DE1997514U - Vorrichtung zur bestimmung der dichte von gasen. - Google Patents

Description

P.A.365607'26.6.

RUHRGAS AKTIENGESELLSCHAFT Essen, Huttropstraße 6o

Vorriohtung zur Bestimmung der Dichte von Gasen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung bzw. Messung dor Dichte von Gasen, insbesondere von unter· erhöhtem Druck stehenden Gasen, die aus einem druckfesten Gehäuse mit absperrbaren Zu« und Abführleitungen für das Gas und einem in dem Gehäuse beweglich angeordneten Auftriebskörper besteht, der an seiner Ober- und Unterseite mit durch das Gehäuse geführten, geschmierten Fünrungakolben verbunden ist.

Die Bestimmung bzw. Messung der Dichte von Gasen hat vor allem im Rahmen der Gaswirtschaft große praktläuhe Bedeutung, wobei insbesondere die Dichtebestimmung unter Betriebsbedingungen von Interesse ist, weil diese Dichte z.B. zur Berechnung der DurchfiuSssenges in Gasfernleitung™/ &&~ «n£#r hohes Brüsk werden, benutzt wird.

Da die Dichte von Gasgemischen nicht nur vom Druck und der Temperatur, sondern auch von der druck- und temperaturabhängigen Kompressibilitätszahl abhängt, und da die Kompressibilitätßzahl von Gasgemischen nicht auf einfache Weise·, z.B. aus der GaszusammerSetzung, berechnet werden kann, 1st es nicht möglich, die Dichte von Gasgemischen im Betriebszustand aus bei Normaldruck durchgeführten Dichtemessun^en zu berechnen.

Die Abhängigkeit der Gasdichte von den Betriebsbedingungen kann die folgende Formel (1) beschrieben werden;

(i)

Darin bedeuten:

Ql= Dichte im Betriebszustand 1

O₀= Normdichte (d.h. Dichte bei 0° C und 760 Torr)

ρ = Normdruek (= 760 Torr)

Ρ« = Betriebsdruck (Torr absolut)

T = Normtemperaturen (27J⁰K)

T, = Betriebstemperatur (in Grad Kelvin)

K₁ = Kompressibilitätszahl (= f (P, T) )

Die bisher bekannten Vorrichtungen zur Bestimmung bzw. Messung von Gasdichten arbeiten naoh unterschiedlichen Verfahren und weisen entsprechend verschiedene Vorrichtungsmerlanale auf. Zur Messung von Gasdichten unter Betriebsbedingungen ist beispielsweise eine sogenannte "Dichtezelle" bekannt, bei der Differenzdrucke gemessen werden, aus denen in bekannter Weise

die Gasdichte berechnet wird. Bei einer anderen bekannten . , "Dichtezelle" dient die Schwingungsfrequenz einer im Gasraum befindlichen, von außen angeregten Stimmgabel zur Bestimmung der Gasdichte, da diese die Schwingungsfrequenz in bekannter Welse verändert. Zur Bestimmung der Gasdichte unter Normalbe-4isgusg«s bsw. URfesr dsa gsrsds h*r?sohss4#s Srüsfess und Temperaturen - etwa im Laboratorium - wird z.S* die WHgung eines mit dem ßas gefüllten Glaskolbens benutzt oder öle Methode naoh Bunsen-Schilling, bei der die Zeit gemessen wird, dlQ eine bestimmte Gasmenge zum Ausströmen aus einer bestimmten Blende braucht. Bei diesen beiden Verfahren lassen sich die

;i

. ' iGasdiohten aus Vergleichsmessungen mit Luft sehr genau berec.inen.

Bei einem anderen, kontinuierlich durchführbaren Verfahren . * ist der Auftrieb einer beispielsweise mit Stickstoff gefüllten Glaskugel, die an dem einen Arm eines Waagebalkens hängt und deren Eigengewicht unter Normalbedingungen durch ein am anderen Arm des Waagebalkens befestigtes Gegengewicht kompensiert wird, in einem mit Gas gefüllten bzw. von dem Gas langsam durchströmten Raum ein Maß für die Dichte des durchströmenden Gases.

