunkt 4 längs des wärmeleitenden Körpers 3 unter Kontrolle einer dem Temperaturunterschied (tv-tk) entsprechenden Spannung eines Thermoelementes so zu versetzen, dass der Ausschlag des Galvanomcters fi die Strömungsgeschwin- digkeit des Mediums lulabhängig von (tv-tk) angibt.
Fig. 9 zeigt, wie Variationen von (tv-tk) automatisch kompensiert werden können. Hier sind 1 bis 7 dieselben Einzelheiten wie in Fig. 1. Bei 8 ist ein Thermoelement angeordnet, das die Temperatur tk annimmt und bei 9 ein von der Wand 1 isoliertes Thermoelement, das schnell die Temperatur tv des Mediums annimmt. Der Spannungsunterschied zwischen den Elementen 8 und 9 steuert eine Elektronenröhre E2. Eine andere Elektronenröhre E1 wird durch einen Spannungsteiler r3 gesteuert. Beide Elektronenröhren bekommen ihren Glühstrom und ihre Anodenspan nng von einer Stromquelle B mit konstanter Spannung, die auch den Spannungsteiler r. speist.
Der Glühstroni wird durch den Widerstand r1 geregelt. In jedem Anodenkreis gibt es eine dem polarisierten Relais R zugehörige Wicklung. Die Wicklungen wirken einander so entgegen, dass das Relais sieh normalerweise in einer Zwischenlage befindet, in welcher keiner der Kontakte 21 oder 22 des Relais geschlossen ist. Wenn der Temperaturunter- schied (tv-tk) sich ändert, wird das Gleichgewicht gestört und das Relais B zieht seinen Anker nach der einen oder andern Seite an, wobei der eine der Kontakte 21 und 22 geschlossen wird.
Hierbei wird eine Strombahn von dem + Pol der Batterie B über die eine Statorwiddung des Gleichstrommotors 11, den entsprechenden Kontakt 21 bzw. 22, die Rotorwicklung des Gleichstrommotors M nach dem Minuspol der Batterie gebildet. Der Motor M wird in Gang gesetzt und verschiebt über ein Schneckengetriebe S einen Stab 10, der die beweglichen Kontakte zweier Schieberheosta- ten r2 und r3 trägt. Die Bewegung setzt sich fort, bis der Rheostat r3 so eingestellt ist, dass der Anodenstrom der Elektronenröhre E1 wieder dem Anodenstrom der Elektronenröhre E2 das Gleichgewicht hält, wobei das Relais R in seine Zwischenlage zurückgeht.
Der Motor M bleibt stehen. Hierbei ist der Rheostat r2 so verschoben worden, dass der Ausschlag des Galvanometers 6 den richtigen Wert der Strö mungsgeschwindigkeit des Mediums trotz der Änderung des Temperaturunterschiedes (tv-tk) angibt.
Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung auf Wärmemengenmessung für den Fall, dass das wärmetransportierende Medium konstante Temperatur hat und eine Vergleichvorrich- tung mit gleichfalls konstanter Temperatur zugänglich ist. Solche Verhältnisse können vorliegen, z. B. bei einer Warmwasserheizungs- anlage, wo das Warmwasser annähernd auf konstanter Temperatur gehalten und in einem Zimmer verbraucht wird, dessen Temperatur nur innerhalb enger Grenzen variiert. In Fig. 3 ist 1 eine Rohrleitung, durch die das wärmetransp ortierende Medium geführt wird.
Ein Stück 4 dieser Leitung ist ans wärmeisolierendem Material ausgeführt. Durch die Wand dieses Teils der Leitung ist ein wärmeleitender Körper 3 in die Leitung hineingesteckt. Der Körper 3 steht in wärmeleiten- der Verbindung mit einer Wand oder Platte 2, die die Temperatur der Umgebung und ein grosses wärmeleitendes Vermögen besitzt. In dem wärmeleitenden Körper 3 ist ein Thermoelement 5 eingebaut. Wenn ein Gal nanometer 6 an das Thermoelement angeschlos- sen wird, kann sein Ausschlag für die Anzeige der gerade per Zeiteinheit durch die Leitung passierenden Wärmemengen verwendet werden.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Hier sind zwei parallellaufende Rohrleitungen 1 und 2 gezeigt, die die Abfluss- bzw. Zuflussleitungen einer wärmeverbrauchenden Anordnung bilden. Ein zu einer Röhre geformter, wärmeleitender Körper 3 durchdringt die beiden Röhrenleitungen und ist an den Wänden der Abflussleitung fest gesehweisst. Die Zuflussleitung 2 ist an der Stelle, wo die Röhre durch die Leitung geht, aus einem wärmeisolierenden Einsatzstüek 4 ausgeführt. Die Röhre 3 ist inwendig mit Gewinde versehen und enthält ein nach Fig. 5 ausgeführtes Thermoelement 5. Das Thermoelement 5 besteht ans zwei Platten a nnd b von einem elektrisch isolierenden Material, z. B. Kunstharz.
