DE1111852B

DE1111852B - Mercury pump for milliliter gas quantities

Info

Publication number: DE1111852B
Application number: DED31229A
Authority: DE
Inventors: Dr Herbert Kaltenhaeuser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-08-04
Filing date: 1959-08-04
Publication date: 1961-07-27

Description

Quecksilberpumpe für Milliliter-Gasmengen Quecksilberpumpen nach Töpler dienen unter anderem zum Transport kleiner Gasvolumina von einem Gefäß in ein anderes. In ihrer Wirkungsweise sind sie den Kolbenpumpen ähnlich. Der Kolbenbewegung in einem Zylinder entspricht das Heben und Senken einer Quecksilbersäule in einem Gefäß, das z. B. kugelförmig sein kann. Den Ventilen der Kolbenpumpe entsprechen bei der Töpler-Pumpe die Vakuumhähne. Der Pumpvorgang erfolgt durch das Vergrößern bzw. Verdrängen eines Gasvolumens.Mercury pump for milliliter gas quantities Mercury pumps according to Töpler serve, among other things, to transport small volumes of gas from one vessel to another. In their mode of operation, they are similar to piston pumps. The piston movement in a cylinder corresponds to the raising and lowering of a column of mercury in a vessel, the Z. B. can be spherical. The valves of the piston pump correspond to the Töpler pump the vacuum cocks. The pumping process is carried out by enlarging or Displacement of a gas volume.

Durch beliebiges Wiederholen des Pumpvorgangs kann ein gasgefülltes Gefäß beliebig gut evakuiert werden. Die theoretisch erreichbare Grenze der Güte des Vakuums ist durch den in der Pumpe herrschenden Dampfdruck des Quecksilbers gegeben.By repeating the pumping process as required, a gas-filled The vessel can be evacuated as well as required. The theoretically achievable limit of quality of the vacuum is due to the vapor pressure of the mercury in the pump given.

Die Erfindung geht von einer Töpler-Pumpe aus und strebt eine Einrichtung an, mit der sowohl kleine als auch größere Gasmengen von einem Gefäß in ein anderes quantitativ umzupumpen sind, wobei gleichzeitig die Volumina der umgepumpten Gasmengen gemessen werden können. Ferner soll die Apparatur es gestatten, den Gasdruck zu messen, der entweder im Gasvorratsgefäß oder während des Betriebs in der Apparatur oder in dem Gefäß herrscht, in welches das Gas hineingepumpt worden ist. The invention is based on a Töpler pump and aims at a device to move both small and large amounts of gas from one vessel to another are to be pumped around quantitatively, at the same time the volumes of the amounts of gas pumped around can be measured. Furthermore, the apparatus should allow the gas pressure measure, either in the gas storage vessel or in the apparatus during operation or in the vessel into which the gas has been pumped.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch eine Anordnung, bestehend aus einer Töpler-Pumpe mit angeschlossener Meßbürette, an die ein parallel mit ihr verlaufendes Steigrohr angeschlossen ist, wobei die Meßbürette wahlweise an eine Vakuumpumpe oder an auswechselbare Gefäße anschließbar ist und das Steigrohr wahlweise mit der Atmosphäre oder einer Vakuumpumpe in Verbindung zu bringen ist. According to the invention this is achieved by an arrangement consisting from a Töpler pump with a measuring burette connected to it, to which a parallel with it running riser is connected, the measuring burette optionally to a Vacuum pump or can be connected to interchangeable vessels and the riser pipe optionally is to be brought into connection with the atmosphere or a vacuum pump.

An Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung nachfolgend erläutert werden. On the basis of an embodiment shown in the figure the invention will be explained below.