Mit allen unter Betriebsbedingungen arbeitenden bekannten Verfahren kann die Gasdichte nur mit einer Genauigkeit von + 1 % festgestellt werden. Diese Genauigkeit ist aber insbesondere

dann unbefriedigend, wenn Gase unter sehr hohen Drücken von beispielsweise 4o bis 100 atü durch Fernleitungen transportiert werden, weil sich aus dem scheinbar geringfügigen Fehler des Ι»-hfce-Wertes über längere Zelträume beträchtliche Fehler in den Durohflußmengen ergeben, die mit diesem falschen ,Dichte-Wert berechnet werden.

Dem nachstehend beschriebenen Erfindungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte von Gasen zu schaffen, mit der insbesondere die Dichte von unter erhöhtem Druck stehenden Gasen unter den jeweils herrschenden Betriebsbedingungen mit großer Genauigkeit, d.h. im allgemeinen mit weniger als + 0,3 % Fehler für die ermittelte Gasdichte, bestimmt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte von Gasen, insbesondere von unter erhöhtem Druck

xo stehenden'Gasen, die aus einem druckfesten Gehäuse mit absperrbaren Zu- und Abführleitungen für das Gas, einer Einrichtung zur , Messung der Gastemperatur und einem in dem Gehäuse beweglich /' angeordneten Auftriebskörper besteht, der anseiner Ober- und Unterseite mit durch das Gehäuse geführten, geschmierten Führungs- -'!kolben verbunden ist, die von in das Gehäuse eingepaßten Zylindern "umschlossen werden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der "■ Auftriebskörper mit den Führungskolben mittels Gelenkverbindungen verbunden ist,„die im Gehäuse liegen, und daß der untere Führungskolben an dem dem Gehäuseinneren abgewandfcen Ende mit einem Gefäß für Hydraulikflüssigkeit verbunden ist, das gleichzeitig sowohl über eine absperrbare Leitung mit der Gaszuführungsleitung verbunden ist als auch mit einer Einrichtung zum Austarieren des Eigengewichtes des Auftriebskörpers und der mit ihm verbundenen Gelenkverbindungen und Führungskolben.

Die Gelenkverbindungen w^eden na«_h eisern weiteren Meriffiiai der Erfindung vorteilhafterweise so ausgebildet, daß bei jeder Gelenkverbindung je ein mit dem Auftriebskörper verbundener Zapfen einerseits und das in das Gehäuse hineinragende Ende eines Führungskolbens andererseits la die Eülse der Gelenkverbindung hineinragen, daß in ringförmigen Nuten des in die Hülse

J. f. ' I i	Zapfens	und	_ 4 _	Kugeln	ange ordne t	)
fi			Führungskolbens		μ
I i
I hineinragenden

sind, die von einem mit der Hülse fest verbindbaren Kugellager-Käfig umschlossen werden, e'er sich in der Hülse befindet, und daß die beiden Inder Hülse einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Zapfens und des Führungskolbens in der Mitte Vertiefungen aufweisen, ZWxSoYiSTi denen eine einzelne Kugeo.

' daß ihr Mittelpunkt sich in dor Längsachse von Kolben und Zapfen bzw. im Schxiitrlrpunkt dieser Längsachsen befindet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sollen die im Gehäuse befestigten Zylinder, die die Führungskolben umschliessen, Sohmlerruten aufweisen, die mit einem Schmierölvorratsgefäß verbunden sind, welches mit der Gaszuführungsleitung über eine absperrbare Leitung verbunden und so angeordnet ist, daß der Ölspiegel im Vorratsgefäß höher liegt als die obere Schmiernut.

Eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie ihre Wirkungsweise und Vorteile gegenüber bekannten Einrichtungen zur Bestimmung der Dichte von Gasen werden hacnstehend anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.

Figur 1 zeigt die Gesamtvorrichtung mit Längsschnitt durch das Gehäuse und

Figur 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch eine Gelenkverbindung.

In den Figuren sind gleiche Bauelemente mit übereinstimmenden Ziffern bezeichnet.