Die Platten a und b sind an je einem Ende einer Stange c befestigt und mit Löchern e versehen. Zwischen diesen Lö ebern sind Drähte d1 bzw. d aus versehieclenem metallischen Material gespannt, welche drähte so zusammengewickelt und mit einer Lötung g versehen sind, dass sie in den Löchern e festgehalten werden können, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Die eine Platte, b, ist Bit Gewinde verstehen, um in die Röhre 3 eingeschraubt werden zu können.
Die andere Platte, b, ist in der Röhre 3 längsbeweglich, liegt aber dicht an der Röhrenwandung an, so dass gute Wärmeübertragung zwischen der Röhre nnd der Platte erhalten wird. Die Röhre 3 ist an dem Ende, das in der Zuleitung sitzt, durch eine Schraube 7 aus wärmeisolierendem Materie, z.
B. Holz, geschlossen. Damit das Galvanometer 6 Null zeigen soll, wenn das Medium in den Leitungen die Geschwindigkeit Null hat, ist ein Thermoelement 8 vorgesehen. dessen Lötstellen dadurch in guter wärmelei- tender Verbindung mit den Leitungen stehen, dass sie in der Röhrenwandung bei 9 und 10 eingelassen sind. Das Thermoelement 8 ist so geschaltet, dass seine Spannung der Spannung des Thermoelementes entgegenwirkt.
Der Zusammenhang zwischen der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums in der Zuflussleitung 2 und dem Ausschlag des Galvanometers wird durch die Kurve I der Fig. 7 angegeben. Die Temperatur des Äledüims in der Zufinssleftung wird mit ttX bezeichnet nnil diejenige in der Abflussleitung mit tk. Infolge Wärmeleitung in der Röhre 3 wird das Therm@- element 5 durch einen Teil des Tempelatur- unterschiedes (tv-tk) beeinflusst. Dieser Teil wird (tg-tk) bezeichnet, wobei angenommen wird, dass die nicht geschnittene Platte des Thermoelementes 5 die Temperatur 1k annimmt.
Wenn das Medium stillsteht, sollen die Spannungen der Thermoelemente 5 und 8 einander aufheben. Es ist hierbei angenommen, dass jedes Element eine Spannung X nach der Fig. 7 gibt. Wenn das Medium in Bewegung kommt, wird die Spannung des Thermoelemen- tes 8 nicht geändert, währenddem die Tenipe ratur tg zunimmt. Der Wert (tg-tk-X) folgt der Kurve II der Fig. 7. Wenn auch die Temperaturen tv und tk sich ändern, verursacht dies eine Einwirkung auf die beiden Elemente 5 und 8. Der Temperaturunterschied X wird hierbei zu (tv-tk) proportional, weshalb (tg-tk-X) wie (tg-tk) für jeden ein zelnen Wert von q n dem Temperaturunter- schied (tv-tk) proportional sein wird.
Bei kleinen Geschwindigkeiten des Mediums, z. B. zwischen 0 und dem Wert q1 Liter/Min, innerhalb welches Intervalles die Kurve II der Fig. 7 approsimativ als linear betrachtet werden kann, kann man die Temperatur (tg-tk-X) als proportional zu der Geschwin digkeit des Mediums annehmen, so lange der Temperaturunterschied (tv-tk) konstant ist.
Wenn das Galvanometer 6 so graduiert ist, dass es die Störungsgeschwindigkeit q des Me- diums bei einem gewissen Wert von (tv-tk) = T direkt angibt, gilt die folgende Gleichung für andere Werte des Temperaturunterchie- des (tv-tk) innerhalb des Intervalles q = 0 bis q = q1 :
T q = K (tg-tk-X) tv-tk worin (tv-tk) grösser, gleich oder kleiner als 7' werden kann. Für den Wärmeverbrauch gilt:
Q = q (tv-tk) = KT (tg-tk-X).
Hier ist K die Konstante des Galvanometers bei Messung der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und KT wird die Konstante des Galvanometers bei Messung des Wärmeverbrau ches. Der Wärmeverbrauch wird folglich innerhalb des Intervalles q = 0 zu q = q1 pro portional zu dem Ausschlag des Galvanometers oder zu dem durch die Thermoelemente 5 und 8 gelieferten elektrischen Strom. Dies gibt eine Möglichkeit zu integrierenden Mes- sungen, z. B. dadurch, dass das Galvanometer durch einen Elektrolytmesser ersetzt wird.