Mit G3 und G4 sind die über einen Schlauch t miteinander verbundenen, teilweise mit Quecksilber gefüllten Elemente einer Töpler-Pumpe bezeichnet. An G3 ist eine mit einer Meßskala versehene Bürette 2 und ein Steigrohr 3 angeschlossen. An die Meßbürette ist über einen Hahn H1 ein mit dem umzupumpenden Gas gefülltes Vorratsgefäß G1 angeschlossen. Das Steigrohr 3 verläuft parallel und eng benachbart zur Meßbürette, so daß der Niveauunterschied der Quecksilbersäulen in Bürette und Steigrohr genau abgelesen werden kann. Über die Hähne H6 und H5 kann die Bürette 2 bei 4 an eine nicht dargestellte Vakuumpumpe und über die Hähne H6 und H4 an ein zweites Gefäß G2 angeschlossen werden. Das Steigrohr 3 kann wahlweise über den Hahn, mit der Atmosphäre oder über den Hahn H3 mit der genannten Vakuumpumpe in Verbindung gebracht werden. Ein an den Hahn, angeschlossenes Vakuummeter gestattet es, den Druck innerhalb der Apparatur unmittelbar zu messen. Statt des Vakuummeters kann auch eine zweite Gasampulle angeschlossen werden. Es bietet sich dadurch die Möglichkeit, zwei verschiedene Gase in einem bestimmten Mischungsverhältnis in das Gefäß G2 umzupumpen. With G3 and G4 the connected via a hose t, Partly with mercury-filled elements of a Töpler pump called. At G3 a burette 2 provided with a measuring scale and a riser pipe 3 are connected. A tap H1 is used to connect a gas to be pumped to the measuring burette Storage vessel G1 connected. The riser pipe 3 runs parallel and closely adjacent to the measuring burette, so that the level difference between the mercury columns in the burette and Riser pipe can be read exactly. The burette can be operated using taps H6 and H5 2 at 4 to a vacuum pump, not shown, and via the taps H6 and H4 to a second vessel G2 can be connected. The riser pipe 3 can optionally be via the tap, with the atmosphere or via the valve H3 with the said vacuum pump in connection to be brought. A vacuum meter connected to the tap allows the To measure pressure within the apparatus directly. Instead of the vacuum gauge you can a second gas ampoule can also be connected. This offers the possibility of To pump two different gases in a certain mixing ratio into the vessel G2.

Das Umpumpen bestimmter Gasmengen von G1 nach G2 und ihre Dosierung geht folgendermaßen vonstatten: a) Evakuieren bei geschlossenem Hahn2, alle übrigen Hähne auf, Quecksilberspiegel auf die Höhe des unteren Anschlusses des Steigrohres einstellen. b) Gasampulle magnetomechanisch öffnen bei geschlossenem Hahn H1. c) Quecksilberspiegel bis zum oberen Ende der Glasbürette anheben, Gaseinlaß von G3 durch H1 bei geschlossenen Hähnen H6 und H7; der Quecksilberspiegel sinkt. d) Abmessen der Gasmengen: Die Hähne Ht, H3, H6, H7 sind geschlossen. H2 öffnen (belüften), gleichzeitig Quecksilberspiegel in G3 anheben (durch Anheben von G4), bis das Quecksilbemiveau in der Glasbürette und dem Steigrohr auf gleicher Höhe ist (was z. B. durch das Anbringen einer entsprechenden Skala kontrolliert werden kann); dann steht das Gas in der Bürette unter Atmosphärendruck. e) Überführen einer abgemessenen Gasmenge nach Q: Das Abmessen des Gasvolumens erfolgt in der Bürette. Bei geschlossenen Hähnen H1, H3, H4, H6 und H7 (H2 offen) Anheben des Quecksilberniveaus im Steigrohr, bis es mit der gewünschten Marke der Maß einstellung der Glasbürette auf gleicher Höhe steht. Bei geschlossenen Hähnen H1, Ha, H4, H5 und H7 (H2 offen) den Hahn Hß so lange öffnen, bis das Quecksilbernivean im Steigrohr und der Glasbürette auf gleicher Höhe steht. Dann steht das Gas in der Bürette wieder unter Atmosphärendruck. Das Volumen wurde um eine definierte Menge vermindert, die sich nun in dem Rohrvolumen zwischen den Hähnen 114 H5,HG befindet. Das in der Bürette befindliche Gas wird in das Vorratsgefäß G1 zurückgepumpt. Dann wird bei geschlossenen Hähnen Ht, H2, H3. Ha und H7 die abgemessene Gasmenge bei geöffneten Hähnen H4 und H6 durch Anheben des Quecksilberniveaus durch das Küken des Hahns Hß hindurch bis zum Hahn 114 in das Gefäß G2 übergeführt. The pumping over of certain amounts of gas from G1 to G2 and their dosage proceed as follows: a) Evacuate with the valve closed2, all others Open taps, mercury level at the level of the lower connection of the riser pipe to adjust. b) Open the gas ampoule magnetomechanically with the valve H1 closed. c) Raise the mercury level to the top of the glass burette, gas inlet from G3 through H1 with the taps H6 and H7 closed; the mercury level is falling. d) Measure the gas quantities: The taps Ht, H3, H6, H7 are closed. Open H2 (ventilate), at the same time raise the mercury level in G3 (by raising G4) until the mercury level is at the same height in the glass burette and the riser pipe (which is e.g. Attaching a corresponding scale can be checked); then the gas stops in the burette under atmospheric pressure. e) transferring a measured amount of gas after Q: The gas volume is measured in the burette. With the taps closed H1, H3, H4, H6 and H7 (H2 open) Raising the mercury level in the riser pipe, up to it with the desired mark of the size setting of the glass burette same Height. With the taps H1, Ha, H4, H5 and H7 (H2 open) closed, turn the Hß valve Open until the mercury level in the riser tube and the glass burette is up the same height. Then the gas in the burette is again under atmospheric pressure. The volume was reduced by a defined amount, which is now in the pipe volume located between the taps 114 H5, HG. The gas in the burette becomes pumped back into the storage vessel G1. Then, with the taps closed, Ht, H2, H3. Ha and H7 the measured amount of gas with opened taps H4 and H6 by lifting of the mercury level through the plug of the tap Hß to the tap 114 in the vessel G2 transferred.