Die Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte von Gasen besteht aus dem öruckfesten Gehäuse 1, das in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt eine sechseckige Form hat, und dem darin beweglich angeordneten kugelförmigen Auftriebskörper 2, der über die Gelenkverbindung/3, 4 mit den Führungskolben 5, 6 verbunden ist. Außerhalb dies Gehäuses ist auf dem Führungskolben 6 eine waagerechte Platte 6a befestigt, neben der sich eine Meßmarke bo befindet. - Gehäuse und Auftriebskörper

können auch andere Formen haben und z.B. zylinder-, würfelcder kastenförmig (mit ungleichen Kantenlängen) ausgebildet sein. Der Auftriebskörper kann aus beliebigem, geeignetem Material, z.B. Kunststoff oder Metall, massiv oder als Hohlkörper hergestellt werden. Das Material muß jedoch auch bei den höchsten angev?endeten Drücken formbeständig sein. - Das Gehäuse besteht aus zwei Hälften, die in bekannter, in der Zeichnung nicht näher dargestellter Form zusammengefügt und fest miteinander verbunden v/erden. In dem Gasraum zwischen Gehäuse und Auftriebskörper ist eine Temperaturmeßeinrichtung angeordnet, die außerhalb des Ge häuses abgelesen werden kann, beispielsweise ein Thermometer 7. Zur Zu- und Abführung von Gasen dienen Bohrungen 8, 9 im Gehäuse, die mit Anschlußleitungen lo, 11 verbunden sind, in denen sich Absperrorgane 12, I5 befinden. Die Führungskolben 5, 6 werden im Bereich des Gehäuses 1 von in das Gehäuse eingepaßten Zylindern 14, 15 umschlossen, die Scfcsiernuten 16, 17 aufweisen, die über Leitungen l8 mit dfcm Schmieröl-Vorratsgefäß I9 verbunden sind. Das im Vorratsgefäß I9 befindliche Schmieröl kann über Leitung 2o unter den im Gehäuse wirkenden Gasdruck gesetzt werden.

Am unteren Ende des Zylinders 14 ist eine Bohr¹ «ng 21 angebracht, durch die Hyd: auliköl über die Leitung 22 vom Vorratsgefäß 23 in den Innenraum des Zylinders 14 unter den Führungskolben 5 gepreßt werden Kann. Das Gefäß 25 steht über die Leitung 24 mit Absperrorgan 25 mit der Gaszuführungsleitung und über Zweigleitung 26 mit Absperrorgan 27 mit der Umgebungsluft in Verbindung. Durch öffnen des Absperrorgans 27 kann der Druck im Gefäß 25 im Bedarfsfall vermindert werden. - Das Vorratsgefäß 25 für Hydrauliköl ist außerdem über Leitung 28 und Bohrung 29 mit dem unter dem Kolben Jo befindlichen Zylinderraum Im Gehäuse 51 verbunden.

Die Oberseite des Kolbens 3o ist als Platte 52 ausgebildet, über der eine Anschlagvorrichtung 55 und neben der eine Meßmarke 54 angebracht ist. In der in Figur 1 dargestellten Auefuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das Vorratsgefäß 2p für das Hydrauliköl sowie die mit den Ziffern 29 bis 54 bezeichneten

Vorrichtungsteile auf einer Grundplatte 35 bzw. an Ständern 36, die das Gehäuse 1 tragen, befestigt. Mit Hilfe einer auf der Grundplatte 35 befestigten Libelle 37 kann die horizontale Ausrichtung der gesamten Vorrichtung kontrolliert und ggf. mit Hilfe der Stellschrauben p8 korrigiert werden.

