DE1943214A1

DE1943214A1 - Density measurement of liquids

Info

Publication number: DE1943214A1
Application number: DE19691943214
Authority: DE
Inventors: Rolf Rolff
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1969-08-20
Filing date: 1969-08-20
Publication date: 1971-03-04

Description

Dichtemessung von Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtemessung von Flüssigkeiten sowie ein Gerät zur DurchfUhrung dieses*Verfahrens. Density measurement of liquids The invention relates to a method for density measurement of liquids as well as a device to carry out this * method.

Die Dichtemessung von Flüssigkeiten erfolgt überwiegend durch Bestimmung der Auftriebe eines Senkkörpers, die sich bekanntlich wie die spezifischen Gewichte der Flüssigkeiten verhalten, in die er eintaucht.The density measurement of liquids is mainly carried out by determination the buoyancy of a sinker, which is known to be like the specific weights behave with the liquids in which it is immersed.

So wird z. B. ein treibender Tauchkörper mit Hilfe einer Pumpe und eines Neßgefäßes von der zu messenden Flüssigkeit umspült, wobei die Höhe des aus der Flüssigkeit herausragenden Tauchkörpers ein Maß für die Dichte der Flüssigkeit ist. Die Höhe des herausragenden Teiles wird hierbei''gemessen mit einer um den herausragenden Teil des Areometers montierten Induktionsspule. Außerdem erfolgt eine optische Ablesung des Areometers.So z. B. a driving immersion body with the help of a pump and of a Neßgefäßes from the liquid to be measured, the height of the from the immersion body protruding from the liquid is a measure of the density of the liquid is. The height of the protruding part is measured with a '' protruding part of the areometer-mounted induction coil. Also takes place an optical reading from the areometer.

Nach einer anderen Methode werden zwei in die Flüssigkeit eintauchende Tauchkörper drehbar um eine Achse gelagert.According to another method, two are immersed in the liquid Immersion body rotatably mounted about an axis.

Einer dieser Tauchkörper ist hohl, den andere massiv. Auf derselben Achse befindet sich auch noch ein Meßgewicht, das sich ebenfalls in der Flüssigkeit befindet. Die Drehung der Achse ist abhängig von der Dichte der Flüssigkeit und wird angezeigt.One of these immersion bodies is hollow, the other is solid. On the same Axis there is also a measuring weight, which is also in the liquid is located. The rotation of the axis depends on the density of the liquid and is displayed.

An einem Waagebalken hängende Tauchkörper sind ferner nach Mohr-Westphal bekanntgeworden.Immersion bodies hanging on a balance beam are also according to Mohr-Westphal known.

Die Dichteinessung läßt' sich weiterhin mit Hilfe einer Rohrschleife bestimmen, deren Ausbiegung en Maß für die Dichtemessung ist.The density measurement can still be done with the help of a pipe loop determine the deflection of which is a measure for the density measurement.

Eine andere Art der Dichtemessung bedient sich schließlich eines in die Flüssigkeit eingetauchten dünnen Rohres, durch welches Luftblasen geleitet werden. Der Luftdruck, der benötigt wird, um die Luftblasen gegen den hydrostatischen Druck. der.Finally, another type of density measurement uses an in the liquid immersed thin tube through which air bubbles are passed. The air pressure that is needed to move the air bubbles against the hydrostatic pressure. the.

Flüssigkeit aus dem Rohr austreten zulassen, ist ein Maß für die Dichte und kann mit Hilfe eines sehr guten Luftdruckmeßgerätes gemessen werden.Letting liquid leak out of the pipe is a measure of density and can be measured with the help of a very good air pressure meter.

Alle diese Methoden bedürfen indessen mechanisch bewegter-Teile, die sehr störanfällig sind. Außerdem können solche Teile kaum korrosionsbeständig hergestellt werden.All these methods, however, require mechanically moving parts that are very prone to failure. In addition, such parts can hardly be made corrosion-resistant will.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Störanfälligkeit der bekann ton Geräte zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Tauchkörper in die zu bestimmende Flüssigkeit eingelassen wird,d-er einen einseitig starr befestigten Meßbalken bewegt,- dessen Biegung durch ein an sich bekanntes elektrisches Meßverfahren bestimmt wird.The object of the invention is to reduce the susceptibility of the well-known ton Devices to avoid. According to the invention, this object is achieved by a Method solved, which is characterized in that an immersion body in the The liquid to be determined is admitted, d-he is rigidly attached on one side Moving measuring beam, - its bending by an electrical measuring method known per se is determined.

