DE1598954A1 - Vorrichtung zum Messen der Dichte eines Gases - Google Patents
Vorrichtung zum Messen der Dichte eines GasesInfo
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Description
Vorrichtung zum Messen der Dichte eines Gases
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum MesBsn der Dichte
eines Gases, umfassendeine Kammer mit einem in dieser vorgesehenen Balg, wobei entweder der Raum innerhalb des Balgs oder
der Raum zwischen dem Balg und der Kammer vollkommen abgedichtet
ist und der andere dieser beiden RUurae dem Zutritt des Gases,
dessen Dichte gemessen werden soll, offen steht, wobei der abgedichtete Raum ein Bezugsgas enthalt, sowie einen Servomechanismus,
der auf jeden Druckunterschied zwischen diesen beiden Räumen anspricht und die Gr<$sse des Balgs so verstellt,
dass diese beiden Drücke gleich sind.
Vorzugsweise ist ein Teil des Balgs mit einer Membran ausgestattet,
deren beiden Seiten vom Bezugsgas und vom Gas, dessen Dichte
zu messen ist, beaufschlagt werden kennen und der Servomechanismus
umfasst einen St'ossel, dessen Kolben mit dem Umfang der Membran
verbunden ist, wobei die Stellung des Kolbens durch ein Servoventil gesteuert wird, das mit einem mittigen Teil der Membran
in Verbindung steht.
Vorzugsweise ist der Kolben in einem Lager gelagert, das mit diesem
mittigen Teil der Membran verbunden ist, wobei Mittel vorgesehen sind, um das Servoventil zu jufcieren, um sein Steckenbleiben in
der Plülse zu verhindern«
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Vorzugsweise ist der Kolben in einem Zylinder gleitbar angeordnet,
dessen Enden an eine gemeinsame StrBmmigsmi^teldruckquelle
angeschlossen werden können und· die -Hülse Hat Offnungen an
entgegengesetzten Sfeiten des Kolbens, wobei eine oder die andere ·
dieser Öffnungen mit einer i^tlÖftmigsleituaxg in Verbindung
' gebracht werden kann, die in dem Servoventil zur axialen Bewegung
des selb en ■verges en en ist,
Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung gehen aus der
folgenden, beispielsweisen Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnung hervor*·*
Die Figur zeigt hierin einen schematisehen Querschnitt einer
Vorrichtung'zum Messen der Dichte eines Gases nach Massgabe der vorliegenden Erfindung.
Ein Brennstoffsystem eines Gasturbinenstrahltriebwerke umfasst
eine Vorrichtung 90 zum Hessen einer Dichte zum Einstellen der
Stellung eine» Rolle 91 auf einem Arm 92 nach Massgabe der
Dichte der Einlassluft des Verdichters, die durch einen Einlass
93 des Triebwerks strömt» Der Arm 92 bildet beispielsweise
einen Teil eines nicht dargestellten Ausgleichsmechanismus zum
Einstellen des Brennstoffflusses zum Triebwerk nach Massgäbe des
Gleichgewichts verschiedener, diesen Ausgl ei chsmechanismus beaufschlagenden Kräfte.
Die Rolle 91 sitzt auf einem Verbindungsglied 94, das schwenkbar
mit einem Ende eines Hebels 95 verbunden ist. Das andere Ende
des Hebels 95 ist schwenkbar mit einem Arm 96 verbunden, der auf
einem Ende einer Hülse 97 montiert iste
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"3" 1599954
Der Hebel 95 hat einen- gekrümmten Schlitz 100, iij<welchem eine Rolle
101 sitzt, die einen Drehzapfen für den Hebel 95 darstellt» Die Rolle 101 ist auf einem vom Flugzeugführer zu betätigenden Hebel
102 angeordnet, der bei 103 an einem Kolbenaggregat 104 angelenkt
ist. Wenn der Hebel 102 bewegt wird, ändert sich dadurch auch
die HebelTv'irkunK des Hebels 95·
Das ICoIbenaggregat 104 hat einen Zylinder 105 mit einem darin
angeordneten Kolben 1ö6, der auf einer Hülse 97 sitzt. Die Enden des Zylinders 105 kommunizieren über gedrosselte Öffnungen 107,
108, mit einem Rohr 110. Das Rohr 110 erhalt über nicht dargestellte
Mittel Hochdruckbrennstoff.
In der Bohrung der Hülse 97 ist gleitbar und drehbar ein Servoventil
111 angeordnet, das aufder linken Seite ein Zahnrad 112 trägt» Dieses Zahnrad 112 kämmt mit einem Zahnrad 98, das
seinerseits wiederum mit einem Zahnrad 99 kämmt, das auf einer vom Triebwerk angetriebenen Welle I09 sitzt» Das Servoventil
wird daher während des Betriebs des Triebwerks rotiert» Dies verringert die Gefahr des Steckenbleibens des Servoventils 111 in
der Hülse 97, sodass sich das Ventil in axialerRichtung durch sehr
geringe Kräfte bewegen lässt.
Das Servoventil 111 hat eine sich in axialer Richtung erstreckende
Entlüftungsleitung 113, die mit einem Ringraum 11k im Servoventil
111 kommuniziert.
Die Hülse 97 hat an entgegengesetzten Seiten des Kolbens I06
Öffnungen 115,116, deren Abstand voneinander der axialen Breite
des Ringraums 114 entspricht.