Die Bestimmung der Dichte von Gasen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt in der nachstehend beschriebenen Weise nach dem Prinzip der Gasdichte-Wägung:
Vor der Messung mit dem Gas, dessen Dichte unter Betriebsbedingungen bestimmt werden Soll, wird das Gewicht des Auftriebs= körpers 2 sowie der mit ihm verbundenen Gelenkverbindungen 3> ^ und Führungskolben 5> 6 über das Hydraulik-System 22, 23.» 28 und den Kolben 3o durch auf die Platte 32 aufgelegte Gewichte im drucklosen Zustand bzw. unter Atmosphärendruck (dessen genauer Wert gemessen wird) austariert. Dazu wird der de"n Auftriebskörper 2 umgebende Innenraum des Gehäuses 1 bei geöffnetem Ventil 13 mit einem Gas bekannter Dichte, z.B. mit trockener Luft, gefüllt. Durch Leitung 2h und Ventil 25 wird bei geschlossenem Ventil 27 ein solcher Druck auf das Hydrauliköl-Vorratsgefäß 23 gegeben, daß der Kolben 5 und die mit ihm verbundenen Teile 3, 2, 4, 6 und 6a so hoch, angehoben werden, daß sich eine am Rand der Platte 6a befindliche Marke oder eine Kante auf gleicher Höhe mit der Meßmarke 6b befindet. Durch den auf das Hydraulik31 ausgeübten Druck wird gleichzeitig Kolben 31 mit Platte 32 in die Höhe _t --drückt - meist bis zum Anschlag 33. Nun wird Platte 32 mit Gewichten belastet, bis eine am Rand von Platte 32 angebrachte Marke oder eine Kante mit der MeQmarke 3^* die ebenso wie die Meßmarke 6b z.B. in der Art einer Waagen-Schneide ausgebildet sein kann, auf glsishar Höfee ist. Danach wird durch vorsichtiges vorübergehendes öffnen des Absperrorgans 27 der Druck auf das Hydraulik-System se weit gesenkt, daß die infolge der Gewichtsbelastung von Platte 32 hervorgerufene Verschiebung des ölvolumens, die ein geringfügiges Ansteigen des Kolbens 5 und

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der n.J. L ihm verbundenen Vorrichtungsteile hervorgerufen hatte, rückgängig gemacht wird, so daß die Markierungen oder Kanten der Platten 32 und 6a mit den Meßmarken 34 und 6t genau auf gleicher Höhe liegen. In diesem Zustand wird das Eigengewicht des Auftriebskörpers 2 und der mit ihm verbundenen Vorrichtungsteile J, 4, 5, 6, 6a durch das ''Gegengewicht", das aus dem Kolben 3o und der mit Gewichten belasteten Platte 3² besteht, ausgeglichen bzw. im Gleichgewicht gehalten. Ansohliessend wird . das Gas, dessen Dichte bestimmt v/erden soll, über Leitung 10 und Absperrorgan 12 in das Gehäuse der Meßeinrichtung eingeleitet, wobei Absperrorgan 13 so lange ge offent bleibt, bis sichergestellt ist, daß der Gasraummim Gehäuse ausschließlich mit diesem Gas gefüllt ist. Die Messung kenn entweder bei geringfügig geöffnetem Absperrorgan 13> d.n. langsamem Durchströmen des Gases, oder in stati&chem Zustand nach Schließen der 'ibspi: r.Organe 13 und 12 durchgeführt werden. Entsprechend der Dicht? dieses Gases verändert sich das scheinbare Gev/icht des Auftriebskörpers - es verringert sich urn das Gewicht des von ihm verdrängten Gases - urdder Auftriebskörper 2 "steigt" im Gehäuse, wenn die effektive Dichte des üuses unter Meßbedingungen größer ist als die des bei der Tarierung benutzten Gases, was normalerweise der Fall ist. Durch Auflegen von Gewichten auf die Platte 6a wird der Auftrieb .coinpensiert - es werden so vie3e Gewichte aufgelegt, daö die Markierung bzw. Kante von Platte 6a mit der äußeren Meß/*iarke ob wiede~ auf gieiaher Höhe ist. - Die auf die Platte 6a aufgelegte!. Gewich-e sind ein Maß für die Auftriebskraft, die v/iederuin der Dichte des im Gehäuse 2 befindlichen Gases proportinnal ist, d.h. aus dem Gev/icht, mit dem die Platte Oa belastet worden i^£t-> um das Gleichgewicht wiederherzustellen, läßt sioh in bekannter Weise die Dichte d.es in der Einrichtung befind¹ ichen Gases unter den darin herrschenden Betriebsbedingungen berechnen, wobei die Betrlebsbedingunoen bekannt sind.

