CH396453A - Apparatus for measuring, recording or controlling a pressure in relation to a known reference pressure - Google Patents

Apparatus for measuring, recording or controlling a pressure in relation to a known reference pressure

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CH396453A
CH396453A CH1069463A CH1069463A CH396453A CH 396453 A CH396453 A CH 396453A CH 1069463 A CH1069463 A CH 1069463A CH 1069463 A CH1069463 A CH 1069463A CH 396453 A CH396453 A CH 396453A
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pressure
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William Finley Dr Phil Wright
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William Finley Dr Phil Wright
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0091Transmitting or indicating the displacement of liquid mediums by electrical, electromechanical, magnetic or electromagnetic means
    • G01L9/0092Transmitting or indicating the displacement of liquid mediums by electrical, electromechanical, magnetic or electromagnetic means using variations in ohmic resistance

Description

  

  
 



  Vorrichtung zum Messen, Aufzeichnen oder Steuern eines Druckes in Beziehung zu einem bekannten Vergleichsdruck
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen, Aufzeichnen oder Steuern eines Druckes in Beziehung zu einem bekannten Vergleichsdruck.



   Die Erfindung ermöglicht ein verlässliches und genaues Instrument der erwähnten Art herzustellen, das von äusseren Störungen unabhängig, leicht herzustellen und einfach zu verwenden ist.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Messen, Aufzeichnen oder Steuern eines Druckes in Beziehung zu einem bekannten Vergleichsdruck ist dadurch gekennzeichnet, dass als Messorgan Flüssigkeitssäulen mit verschiedenen elektrischen Widerständen vorgesehen sind, welche mindestens eine durch zwei Elektroden begrenzte Messstrecke bilden, deren Widerstand sich in Abhängigkeit vom zu messenden Druck ändert.



   Ein als Manometer ausgebildetes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Form einer U-förmigen Röhre aufweisen. Der Unterschied der Drücke auf zwei Flüssigkeitssäulen, z. B. Quecksilber in einer U-förmigen Röhre, zeigt sich durch den Höhenunterschied der zwei Säulen an. Die Oberfläche der einen Säule ist einem Druck ausgesetzt und die Oberfläche der andern Säule einem andern Druck; wenn dieser zweite Druck ein verhältnismässig hohes Vakuum ist, sind absolute Druckablesungen erhältlich.



   In den üblichen Systemen ist diese Höhendifferenz optisch bestimmbar, z. B. durch ein Cathetometer. Dabei können viele Fehler sowohl im optischen als auch im mechanischen Teil des Systemes auftreten oder auch infolge von Temperaturvariationen.



   Ein weiteres System, das in der Vergangenheit entwickelt wurde, weist zwei feine Drähte auf, die in jede Quecksilbersäule einer U-förmigen Röhre hineinragen. Der Widerstand besteht in den aus dem Quecksilber herausragenden, freien Drahtteilen und ändert sich mit der Höhe der vom zu messenden Druck abhängigen Quecksilbersäule.



   Es ist ein Nachteil des früheren Systems, dass sich der Widerstand der zwei Drähte nicht linear mit ihrer Lage ändert und dass demzufolge die Widerstandsänderung nicht streng proportional zur Druckänderung steht.



   Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist dieser Nachteil dadurch vermieden, dass der elektrische Stromfluss durch einen Widerstand, dessen Widerstandswert sich proportional mit dem zu messenden Druck ändert, für die Druckmessung verwendet wird.



   Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine elektrische Impedanzänderung erzeugt, die proportional zur Druckänderung ist.



   Die Erfindung ermöglicht ein Manometer, das keine beweglichen mechanischen Teile aufweist, erlaubt ferner einen kompletten Abschluss des Manometers und macht eine genaue Temperaturkontrolle der verschiedenen Teile möglich, was eine grössere Messgenauigkeit zur Folge hat.



   Einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss führt eine innere, verkehrte, U-förmige Röhre von jedem der nach unten reichenden Arme zu je einem aufwärts reichenden Arm der zwei aufrechten U-förmigen Röhren. Die zwei aufrechten U-förmigen Röhren sind mit einer schweren Flüssigkeit aufgefüllt, welche auch ein guter Elektrizitätsleiter ist, wie Quecksilber, während die umgekehrte U-förmige Röhre mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, welche ein wesentlich schlechterer Leiter ist,   z. 3.    eine Salzlösung, die eine geringere Dichte hat und mit dem Quecksilber unvermischbar ist. Die  freien Flüssigkeitsoberflächen beider aufrechten Röhren sind einem Vergleichs- oder Bezugsdruck ausgesetzt, ebenso wie dem unbekannten Druck.