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• -4-
Wenn das Ventil 111 daher in der gezeichneten.Stellung steht,
kommuniziert der Ringraum 114 weder mit der Öffnung 115 noch
mit der Öffnung 116, sodass die Drücke beiderseits des Kolbens
gleich sind und der Kolben 106 sich nidit bewegt,
Wenn das Ventil 11 jedoch in axialer Richtung beweg^ird, wird
der Ringraura 114 entweder mit der Öffnung 115 oder mit der
Öffnung 116 in Verbindung gebracht, sodass Druckmittel von
der eirten Seite des Kolbens 106 und durch die Entlüftungsleitung
113 abströmt. Mes bewirkt die Bewegung des Kolbens 1O6 in
derselben Richtung wie das Servoventil 111, bis beide Öffnungen
115, 116 nicht mehr mit dem Ringraum 114 kommunizieren. Diese
Bewegungen des Kolbens 106 bewirken natürlich auch die Bewegung
der Rolle 91 entlangdes Arms 92.
Das rechte Ende des Servoventils 111, das sich durch die Wandung
einer Kammer 124 erstreckt, ist drehbar in einem Schublager
gelagert, das auf einem Transmissionsglied 121 sitzt. Das
Transmiss! ons glied 121 ist mit dem mittigen Teil einer Membran
122 verbunden, die am linken Ende eines vollkommen verschloesenen
Balgs 123 angeordnet ist und einen Teil desselben bildet. Der Umfang der Membran 123 ist mit der Hülse 97 verbunden. Der
Balg 123 ist in der Kammer 124 montiert, in welcher er frei
beweglich ist mit Ausnahme seines rechten Endes 125, an dem er
an der Kammer 124 verankert ist.
Die Kammer 124 ist im Lufteinlass 12 angeordnet und hat Öffnungen
126, sodass die Einlassluft zum Verdichter mit eLnem Luftdruck
P1 und mit der Temperatur T^ frei in den Raum 127 zwischen dem
Balg 123 und der Kammer 124 einströmen kann. Ein vollkommen
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abgeschlossener Raum 130 im Balg 123 enthält ein Bezugsgas, z.B.
Wasserstoff,
Entgegengesetzte Seiten der Membran 122 unterliegen daher dem
Druck des Bezugsgases und dem Druck P-j . Wenn zwischen diesen
beiden Drücken ein Unterschied besteht, bewegt sich das Ventil axial in einer oder in der anderen Richtung und bewirkt eine
entsprechende Axialbewegung des Kolbens 106, wodurch sich der
Balg zusammenzieht oder aufweitet. Am Ende dieser Bewegung ist
das Volumen des Gases im Balg 123 derart, dass die Dichte des Gases
im Balg 123 der Dichte am Lufteinlass des Verdichters proportional
ist, wobei das Verhältnis der Dichten den Molekulargewichten
entspricht.
Die Stellung der Membran 122 stellt daher die Dichte im Einlass
des Verdichters dar, und diese Stellung bestimmt auch die Lage der Rolle 91 .
Patentansprüche J
r. 6 -
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Claims (4)
1. Vorrichtung zum Messen der Dichte eines Gastes, umfassend eine
Kammer mit einem darin angeordneten Balg, wobei entweder der
Raum innerhalb des Mgs oder der Raum zwischen dem Balg und der
-Kammer vollkommen abgedichtet ist und der andere Kaum dem
Zutritt des Gases, dessen Dichte gemessen werden soll, offen
steht,dadurch gekennzeichnet, dass der abgedichtete Raum ein
Bezugsgas enthält, und dass ein Servomechanismus (1O^) vorgesehen ist, der auf 4eden DruclauiterscMed zwischen diesen beiden
Räumen (127,130) anspricht und die Gross© des Balgs (123} so
verstellt, dassι dieseι beiden Drucke vgleiefct sind»
2. Vorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Teil des Balgs (123) mit einer Membran (l22) ausgestattet ist,
deren beiden Seiten vom Bezugsgas und vom Gas, dessen Dichte
zu messen ist, beaufschlagt werden können^ und der Servomechanismus
(10^) ein Kolbenaggregat (10Λ) umfasst, dessenKolben (105) mit
dem Umfang der Membran (122) verbunden ist, wobei die Stellung des
Kolbens durch ein Servoventil (til) gesteuert wird, das mit dem
mittigen Teil der Membran (122) in Verbindung steht.
3. Vorrichtung nach. Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kolben (1O5 in einer Hülse (97) montiert ist, in welcher das Servoventil (ti) rotierbar angeordnet ist, wobei dieses Servoventil
(ii) rotierbar in einem Lager (12O) gelagert ist, das mit dem
mittigen Teil der Membran verbunden ist und wobei Mittel (72,71, 112) vorgesehen sind um das Ventil (i11.)■ zu rotieren und damit '
die Gefahr des Steckenbleibens in der Hülse (97) zu. verkleinern»
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4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der
Kolben (lO5) in einem Zylinder (1O4) gleitbar angeordnet ist,
dessen Enden an eine gemeinsame StriSmungsmitteldruckquelle (23)
angeschlosss!en werden können und die Hülse (97) Öffnungen (1 "15»
I16) an den entgegengesetzten Seiten des Kolbens (-IO5) hat, wobei
die eine oder die andere dieser Öffnungen mit einer lüitlüftungsleitung
(113) in Verbindung gebracht werden kann, die in dem
Servoventil (ill) zwecks axialer Bewegung desselben vorgesehen
ist
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