DE231662C

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Publication number: DE231662C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

■■ — Ja 231662 KLASSE 42/. GRUPPE■■ - Yes 231662 CLASS 42 /. GROUP

MAX ARNDT in AACHEN.MAX ARNDT in AACHEN.

verdichtet oder verdünnt wird.is compressed or diluted.

Zusatz zum Patente 230789 vom 14. Juli 1909. Additional patents to 230789 of 14 July 1909th

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. fflärz 1910 ab. Längste Dauer: 13.JuIi 1924.Patented in the German Empire on March 11, 1910. Longest duration: July 13, 1924.

In der Patentschrift 230789 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei welchem das im Innern eines Instrumentes oder Apparates messend wirkende Luft- oder Gasvolumen durch die atmosphärischen Luftdruckwechsel selbst so verändert bzw. in seiner Größe so geregelt wird, daß das Meßergebnis für eine bestimmte Meßgröße unter jedwedem Barometerstande stets gleich oder annähernd gleich ausfällt,In the patent specification 230789 a method and an apparatus is described in which the volume of air or gas that has a measuring effect inside an instrument or apparatus by the atmospheric pressure change itself so changed or in its size so it is regulated that the measurement result for a certain measured variable below any barometer level is always the same or approximately the same,

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine weitere Ausbildung des Verfahrens und der Vorrichtung nach Patent 230789 zu dem Zwecke, daß die Nachteile bzw. Meßfehler selbsttätig beseitigt werden, welche entstehen, wenn in dem gegen die Außenluft dauernd abgesperrten Luftraum F₄ des !Compensators F₃, F₄, q nach Patent 230789 die Lufttemperatur sich ändert.The present invention aims at a further development of the method and the device according to patent 230789 for the purpose of automatically eliminating the disadvantages or measurement errors which arise when the air space F _{4 of} the compensator F ₃ , F ₄ , q according to patent 230789 the air temperature changes.

Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß auch der Räum F₄ des Kompensators nach Patent 230789 während der Meßpausen selbsttätig unter atmosphärischen Luftdruck gesetzt wird, wo dann die jeweilige Lufttemperatur in diesem Raum auf die Meßvorgänge ohne Einfluß bleibt und auch der in Patent 230789 vorgesehene Wassermantel W sowie ein am RaUmF₄ angeordnetes Manometer M fortfallen können.This purpose is achieved in that the space F _{4 of} the compensator according to patent 230789 is automatically set under atmospheric air pressure during the measurement pauses, where the respective air temperature in this room then has no influence on the measuring processes and also the water jacket W provided in patent 230789 as well as a manometer M _{arranged on the room 4} can be omitted.

Das neue Verfahren, das auch bei anderen mit einem eingeschlossenen Luft- oder Gasvolumen arbeitenden Instrumenten usw. Anwendung finden kann, ist in der Zeichnung beispielsweise bei einem dem in Fig. 2 der Patentschrift 225523 gezeichneten Luftpyrometer ähnlichen Pyrometer dargestellt.The new process, which also applies to others with an enclosed volume of air or gas working instruments, etc. can be used, is in the drawing, for example, in one of the in Fig. 2 of Patent 225523 drawn air pyrometer similar pyrometer shown.

Dieses Pyrometer ist wie folgt zusammengesetzt :This pyrometer is composed as follows:

Ein der Meßtemperatur t₂ im Wärmekanäl K ausgesetzter Luftraum F₂ ist durch eine enge Luftleitung α, einen biegsamen Schlauch b² und eine enge Leitung b¹, b mit dem Innern einer Luftglocke F₁. luftdicht verbunden. Die Glocke F₁ taucht während der Meßpausen bis etwas über ihren Scheitel S ganz in Quecksilber c ein, das sich in einem Behälter d befindet. Das enge Rohr δ der Glocke V₁ bzw. diese selbst ist mit einem Gestänge e verbunden, welches z. B. zwischen Rollen β¹ geführt und mittels eines Seiles e² an einem zweiarmigen Hebel h hängt, der um eine Achse h¹ drehbar ist und während der Meßpausen auf einer Rast χ ruht. Andererseits trägt der Hebel h mittels Seil e³ ein mit einem intermittierenden Heber f¹ und mit Wasserzufluß ζ versehenes Wassergefäß f. Eine Rolle r am Glockengestänge e und ein mit einem Hebel i An air space F ₂ exposed to the measurement temperature t ₂ in the heat duct K is formed by a narrow air line α, a flexible hose b ² and a narrow line b ¹ , b with the inside of an air bell F ₁ . airtightly connected. During the pauses in measurements, the bell F _{1 is completely} immersed in mercury c, which is located in a container d, up to just above its apex S. The narrow tube δ of the bell V ₁ or this itself is connected to a linkage e , which z. B. between rollers β ¹ and hangs by means of a rope e ² on a two-armed lever h which is rotatable about an axis h ¹ and rests on a detent χ during the measurement pauses. On the other hand, the lever h carries a water vessel f provided with an intermittent lifter f ¹ and a water inflow ζ by means of rope e ^3. A roller r on the bell linkage e and one with a lever i