Die angestrebte bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreichbare große Genauigkeit wird unter folgenden Voraussetzungen erzielt:

1) Genaue Bestimmung des Volumens des Auftriebskörpers - sie ist mit bekannten Methoden mit einer Toleranz von + 0,01 % möglich - ;

2) Genauigkeit der auf Platte 6a aufgelegten Gewichte - hier werden im Handel erhältliche Präzisionsgewicht' rwendet - ;

3) völlige Übereinstimmung der wirksamen Querschnitte der

Kolben 5 und 6 - derartige Fertigungen sind beim derzeitigen Stand der Technik in guc ausgestatteten V'erksGatten durchaus möglich - ;

4) vernachlässigbar geringer Reibungswiderstand der Führungskolben 5*6 in vertikaler Richtung.

Während die drei zuerst genannten Voraussetzungen unter Anwendung herkömmlicher, bekannter Mittel erfüllt werden können, werden zur Verringerung der Reibungskraft auf einen gegen Null tendierenden Wert erfindungsgemäß die folgenden Maßnahmen angewendet: Um unter allen Betrxebsoedingungen die Ausbildung und Aufrechterhaltung eines Schmierfilmes zwischen den Kolben 5.» 6 und den Zylindern 14, I5 zu gewährleisten, steht das Schmieröl-Vorratsgefäß 19.. das über d ^ Leitungen 18 mit den Schmiernuten 16, 17 verbi. nden ist, über Leitung 20 mit dem Gasraurc des Gehäuses 1 in Verbindung und dairio immer unter dem gleichen Druck, der im Innern d«s Gehäuses 1 herrscht. Das öl^efäß 19 ist so angeordnet, daß der ül:;pleuel im Gefä höher liegt als der Kanal der Schmiernut I7, se dafs durch natürliches Gefalle bei gleichem Druck im ölgefäß I^ und dem Meßraum in Gehäuse 1 die Kanäle 16 una I? mmer miu Schmieröl versorgt werden. Infolgedessen

Jo kann der Schmierfilm zwischen den Kolben b> ο und den Zylindern 14, 15, der durch den Gasdruck im Gehäuse 1 nach außon ^edruCiCt wird, nicht abreissen, da Ol durch die Kanäle 16, 17 nachfließt. Die Ausbildung der in den Zylindern 14, I5 ,Uögenden Schmierölzuführungen und Schmiernuten 16, 17 ist besonders ..... .lieh in Figur 2 zu erkennen.-

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Rdbungskräfte, die die Messung ungünstig beeinflussen, können aber nicht nur durch Mängel im Schmierfilm auftreten, sondern vor allem auch dadurch, daß bedingt durch die mit einer Toleranz in das Gehäuse 1 eingepaßten Zylinder 14, 15 die Führungskolben 5> 6 bzw. deren Achsen nicht in genau der gleichen Linie oder Richtung liegen. Bereits Abweichungen, die Bruchteile von Millimetern betragen oder die in der Größe von Winkelsekunden bis ViinkslniinUts:. liegejl> äJLs BrUShtrSil© yon y±nLcelgr>aden hetragem.

verursachen Reibungskräfte, die die Messung unkontrollierbar beeinflussen. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird durch die Zwischenschaltung der Gelenkverbindungen 2, 4 verhindert, daß solche seitlichen Kraftkomponenten an den Führungskolben 5i 6 auftreten.

Um auch innerhalb der Gelenkverbindungen die Reibungskräfte so gering wie möglich zu halten bzw. praktlsöh gleich Null zu machen, werden erfindungsgemäß vorzugsweise Kugelgelenkverbindungen benutzt, die nachstehend anhand der Figur 2, die beispielsweise die Gelenkverbindung 4 in

im Schnitt zeigt, im einzelnen beschrieben werden. Die untere 2λ Gelenkverbindung 3 ist selbstverständlieh in (spiegelbildlich) gleicher Form ausgebildet.

