DE1473411C3 - Vorrichtung zur Bestimmung des statischen Druckes und der Druckdifferenz von Gasen - Google Patents

Vorrichtung zur Bestimmung des statischen Druckes und der Druckdifferenz von Gasen

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DE1473411C3
DE1473411C3 DE19641473411 DE1473411A DE1473411C3 DE 1473411 C3 DE1473411 C3 DE 1473411C3 DE 19641473411 DE19641473411 DE 19641473411 DE 1473411 A DE1473411 A DE 1473411A DE 1473411 C3 DE1473411 C3 DE 1473411C3
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Theodor Dipl.-Phys. 8031 Hechendorf Dahlem
Dieter Dipl.-Phys. 8031 Seefeld Paffrath
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Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
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Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des statischen Druckes von Gasen, bei der der zu bestimmende Gasdruck in eine elektrische Meßgröße umgewandelt wird.
Die herkömmlichen Meßgeräte zur Druck- und Druckdifferenzmessung von Gasen erlauben es nicht, diese Meßgrößen ohne großen Aufwand in elektrisehe Meßwerte umzusetzen. Diesen Nachteil zu beseitigen ist das Ziel der vorliegenden Erfindung.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß die Drehfrequenz eines rotierenden Propellers oder einer ähnlichen Einrichtung (z.B. Schalenkreuz oder allgemein: rotierende Fahne) abhängig ist von dem Druck des Gases, das den Propeller umgibt. Wird ein solcher Propeller mit einem Elektromotor angetrieben, so ist mit der Drehfrequenzänderung des Propellers, die durch den Einfluß der Kräfte des umgebenden Mediums hervorgerufen wird, eine Änderung der Klemmenspannung U des Motors und der Stromstärke / verbunden.
Es wird daher eine Vorrichtung der obengenannten Art zur Bestimmung des statischen Druckes von Gasen vorgeschlagen, die' erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen Propeller oder einen ähnlichen turbulenzerzeugenden Rotationskörper, der mittels eines Elektromotors antreibbar ist, sowie eine bekannte elektrische Meßschalturig, mittels der die elektrische Motorspannung U bzw. der elektrische Strom / oder die Drehfrequenz V des Propellers meßbar ist.
Der Druck ρ des Gases am Meßort kann nach erfolgter Eichung durch Messung der Spannung U oder des Stromes / oder der Drehfrequenz ν eines Gebers, welcher mit der Motorwelle verbunden ist, bestimmt werden. Um einen Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit des Meßmediums auszuschalten, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen,; daß der Propeller in einem abgeschlossenen Gefäß, das durch eine Zuleitung mit dem Meßort verbunden ist, angeordnet ist. Zur Erzielung einer hohen Meßgenauigkeit ist der Motor als Widerstand in einen Zweig einer Widerstandsmeßbrücke geschaltet. Die Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Abb. 1 bis 3 beispielsweise näher erläutert. In Abb. 1 ist eine Meßordnung schematisch dargestellt, wobei jedoch in der Anordnung bereits die weiter unten beschriebene Erweiterung zur Messung der Druckdifferenz von Gasen aufgenommen ist. Auf der linken Seite der Abb. 1 ist ein Motor mit M1, ein Propeller mit P1 und ein separates, abgeschlossenes Gefäß mit F1 bezeichnet. Eine Meßbrücke besteht aus zwei Festwiderständen R2 und R3 und einem regelbaren Widerstand Rv einem Brückeninstrument A und einer Spannungsquelle UB. -
Diese hier wiedergegebene Meßanordnung hat dazu noch den Vorteil, daß dem Druck ρ = 0 bzw. einem beliebigen anderen Druck ρ = p0 der Zeigerausschlag Null am Brückeninstrument A zugeordnet werden kann durch passende Einstellung des regelbaren Widerstandes R1.
