DE101853C

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Publication number: DE101853C
Application number: DENDAT101853D
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei den bisher bekannten Raummessern, bei welchen eine Aenderung bezüglich der Dichtigkeit der Luft dadurch geschaffen wird, dafs der Räum, in welchem der zu messende Körper untergebracht ist, eine bestimmte Vergröfserung oder Verkleinerung erfährt, sind bewegliche Theile vorhanden, welche die Veranlassung mancherlei Uebelstände sind. Einestheils erschweren diese Theile die Handhabung des Raummessers, anderentheils sind dieselben der Abnutzung und somit der Reparaturbedürftigkeit unterworfen, so dafs sie auch nach einiger Zeit zu unrichtigen Messungen führen können, und schliefslich vertheuern sie auch die Anlage.

Das vorliegende Verfahren gründet sich auf die durch Rechnung gefundene Erkenntnifs, dafs selbst, wenn eine Aenderung der Dichtigkeit durch eine Mischung der Luft mit einer bestimmten Menge Luft unter einem gegebenen Ueberdruck herbeigeführt wird, eine genaue Messung unter Anwendung einer sehr einfachen Formel möglich ist.

Bezeichnet man nämlich den Raum, in welchem der zu messende Körper untergebracht werden soll, mit L und den Raum, welcher diejenige Luftmenge bei einem Ueberdruck von q enthält, welche mit der Luftmenge des erstgenannten Raumes gemischt werden soll, mit- /, so besitzt die Luft im erstgenannten Raum den atmosphärischen Druck ρ und die Luft im letzteren den Druck ρ +<?·

Denjenigen Raum Z¹, welchen die in / befindliche Luft bei Atmosphärendruck einnehmen würde, findet man nach dem Mariotte'schen Gesetz:

Z:/¹

Z¹ = -

q),

Bezeichnet man ferner den Druck, welchen die Mischung der Luft in L mit der in / befindlichen geprefsten Luft annimmt, mit ^, so ergiebt sich dieser aus der Formel

mithin ·

(L + ZV : (L + I) = _V.p,

Z rrz

(L + η ρ

L + l

In diese Formel den obigen Werth für Z¹ eingesetzt, ergiebt:

t- L + l

Lp+pl + ql _ L + l -?

L+l

Da es nun bei jeder Messung ebenso leicht ist, den Ueberdruck vom Manometer abzulesen, wie den absoluten Druck, so kann man auch ^= ρ + y setzen, wobei y den Ueberdruck bedeutet, welchen die Mischung haben mufs. Es ist also

und somit

y-

L + l

In dieser Gleichung tritt ρ überhaupt nicht mehr auf, so dafs selbst bei Anwendung einer Mischung mit geprefster Luft der Atmosphärendruck vollständig unberücksichtigt.. gelassen werden kann und die Rechnung trotzdem eine äufserst einfache ist.

Nach vorliegender Erfindung verfährt man demnach in folgender Weise: Man bringt in einen Raum von bekanntem Inhalt den zu messenden Körper und setzt ihn nach sorgfältigem Verschlufs mit einem . zweiten Raum., in Verbindung, dessen Inhalt gleichfalls bekannt ist und den man vorher mit Prefsluft von bestimmtem Ueberdruck q gefüllt hat. Nach Verbindung beider Räume liest man an einem Manometer den in den Räumen herrschenden Ueberdruck y ab und berechnet den Rauminhalt χ des zu messenden Körpers unter Benutzung obiger Gleichung, in welcher an Stelle von L die Gröfse L — χ tritt und in welcher dann χ die einzige Unbekannte ist.

Zur unmittelbaren Berechnung des Körperinhalts empfiehlt es sich, die Formel wie folgt umzugestalten:

ql X =

	+	1	al
L-			1
	+	ι	r"'
x =		ql

- χ

-L

Zur Ausführung des Verfahrens kann die in der Zeichnung gezeigte Einrichtung zweckmäfsige und vortheilhafte Verwendung finden.

Der durch einen Deckel oder eine Thür g in geeigneter Weise verschliefsbare Mefsbehälter α steht durch einen mit Ventil oder Hahn c ausgerüsteten Stutzen mit einem Prefsluft behälter b in Verbindung. An letzteren schliefst sich vermittelst des Stutzens c¹ eine Prefsluftleitungy an, welche dem Behälter b Luft unter Druck von einer geeigneten Quelle aus zuführt. Durch den Hahn oder das Ventil d kann die Prefsluft abgeschnitten werden, sobald im Behälter b der gewünschte Druck herrscht. Zur Erkennung dieses Druckes und zum Ablesen des nach erfolgter M.ischuug auftretenden Ueberdruckes ist am Behälter b ein Manometer e angebracht.