Die Gelenkverbindung besteht aus der zylinderförmigjen Hülse 4o, in dxe ein mit dem Auftriebskörper starr verbundener Zapfen 41 und das innere Ende des Führungskolbens 6 hineinragen. Der Zapfen 4l und das Ende des Kolbens 6 weisen in dem in der Hülse 4o befindlichen Teil ringförmige Nuten 42, 43 auf, in denen Kugeln 44, 45 angeordnet sind, die durch einen Kugellager-Käfig 46 üblicher, bekannter Form gehalten v/erden. Der Kugellager-Käfig kann mit der Schraube 51 oder einem anderen bekannten Hilfs-

J)O mittel fest mit der Hülse 4o verbunden werden. Die Stirnflächen des Zapfens 4l und des Führungskolbens 6 weisen in der Mitte Vertiefungen 47, 48 auf, die bei der dargestellten Ausführ-ung3-Γοηπ kegelförmig ausgebildet und derart angebracht sind, daß der Mittelpunkt der zwischen diesen beiden Vertiefungen iiegenden einzelnen Kugel 49 sich in der Längsachse von Kolben 6 und Zapfen 41 bzw. ira Schnittpunkt dieser Längsachsen befindet.

Die Abmessungen der angegebenen Bauelemente der Gelenkverbindung sind so aufeinander abgestimmt, daß zwischen der Innenwand des Kugellager-Käfigs 46 und den in ihn hineinragenden Teilen des Zapfens 41 und des Kolbens 6 ein ausreichender Spielraum für Verkantungen entsprechend den oben genannten Abweichungen, di^ maximal Bruchteile von Millimetern bzw. von Winkelgraden betragen können, besteht. In gleicher Welse sind die Abmessungen der Kugeln 44. 45 und 49 mit denen der Nuten 42, 43 und der kreisförmigen Ausschnitte im Kugellager-Käfig 46 sowie denen der Vertiefungen 47, 48 so abgestimmt, daß für alle Kugeln im

unbelasteten Zustand ein geringer Spielraum gegenüber den sie umgebenden Flächen bzw. Kanten besteht. Bei dieser Gelenkverbindung werden die Kräfte zwischen dem Auftriebskörper und den Führungskolben ausschließlich durch die Kugeln 44, 45, 49 über-

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tragen, wobei je nach der Richtung der wirkenden Kräfte und der etwa vorhandenen Richtungs-Abweichungen der Achsen der beiden Führungskolben und des Aufuriebskörpers von einer Geraden entweder nur die mittlere einzelne Kugel 49 oder die Kugeln 44,45 bzw. je eine dieser in den Nuten 42 und 45 angeordneten Kugeln .20 ' die Kräfte überträgt. Da Jede der Kugeln. 44 un3 45 nur zwei * ^! ipunkfcförmige Berührungs- und Kraftübertragungsstellen mit; *' ^Zapfen 41 bzw. Führungskolben 6 und Käfig 46 und Kugel 49 mit

£ den Vertiefungen 47, 48 eine kreisförmige Berührungs- und

IKraftübertragungslinie haben kann, wirkt· diese Gelenkverbindung ^T 25 praktisch reibungsfrei und erfüllt damit die obengenannte . : Voraussetzung.

Beim 3etrieb der Meßeinrichtung erfolgt die Kraftübertrag'»ng, wenn die Achsrichtungen fluchten, d.h. völlig identisch sind, bei der unteren Gelenkverbindung immer ausschließlich über die mittlere Kugel, während bei der oberen Gelenkverbindung die

Kraftübertragung oeirn Austarieren über die mittlere Kugel, beim Messen unter erhöhtem Druck aber über die im Ringraum der Nuten angeordneten Kugeln erfolgt. Wenn die Achsrichtungen nicht genau fluchten, d.h. wenn mittels der Gelenkverbindungen Abweichungen ausgeglichen werden., übernehmen einzelne Kugeln*

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die zwischen Nuten und Kugellager-Käfig angeordnet sind, die Kraftübertragung teilweise oder ausschließlich. Um den Reibungswiderstand In vertlksiler Richtung zwischen den Kolben 5> 6 und den Zylindern 14, 15 während des Austarierens und der Messung unter erhöhtem Druok möglichst gering zu halten, 1st es zweckmäßig, diese Kolben «icwie auch Kolben J>o in Rotation zu versetzen. Dies kann durch einfaches Anstoßen der Platten 6a und 32 von Hand erxöigön. um äis Rotatio&sbssfsgung von der Platte 6a über den Auftriebskörper 2 auf den Kolben 5 zu übertragen, sind an den Gelenkverbindungen Mitnehmerstifte 5o in bekannter Weise angebracht.