Zum praktischen Gebrauch kann ein Wärmemengenmesser nach Fig. 4 infolge ungenügender Messgenauigkeit, die daraus entsteht, dass die Kurve I und II der Fig. 7 nicht gerade Linien sind, nicht immer als zufrieden stellend erachtet werden. In den Fig. 9 und 10 sind jedoch zwei verschiedene Anordnungen zur Erzeugung von thermoelektrischen Strömen gezeigt, die zum Wärmeverbrauch eines Apparates, dessen Zufluss- und Abflussleitun- gen für Messung zugänglich sind, proportional sind.
In Fig. 9 ist die Zuflussleitung 1 in zwei Zweige 2 und 3 aufgeteilt. Im Zweige 2 ist eine Drosselscheibe 9 eingebaut, durch welche die Geschwindigkeit des wärmetransportieren- den Mediums im Zweige 2, im Vergleich zu seiner Geschwindigkeit im Zweige 3, herabgesetzt wird. Ein wärmeleitender Körper 5, der die Form einer Röhre hat, durehdringt die Zweigleitungen 2 und 3 und die Abflussleitung 4. Die Röhre 5 ist von den Zweigleitun- gen 2 und 3 durch Buchsen 10 wärmeisoliert, ist aber an die Abflussleitung festgeschweisst.
Die Röhre 5 wirkt folglich wie zwei verschiedene wärmeableitende Körper, von welchen der eine wärme von der Röhre 2 nach der Röhre 4 und der andere Wärme von der Röhre 3 nach der Röhre 4 leitet. Ein Thermoelement 7 ist in die Röhre 5, wie oben bei Fig. 4 be schrieben ist, eingeführt und ein anderes Thermoelement 11 kompensiert den Temperaturunterschied X bei der Strömungsgeschwindigkeit Null des Mediums. Die Thermoelemente 7 und 11 eben folglich zusammen eine der Kurve II der Fig.
7 entspreehende Beziehung zwischen der Strömungsgeschwindigkeit q des Mediums und einen thermoelektrischen Strom, der proportional zu (tg-tk-X) ist, wobei tg von der Temperatur und Geschwindigkeit des Mediums in der Ziiflussleitnng abhängig ist, tk seine Temperatur in der Abfluss- leitung ist und X der Temperaturunterschied, der zwischen den zwei Gruppen von Lötstellen des Thermoelementes 7 entsteht, wenn die Sttrömungsgeschwindigkeit des Mediums Null ist. Um den Temperaturunterschied 9 mittels des Thermoelementes 1 1 genau ausbalancieren zu können, ist ein Spannungsteiler 12 vorhanden, mittels dessen die Spannungsabnahme des Thermoelementes 11 eingestellt wird.
Ausserdem sind zwei weitere Thermoelemente 6 und 8 vorgesehen, die in der Röhre 5 eingeschraubt sind. Von diesen liegt das eine in dem Teil der Röhren, der von dem Medium der Zweigleitung 2 mnschlossen ist, und das andere in dem Teil der Röhre, der von dem Medium der Zweigleitung 3 umschlossen ist.
Wenn die Geschwindigkeit des Mediums Null ist, werden diese Thermoelemente die gleiche Temperatur erhalten, weshalb kein elek trischer Strom von diesen geliefert wird.
Wenn das Medinm in Bewegung ist, erhält jedoch das Thermoelement 8 eine höhere Temperatur als 6, weil die Geschwindigkeit des Mediums in der Zweigleitung 3 grösser ist als in der Zweigleitung 2. Bei grosser Geschwindigkeit des Mediums nimmt der Temperaturunterschied wieder ab.
Der Temperaturunter- schied zwischen den Thermoelementen 6 und 8 wird der Kurve III der Fig. 7 bei variierendem q folgen. Durch kleine Versetzungen der Elemente 6 und 8 und mit Hilfe eines Spannungsteilers 13 kann man der Kurve III eine solche Form geben, dass der Unterschied zwi- sehen den Kurven II und III annähernd durch eine gerade Linie IV innerhalb eines Intervalles q = 0 zu q = q, dargestellt wird. Weil die Temperaturen der Thermoelemente 6 und 8 dureh den Temperaturabfall längs der Röhre 5 bestimmt werden, wird der Unterschied zwischen den genannten Temperaturen für jeden einzelnen Wert von q proportional zinn Temperaturunterschied (tv-tk) sein.
