DE190825C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 190825 KLASSE 42 e. GRUPPE

Strömungswiderstände o. dgl. erzeugt sind.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. März 1906 ab.

Ist P₁ der größere und p₂ der kleinere Druck an zwei Stellen irgendeiner Flüssigkeitsleitung, zwischen denen sich eine Querschnittsveränderung oder ein Strömungswiderstand befindet, so ist die Strömungsgeschwindigkeit bzw. die strömende Menge nach bekannten Gesetzen stets proportional den Wurzelwerten der Druck- unterschiede^·—p₂. Bei den elastischen Flüssigkeiten (Gasen und Dämpfen) ist diese Beziehung

ίο zwar nicht im strengen Sinne richtig, aber sie gibt doch meist eine durchaus hinreichende Annäherung. Natürlich hat bei den letzteren auch die veränderliche Dichtigkeit (Druck und Temperatur) einen beträchtlichen Einfluß, ebenso wie bei statischen Mengenmessungen, z. B. in Gasuhren. Aber darin bestehen die Schwierigkeiten nicht, welche bisher eine ausgedehntere Anwendung der im Prinzip so einfachen dynamischen Meßverfahren verhindert haben.

Die Schwierigkeiten bestehen vielmehr hauptsächlich in der genauen Bestimmung des Ausdruckes Yp₁ — p.₂. Abgesehen nämlich davon, daß es an und für sich schwer ist, kleine Druckunterschiede genau genug zu messen, ist die Ausrechnung der Geschwindigkeiten bzw. Mengen wegen der Quadratwurzel unbequem. Ein Differentialmanometer, das nur die Werte von P₁ —p₂ anzeigt, genügt den praktischen Bedürfnissen durchaus nicht. Ein brauchbares Meßgerät sollte vielmehr die Durchflußmengen fertig ausgerechnet geben und über längere Zeiträume hin selbsttätig aufzeichnen.

Es sind schon mehrfach Vorrichtungen bekannt geworden, die diesen Zweck erfüllen, d. h. die Werte Yp₁ — p₂ selbsttätig ausrechnen sollen. Statisch wirkende Differentialmanometer verschiedener Art wurden dazu mit kinematischen oder mechanischen Vorrichtungen versehen. Aber die daraus hervorgegangenen Geräte sind alle sehr verwickelt und daher wenig zuverlässig.

Das hier zu beschreibende neue Verfahren beruht dagegen auf dynamischer Grundlage. Es ist grundsätzlich verschieden von jenen. Die verwendeten Hilfsmittel sind viel einfacher und daher zuverlässiger.

Der Grundgedanke ist folgender: Aus einer unabhängigen Flüssigkeitsleitung mit einigem Überdruck, z. B. aus einer gewöhnlichen Wasserleitung, wird eine kleine Flüssigkeitsmenge entnommen (im folgenden als »Meßflüssigkeit« bezeichnet im Gegensatz zu der »zu messenden Flüssigkeit«). Diese Meß flüssigkeit, deren Zufluß in später zu besprechender Weise selbsttätig geregelt wird, gelangt nun durch geeichte Meßöffnungen in solcher Weise zum Ausfluß, daß vor und hinter den öffnungen beständig ein Druckunterschied (Ji) besteht, welcher dem »maßgebenden« Druckunterschied (P₁ —p₂) -gleich oder proportional ist. Wird h ablesbar gemacht, so hat man zunächst ein Maß für die augenblickliche Durchflußmenge. Zugleich aber ist die Geschwindigkeit der ausfließenden Meßflüssigkeit, also auch ihre Menge,

(2. Auflage, ausgegeben am 30. Dezember

stets proportional y'h und mithin proportional dem zu messenden Werte }/p, — ρ~ϊ- Die aus den Meßöffnungen tretende Meßflüssigkeit wird nun in einen gewöhnlichen Flüssigkeitsmesser geleitet, der die Menge selbsttätig verzeichnet. Wird sein Zählwerk dem Proportionälitätswerte entsprechend eingestellt, so kann man an ihm jederzeit den Gesamtwert der zu messenden Flüssigkeits-, Gas- oder Dampfmengen für einen beliebigen Zeitraum unmittelbar ablesen.