   Die Impedanzänderung jeder Flüssigkeitssäule zwischen bestimmten Punkten steht in proportionalem Verhältnis zu den Druckunterschieden, so dass der Stromdurchlass mit irgendeinem dazu geeigneten elektrischen Strommessgerät gemessen werden kann.



   Zum Beispiel kann eine Brückenschaltung verwendet werden, und der Stromdurchlass der Brücke kann dazu verwendet werden, den unbekannten Druck mit Hilfe eines Servosystems zu kontrollieren, das den Stromdurchlass der Brücke auf Null einstellt. Als Alternative kann der Brückenstromdurchlass durch ein Instrument gemessen oder fortlaufend aufgezeichnet werden.



   In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Druckmessers gemäss der Erfindung und
Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Druckmessers.



   Nach Fig. 1 ist ein thermostatisch geregelter Behälter 10 vorgesehen, um jeden Irrtum auszuschlie ssen, der zufolge von Temperaturveränderungen, Anderungen der spezifischen, physischen oder elektrischen Parameter der Flüssigkeiten nach sich ziehen kann.



   Im Behälter 10 befinden sich eine umgekehrte U-förmige Röhre 11 und zwei aufrechte U-förmige Röhren 12 und 13. Die nach unten reichenden Arme der umgekehrten U-förmigen Röhre 11 bilden eine Fortsetzung je eines aufrecht stehenden Armes der aufrechten Röhren 12 und 13.



   Die aufrechten Röhren 12 und 13 sind mit einer Flüssigkeit 14 gefüllt, welche eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt, wie z. B. Quecksilber, und die umgekehrte Röhre 11 ist mit einer Flüssigkeit 15 von wesentlich kleinerer elektrischer Leitfähigkeit gefüllt, z. B. mit einer Salzlösung. Das Quecksilber bildet eine nicht starre, bewegliche Elektrode.



   Die Nummer 32 bezeichnet ein Verschlussmittel, wie einen Stoppel oder einen Quecksilberverschluss.



  Im obersten Teil der umgekehrten U-förmigen Röhre 11 befindet sich ein Stoppel 33, um das Laden zu vereinfachen und das Manometer einzustellen.



   Der freie Flüssigkeitsspiegel 16 der Flüssigkeit 14 in der aufrechten U-förmigen Röhre 13 ist dem Druck der unbekannten Druckquelle im Behälter 17 ausgesetzt, während der freie Flüssigkeitsspiegel 18 der Flüssigkeit 14 in der aufrechten U-förmigen Röhre 12 dem Druck einer bekannten Druckquelle des Behälters 19 ausgesetzt ist. Diese Druckquelle des Behälters 19 mag ein verhältnismässig hohes Vakuum sein, um absolute Drucke zu messen. Anderseits kann diese Druckquelle als Vergleichsbasis von der Atmosphäre beeinflusst oder mit irgendeiner andern relativ konstanten Druckquelle verbunden sein.



   In den Flüssigkeiten befinden sich vier Kontakte 20, 21, 22 und 23. Der Kontakt 20 berührt die Flüssigkeit 14 in der aufrechten U-förmigen Röhre 12 an einer Stelle, die unter keinen der zu erwartenden Druckbedingungen von der Flüssigkeit 15 erreicht werden kann. Beide Kontakte 21 und 22 berühren die Flüssigkeit 15 in der umgekehrten U-förmigen Röhre 11 an Stellen, die die Flüssigkeit 14 unter keinen der zu erwartenden Bedingungen erreicht. Die Kontakte 21 und 22 sind in der Flüssigkeit 15 voneinander entfernt angeordnet. Die Flüssigkeit 14 in der Röhre 12 wird bei den zu erwartenden Druckbedingungen niemals den Kontakt 21 erreichen und die Flüssigkeit 14 in der Röhre 13 niemals den Kontakt 22. Der Kontakt 23 berührt die Flüssigkeit 14 in der Röhre 13 vorzugsweise nahe der Fläche, wo die Flüssigkeit 14 die Flüssigkeit 15 berührt.