Wenn die Ordinate der Kurve III mit y bezeichnet wird, erhält man:
T q = K (tg-tv-X-y) tv-tk wo tv-tk grösser, gleich oder kleiner als T werden kann und Q = TK (tg-tv-x-y) ist.
Mit Hilfe der Thermoelemente 6, 7, 8 und 11 wird folglich eine Spannung oder ein elektrischer Strom erhalten, der zu dem Wärmever bauch proportional ist. Dadurch, dass man diese Spannung an einen Elektrolytmesser anschliesst, kann der Wärmeverbrauch während eines Zeitintervailes gemessen werden. Es ist nicht notwendig, die Zuflussleitung in zwei Zweigleitungen mit verschiedenen Durchströmungsgeschwindigkeiten zu teilen. Man kann Messpunkte mit verschiedener Strömungsge schwindigkcit des Mediums erhalten, wenn man der Zuflussleitung verschiedene lichte Weiten in verschiedenen Teilen der Leitung gibt und zwei Röhren anordnet, eine für die Thermoelemente 7 und 8 und eine für das Thermoelement 6.
Es ist auch nicht notwendig zwei Messpunkte mit verschiedenen Strömungs- geschwindigkeiten beim Medium zu haben, sondern man kann zwei Röhren mit ungleich grossen oder ungleich effektiv wirkenden wärmeübertragenden Flächen in die Zufluss- leitung einführen und Thermoelemente anbringen, die zusammen eine dem Wärmeverbrauch proportionale Spannung, innerhalb dieser Röhren, liefern.
Eine Ausführungsform eines entsprechenden Wärmemengenmessers ist in Fig. 10 gezeigt. Hier ist 1 die Zuflussleitung und 2 die Abflussleitung eines wärmeverbrauchenden oder wärmeabgebenden Apparates. Die Zu- flussleitung hat einen vertikalen Teil, in welehem drei Messröhren 3, 4 und 5 eingeführt sind und in welehem das wärmetransportie- rende Medium z. B. Wasser, sich aufwärtsbewegt, damit eventuell Luftblasen, die auf den ÄIessröhren gebildet werden, weggeführt werden sollen.
Die BIessröhren sind daneben rostfrei und blank poliert, um Korrosion und Schlammbildung, die die Wärmeübergangszahl zwischen den Röhren und dem Medium ändern können, zu vermeiden. Die Älessröbrcn 3 bis 5 sind von der Zuflüssleitung 1 durch je eine Buchse 7 wärmeisoliert nnd an der Abflussröhre 2 festgelötet oder festgeschweisst.
Eventuell können die Messröhren mit Gewinde versehen oder mit guter Passung in äussern Röhren eingedrückt sein, die in der Abflussröhre festgeschweisst sind, so dass die AIess- röhren zum Reinmachen und Austausch auswechselbar sind. Bei den Buchsen 7 sind in solchem Falle Packungen notwendig. Die Röhre 5 hat einen kleineren Aussendurchmes- ser in der Zuflussleitung als die Röhren 4 und 3, die gleich sind. In allen AIessröhren sind Thermoelemente vorhanden. Die Thermoelemente der Röhren 4 und 5 haben doppelt so viele Lötpunkte wie das Thermoelement der Röhre 3.
Die Temperatur des Mediums in der Zuflussleitung wird mit tv tv und in der Abfluss- leitung mit tD bezeiehnet. Die Temperatur der Gruppe von Lötstellen, die in der Messröhre 3 auf der Seite der Zuflnssleitlmg liegt, sei mit tg bezeichnet. Es ist angenommen, dass alle Lötstellen, die sieh auf der Seite der Abfluss- leitung 2 befincien, die Temperatur 1k haben.
Die Messröhre 3 gibt eine elektrische Spannung, die durch die Kurve A, oder A, der Fig. 8 dargestellt wird, wo q die Strömungis- geschwindigkeit des Mediums ist. Die Kurve A1 entspricht folglich dem Temperaturunterschied (tg-tk), wenn tv-tk=T1, weil A1 asymptotisch gegen den Wert T1 geht. Die Kurve A2 en begrenztes Ä'Iessgebiet, das durch die Strö- mungsgeschwindigkeit des Alediums bestimmt wird, die zwischen den Werten 0 nnd q2 in Fig. 8 liegen muss.
Damit die Slessröhren nicht durch äussere Einflüsse, wie Strahlung und Wärmeabsorption, von umgebenden Körpern beeinflusst werden, kann die Messanordnung in einer wärmeisolierenden Hülle eingeschlossen sein.