Zur Ausführung des so gekennzeichneten Grundgedankens kommt es nun darauf an, die gedachte Proportionalität zwischen dem »maßgebenden« Druckunterschied der zu messenden Flüssigkeit in ihrer Leitung und dem Druckunterschied der Meßflüssigkeit an den Meßöffnungen selbsttätig herzustellen und aufrecht zu erhalten. In der Lösung dieser Aufgabe besteht der Kern der Erfindung. Sie ist mit sehr verschiedenartigen konstruktiven Hilfsmitteln, jedoch auf Grund eines einheitlichen dynamischen Verfahrens, zu lösen. Dieses Verfahren ist folgendes:

Der maßgebende Druckunterschied (P₁ —p₂) wirkt zunächst auf ein bewegliches System, wie solche von Druckmessern her bekannt sind: bewegliche Scheiben, Kolben, biegsame Platten, Flüssigkeitsoberflächen, Schwimmer 0. dgl.

Ein solches System hat dann das Bestreben, im Sinne des größeren Druckes p_x einen Ausschlag zu machen. Daran wird es aber verhindert, und zwar durch den Druckunterschied an den schon erwähnten Meßöffnungen, durch welche die Meßflüssigkeit ausströmt. Dieser Druckunterschied soll im folgenden allgemeiner bezeichnet werden als »hydraulische Gegenkraft« der Meßöffnungen oder ihr »hydraulischer 'Widerstand«. Es ist die sich vor den Meßöffnungen einstellende Stauhöhe. Damit sie sich nun dem maßgebenden Druckunterschied P₁-—p₂ stets von selbst so anpaßt, daß sie ihm das Gleichgewicht hält, wird der Zufluß der Meßflüssigkeit beständig durch eine von dem beweglichen System betätigte Vorrichtung geregelt, welche das Gleichgewicht, sobald es einmal im einen oder anderen Sinne gestört wird, durch Vermehrung oder Verminderung des Flüssigkeitszuflusses sogleich wieder herstellt. Diese »Speisevorrichtung« besitzt ein Einlaßorgan, durch welches die Meßflüssigkeit zufließt, und ein Auslaßorgan, welches die etwa im Überschuß zufließende Flüssigkeit abführt. Wird das Einlaßorgan durch das bewegliche System gesteuert, so kann das Auslaßorgan fortgelassen werden, weil dann immer von selbst gerade die richtige Menge zufließen muß. Wird andererseits das Auslaßorgan gesteuert, so kann der Einlaßquerschnitt unveränderlich gemacht werden, so daß stets ein durch den Auslaß wieder zu entfernender Überschuß zuströmt. Natürlich können auch beide Organe gesteuert sein.

Um das Verständnis dieses neuen Verfahrens zu erleichtern, sind in den Fig. 1 bis 4 einige Vorrichtungen dargestellt, welche zeigen, mit wie verschiedenen Mitteln der Gedanke verwirklicht werden kann.

In allen Figuren sind übereinstimmend folgende' Bezeichnungen beibehalten:

I -1 die Leitung der zu messenden Flüssigkeit,

m die darin angeordnete Meßstelle,
■ A₁ - A₂ das von P₁ — p₂ belastete System (Kolben u. dgl.),

w Anschluß der Meßflüssigkeitszuleitung,

β - α Speisevorrichtung (Ein- und Auslaß der Meßflüssigkeit),

u Ableitung des Meßflüssigkeitsüberschusses,

r der Raum, aus dem die Meßflüssigkeit durch die Meßöffnungen ausströmt, 0 die Meßöffnungen,

h ihr hydraulischer Widerstand,

ζ die zum Flüssigkeitszähler führende Ableitung der Meßflüssigkeit.

Nebensächliche Teile werden bei den einzelnen Vorrichtungen, soweit erforderlich, mit Ziffern bezeichnet.