  Die Flüssigkeitsspiegel sind in einem Zustand gezeigt, in welchem der Druckunterschied Null ist in den Druckquellen der Behälter 17 und 19, so dass der Kontakt 23 in Berührung mit der Flüssigkeit 14 bleibt, und zwar unter allen erwarteten Druckverhältnissen.



   Zwischen den Kontakten der Wheatstoneschen Brücke 20 und 23 befindet sich eine elektrische Stromquelle 24, die entweder Gleichstrom oder vorzugsweise Wechselstrom erzeugt. Ein Potentialteiler, bestehend aus einem Arm 25 mit festliegendem Verhältnis und einem Arm 26 mit veränderlichem Verhältnis, bildet zwei Zweige der Brücke. Obwohl die Arme 25 und 26 als Widerstände gezeigt sind, können sie stattdessen irgendeine andere Art Impedanz sein, wie ein Transformator oder ein kapazitiver Spannungsteiler oder ähnliches. Die zwei anderen Zweige der Brücke bestehen aus den Impedanzen der Flüssigkeit 15 einesteils zwischen den Kontakten 20 und 21 und andernteils zwischen den Kontakten 22 und 23, in der Annahme, dass die Kontakte 21 und 22 kurzgeschlossen sind. Ein normalerweise geschlossener Schalter oder Kontakt 27 erstreckt sich zwischen den Kontakten 21 und 22.

   Ein Null Detektor 28 zwischen den Kontakten 31 und 21-22 vollendet die Brückenschaltung. Die Spiegel 29 und 30 der Flüssigkeit 14 stellen die beweglichen Elek   troden des s Messinstrumentes dar. Da der Kontakt    27 während einer Messung geschlossen sein muss, sind die Potentiale der Kontakte 21 und 22 die gleichen.



   In der Ausführung dieses Beispieles wird angenommen, dass der Druck im Behälter 17 gleichwertig oder grösser ist als der Druck im Behälter 19; zum Beispiel wird angenommen, dass der Druck im Behälter 17 steigt, so dass beide Flüssigkeitssäulen 14 und   die    Flüssigkeitssäule 15 sich um eine Distanz    h     ändern, was die Druckänderung darstellt. Die Flüssigkeitsspiegel 16, 29, 30 und 18 werden in die Lagen 16', 29',   30' und    18' verschoben; die Flüssigkeitsspiegel 16, 29, 30 und 18 beziehen sich auf gleiche Drücke in den Behältern 17 und 19.

   Da angenommen wird, dass alle Röhren den gleichen Querschnitt haben, sind alle Höhen  h  gleich, wenn  der unbedeutende Unterschied in der Kompressionsfähigkeit der beiden Flüssigkeiten vernachlässigt wird; wenn spezielle Vorsichtsmassnahmen getroffen werden, wie Temperaturkontrolle durch den thermostatisch kontrollierten Behälter 10, dann ist die doppelte Höhe von  h  eine genaue Angabe der Druckdifferenz in den Behältern 17 und 19.



   Wegen der Änderung der Flüssigkeitsspiegel 29 und 30 auf   29' und    30' ist die Impedanz zwischen den Kontakten 20, 21-22 angewachsen, in der Annahme, dass die Flüssigkeit 14 Quecksilber und die Flüssigkeit 15 beispielsweise eine Salzlösung ist mit wesentlich geringerer elektrischer Leitfähigkeit. In gleicher Weise hat die Impedanz zwischen den Kontakten 23 und 21-22 abgenommen. Dieser Wechsel bringt die Brückenschaltung aus dem Gleichgewicht und der Null-Detektor 28 wird eine Abweichung vom Nullpunkt aufweisen.



   Wenn die Druckerhöhung gemessen werden soll, wird der Arm 26 so eingestellt, bis die Brücke wieder ausgeglichen ist, was in der Nullstellung des Null-Detektors abgelesen   werden    kann. Der Arm 26 kann direkt in Druckeinheiten kalibriert sein.



   Anderseits kann der Null-Detektor 28 ein Servomechanismus sein, der den Druck im Behälter 17 regelt, so dass der Druck auf einem gewünschten Wert konstant bleibt, was der Arm 26 kontrolliert.