Das dem Verfahren zugrunde liegende- Gerät besteht dementsprechend in seinen wesentlichen Teilen aus einem Tauchkörper, der an einem einseitig starren Meßbalken befestigt ist, welcher ein elektrisch arbeitendes Meßgerät trägt. Als Tauchkörper wird eine Senkspindel aus einem inerten Material, vorzugsweise aus Glas oder einem Kunststoff, z. B. einem Polytetrafluoräthylen, verwendet, die zweckmäßigerweise mit einem Einsatzstück aus korrosionsbeständigem Stahl oder Tantal versehen ist. Diese Senkspindel wird z. B. mittels eines korrosionsbeständigen Fadens, der zweckmäßigerweise aus Polytetrafluoräthylen besteht, an einem Ende eines Meßbalkens befestigt. Dieser befindet sich oberhalb der zu bestimmenden Flüssigkeit und ist an seinem anderen Ende starr befestigt, z. B. durch Einklemmung in einen Tragebalken. Die Maße des Meßbalkens sind in der Regel so zu wählen, daß die Durchbiegung nur sehr gering ist. Der Meßbalken selbst kann aus einem korrosionsbeständigen Material an sich gefertigt sein oder aber mit einem solchen abgedeckt sein.The device on which the method is based exists accordingly in its essential parts consists of a submerged body that is rigid on one side Measuring beam is attached, which carries an electrically operating measuring device. as The immersion body is a countersunk spindle made of an inert material, preferably glass or a plastic, e.g. B. a polytetrafluoroethylene used, which is expedient is provided with an insert made of corrosion-resistant steel or tantalum. This countersink is z. B. by means of a corrosion-resistant thread, which is expediently made of polytetrafluoroethylene, attached to one end of a measuring beam. This is located above the liquid to be determined and is on its other End rigidly attached, e.g. B. by entrapment in a support beam. The dimensions of the Measuring bars are usually to be selected so that the deflection is only very slight is. The measuring beam itself can be made of a corrosion-resistant material per se be manufactured or be covered with such.

Die Xnderung des Auftriebes der Senkspindel bedingt eine Durchbiegung des Meßbalkens, welche nach einem an sich bekannten elektrischen Verfahren bestimmt wird.The change in the buoyancy of the countersunk spindle causes a deflection of the measuring bar, which is determined by an electrical method known per se will.

Vorzugsweise wird hierfür ein an sich bekannter elektrisch arbeitender Dehnungsmesser verwendet. Diese Dehnungsmessung mit Widerstandsstreifen beruht bekanntlich auf der Umwandlung mechanischer Längenänderungen in äquivalente elektrische Widerstandsänderungen. Zur Bestimmung der Widerstandsmessungen wird ein Widerstandsmeßgerät eingesetzt, z. B. eine Wheatstonetsche Brükkenschaltung.For this purpose, an electrically operating one that is known per se is preferably used Strain gauge used. This strain measurement with resistance strips is known to be based on the conversion of mechanical changes in length into equivalent changes in electrical resistance. An ohmmeter is used to determine the resistance measurements. z. B. a Wheatstone bridge circuit.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist technisch sehr einfach durchführbar un gibt genaue Ergebnisse. Es hat darüber hinaus den besonderen Vorteil, eine kontinuierliche Dichtemessung von Flüssigkeiten zu ermöglichen, was mit den bekannten mechanischen Verfahrennur unbefriedigend gelöst werden kann.The process according to the invention is technically very easy to carry out un gives exact results. It also has the particular advantage of being continuous To enable density measurement of liquids, what with the known mechanical Method can only be solved unsatisfactorily.

Da das zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Gerät keine mechanisch bewegten Teile aufweist und absolut korrosions-Rest ist, läßt es sich besonders vorteilhaft zur Dichtemessung aggressiver Flüssigkeiten, z. B. von Chromsäurelösungeni einsetzen.Since the device required to carry out the process is not mechanical has moving parts and is absolutely residual corrosion, it can be particularly advantageous for density measurement of aggressive liquids, e.g. B. of chromic acid solutions i insert.