In Fig. ι wirkt sowohl der maßgebende Druckunterschied als auch die hydraulische Gegenkraft ganz unmittelbar dynamisch auf go das bewegliche System A₁ - k₂. Der zu messende Flüssigkeits-, Gas- oder Dampfstrom fließt in der Pfeilrichtung durch die Leitung l-l, in welche an der Meßstelle m eine Querschnittsverengung eingeschaltet ist. In dieser entsteht eine erhöhte Geschwindigkeit und dementsprechend wird der Druck P₁ vor der Verengung auf p₂ nach der Verengung vermindert. Es bildet sich ein Strahl aus, der auf die hinter der Verengung angeordnete, um 1 drehbare Platte A₁ stößt. Die Geschwindigkeit des Strahles ist nach den eingangs angezogenen Sätzen proportional j/p7— Pt, ^und die auf A₁ ausgeübte Kraft ist nach dem Prinzip der lebendigen Kraft proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit, also proportional dem diese erzeugenden Druckunterschied. Diese Kraft wird bei 1 durch eine drehbare, abgedichtete Welle nach außen auf den Hebel 2 übertragen, welcher unten eine Platte A₂ trägt, die sich vor der Meßöffnung 0 befindet, durch welche die Meßflüssigkeit aus der Kammer r ins Freie strömt. Diese Kammer wird durch den Schieber e-a aus der Wasserleitung w gespeist, und zwar ist der Schieber mit dem Hebel 2 so verbunden, daß er den Einlaßquerschnitt vergrößert, sobald die Kraft des auf A₂ stoßenden Meßflüssigkeitsstrahls nicht genügt, um der an A₁ angreifenden Kraft des Strahles der zu messenden Flüssigkeit das Gleichgewicht zu halten. Ist das der Fall, so tritt, da das Gleichgewicht am beweglichen System A₁-A₂ gestört ist, offen-

bar eine Bewegung ein: k_% geht nach links, somit auch der Schieber e-a, und sogleich steigt infolge vermehrten Wasserzuflusses von w her der Druck in der Kammer r, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist. Ist andererseits der Druck in r einmal zu groß geworden, so tritt genau das Entgegengesetzte ein. Ist der Einlaß e ganz verschlossen und der Druck in r doch noch zu groß, so öffnet sich der