   In einer andern Anwendung sind die Arme 25 und 26 durch ein Potentiometer ersetzt. Dieses anzeigende Potentiometer kann in Druckeinheiten kalibriert sein und fortlaufend die Druckdifferenz zeigen, die in den Behältern 17 und 19 herrscht.



   Es ist klar, dass die Brückenschaltung, obwohl sie bequem ist, nicht wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist. Die Impedanzabweichungen zwischen den Kontakten 20 und 21 oder 22 und 23 können jede für sich oder zusammen verwendet werden, um einen Druck durch irgendeine geeignete elektrische Schaltung zu   messen,    zu kontrollieren oder   anzu i-    gen.



   Da die Impedanz der Leitungszelle, nämlich die Arme der Brücke zwischen den Kontakten 20 und 21 und zwischen den Kontakten 22 und 23, von der Temperatur abhängig ist, wird das Manometer vorzugsweise in den thermostatisch kontrollierten Behälter 10 versetzt.



   Die Temperaturkontrolle kann leicht geprüft werden, und zwar durch Öffnen des Schalters 27 und Messen des Widerstandes zwischen den geöffneten Enden, da die Impedanz bei einer bestimmten Temperatur bekannt ist.



   In der Anwendung des Manometers der Fig. 2 sind die Röhren 40, 41, 42 und 43 kalibrierte Präzisionsröhren, die durch die Röhren 44, 45, 46 und 47 verbunden sind, welch letztere keine Präzisionsröhren sind und einen anderen Durchmesser haben können.



   Es ist selbstverständlich, dass eine Änderung der Querschnitte der Röhren, durch welche die Flüssigkeit fliesst, eine entsprechende Veränderung der Höhe  h  nach sich zieht, welche nicht mehr proportional zur Druckänderung ist. Deshalb verwendet man kalibrierte Präzisionsröhren, wo immer eine Änderung des Flüssigkeitsspiegels vorkommt, damit die entsprechenden Querschnitte alle gleich sind, was die Genauigkeit der Druckanzeige beträchtlich erhöht. Natürlich brauchen die Querschnitte nicht gleich zu sein, solange ihre Beziehungen untereinander bekannt sind.



   Obwohl die Flüssigkeiten 14 als bessere Leiter beschrieben wurden, mögen sie statt dessen als schlechte Leiter gewählt werden und dafür die Flüssigkeit 15 als besserer Leiter. Diese Umänderung mag zum Messen von niedrigen Drucken vorteilhaft sein, wie z. B. in beträchtlichen Höhen. Die als Flüssigkeit mit höherer Dichte verwendete Flüssigkeit 14 kann jedoch eine Dichte haben, die kleiner ist, als die des Quecksilbers, was die Messempfindlichkeit sehr erhöht, obwohl es unter gleichen physikalischen Dimensionen den Druckbereich entsprechend verkleinert.



   Auf das Instrument der Fig. 2 Bezug nehmend, können die Röhren so dimensioniert sein, dass die eine Flüssigkeit sich in dem Teil der Röhre befindet, welcher einen grossen Durchmesser hat, und die andere Flüssigkeit in dem Teil der Röhre, der einen kleinen Durchmesser hat. Das macht eine Änderung der   Messempfindlichkeit    möglich; zum Beispiel, wenn die Röhren 40 und 43 (Fig. 2) je die mehrfache Querschnittsfläche der Röhren 41 und 42 hätten, wäre die Verdrängung des gemeinsamen Flüssigkeitsspiegels in den Röhren 41 und 42 mehrfach so gross als die in den Röhren 40 und 43 unter ein und derselben Druckdifferenz zwischen den Behältern 17 und 19; dies würde die Messempfindlichkeit um ein Mehrfaches erhöhen.   



  
 



  Apparatus for measuring, recording or controlling a pressure in relation to a known reference pressure
The invention relates to an apparatus for measuring, recording or controlling a pressure in relation to a known reference pressure.



   The invention makes it possible to manufacture a reliable and accurate instrument of the type mentioned, which is independent of external disturbances, easy to manufacture and simple to use.



   The device according to the invention for measuring, recording or controlling a pressure in relation to a known reference pressure is characterized in that liquid columns with different electrical resistances are provided as the measuring element, which form at least one measuring section delimited by two electrodes, the resistance of which varies depending on the measuring element Pressure changes.



