DE134845C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Zum Messen von Flüssigkeitsdrucken sind hauptsächlich zwei Verfahren bekannt, das eine vermittelst Flüssigkeitssäulen (T ο r r i c e 11 i 's Barometer), das andere vermittelst Kolben, welche von der einen Seite durch den zu messenden Druck, von der anderen durch Gewichte belastet sind. Bei höheren Drucken werden Vorrichtungen für das erste Verfahren umständlich und theuer, während dem zweiten unvermeidlich erhebliche Fehlerquellen anhaften.

Nach dem im Folgenden beschriebenen Verfahren kann man jeden elastischen Hohlkörper zum Messen von FlUssigkeitsdrucken benutzen, ohne Flüssigkeitssäulen, Kolben oder vorher graduirte Vergleichsinstrumente zu Hülfe zu nehmen. Man kann also danach auch jedes Manometer, bei welchem die Flüssigkeit, deren Druck gemessen werden soll, einen elastischen Hohlkörper erfüllt und dessen Rauminhalt nach Mafsgabe des Druckes vergröfsert, ohne Hinzunahme erheblicher sonstiger Vorrichtungen für sich graduiren.

Als Kennzeichen für die Höhe des Druckes dient bei diesen Manometern der Weg oder die Verschiebung Δ w irgend eines einzelnen Punktes m des Hohlkörpers, doch werden wegen der aufserordentlichen Kleinheil dieses Weges im Allgemeinen noch besondere Zeigerwerke hinzugefügt, welche, an und für sich zwangläufig, mit dem Punkt m durch eine kleine Kuppelstange verbunden sind. Schliefst die letztere mit dem Wege Δ w den Winkel φ ein, so ist ersichtlich, dafs das Zeigerwerk nur durch diejenige rechtwinklige Componente Δ s = Δ w cos φ des Weges Δ n> beeinflufst wird, welche in die Richtung der Kuppelstange fällt, während die andere Componente Δ w sin φ lediglich eine Drehung der Kuppelstange um das Anschlufsgelenk des Zeigerwerks bewirkt. Die Uebersetzung oder das Verhältnifs des Zeigerweges Δ ^ zu dem Wege Δ s = Δ w cos φ soll mit h bezeichnet werden.

Die Aufgabe der Graduirung besteht nun darin, anzugeben, welcher Flüssigkeitsdruck ρ zu einem Zeigerweg Δ \ gehört, d.h. in der

Bestimmung des Verhältnisses --—— oder auch,

da der Factor h leicht berechnet oder experimentell bestimmt werden kann, des Verhältnisses

Die Bestimmung dieses letzteren Verhältnisses geschieht aber sehr einfach, wenn man auf den Punkt m in Richtung der Kuppelstange eine bekannte Kraft P wirken lä'fst und die durch sie hervorgerufene Gröfsenänderung Δ ν des Manometerhohlraumes beobachtet. Nach dem Maxwell-Betti'schen Satz von der Gegenseitigkeit der Formänderungen gilt nämlich die einfache Beziehung

ρ Ρ

As

Av

Die einfachste Ausführungsform für eine Beobachtung von Δ ν unter dem Einflufs einer Kraft P ist in Fig. ι dargestellt. Die hier angenommene Röhrenfeder ist auf einem kräftigen Stativ vermittelst eines Stutzens so befestigt, dafs ihr Hohlraum durch eine Bohrung des Stativs mit einem oben offenen, graduirten .Glasrohr in ■ Verbindung steht. Am oberen

Claims (1)

1. Ende erhält das Federrohr ein Verschlufsstück, welches mit einer Schneide für den Angriff der Kraft P versehen ist. Füllt man nun Federhohlraum, Stativbohrung und einen Theil des Glasrohres mit Flüssigkeit, so zeigt sich offenbar eine Verkleinerung Δ ν des Manometerhohlraumes durch ein entsprechendes Steigen der Flüssigkeit in dem Glasröhrchen an.

   Man kann nun diese Manometerfeder nebst Stativ ohne Weiteres nach der vorstehenden Theorie zur Messung von Drucken verwenden. Man hat nur ein Zeigerwerk nach Fig. 2 hinzuzufügen und darauf zu achten, dafs die Kuppelstange, vermittelst welcher nunmehr der Zeiger von der Schneide des Verschlufsstückes aus angetrieben wird, genau die Richtung der in Fig. ι wirkenden Kraft P hat. An Stelle des Glasröhrchens ist in Fig. 2 eine Verschraubung zur Zuleitung der Druckflüssigkeit getreten. An den Theilstrichen der Scala, welche Zeigerwegen Δ \ entsprechen, hat man dann die Drucke:

   P =

   Av

   anzuschreiben.

   Da der Satz von der Gegenseitigkeit der Formänderungen nur auf sehr kleine Formänderungen sich bezieht, so bleibt dahingestellt, inwieweit seine Anwendung auf endliche Formänderungen zulässig ist. Man braucht sich aber nicht auf einen einzigen Versuch nach der Anordnung gemäfs Fig. 1 zu be-

   schränken, sondern kann den Quotienten

   bei verschiedenen Drucken in dem ganzen Bereich beobachten, für welchen das Manometer graduirt werden soll. In diesem Fall ist eine zweite Druckmefsvorrichtung zu Hülfe zu nehmen, welche nur den Zweck hat, den Druck während des Versuches constant halten zu können und somit nicht graduirt zu sein braucht. Die Anordnung kann etwa nach Fig. 3 erfolgen. Dort ist links der Manometerkörper dargestellt,

   für weichen der Quotient—r— ermittelt wer-

   Av

   den soll; die in der Mitte der Figur sichtbare Schraubenpresse mit Handrad wird nach Aufbringung der Belastung P so verstellt, dafs das rechts gezeichnete Manometer mit ungraduirter Scala wieder auf den ursprünglichen Druck zurückgeht, und die Volumänderung Δ ν wird an einer Glocke abgelesen, weiche die Drehung des Handrades mitmacht und am unteren Rande mit Scala versehen ist.

   Dieses rechts gezeichnete Manometer kann zweckmäfsig durch empfindlichere Druckmefsvorrichtungen ersetzt werden, etwa durch eine piezometerartige Vorrichtung mit elektrischen Contacten für die Quecksilbersäule, wie solche schon von Tait und Am ag at ausgeführt worden sind.

   Patent-A ν spruch:
   Verfahren zur Graduirung von Manometern, dadurch gekennzeichnet, dafs das Verhältnifs eines Flüssigkeitsdruckes zu dem durch ihn bewirkten Weg eines Manometerpunktes in bestimmter Richtung durch experimentelle Feststellung des gleichwerthigen Verhältnisses einer an diesem Punkte und in dieser Richtung angreifenden Kraft zu der durch sie verursachten Gröfsenä'nderung des Manometerhohlraumes ermittelt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.