Um die effektive Gasdichte Q, bei beliebigen Temperaturen bestimmen zu können, kann das drucicfeste Gehäuse 1 der Meßeinrichtung mit einem Mantel umgeben werden, der Wärmeaustausch-Elemente enthält, die zur Thermostatisierung dienen.

Die eingangs angegebene Formel (1) zeigte, daß die Dichte eines Gases im Betriebszustand u.a. von der Kompressibilitätszahl abhängt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der die Gasdichte (P* im Betriebszustand mit sehr großer Genauigkeit gemessen wer-

;2o den iSann, bietet nun die Möglichkeit, mit Hilfe dieser Gasdichte Λ), die Kompressibilitätszahl des Gases sehr genau zu bestimmen, da die übrigen, in die Berechnung eingehenden Größen: Temperaturen, Drucke und Normdichte des Gases, mit bekannten Methoden ebenfalls mit großer Genauigkeit gemessen bzw. bestimmt werden -können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung könnte deshalb mit Recht auch als "Vorrichtung zur Bestimmung der Kompressibilitätszahl von Gasen" bezeichnet werden.

Claims (2)

P.Ä.365 §07*26.8.88 Ansprüche

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte von Gasen, insbesondere von unter erhöhtem Druck stehenden Gasen, bestehend aus einem druckfesten Gehäuse mit absperrbaren Zu- und Abführleitungen für das Gas, einer Einrichtung zur Messur^ der Gas Temperatur und einem in dem Gehäuse beweglich angeordneten Auftriebskörper, der an seiner Ober- und Unterseite mit euren das Gehäuse geführten, geschmierten Pührungskolbsn verbünden isu, die von in das Gehäuse eingepaßten Zylindern umschlossen v/erden, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftriebskörper 2 mit den Führungskalben 5, 6 mittels Gelenkverbindungen 3, 4 verbunden 1st, die im Gehäuse 1 liegen, und daß der untere Führungskolben 5 an der. dem Gehäuseinneren abgewandten Ende mit einem Gefäß i?3 für Hydraulikflüssigkeit verbunden ist, das gleichzeitig sowohl über eine absperrbare Leitung 24 mit der Gaszuführungsleitung 10 verbunden ist als auch mit einer Einrichtung 30, 31, 32 zum Austarieren des Eigengewichtes des Auftriebskörpers 2 und der mit ihm verbundenen Gelenkverbindungen 3, 4 und Führungskolben 5, 6.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Gelenkverbindung 3> 4 je ein mit dem Auftriebskörper 2 verbundener Zapfen 41 einerseits und das in das Gehäuse hineinragende Ende eines Führungskolbens 5, ό andererseits ia die H'"lse 40 der Gelenkverbindung hineinragen, da3 in ringförmigen Nuten 42, 43 des in die Hülse 40 hineinragenden Zapfens und Führungskolbens Kugeln 44, 45 angeordnet sind, die von einem mit der Hülse 40 fest verbindharen Kugellager-Käfig 46 umschlossen v/erden, der sich in der Hülse 40 befindet, un-1 daß die beiden in der Hülse 40 einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Zapfens und des PUhrungslcolbens in dor Mitte Vertiefungen 47, 4o aufweisen, zwischen denen eine einzelne Kugel 4y derart liegt, daß Ihr Mittelpunkt sich in der Längsachse von Kolben und Zapfen bzw. im Schnittpunkt dieser Längsachsen befindet.

— 2 —

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekerjiseichnet, daß die im Gehäuse 1 befestigten Zylinder 14, 15, die die Führungskolben 5, 6 umschließen, Schmieriiuten 16, YJ aufweisen, die mit einem Schmierölvorrats^efäß 19 verbunden sind, welches mit der Gaszuführunssleitunö über eine absperrbare Leitung 20 verbunden und so angeordnet ist, daß der öls^-i-egel im Vorrat-sgefäß 19 höher liegt als die- obere Schmiernut YJ.