DE246975C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JYl 246975 KLASSE 42#. GRUPPE 1%

WALTHER TEUCKE in BERLIN.

oder Gasen auf dynamischem Wege.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12.JuIi 1911 ab.

Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand ein Verfahren zur Messung des statischen Druckes in Räumen mit gepreßten Flüssigkeiten und Gasen auf dynamischem Wege. Sie besteht darin, daß ein geringer Teil der Flüssigkeit oder des Gases durch eine Rohrleitung mit mindestens zwei Drosselstellen gleichbleibenden Durchgangsquerschnittes in einen Raum geringeren Druckes übergeleitet wird und die zwischen den Drosselstellen auftretende gleichbleibende bzw. dem gleichen Gesetz folgende Unterteilung des Druckgefälles zur Bestimmung des Druckes in den Räumen benutzt wird.

Das Wesen der Einrichtung sei an Hand des in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels kurz erläutert.

Durch die Rohrleitungen r_x und r₂ werden in den Gefäßen A und B der Druck P₁ bzw. p₂ aufrechterhalten. Da P₁ > p₂ sein soll, strömt Flüssigkeit oder Gas, wie die Pfeile angeben, von A nach B und durchströmt dabei die Drosselstellen D₁ und D₂, die hier als Drosselscheiben ausgebildet sind. Im Punkte C der Überströmleitung ist die Manometerleitung r zur Messung des Druckes p angeschlossen.

Da durch r keine Flüssigkeit und kein Gas abgeleitet wird, strömt durch D₁ die gleiche Gasmenge Q wie durch D₂, und es gilt das Gesetz

P-P₂ = Q²Ci
und

worin α und h bestimmte, gleichbleibende Werte sind, die von den Abmessungen der Rohrleitung zwischen A und B sowie der Ausbildung von D₁ und D₂ abhängen. Durch Division voriger Gleichungen folgt

Pi —

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d. h. unabhängig von Q wird das Druckgefälle P₁ — p₂ an der Stelle C ständig im gleichen Verhältnis unterteilt, und dieser Umstand wird bei der vorliegenden Erfindung benutzt, aus der Höhe des Druckes p unmittelbar die Größe von P₁ oder p₂ anzugeben, wenn man p₂ oder P₁ kennt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Zeichnung liegt Gefäß A sowie die Überströmleitung innerhalb des Gefäßes oder Raumes B. Dieser Fall tritt beim Ausströmen der Meßflüssigkeit oder des Meßgases aus einem Gefäß A mit Überdruck in die Atmosphäre z. B. ein. p₂ ist alsdann der Atmosphärendruck.

Ebenso kann auch Gefäß B und die Überströmleitung in das Gefäß A verlegt werden, wenn z. B. der ^Unterdruck in B gemessen werden soll.

Ob die Drosselung auf dem Wege von A nach C und von C nach B durch Drosselscheiben, Hähne, Ventile, Drosselklappen, Schieber, entsprechende Bemessung der Rohrquerschnitte oder sonstige konstruktive Mittel erzeugt wird, bleibt sich gleich.

Bei sehr großem Druckgefälle p_x — p^ wird durch die Veränderung des Volumens Q mit dem Drucke, durch die Änderung des spezifischen Gewichts von Q und den Einfluß der

thermischen Änderungen das Gesetz für die Überströmung von A nach B etwas verwickelter, jedoch gelten die gleichen Grundgesetze für den Weg von A nach C und von C nach B. Die Abweichungen von dem oben entwickelten,

ίο einfachen Gesetz lassen sich jedoch leicht durch entsprechende Ausbildung der Anzeigevorrichtung für den Druck p und Eichung des Apparates berücksichtigen.

Da Druck p < P₁ ist, ermöglicht diese Vorrichtung es, große Drücke P₁ durch die billigeren Druckmesser zu messen, die nur für Drücke p gebaut sind. Das gleiche gilt, wenn bedeutende Unterdrücke ft₂ zu messen sind. Man wird also in die Lage versetzt, mit einigen wenigen Manometermodellen für normale Drücke auszukommen und sie durch das vorliegende Meßverfahren für die weitesten Druckgrenzen anzuwenden.