ίο Auslaß a, was offenbar, selbst wenn ρ_Λ —p„ = ο ist, nur in Frage kommt, wenn der Schieber undicht ist und bei β nicht völlig abschließen kann. Das System U₁-U₂ muß also stets um seine Mittellage spielen, und zwar wird es dabei nur äußerst geringe Bewegungen machen, da für die Querschnitte e und α bei geringer Größe von 0 und geeigneter Wahl der sonstigen Verhältnisse überhaupt nur sehr geringe Querschnitte bzw. Querschnittsveränderungen in Frage kommen. Im Gleichgewichtszustand ist nun offenbar die an k₂ angreifende Kraft des aus 0 ausströmenden Strahles stets proportional der auf U_x wirkenden Kraft des Strahles der zu messenden Flüssigkeit, nach Maßgabe des beliebig zu wählenden Verhältnisses der Hebelarme U₁ —1 und k₂ —1. Erst ere Kraft ist aber nach obigen Gesetzen proportional dem Flüssigkeitsdruck h in r. Die Ausfiußgeschwindigkeit in 0 ist proportional der in m herrschenden Ausfiußgeschwindigkeit. Folglich ist die ausfließende Meßflüssigkeitsmenge, die in einem Trichter aufgefangen und durch ζ zu einem Flüssigkeitszähler geführt wird, direkt proportional der zu messenden Flüssigkeits-, Gas- oder Dampfmenge. Die Stauhöhe h in r kann leicht sichtbar gemacht werden, indem man ein Manometer, z. B. eine offene Wassersäule 3, an r anschließt.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 wirkt der maßgebende Druckunterschied ähnlich, jedoch teils statisch,, teils dynamisch auf die Platte U₁ des beweglichen Systems. Die ringförmige Querschnittsverengung m ist senkrecht angeordnet, was besonders bei Dampfmessern vorteilhaft ist, weil dadurch die vorherige Abscheidung des im zuströmenden Dampfe etwa enthaltenen Wassers begünstigt wird. Der hydraulische Widerstand h der Meßöffnungen 0 wirkt dagegen in ganz anderer Weise, nämlich durch das Eigengewicht der in dem zylindrischen Gefäße k₂ sich aufstauenden Wassersäule, an dessen Boden die Meßöffnungen 0 angebracht sind. Das Gefäß k₂ ist an U₁ aufgehängt mittels einer senkrechten Stange, die bei 4 abgedichtet aus dem Leitungskörper l-l heraustritt. Durch den Hebel 5 ist der Ein- und Auslaßschieber e-a wieder mit dem beweglichen System verbunden, und zwar so, daß der Einlaßquerschnitt e vergrößert wird, sobald das Gewicht des Gefäßes k., nicht hinreicht, um der auf U₁ wirkenden, aufwärts gerichteten Kraft des Dampfstrahls das Gleichgewicht zu halten. Dann wird also der Wasserzufluß von w her verstärkt, die Stauhöhe h vergrößert sich und dieser proportional das Gewicht von k₂, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist. Im entgegengesetzten Falle tritt eine Verminderung des Wasserzuflusses durch Verkleinerung von e ein. Nötigenfalls kommt bei sehr geringer Dampfmenge oder gänzlichem Aufhören des Dampfstroms der Auslaßquerschnitt α zur Wirkung, so daß die Stauhöhe h bzw. die Meßflüssigkeitsmenge völlig zu Null werden kann. Um das Eigengewicht des beweglichen Systems, das offenbar eine störende Rolle spielen würde, auszugleichen, ist an dem über seinen Drehpunkt hinaus verlängerten Hebel 5 ein Gegengewicht 6 angebracht.

Gibt man dem Belastungsgefäß k₂ eine von der zylindrischen Form abweichende Gestalt, so ist dessen Gewichtszmvachs offenbar nicht mehr proportional den Änderungen der Stauhöhe h. Dadurch hat man es in der Hand, auch ein beliebiges anderes Gesetz für den Zusammenhang zwischen (P₁ —p₂) und h vorzuschreiben. Auf diese Weise kann gewissen kleinen Abweichungen des . wirklichen Strömungsgesetzes von dem einfachen Grundgesetz (Ausflußmenge proportional }/p_i — p.,) Rechnung getragen werden. Das Gleiche gilt, wenn man anstatt des Gewichts der sich vor 0 stauenden Meßflüssigkeit durch eine naheliegende Umkehrung ihren Auftrieb benutzt. k₂ wird dann als ein Schwimmer ausgebildet, der mit dem beweglichen System verbunden ist und in ein feststehendes Gefäß r eintaucht.

Der den Körper k_x bzw. die Meßstelle m umgebende Teil der Leitung l-l kann auch derart erweitert werden, daß gar keine Querschnittsverengung, also auch kein" meßbarer Abfall des statischen Druckes mehr eintritt. Der Körper bildet dann aber einen Strömungswiderstand und die zu messende Flüssigkeit übt vermöge ihrer Geschwindigkeit auf ihn eine durch Stauwirkungen verursachte Kraft aus, die ebenfalls dem Quadrat der Geschwindigkeit proportional, den in Fig. 1 und 2 angenommenen Kraftwirkungen also durchaus gleichartig ist.

Anstatt innerhalb der Leitung l-l kann A₁ auch in einem besonderen Raum außerhalb angeordnet werden, welcher durch Meßleitungen mit den Punkten der Leitung l-l verbunden ist, zwischen welchen sich die Meßstelle befindet. Als solche kann an Stelle von irgendwelchen Querschnittsverengungen auch schon ein beliebig gestaltetes Rohrstück ohne verengte Stellen dienen, z. B. ein glattes Leitungsstück von einiger Länge, wo bekanntlich auch ein Spannungsabfall entsteht, auf den die angeführten Gesetze zutreffen.