Der Pumpvorgang läßt sich auch in umgekehrter Richtung durchführen, so daß das Gas von G2 nach G1 zurückgepumpt werden kann. The pumping process can also be carried out in the opposite direction, so that the gas can be pumped back from G2 to G1.

Vor dem endgültigen Einleiten in das Gefäß G2 befindet sich die abgemessene Gasmenge in dem Rohrvolumen zwischen den Hähnen 114, H5, H6 (vgl. Before the final discharge into the vessel G2 is the measured one Amount of gas in the pipe volume between the taps 114, H5, H6 (cf.

Punkte). Sind bei der vorangegangenen Dosierung Fehler unterlaufen, so läßt sich das Gas aus dem Rohrvolumen wieder nach G1 zurückpumpen, worauf die Dosierung wiederholt werden kann.Points). If errors were made during the previous dosing, so the gas can be pumped back from the pipe volume to G1, whereupon the Dosage can be repeated.

Eine Möglichkeit der Messung des Gasdrucks im Vorratsgefäß G1 besteht darin, daß in der zuvor evakuierten Apparatur das Quecksilberniveau soweit angehoben wird, bis es unmittelbar vor dem Hahn, steht, wenn Hahn H1 geöffnet ist, und dann der Niveauunterschied zu dem im Steigrohr unter Atmo- sphärendruck stehenden Quecksilberspiegel gemessen wird. Der Atmosphärendruck im Steigrohr wird durch das Öffnen des Hahnes H2 (bei geschlossenem H) erzielt. In analoger Weise läßt sich auch der Gasdruck in G2 messen. There is one possibility of measuring the gas pressure in the storage vessel G1 that in the previously evacuated apparatus the mercury level was raised so far until it is immediately in front of the tap, if tap H1 is open, and then the difference in level to that in the riser under atmospheric mercury level at spherical pressure is measured. The atmospheric pressure in the riser is increased by opening the tap H2 (with closed H) achieved. The gas pressure can also be determined in an analogous manner measure in G2.

Handelt es sich um kleine Drücke, so ist es oft zweckmäßig, statt gegen den Atmosphärendruck gegen einen sehr kleinen Vergleichsdruck im Steigrohr zu messen. In diesem Falle wird bei geschlossenem HahnH, das Steigrohr über H3 an einer Vakuumpumpe angeschlossen und bis zu einem kleinen definierten Druck evakuiert. Der Druck in G1 läßt sich nun wieder aus dem Niveauunterschied der Quecksilbersäule im Steigrohr und in der Apparatur ermitteln. If it is a question of small pressures, it is often useful instead against the atmospheric pressure against a very small comparison pressure in the riser pipe to eat. In this case, when the tap H is closed, the riser pipe is switched on via H3 connected to a vacuum pump and evacuated to a small defined pressure. The pressure in G1 can now be determined from the difference in level of the mercury column determine in the riser pipe and in the apparatus.

Claims

PATENT CLAIM: An arrangement based on the principle of the Töpler pump for pumping gases with a measuring burette, characterized in that a Töpler pump a measuring burette combined with a riser pipe is connected, the measuring burette either to a vacuum pump or to exchangeable vessels can be connected, and the riser pipe either with the atmosphere or a vacuum pump is to be brought into connection.

Considered publications: German Patent Specifications No. 1 024733, 925431, 696058.