   An embodiment of the present invention designed as a manometer can have the shape of a U-shaped tube. The difference in pressures on two columns of liquid, e.g. B. Mercury in a U-shaped tube, indicated by the difference in height between the two columns. The surface of one column is subjected to one pressure and the surface of the other column to another pressure; when this second pressure is a relatively high vacuum, absolute pressure readings are available.



   In the usual systems, this height difference can be determined optically, e.g. B. by a cathetometer. Many errors can occur in the optical as well as in the mechanical part of the system or as a result of temperature variations.



   Another system developed in the past has two fine wires protruding into each mercury column of a U-shaped tube. The resistance consists in the free wire parts protruding from the mercury and changes with the height of the mercury column, which is dependent on the pressure to be measured.



   It is a disadvantage of the earlier system that the resistance of the two wires does not change linearly with their position and consequently the change in resistance is not strictly proportional to the change in pressure.



   In one embodiment of the invention, this disadvantage is avoided in that the electrical current flow through a resistor, the resistance value of which changes proportionally with the pressure to be measured, is used for the pressure measurement.



   According to a further embodiment of the invention, an electrical impedance change is generated which is proportional to the pressure change.



   The invention enables a pressure gauge that has no moving mechanical parts, also allows the pressure gauge to be completely closed off and enables precise temperature control of the various parts, which results in greater measurement accuracy.



   In accordance with a preferred embodiment of the present invention, an inner, inverted, U-shaped tube leads from each of the downwardly extending arms to one upwardly extending arm of the two upright U-shaped tubes. The two upright U-shaped tubes are filled with a heavy liquid which is also a good conductor of electricity, such as mercury, while the inverted U-shaped tube is filled with a liquid which is a much poorer conductor, e.g. 3. a salt solution that has a lower density and is immiscible with the mercury. The free liquid surfaces of both upright tubes are exposed to a comparison or reference pressure, as well as the unknown pressure.

   The change in impedance of each column of liquid between certain points is in proportion to the pressure differences, so that the current flow can be measured with any suitable electrical ammeter.



   For example, a bridge circuit can be used and the current passage of the bridge can be used to control the unknown pressure with the aid of a servo system that sets the current passage of the bridge to zero. Alternatively, the bridge flow can be measured by an instrument or continuously recorded.



   The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention, namely:
1 shows a schematic representation of a pressure gauge according to the invention and
Fig. 2 shows another embodiment of the pressure gauge.



   According to FIG. 1, a thermostatically controlled container 10 is provided in order to exclude any error which, as a result of changes in temperature, can result in changes in the specific, physical or electrical parameters of the liquids.



   In the container 10 there is an inverted U-shaped tube 11 and two upright U-shaped tubes 12 and 13. The downwardly extending arms of the inverted U-shaped tube 11 form a continuation of an upright arm of the upright tubes 12 and 13.



   The upright tubes 12 and 13 are filled with a liquid 14 which has a very high electrical conductivity, such as. Mercury, and the inverted tube 11 is filled with a liquid 15 of much lower electrical conductivity, e.g. B. with a saline solution. The mercury forms a non-rigid, movable electrode.



   The number 32 denotes a closure means such as a stubble or a mercury closure.



  In the uppermost part of the inverted U-shaped tube 11 there is a stopper 33 to facilitate loading and to adjust the pressure gauge.



   The free liquid level 16 of the liquid 14 in the upright U-shaped tube 13 is exposed to the pressure of the unknown pressure source in the container 17, while the free liquid level 18 of the liquid 14 in the upright U-shaped tube 12 is exposed to the pressure of a known pressure source of the container 19 is exposed. This pressure source of the container 19 may be a relatively high vacuum in order to measure absolute pressures. On the other hand, this pressure source can be influenced by the atmosphere as a basis for comparison or connected to some other relatively constant pressure source.



   There are four contacts 20, 21, 22 and 23 in the liquids. The contact 20 contacts the liquid 14 in the upright U-shaped tube 12 at a point which the liquid 15 cannot reach under any of the expected pressure conditions. Both contacts 21 and 22 contact the liquid 15 in the inverted U-shaped tube 11 at locations which the liquid 14 does not reach under any of the expected conditions. The contacts 21 and 22 are arranged in the liquid 15 at a distance from one another. The liquid 14 in the tube 12 will never reach the contact 21 under the expected pressure conditions and the liquid 14 in the tube 13 will never reach the contact 22. The contact 23 contacts the liquid 14 in the tube 13 preferably near the area where the liquid 14 touches the liquid 15.