In Fig. 3 ist beispielsweise eine Düse mit konischer Erweiterung gewählt, ähnlich den

bekannten »Venturimetern«, die an der Meßstelle vorübergehend eine verhältnismäßig große Druckerniedrigung auf p₂ erzeugt, ohne schließlich einen großen Spannungsverlust zu verursachen. In dem sich erweiternden Teile wird der Druck nämlich wieder fast auf seine ursprüngliche Höhe gebracht. Auch hier ist P₁ —P₂ annähernd proportional dem Quadrat der Durchflußmenge.

ίο P₁ —p₂ wirkt nun rein statisch auf den Membrankolben U₁, der in seinem Gehäuse eingespannt ist. Er ist innerhalb des geringen erforderlichen Spielraums widerstandslos beweglich und kann auch durch einen gewöhnliehen Kolben, eine Glocke mit Flüssigkeitsdichtung o. dgl. ersetzt werden. U₁ drückt nun mittels einer Schneide auf den Hebel 7 und dieser mit der Schneide 8 auf den Hebel 10, der den Druck auf einen zweiten Kolben k₂ überträgt. Dieser schließt den Raum r gegen den äußeren Luftdruck ab. Bei 9 ist an den Hebel 10 der Ein- und Auslaßschieber e-a angeschlossen, der zwischen Ji₁ und k₂ das Gleichgewicht aufrecht erhält. Die Wirkungsweise ist nach dem Früheren ohne weiteres verständlich. Im Gleichgewichtszustand muß h offenbar wieder proportional P₁ —p₂ sein.

Die sonst sehr vorteilhaften Membrankolben können kleine Fehler dadurch verursachen, daß sie sich doch nicht völlig widerstandslos bewegen und in die durch die jeweiligen Ausflußmengen und die entsprechenden Schieberquerschnitte bedingten Lagen einstellen können. Solche Fehler lassen sich aber völlig vermeiden durch Anordnung einer Hilfssteuerung (Sekundärsteuerung), bestehend aus einem von dem ursprünglichen Steuerorgan gesteuerten Hilfskolben, der seinerseits erst die eigentlichen Steuer organe betätigt. Bei solchen Anordnungen, die in großer Verschiedenheit von hydraulischen Steuer- und Regulierungsapparaten her bekannt sind, geht das ursprüngliche (primäre) Steuerorgan, hier also der mit U₁ verbundene Schieber, vollständig auf seine NuIlstellung zurück, während die Sekundärsteuerung (Hilfskolben mit Ein- und Auslaßorganen) beliebig große Veränderungen seiner Lage erfährt.
Zum Ausgleich der Eigengewichte des beweglichen Systems sind in Fig. 3 nicht Gegengewichte benutzt, sondern die Meßöffnung 0 bzw. der Nullpunkt von h ist in einer gewissen Höhe über U₁ angeordnet, deren Größe dem in Abzug zu bringenden Druck in ν entspricht.

Die Schneide 8 ist auf dein Hebel 7 so befestigt, daß sie leicht auch während des Ganges nach rechts oder links verstellt werden kann. Dadurch wird das Übertragungsverhältnis des Hebelwerks verändert und damit offenbar das Proportionalitätsverhältnis zwischen P₁ — p_% und h. Solche Verstellbarkeit ist einerseits vorteilhaft, um die genaue Justierung des .Geräts zu erleichtern. Andererseits kann sie dazu dienen, bei der Messung von Flüssigkeiten mit veränderlicher Dichte (Ga^r.e und Dämpfe) den Einfluß der die Dichte bestimmenden, anderweitig zu messenden Größen (Temperatur und Druck) zur Geltung zu bringen. Handelt es sich z. B. um gesättigten Dampf von veränderlichem Druck, so kann man offenbar an der Verstellvorrichtung 8 eine Skala anbringen, welche angibt, auf welchen Punkt man die Schneide zu stellen hat, damit das Gerät bei dem gerade herrschenden Dampfdruck richtig anzeigt. Anstatt der Schneide 8 könnte man auch den Drehpunkt 9 des Hebels 10 zu dem gleichen Zwecke verschieben oder eine andere Maßnahme treffen, um das Übersetzungsverhältnis des Hebelwerks zu verstellen, was ja auf mancherlei Weise möglich ist. Man kann auch die Verstellung selbsttätig bewirken lassen durch ein Meßinstrument, welches von der zu berücksichtigenden Größe beeinflußt wird, z. B. im oben gedachten Falle durch ein Manometer, das dem Dampfdruck entsprechende Ausschläge macht und diese dem verstellbaren Teil des Hebel werks mitteilt.