um eine Achse i¹ drehbarer Hebelarm i² dienen zur Betätigung eines Schreibzeuges I an einem durch ein Uhrwerk gedrehten Registrierpapierstreifen ο mit einer Teilung für Temperaturgrade. An · beliebiger Stelle des Instrumentes, z. B. am Glockengestänge e, kann ein Justiergewicht g angeordnet sein. Von der den Meßraum F₂ mit der Meßglocke V₁ verbindenden Luftleitung α zweigt eine enge Luftleitung a¹ Lever arm i ² rotatable about an axis i ¹ are used to actuate writing utensils I on a strip of recording paper o rotated by a clockwork with a division for temperature degrees. At any point on the instrument, e.g. B. on the bell linkage e, an adjustment weight g can be arranged. From the measuring chamber F ₂ with the measuring bell ₁ V connecting air line branches α a narrow air line a ¹

ίο ab, unter deren Mündung ein Quecksilber q¹ enthaltendes Gefäß hängt, das mittels eines Gehänges q² von einem zweiarmigen Hebel u getragen wird, der um eine Achse u¹ drehbarίο from, below the mouth of which hangs a vessel containing mercury q ¹ , which is carried by a two-armed lever u by means of a hanger q ² , which is rotatable about an axis u ¹

• ist und gegen den Hebel h hin einen Daumen u² sowie andererseits ein Gewicht u³ besitzt, welches das Gewicht des Quecksilbers q^l überwindet. Unterhalb des Hebels u befindet sich eine Rast y für denselben.• is and against the lever h has a thumb u ² and on the other hand a weight u ³ , which overcomes the weight of the mercury q ^l. Below the lever u is a notch y for the same.

Das bis hierhin der Patentschrift 225523 entsprechende Luftpyrometer besitzt noch den zum Teil mit Quecksilber q gefüllten Kompensator C, nach Patent 230789, dessen einer Lufträum F₃ durch eine Leitung b³ mittels der Leitung a, b², b¹, b mit dem Luftraum F₂ und der Meßglocke F₁ sowie bei geöffnetem Quecksilberverschluß q¹ durch die Leitungen b³, a, a¹' mit der Atmosphäre kommuniziert.The air pyrometer up to this point corresponding to patent specification 225523 still has the compensator C, which is partly filled with mercury q , according to patent 230789, one of which is air space F ₃ through a line b ³ by means of lines a, b ² , b ¹ , b with the air space F ₂ and the measuring bell F ₁ and with the mercury seal q ¹ open, communicates with the atmosphere through the lines b ³ , a, a ¹ '.

Das Neue bei dem hier beschriebenen Pyrometer besteht nun darin, daß der andere größere Luftraum F₄ des !Compensators C gleichfalls eine in die Atmosphäre führende Luftleitung a¹ erhält, deren Mündung vor Beginn einer Messung abgesperrt wird, z.B. zugleich mit der Mündung der Leitung a¹ durch den Quecksilberverschluß q¹. The novelty of the pyrometer described here is that the other larger air space F _{4 of} the compensator C also receives an air line a ¹ leading into the atmosphere, the mouth of which is shut off before the start of a measurement, e.g. at the same time as the mouth of line a ¹ through the mercury seal q ¹ .