  The liquid levels are shown in a state in which the pressure difference in the pressure sources of the containers 17 and 19 is zero, so that the contact 23 remains in contact with the liquid 14 under all expected pressure conditions.



   Between the contacts of the Wheatstone bridge 20 and 23 there is an electrical power source 24 which generates either direct current or, preferably, alternating current. A potential divider, consisting of an arm 25 with a fixed ratio and an arm 26 with a variable ratio, forms two branches of the bridge. Although arms 25 and 26 are shown as resistors, they could instead be any other type of impedance such as a transformer or capacitive voltage divider or the like. The two other branches of the bridge consist of the impedances of the liquid 15 on the one hand between the contacts 20 and 21 and on the other hand between the contacts 22 and 23, assuming that the contacts 21 and 22 are short-circuited. A normally closed switch or contact 27 extends between contacts 21 and 22.

   A null detector 28 between contacts 31 and 21-22 completes the bridge circuit. The mirrors 29 and 30 of the liquid 14 represent the movable electrodes of the measuring instrument. Since the contact 27 must be closed during a measurement, the potentials of the contacts 21 and 22 are the same.



   In the execution of this example it is assumed that the pressure in the container 17 is equal to or greater than the pressure in the container 19; for example, it is assumed that the pressure in the container 17 increases, so that both liquid columns 14 and the liquid column 15 change by a distance h, which represents the pressure change. The liquid levels 16, 29, 30 and 18 are shifted into the positions 16 ', 29', 30 'and 18'; the liquid levels 16, 29, 30 and 18 relate to the same pressures in the containers 17 and 19.

   Since it is assumed that all tubes have the same cross-section, all heights h are the same if the insignificant difference in the compressibility of the two liquids is neglected; If special precautionary measures are taken, such as temperature control by the thermostatically controlled container 10, then twice the amount of h is an exact indication of the pressure difference in the containers 17 and 19.



   Due to the change in the liquid levels 29 and 30 to 29 'and 30', the impedance between the contacts 20, 21-22 has increased, assuming that the liquid 14 is mercury and the liquid 15 is, for example, a saline solution with a significantly lower electrical conductivity. In the same way, the impedance between contacts 23 and 21-22 has decreased. This change brings the bridge circuit out of balance and the zero detector 28 will exhibit a deviation from the zero point.



   If the pressure increase is to be measured, the arm 26 is adjusted until the bridge is balanced again, which can be read in the zero position of the zero detector. The arm 26 can be calibrated directly in units of pressure.



   On the other hand, the zero detector 28 can be a servomechanism which regulates the pressure in the container 17 so that the pressure remains constant at a desired value, which the arm 26 controls.



   In another application, the arms 25 and 26 are replaced by a potentiometer. This indicating potentiometer can be calibrated in pressure units and continuously show the pressure difference that prevails in the containers 17 and 19.



   It will be appreciated that the bridge circuit, while convenient, is not essential to the present invention. The impedance deviations between the contacts 20 and 21 or 22 and 23 can each be used individually or together to measure, control or indicate a pressure by any suitable electrical circuit.



   Since the impedance of the line cell, namely the arms of the bridge between the contacts 20 and 21 and between the contacts 22 and 23, depends on the temperature, the pressure gauge is preferably placed in the thermostatically controlled container 10.



   The temperature control can easily be checked by opening switch 27 and measuring the resistance between the opened ends, since the impedance is known at a given temperature.



   In the application of the manometer of Figure 2, tubes 40, 41, 42 and 43 are calibrated precision tubes connected by tubes 44, 45, 46 and 47, the latter being non-precision tubes and may be of other diameter.



   It goes without saying that a change in the cross-sections of the tubes through which the liquid flows results in a corresponding change in the height h which is no longer proportional to the change in pressure. This is why calibrated precision tubes are used wherever there is a change in the liquid level so that the corresponding cross-sections are all the same, which increases the accuracy of the pressure display considerably. Of course, the cross-sections need not be the same as long as their interrelationships are known.