- Ersetzt man den Festwiderstand R3 der Meßbrücke, durch einen Motor. ΛΪ,, auf dessen Welle ein Propeller P2 in einem abgeschlossenen Gefäß F2 xotiert, welches mit einem zweiten Meßort 2 in Verbindung steht, dann kann man eine- zwischen Meßort 1 und dem Meßprt 2 bestehende Druckdifferenz Δ ρ = P1-P2 als Zeigerausschlag am Brückeninstrument A messen.-'Bei Verwendung eines Nullinstruments gibt das Vorzeichen des Zeigerausschlags die Richtung des Druckgefälles an. Auch hier kann durch passende Einstellung des regelbaren Widerstandes R1 dem Differenzdruck Δ ρ = 0 der Zeigerausschlag Null am Brückeninstrument zugeordnet werden. Der Austausch des Festwiderstandes R3 gegen den Motor M2 oder umgekehrt erfolgt mit Hilfe eines Schalters 5. Damit ist es möglich, den statischen Druck und die Druckdifferenz an den Meßorten unmittelbar nacheinander zu messen.
Die experimentellen Untersuchungen über den Einfluß des Druckes eines Gases auf die Rotation eines Propellers sind in den beiden Diagrammen in
A b b. 2 und 3 niedergelegt. Es wurde ein Propeller in einem abgeschlossenen Gefäß mit Hilfe eines Elektromotors zur Rotation gebracht und der Strom/ in Abhängigkeit vom Gasdruckp, der von dem Motor bei konstanter Klemmenspannung U aufgenommen wurde, gemessen. Das Ergebnis ist in A b b. 2 dargestellt.
Die Abhängigkeit des Brückenstromes/ von der Druckdifferenz Δ ρ ist in A b b. 3 für zwei verschiedene Absolutdrucke P1 wiedergegeben.
Statt der Motore M1 bzw. M2 selbst können in die Zweige der Meßbrücke auch geeignete Geber, z. B. Generatoren, geschaltet werden, die an die Motorenwellen angekuppelt sind und die die Eigenschaft haben, daß ihr Innenwiderstand eine Funktion der Drehfrequenz ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Messung des statischen Druckes von Gasen, bei der der zu bestimmende Gasdruck in eine elektrische Meßgröße umgewandelt wird, gekennzeichnet durch einen Propeller (F1) oder einen ähnlichen turbulenzerzeugenden Rotationskörper, der mittels eines Elektromotors (M1) antreibbar ist, sowie eine bekannte elektrische Meßschaltung, mittels der die elektrische Motorspannung (U) bzw. der elektrische Strom (/) oder die Drehfrequenz (v) des Propellers meßbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gckennzeichnet, daß der Propeller (P1) in einem abgeschlossenen Gefäß (F1) angeordnet ist,, welches durch, eine Zuleitung mit dem Meßort (1) in Verbindung steht.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen Γ und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (M1) oder ein auf die Welle gekuppelter elektrischer Geber als Widerstand in eine bekannte elektrische Meßbrücke geschaltet ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur Messung einer Druckdifferenz zwischen zwei Meßorten, dadurch gekennzeichnet, daß ein. Brückenwiderstand (R3) durch einen zweiten Motor (M2) ersetzt ist, mit dem ein Propeller (P2) von gleicher Bauart wie der Propeller (P1) antreibbar ist, der in einem abgeschlossenen Gefäß (F2) mit Zuleitung zum zweiten Meßort (2) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (S) vorgesehen ist, mit dem wechselweise der Motor (M2) oder ein Widerstand (Ra) einschaltbar ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Motore (M1 und/oder M2) in die Zweige der Meßbrücke geeignete Geber, "z. B. Generatoren, geschaltet sind, insbesondere solche, deren Innenwiderstand eine,Funktion der Drehfrequenz -ist. .
DE19641473411 1964-07-15 1964-07-15 Vorrichtung zur Bestimmung des statischen Druckes und der Druckdifferenz von Gasen Expired DE1473411C3 (de)

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DK145355C (da) * 1976-12-07 1983-03-28 Danske Sukkerfab Viskositetsmaaler
DE2831178C2 (de) * 1978-07-15 1983-06-09 Walter 2000 Hamburg Nicolai Vorrichtung zur Messung des statischen Druckes von Gasen
DE59002876D1 (de) * 1989-04-03 1993-11-04 Landis & Gyr Business Support Vorrichtung zur messung des durchflusses und/oder von waermemengen.
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