Allgemein bekannt ist es, die absolute Größe der Geschwindigkeit oder Fördermenge aus dem Druckabfall zu bestimmen, der auftritt, wenn ein gasförmiger oder flüssiger Stoff eine Drosseleinrichtung gleichbleibenden Querschnitts durchströmt. Wenn aus der Ausbildung eines Rohrleitungsstranges bekannt ist, daß auf der betrachteten Strecke eine Abgabe oder Einnahme an Stoff nicht stattfindet, also die Fördermenge in der Zeiteinheit für alle Querschnitte der Strecke die gleiche ist, ist es physikalisch sinnwidrig, die Fördermenge an mehr als einer Stelle der Strecke zu messen, also mehrere Meßinstrumente dieser Art hintereinander zu schalten, es sei denn, daß es sich um Kontrollmessungen handelt. Da nach dem heutigen Stande der Wissenschaft es unmöglich ist, rechnerisch die durch einen Drosselungsquerschnitt bei gegebenem Druckabfall strömende Fördermenge mit absoluter Genauigkeit zu bestimmen, sind derartige Geschwindigkeitsmessungen ausnahmslos dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselungseinrichtung oder das für sie als Muster dienende Modell einer Eichung unterzogen wird. Diese bekannten Einrichtungen zur Messung der Geschwindigkeit oder Fördermenge durch eine Drosselungseinrichtung gleichbleibenden Querschnitts sei im weiteren Verlauf dieser Darlegungen mit χ bezeichnet.

Bekannt ist ferner die Anwendung von Drosselungseinrichtungen y veränderlichen Querschnitts (z. B. Schiebern, Ventilen, Drosselklappen) zur Veränderung der Geschwindigkeit oder Fördermenge unabhängig vom Druckabfall. Eine Hintereinanderschaltung mehrerer solcher Einrichtungen y ist physikalisch begründet, da die Gesamtwirkung durch die Betätigung jedes hinzutretenden Apparates y erhöht wird. Die Betätigung jeder solchen Einrichtung y hat eindeutig den Zweck, die gesetzmäßige Stetigkeit der Kurve für die Abhängigkeit des Druckabfalls von der Geschwindigkeit bzw. Fördermenge zu unterbrechen.

In der Praxis tritt ausnahmslos Einrichtung χ in Hintereinanderschaltung mit einer oder mehreren Einrichtungen y oder Maßnahmen, die die gleiche Wirkung erzielen wie eine Einrichtung y und daher mit ihr identisch zu setzen sind, auf. Es wird also stets durch eine Einrichtung oder Maßnahme der Art y die Fördermenge geändert und die absolute Größe der Geschwindigkeit im gleichbleibenden Drosselungsquerschnitt der Einrichtung χ gemessen. Auf der gleichen Wechselwirkung zwischen Einrichtungen der Art χ und y beruhen auch die Apparate, welche zur Erzielung einer gleichbleibenden Fördermenge gebaut werden.

Bei der vorliegenden Erfindung werden jedoch zwei Drosseleinrichtungen (D₁ und D₂ der Zeichnung) hintereinander geschaltet, deren Querschnitt im Meß betriebe nicht verändert wird und die, obwohl die vor und hinter ihnen auftretenden Druckhöhen naturgemäß durch die Geschwindigkeit des strömenden Stoffes eindeutig festgelegt werden, doch nicht zur Messung der Geschwindigkeit oder Fördermenge dienen. Denn erstens ist die Fördermenge an beiden Stellen die gleiche, also die Geschwindigkeitsmessung an zwei Stellen sinnwidrig, und zweitens ist die Wirkungsweise des neuen Apparates von der absoluten Größe der Fördermenge, die durch Meßapparate χ gerade gemessen wird, unabhängig, wofür als Kennzeichen dient, daß der neue Apparat einer Eichung nicht bedarf. Zur bequemen Einstellung des Apparates vor der Inbetriebnahme und zur Nachjustierung während einer Pause im Meßbetriebe werden die Drosselungseinrichtungen der vorliegenden Erfindung — mindestens jedoch eine der Drosselungsstellen— naturgemäß so eingerichtet, daß der Durchflußquerschnitt geändert werden kann. Während des Meßbetriebes darf die Querschnittsänderung nicht vorgenommen werden, und es fehlt daher das Kennzeichen der Einrichtungen y, daß während des Meßbetriebes die Stetigkeit der Kurve für die Abhängigkeit des Druckabfalls von der Fördermenge oder Geschwindigkeit gestört wird. Der eindeutige Zweck der neuen Einrichtung ist, das verfügbare veränderliche Gesamtdruckgefälle in einem bestimmten, gleichbleibenden Verhältnis unabhängig von der Größe dieses Druckgefälles und der Größe des Vor- bzw. Hinterdruckes zu unterteilen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Messung des statischen Druckes in Räumen mit gepreßten Flüssigkeiten oder Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Flüssigkeit oder des Gases durch eine Rohrleitung mit mindestens zwei Drosselstellen gleichbleibenden Durchgangsquerschnittes in einen Raum geringeren Druckes übergeleitet und die zwischen den Drosselstellen auftretende Unterteilung des Druckgefälles zur Bestimmung des Druckes in einem der Räume benutzt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.