Zur Erklärung der Arbeitsweise der Einwirkung sei beispielsweise angenommen, der räumliche Inhalt des Behälters α betrage io cbm und der des Behälters b = 5,cbm. Der zwischen den Behältern α und b befindliche Hahn wird geschlossen und in den Behälter α wird der zu messende Körper, z. B. eine als Koksgicht zu verwendende Menge Koks, eingebracht. Unter Offenhaltung des Hahnes d wird Prefsluft in den Behälter b eingelassen, bis der Druck in demselben einen als zweckmäfsig erscheinenden, am Manometer e erkennbaren Ueberdruck erreicht. Dieser Ueberdruck entspreche beispielsweise einer Quecksilbersäule von 140 .mm. Bei Erreichung dieses Ueberdruckes wird.der Hahn^:if-geschlossen, und nach sorgfältigem Verschlufs des Deckels g wird der Hahn c geöffnet, so dafs eine Mischung der im freien Raum des Behälters α befindlichen Luft und der im Behälter b befindlichen Prefsluft eintritt und das Manometer e um einen Theil sinkt. Beträgt der nun am Manometer ablesbare Ueberdruck z. B. 70 mm Hg, so ist der Rauminhalt des Koks

70

5 ^cbm>

oder beträgt dieser Ueberdruck 116,6 mm, so ist an Koks

x=io+ s —

—
1.16,6

= Q cbm

vorhanden.

., Bei häufiger oder ausschliefslicher Bestimmung derselben öder ähnlicher Stoffe empfiehlt es sich, den Ueberdruck der in den Behälter b einzulassenden Prefsluft stets gleich grofs zu wählen. Man ist dann in den Stand gesetzt, vorher berechnete Tabellen zu benutzen, auf welchen man bei jedem sich nach der Mischung ergebenden Ueberdruck die Gröfse des gemessenen Körpers ablesen kann. Derartige Tabellen nehmen offenbar keine unübersichtlichen Abmessungen an. Nimmt man z. B. an, dafs 140 mm der Ueberdruck sei, welcher im Behälter b vor der Mischung hervorgerufen werden soll, so bildet 140 die Endgrenze nach oben hin, da dieser Ueberdruck nach der Mischung nur auftreten kann, wenn der Mefsbehälter vollkommen gefüllt wird, ein Fall, der in Wirklichkeit nie eintreten würde. Bei vollständig leerem Mefsbehälter ist .

so dafs die Tabelle im äufsersten Falle. nur die Zahlen 47 bis 139 zu umfassen braucht. Derartige Tabellen werden im industriellen Betriebe stets anzuwenden sein, da dem Arbeiter somit jede Rechnung erspart wird und derselbe lediglich an Hand der Tabelle arbeiten kann. , . Z₁

Das Verfahren könnte auch eine, Abänderung in der Weise erhalten, dafs man die Prefsluft anstatt in den Behälter b in den Behälter a eintreibt, nachdem dieser den zu messenden Körper aufgenommen hat, während man den Behälter b sich nur mit atmosphärischer Luft füllen läfst. Man hat es dann im Behälter, b

mit einer Luftmenge / bei dem Druck ρ und im Behälter α mit einer Luftmenge von L bei einem Druck von ρ -\- q zu thun. An Stelle. der oben besprochenen Gleichung

ql

tritt dann

L + l

für den Fall, dafs der Behälter a mit Prefsluft gefüllt ist und der Behälter b mit atmosphärischer Luft, da die Behälter nur vertauscht worden sind. Demnach ergiebt sich beim Messen nach Einbringen des zu messenden Körpers

^₌ q(L-x)

Diese Formel setzt sich dann zur unmittelbaren Berechnung des Körperinhaltes χ in folgende um:

χ = L -

Die Handhabung der Einrichtung ist die denkbar einfachste, da aufser dem Ein- und Ausbringen der zu messenden Körper und Schliefsen des Mefsbehälters lediglich Ventile oder Hähne geschlossen und geöffnet werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Verfahren zum Bestimmen des Rauminhaltes fester oder flüssiger Körper, darin bestehend, dafs man den Körper in einen Mefsraum bringt, welcher mit einem zweiten Raum in räumliche Verbindung gebracht werden kann, worauf man nach Abschliefsen beider Räume von der atmosphärischen Luft in einem der Räume mittelst Prefsluft einen bestimmten, an einem Manometer ablesbaren Druck, erzeugt und darauf beide Räume mit einander in Verbindung bringt, wobei sich die in dem einen Behälter befindliche Prefsluft mit der im anderen Behälter befindlichen Luft von Atmosphärendruck mischt und der Druck dieser Mischung als Grundlage zur Berechnung des Körpers dient.
2. Apparat zur Ausführung des unter Anspruch ι angegebenen Verfahrens, bestehend aus einem durch Thür (g) verschliefsbaren Mefsbehälter (a) und einem mit demselben räumlich verbundenen und mit Manometer ausgerüsteten Druckbehälter (b), welcher einestheils mit einer durch Ventil oder Hahn von ihm absperrbaren Druckluftleitung in Verbindung steht und anderentheils durch Hahn oder Ventil zeitweilig vom Mefsbehälter getrennt werden kann.
3. Apparat zur Ausführung des unter Anspruch ι angegebenen Verfahrens, welcher gegenüber dem durch Anspruch 2 gekennzeichneten Apparat dadurch abgeändert ist, dafs die Druckluftleitung und das Manometer anstatt an den Nebenbehälter (b) an den eigentlichen Mefsbehälter angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.