Für die Uberwaq.hung von galvanischen Bädern auf Basis von aggressiven Flüssigkeiten, z. B. von Chromsäure, eröffnen sich daher weite Anwendungsgebiete. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.For monitoring galvanic baths based on aggressive Liquids, e.g. B. of chromic acid, therefore open up a wide range of applications. An embodiment of the invention is shown in the drawing and will described in more detail below.

Die Abbildung zeigt einen Tauchkörper bzw. eine Senkspindel (1), welche über einen Faden (2) mit dem Meßbalken (3) verbunden ist.The figure shows an immersion body or a countersunk spindle (1), which is connected to the measuring beam (3) via a thread (2).

Dieser ist einseitig an einem Tragebalken (4)-befestigt.-Der .Meßbalken (3) trägt einen oder mehrere elektrisch arbeitende Dehnungsmesser (5), deren Widerstandsänderung durch-eine Brückenschaltung (6) gemessen wird. Für kontinuierliche Messungen kann ein schreibendes Meßgerät (7) angeschlossen werden.This is attached to a support beam (4) on one side (3) carries one or more electrically working strain gauges (5), their resistance change is measured by a bridge circuit (6). For continuous measurements can a writing measuring device (7) can be connected.

Das folgende Beispiel erläutert die Durchführung einer Dichtemessung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.The following example explains how to perform a density measurement according to the method according to the invention.

Beispiel Eine-Senkspindel mit einem Volumen von 4.000 ml taucht in eine Flüssigkeit vom spezifischen Gewicht = 1. Bei einer Änderung des spezifischen Gewichtes auf 1,0001 ändert sich der Auftrieb der Senkspindel um 0,4 Pond.Example A countersunk spindle with a volume of 4,000 ml is immersed in a liquid of specific gravity = 1. When changing the specific Weight to 1,0001, the lift of the countersunk spindle changes by 0.4 Pond.

Die Senkspindel ist an einem Meßbalken befestigt, dessen Dimensionen wie folgt sind: Dicke 1 cm, Breite 2 cm, Länge 10 cm.The countersink is attached to a measuring beam whose dimensions are as follows: thickness 1 cm, width 2 cm, length 10 cm.

Für die Dehnungsänderung dl/l gilt dann imvorliegenden Fall dl = dk . 10-8 = 0,4 . 10-8 Die Dehnungsänderung wird mit Hilfe von sogenannten Dahnungsmeßstreifen gemessen, wobei fUr dV = 240 . dl/l (Volt) gilt, d.h. im vorliegenden Fall dV = 0,96 . 10-6 Volt = # l µV .For the change in strain dl / l then applies in the present case dl = dk . 10-8 = 0.4. 10-8 The change in strain is measured with the help of so-called dahnungsmeßträger measured, where for dV = 240. dl / l (volt) applies, i.e. in the present Case dV = 0.96. 10-6 volts = # 1 µV.

Eine Spannungsänderung von l µV entspricht einer Linienversetzung in einem üblichen schreibenden Meßgerät von 2 mm.A voltage change of 1 µV corresponds to a line displacement in a conventional writing measuring device of 2 mm.

Mittels der beschriebenen Anordnung lassen sich also Dichten mit einer Genauigkeit von 0,0001 erfassen.By means of the arrangement described, densities can therefore be achieved with a Capture accuracy of 0.0001.

Claims

Sponsorship requests

Method for density measurement of liquids, characterized in that that an immersion body is let into the liquid, one of which is rigid on one side attached measuring beam moves, its bending by a known electrical Measurement method is determined.

2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement the bend is carried out by means of an electrically operated extensometer.

3. The method according to claim 1, characterized in that an immersion body made of an inert material, preferably glass or plastic, is used.

4. The method according to claims 1 to 3 for determining the density of aggressive Liquids.

5. Device for density measurement of liquids, characterized in that that this consists in its essential parts of an immersion body, which is attached to a one-sided rigid measuring beam is attached, which is an electrically working Strain gauge wears.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the immersion body consists of an inert material, preferably glass or plastic.