Das in der Zeichnung in seinem Zustande während einer Meßpause dargestellte Pyrometer wirkt wie folgt:The pyrometer shown in the drawing in its state during a measurement break works as follows:

Beginnt das Gefäß f sich zu füllen und den Hebel h zu verdrehen, so wird zunächst der Daumen u² des Hebels u freigegeben, so daß das Gewicht u³ in Wirkung tritt und den Hebel u auf seine Rast y führt, wodurch das Quecksilber q¹ so weit gehoben wird, daß es die Mündüngen der Luftleitungen a¹ und. a² absperrt. Zugleich wurde auch die Meßglocke F₁ schon etwas angehoben, möglichst so, daß das Quecksilber c eben noch die Meßglocke F₁ ausfüllt. Es ist jetzt in den Pyrometerräumen V₁, α, Ψ, b¹, b, b³, V₃ und a¹ ein .Meßluftvolumen, aber auch im Raum F₄ und in dessen Druckausgleichleitung a² des Kompensators C ein Kompensationsluftvolumen abgefangen, und beide Luftvolumina stehen unter atmosphärischem Druck.When the vessel f begins to fill and the lever h to rotate, the thumb u ^{2 of} the lever u is first released so that the weight u ^{3 takes} effect and the lever u moves to its detent y , whereby the mercury q ¹ is raised so far that it the mouths of the air lines a ¹ and. a ² shut off. At the same time, the measuring bell F ₁ has already been raised a little, if possible so that the mercury c just fills the measuring bell F _1. It is now in the pyrometer rooms V ₁ , α, Ψ, b ¹ , b, b ³ , V ₃ and a ¹ a measurement air volume, but also in the room F ₄ and in its pressure equalization line a ^{2 of} the compensator C a compensation air volume intercepted, and both air volumes are under atmospheric pressure.

Füllt sich sodann das Gefäß f noch weiter, so hebt es die Meßglocke F₁ mehr und mehr, und diese hebt dabei eine dem Behälter- d entnommene Quecksilbermenge in sich hoch, so daß im Innern der Glocke F₁ eine Quecksilbersäule entsteht, deren Spiegel über dem des Quecksilbers c im Behälter d liegt und das Gewicht dieser als Saugkolben wirkenden Quecksilbersäule jetzt eine Verdünnung der gegen die Außenluft abgesperrten inneren Pyrometerluft bewirkt, in deren Folge auch in den Leitungen a¹ und a² Quecksilbersäulen aus q¹ aufsteigen, und zwar wird dabei die in der Leitung a² aufsteigende Säule durch das im Luftraum F₄ des Kompensators C als Saugkolben luftverdünnend wirkende Quecksilber q bewirkt, welche Saugwirkung eine" Folge der durch die Quecksilbersäule in der Meßglocke F₁ bewirkte Luftverdünnung in den Pyrometerräumen F₂, a¹, a, b², b¹, b, F₁, b³ und im Kornpensatorraum F₅ ist.If the vessel f then fills even further, it lifts the measuring bell F ₁ more and more, and this lifts up an amount of mercury taken from the container d _{so that a column of mercury arises inside the bell F 1} , the level of which is above it that of the mercury c is in the container d and the weight of this mercury column, acting as a suction piston, now causes a dilution of the internal pyrometer air, which is blocked from the outside air, as a result of which also in the lines a ¹ and a ² mercury columns ^{rise from q 1} , and indeed will the column rising in the line a ² by the mercury q , which acts as a suction piston in the air _{space F 4 of} the compensator C , which dilutes the air, which suction effect is a "consequence of the _{air dilution caused by the mercury column in the measuring bell F 1} in the pyrometer spaces F ₂ , a ¹ , a, b ² , b ¹ , b, F ₁ , b ³ and in the compensator room F ₅ .