   Although liquids 14 have been described as better conductors, they may instead be chosen as poor conductors and instead liquid 15 as a better conductor. This change may be beneficial for measuring low pressures, such as B. at considerable heights. The liquid 14 used as a liquid with a higher density can, however, have a density which is smaller than that of mercury, which greatly increases the measurement sensitivity, although it correspondingly reduces the pressure range under the same physical dimensions.



   Referring to the instrument of Fig. 2, the tubes can be dimensioned so that one liquid is in the part of the tube which has a large diameter and the other liquid is in the part of the tube which has a small diameter . This makes it possible to change the measurement sensitivity; for example, if the tubes 40 and 43 (Fig. 2) each had several times the cross-sectional area of the tubes 41 and 42, the displacement of the common liquid level in the tubes 41 and 42 would be several times that in the tubes 40 and 43 below a and the same pressure difference between tanks 17 and 19; this would increase the measurement sensitivity many times over.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Messen, Aufzeichnen oder Steuern eines Druckes in Beziehung zu einem bekannten Vergleichs druck, dadurch gekennzeichnet, dass als Messorgan Flüssigkeitssäulen mit verschiedenen elektrischen Widerständen vorgesehen sind, welche mindestens eine durch zwei Elektroden begrenzte Messstrecke bilden, deren Widerstand sich in Abhängigkeit vom zu messenden Druck ändert. PATENT CLAIM Device for measuring, recording or controlling a pressure in relation to a known comparison pressure, characterized in that liquid columns with different electrical resistances are provided as the measuring element, which form at least one measuring section delimited by two electrodes, the resistance of which varies depending on the pressure to be measured changes. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitssäulen mit verschiedenen elektrischen Widerständen im kommunizierenden Röhren angeordnet sind und entsprechend den zu messenden Druckverhältnissen voneinander abweichende Höhen einnehmen und zur Messung dieser Höhenunterschiede eine elektrische Messbrücke, beispielsweise eine Wheatstone-Brücke vorgesehen ist. SUBCLAIMS 1. Device according to claim, characterized in that the liquid columns are arranged with different electrical resistances in the communicating tubes and assume different heights according to the pressure conditions to be measured and an electrical measuring bridge, for example a Wheatstone bridge, is provided for measuring these height differences. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Höhenveränderungen die einzelnen Flüssigkeits säulen ihre Kontakte mit den zur elektrischen Brücke führenden Leitungen unverändert beibehalten. 2. Device according to claim and dependent claim 1, characterized in that during the height changes, the individual liquid columns maintain their contacts with the lines leading to the electrical bridge unchanged. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei äussere kommunizierende Röhren durch eine mittlere kommunizierende Röhre miteinander verbunden sind und an ihrem freien Ende mit einem vom Vergleichsdruck sowie an ihrem andern freien Ende mit einem von den zu messenden Druckverhältnissen beeinflussten Behälter in offener Verbindung stehen. 3. Device according to claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that two outer communicating tubes are connected to each other by a central communicating tube and influenced at their free end with one of the reference pressure and at their other free end with one of the pressure conditions to be measured Containers are in open communication. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeiten in den äusseren kommunizierenden Röhren den gleichen, die Flüssigkeit in der mittleren Röhre einen davon abweichenden elektrischen Widerstand aufweisen. 4. Device according to patent claim and dependent claims 1-3, characterized in that the liquids in the outer communicating tubes have the same electrical resistance, the liquid in the central tube has a different electrical resistance. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die kommunizierenden Röhren den gleichen ringförmigen Querschnitt haben. 5. Device according to claim and dependent claims 1-4, characterized in that the communicating tubes have the same annular cross section. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringförmige kommunizierende Röhre verschiedene Durchmesser aufweist. 6. Device according to claim and dependent claims 1-5, characterized in that an annular communicating tube has different diameters. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die kommunizierenden Röhren in einem Gehäuse untergebracht sind und Mittel vorgesehen sind, um dessen Hohlraum auf eine einstellbare Temperatur zu halten. 7. Device according to claim and dependent claims 1-6, characterized in that the communicating tubes are accommodated in a housing and means are provided to keep the cavity at an adjustable temperature. 8. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichsdruck praktisch ein Vakuum ist. 8. Device according to claim and sub-claims 1-7, characterized in that the reference pressure is practically a vacuum.
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