Die Anordnung und Ausbildung der einzelnen Bestandteile kann nun in mannigfachster Weise abgeändert werden. Äußerlich sehr verschieden gestaltet sich z. B. die Anordnung, wenn der Körper A₁ zweiteilig ausgeführt wird, so daß die Drücke ρ_λ und p₂ an getrennten Kolben o. dgl. angreifen, die miteinander so verbunden sind, daß sie sich entgegenwirken. Weitere Umformungen ergeben sich, wenn man die Meßflüssigkeit aus den Meßöffnungen 0 nicht unmittelbar ins Freie, sondern in einen bis zu konstanter Höhe gefüllten Vorraum strömen läßt, aus dem sie durch Schwimmerventile, Überlaufvorrichtungen o. dgl. zum Zählwerk geleitet wird. Hinter 0 herrscht dann also ein Überdruck von konstanter Höhe, und der Druck in r ist um h größer als dieser. Umgekehrt läßt sich die Anordnung auch so treffen, daß der Druck in r konstant bzw. gleich dem Druck der zufließenden Meßflüssigkeit und der Druck hinter 0 veränderlich, nämlich um h kleiner ist als jener. Der Zuflußquerschnitt e der Speisevorrichtung wird dann unveränderlich gemacht und eine vom beweglichen System betätigte Auslaßsteuerung im Raum hinter den Meßöffnungen angeordnet, die den hier herrschenden Druck in entsprechender Weise regelt. Weiter kann dann auch der Körper k₂ zweiteilig gemacht werden, derart, daß beide Teile in entgegengesetztem Sinne auf das bewegliche System wirken, oder auch derart, daß je ein Teil von h_% mit einem Teile von U₁ ein Ganzes bildet und Differentialkolben entstehen. Dabei kann weiter die Meßflüssigkeit selbst als Glied des beweglichen Systems dienen, welches die

an den getrennten Teilen angreifenden Kräfte aufeinander überträgt. Dann ist der Druck im Räume vor den Meßöffnungen wesentlich von P₁ und der Druck hinter ihnen von p₂ abhängig. Der Druckunterschied an den Meßöffnungen bleibt aber proportional P₁ —p₂. Bei niedrigen Drücken können endlich die Kolben überhaupt fortfallen und die Drücke unmittelbar auf die Meßflüssigkeitsoberflächen wirken, sofern die

ίο Art der zu messenden Flüssigkeit das zuläßt, d. h. wenn Gase oder solche Flüssigkeiten zu messen sind, die sich mit der Meßflüssigkeit nicht mischen. Man gelangt dann zu sehr einfachen Anordnungen, bei denen die bewegliehen Teile überhaupt nur noch aus den Flüssigkeitsmengen bestehen.