Sobald das Gefäß f bis zum Scheitel des Hebers f¹ mit Wasser gefüllt ist, hat es sein größtes und für alle Messungen gleichbleibendes Gewicht erreicht, welches den Meßvorgang beendigt, d. h. am Ende einer jeden Messung befindet sich in der Meßglocke F, eine gleichfalls für alle Messungen gleich oder annähernd gleichbleibende Quecksilbersäule H, deren Gewicht dem wirksamen Wassergewicht f das Gleichgewicht hält. Es wird mithin die Luft im Pyrometerinnern unabhängig von der Höhe der zu messenden Temperatur Z₂ bei allen Meßvorgängen stets um einen bestimmten Spannungsabfall unter den jeweiligen äußeren atmosphärischen Luftdruck verdünnt. Die Folge hiervon ist, daß am Ende jeder Messung im Innern der Meßglocke F₁ zwischen deren Scheitel s und dem Spiegel einer Quecksilbersäule H sich ein Luftvolumen befindet, welches durch 95' die Meßglocke aus dem Pyrometerinnern abgesaugt und dabei von der Temperatur Z₂ des Meßkolbens F₂ auf die Temperatur Z₁ der Meßglocke F₁ abgekühlt wurde. Die Größe dieses Luftvolumens dient mithin als Maßstab zur Bestimmung der Temperaturdifferenz Z₂-Z₁ und fällt um so geringer aus, je größer diese Differenz ist, d. h. die bei erreichtem größten Gewicht des Gefäßes f zum Stillstand kommende Meßglocke' V_L legt einen um so größeren Meß weg zurück, je kleiner die Temperaturdifferenz Z₂-Z₁ ist.As soon as the vessel f is filled with water up to the apex of the siphon f ¹ , it has reached its largest weight, which remains the same for all measurements, which ends the measuring process, i.e. at the end of each measurement there is one in the measuring bell F in the measuring bell F, one for all Measurements of the same or almost constant mercury column H, the weight of which keeps the effective water weight f in equilibrium. The air inside the pyrometer is therefore always diluted by a certain voltage drop below the respective external atmospheric pressure, regardless of the level of the temperature to be measured Z _2. The consequence of this is that at the end of each measurement inside the measuring bell F ₁ between its apex s and the level of a mercury column H there is a volume of air which is sucked through 95 'the measuring bell from the inside of the pyrometer and at _{the same time from the temperature Z 2 of} the measuring flask F _{2 was} cooled to the temperature Z _{1 of} the measuring bell F _1. The size of this air volume thus serves as a yardstick for determining the temperature difference Z ₂ -Z ₁ and is the smaller the greater this difference is, ie the measuring bell ' V _L , which comes to a standstill when the maximum weight of the vessel f is reached, sets one so The greater the measurement path, the smaller the temperature difference Z ₂ -Z ₁ .

Da nun aber, wie aus dem Hauptpatent 230789 hervorgeht, der Weg der Meßglocke für eine bestimmte Temperaturdifferenz J₂-Z₁ unter verschiedenen Barometerständen verschieden ausfällt, würde das Pyrometer unrichtige Angaben zeigen, wenn die barometrischen Einflüsse auf die Messung nicht wirkungslos gemacht würden. Das geschieht durch den Kornpensator C selbsttätig, derart, daß das Luftvolumen F₃ des Kompensators C und damit also ' auch das innere Pyrometerluftvolumen mittels des Quecksilbers q mit wechselndem Barometerstande selbsttätig so verändert wird, wie das nach dem Mariotte-Gay-L u s s a c sehen Gesetz erforderlich ist, um beiBut since, as can be seen from the main patent 230789, the path of the measuring bell for a certain temperature difference J ₂ -Z ₁ is different under different barometer readings, the pyrometer would show incorrect information if the barometric influences on the measurement were not rendered ineffective. This happens automatically by the compensator C, in such a way that the air volume F _{3 of} the compensator C and thus also the inner pyrometer air volume is automatically changed by means of the mercury q with changing barometer levels, as can be seen according to the Mariotte-Gay-Lussac law is required to at

jedwedem .Barometerstande zum richtigen Anzeigen der wahren Temperaturdifferenz Zi₂-^₁ mittels des Pyrometers zu kommen. Diese beabsichtigte Veränderung des inneren Pyrometerluftvolumens wird dadurch erreicht, daß das unter verschiedenen Barometerständen abgefangene Luftvolumen F₄ des Kompensators C infolge der gleichbleibenden Saugwirkung des Quecksilberkolbens q in verschiedenem MaßeAny barometer was able to correctly display the true temperature difference Zi ₂ - ^ ₁ by means of the pyrometer. This intended change in the internal pyrometer air volume is achieved in that the air volume F _{4 of} the compensator C intercepted under different barometer levels varies due to the constant suction of the mercury bulb q

ίο verdünnt bzw. vergrößert wird und daher das Luftvolumen F₃ unter verschiedenen Barometerständen verschieden groß ausfällt, wobei besonders wichtig ist, daß auch die Luft im Kompensatorraum F₄ vor jeder Messung selbsttätig unter atmosphärischen Druck gesetzt wird, weil sodann Temperaturänderungen im Raum F₄ ohne Einfluß bleiben.ίο diluted or is increased, and therefore the volume of air F ₃ different in different barometer stands large precipitates, which is particularly important that also the air in the compensator chamber F ₄ is set before each measurement automatically under atmospheric pressure, because then temperature changes in the space F ₄ without Remain influence.

Die Bewegungen der Meßglocke F₁ fallen nicht proportional der Temperaturdifferenz t_t-t_x aus, werden vielmehr mit wachsender Differenz ^₂-Jf₁ progressiv kleiner. Um aber diese progressiven Glockenwege auf eine, proportional geteilte Temperaturskala 0 zu übertragen, gleitet die Registrierrolle r beim Anhub des Glockengestänges e an dem schrägen Arm i^z. des Registrierhebels i derart entlang, daß die Entfernung der Rolle r vom Hebeldrehpunkt i¹ stetig größer wird.The movements of the measuring bell F ₁ are not proportional to the temperature difference t _t -t _x , but rather become progressively smaller as the _{difference ^ 2} _{-Jf 1 increases.} But in order to transfer these progressive bell travels to a proportionally divided temperature scale 0 , the registration roller r slides on the inclined arm i ^z when the bell linkage e is lifted. along the registration lever i in such a way that the distance of the roller r from the fulcrum i ^{1 is} steadily increasing.

Wird am Ende einer Messung das Gefäß f ausgehebert, so kehren alle Teile des Pyrometers in ihre gezeichnete Ruhelage zurück, der Hebel h trifft wieder den Daumen u² des Hebels u, so daß das Quecksilber q¹ gesenkt wird und die Mündungen der Luftleitungen a¹ und α² freigibt und jetzt in allen Teilen des Pyrometers, auch im Kompensatorraum F₄, wieder atmosphärischer Druck eintritt, so daß das Instrument für eine neue Messung bereit ist. If the vessel f is lifted out at the end of a measurement, all parts of the pyrometer return to their drawn position of rest, the lever h hits the thumb u ^{2 of} the lever u again, so that the mercury q ^{1 is} lowered and the mouths of the air ducts a ¹ and α ² releases and now atmospheric pressure occurs again in all parts of the pyrometer, including in the compensator _{space F 4} , so that the instrument is ready for a new measurement.

Der Quecksilberverschluß q¹ für die Leitungen a¹ ■ und a² ist bei genügender Länge und bei genügendem Anhub auch für solche . Pyrometer oder andere Instrumente oder Apparate verwendbar, welche mit innerem Luftüberdruck arbeiten.The mercury seal q ¹ for the lines a ¹ ■ and a ² is also for such lines if the length and lift is sufficient. Pyrometers or other instruments or apparatus can be used which work with internal air pressure.

Die Ausführung der Vorrichtung ist hier nur beispielsweise dargestellt, sie kann auch in beliebig anderer Form mit beliebigen anderen äquivalenten Mitteln erfolgen.The design of the device is shown here only as an example, it can also be in any other form by any other equivalent means.

Claims

Patent Claims:

1. Device for automatic compensation of barometric effects Measurement processes in pyrometers and others

'Instruments _t and apparatus in the interior of which during the measuring time an enclosed amount of air or gas is compressed or diluted for measuring purposes, according to patent 230789, characterized in that one space (VJ of the compensator (C), which connects with the other with the internal measuring air volume of an instrument or apparatus connected space (V ₃ ) of the compensator (C) is separated by the compensation 'liquid (q) , receives an air line leading into the atmosphere (a ² ) , which is shut off from the atmosphere during the measurement processes during the measurement pauses, however, it is open to the atmosphere for the purpose of pressure equalization, so that before each measurement a compensation air volume is intercepted under atmospheric pressure in this compensator room (V ₄ ) for the purpose of ensuring that the air volumes in the two compensator rooms (V ₃ and VJ and consequently also the internal measuring air volume of the instrument or apparatus at the end of the measurements under different barometer levels v They can be of different sizes in order to eliminate the barometric effects on the measuring processes.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by one of a measuring initiating and again interrupting part of the instrument o. The like. Influenced liquid (mercury) closure (q ¹ ), which leads into the outside air line (a ² ) of the compensator chamber (VJ closes automatically during the measurement, but keeps go open automatically during a measurement pause.

1 sheet of drawings.