Ein Beispiel dieser Art ist noch in Fig. 4 schematisch dargestellt. Die Leitung l-l führt z. B. ein Gas von geringem Überdruck. Darin -ist ein verengter Durchlaß m angebracht, der , den Spannungsabfall von p_x auf p_% erzeugt. Diese Drücke wirken unmittelbar auf die Oberflächen der Meßflüssigkeit in zwei mit l-l unmittelbar oder durch Meßleitungen verbundenen Kammern, in deren Scheidewand sich die öffnungen 0 befinden. Die Meßflüssigkeit gelangt durch den Hahn e in den unter dem höheren Drucke P₁ stehenden Raum r. Dieser Hahn ist nicht gesteuert. Er wird so eingestellt, daß stets eine reichliche Menge zufließt. Der Überschuß wird durch den Überlauf α nach u abgeführt. Ein Wasserverschluß zwischen α und u verhindert, daß Gas austritt. Der Flüssigkeitsstand in r bleibt also unveränderlich auf der durch die Oberkante von α vorgeschriebenen Höhe, die um ein beliebiges Maß h₀ über ο liegt. In der zweiten Kammer hinter 0 wird der Flüssigkeitsstand durch eine zweite Überlaufvorrichtung auf genau der gleichen Höhe erhalten wie in r. Diese führt die durch 0 ausfließende Meßflüssigkeit nach ζ und zum Zählwerk. Vor ζ ist wieder ein Flüssigkeitsverschluß eingeschaltet. Vor und hinter 0 herrschen nun die Drücke ^₁+ A₀ bzw. p₂-\- h₀; an den Meß öffnungen besteht also der Druckunterschied P₁ + A₀ — (P₂ + h₀) ⁼ Pi'— Pz- Die Meßflüssigkeitsmenge ist also, wie früher, proportional der Yp₁ — p₂.

Trotz der Verschiedenheit der benutzten Mittel handelt es sich hier um das gleiche, oben gekennzeichnete Prinzip wie bei den früheren Anordnungen. Eine Überlaufvorrichtung stellt einen gesteuerten Auslaß dar und könnte durch eine mechanische Steuerung ersetzt werden,

z. B. in Gestalt eines Schwimmerventils, das sich beim Steigen oder Sinken des Flüssigkeitsspiegels öffnet oder schließt. Denn auch bei den Überlauf vorrichtungen bewirkt jedes Steigen oder Sinken der Oberfläche eine Vermehrung oder Verminderung des Abflusses. Der hydraulische Widerstand der Meßöffnungen ist zum Gleichgewicht des ganzen Systems erforderlich. Denn wenn die Meßöffnungen dem Durchtritt der Flüssigkeit keinen Widerstand böten, würden die Oberflächen keinen Augenblick in der bezeichneten Lage bleiben, sondern sofort einen Ausschlag im Sinne von p_x — p₂ machen, da die beiden Kammern durch 0 kommunizieren. Der Körper k₂, auf welchen früher die Stauhöhe h einwirkte, ist ebenfalls durch die Meßflüssigkeitsmenge selbst ersetzt, indem der hydraulische Widerstand unmittelbar an dem die Flüssigkeitssäulen verbindenden Gliede, nämlich der Flüssigkeitsmenge selbst, angreift. Diese vertritt also in jeder Beziehung das bewegliche System nebst der damit verbundenen Steuerung der früheren Beispiele.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Messung von Flüssigkeits-, Gas- oder Dampfmengen auf Grund von Druckunterschieden, die durch Querschnittsveränderungen , Strömungswiderstände o. dgl. erzeugt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Leitung auf ein bewegliches System ausgeübte Druck (P₁ —p,J im Gleichgewicht gehalten wird durch den hydraulischen Gegendruck einer durch geeichte Meßöffnungen ausfließenden Meßflüssigkeit, deren Stauhöhe durch geringe Bewegungen jenes Systems geregelt wird, indem bei jeder Störung des Gleichgewichts und dadurch entstandener Verschiebung des Systems aus seiner Gleichgewichtslage der Zufluß bzw. Abfluß der Meßflüssigkeit vermehrt oder vermindert wird, so daß die hydraulische Gegenkraft oder Stauhöhe stets dem Druck (P₁ —p₂) und somit die ausfließende Meßflüssigkeitsmenge, die in einem Flüssigkeitsmesser bekannter Art gemessen wird, dem Wurzelwert daraus (]/p, —p^), mithin also den

zu messenden Flüssigkeits-, Gas- oder ■ Dampfmengen proportional ist.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahr ens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichungen von der Proportionalität zwischen Ausflußmenge und Quadratwurzel aus dem Druckunterschied (|/pj —Ji₂) mittels eines durch seine besondere Form die Meßfehler ausgleichenden Belastungskörpers (k₂) ausgeglichen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.