DE247870C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 247870 KLASSE 42 e. GRUPPE

ALFRED SCHWARTZ in CHARLOTTENBURG.

Dampfmesser. Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Mai 1911 ab.

Die Erfindung betrifft einen elektrisch wirkenden Dampfmesser ohne besondere Stromquelle, der theorethisch bei jeder beliebigen Dampfspannung die Dampfmenge in KiIogramm pro Stunde richtig anzeigt und außerdem diese Meßgröße in beliebiger Entfernung von der Meßstelle abzulesen, zu. registrieren oder zu zählen gestattet.

Der' neue Apparat besteht, wie Fig. ι zeigt,

ίο im wesentlichen aus einem Quecksilber-Differentialmanometer M, welches mit der Eintritts- und Austrittsstelle eines in die Dampfleitung eingebauten Drossel flansches verbunden ist, und einer Thermobatterie, deren heiße

is Lötstellen von dem zu messenden Dampf erwärmt werden. Als Anzeigeapparat für die verbrauchte Dampfmenge dient ein in den Batteriestromkreis bei A¹ und A² eingeschaltetes elektrisches Meßgerät. In das Rohr des Druckmessers sind eine Anzahl Kontaktstifte eingeschmolzen, welche mit der Batterie derart verbunden sind, daß ein Steigen und Fallen der Quecksilbersäule ein Zu- oder Abschalten von Elementen zur Folge hat. Damit nun die am elektrischen Meßinstrument Z herrschende Spannungsdifferenz in Wirklichkeit der durch F strömenden Dampfmenge in Kilogrammstunden proportional gesetzt werden kann, muß mit Rücksicht auf die dem Verfahren zugrunde liegende Zeunersche Beziehung

(worin D — Dampfverbrauch in Kilogrammstunden,

C eine Konstante,

Kurve V, Fig. 3 \

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p Dampfdruck, 6\ Differenzdruck über F bedeutet),
die Lage der eingeschmolzenen Kontakte oder die Anzahl der zwischen denselben befindlichen Elemente nach einem quadratischen Gesetz χ = ]/y angeordnet sein, und außerdem ist es erforderlich, daß jedes der Elemente eine dem jeweiligen Dampfdruck proportionale E. M. K. liefert. Dies letztere geschieht nun, wie bereits oben erwähnt, in der Hauptsache dadurch, daß die heißen Lötstellen der Thermobatterie der Dampfwärme ausgesetzt und ferner Thermoelemente von solcher Beschaffenheit gewählt werden, daß zwischen ihrer Thermokraft und dem Druck des sie erwärmenden Dampfes die in Fig. 2 Kurve II dargestellte Beziehung (x ■— ]/y) besteht. Wie nun der Zusammenhang zwischen Temperatur und thermoelektrischer Kraft einer solchen Stromquelle beschaffen sein muß, um obige Bedingung erfüllen zu können, geht aus den der besseren Erläuterung wegen beiliegenden Fig. 2 und 3 hervor. Die Kurve II in Fig. 2, welche mit der bekannten Funktion t = f (p), wo t die Temperatur und p der Druck eines gesättigten Dampfes bedeutet, identisch ist, gibt bei Verwendung von Thermoelementen mit konstanten Temperaturkoeffizienten

d E

—— = konst., dargestellt durch

d t 60

gleichzeitig den Verlauf ihrer E. M. K. bei verschiedenen Dampfspannungen an. Eine Bestimmung des Dampfverbrauches bei höherer

Dampfspannung würde somit bereits mit einer für die Praxis hinreichenden Genauigkeit erzielt werden können, da, wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, die gegebene Kurve I bei 14 bis 16 Atmosphären nahzu mit der gesuchten Kurve II übereinstimmt. Um aber mit dem vorliegenden Apparat den Dampfverbrauch bei allen vorkommenden Dampfspannungen mit gleicher Genauigkeit bestimmen zu können, verwendet man zweckmäßig als Stromquelle Thermoelemente von unkonstantem Temperaturkoeffizienten, deren Thermokraftkurve den in Fig. 3 als Kurve III dargestellten und aus I und II ermittelten Verlauf nimmt.

Diese theoretisch gefundene Abhängigkeit zwischen E. M. K. und Temperatur mit der charakteristischen Biegung bei 100 ° C. läßt sich aber praktisch mit den bisher bekannten Kombinationen nicht herstellen, dagegen läßt sich, wie z. B. durch Verwendung von Platineisen, eine Thermokraftkurve (Kurve IV) ausfindig machen, die den theoretisch verlangten Verhältnissen möglichst nahe kommt. Wie Fig. 3 zeigt, deckt sich diese Kurve bis in die Nähe von 100 ° C. nahezu vollkommen mit der gesuchten, und berücksichtigt man, daß unter dieser Temperatur die Dampfströmung so wie so aufhört, so gibt die Verwendung der erwähnten Thermoelemente eine für die Praxis hinreichend genaue Lösung.

Insofern es sich nun darum handelt, den Dampfverbrauch anzuzeigen oder zu registrieren, genügen bei der geringen zur Verfügung stehenden Spannungsdifferenz der Thermobatterien die regulären Meßinstrumente nach dem Drehspulsystem; sobald aber der Dampfverbrauch integriert oder gezählt werden soll, muß man mit Rücksicht auf die geringen zur Verfügung stehenden thermoelektrischen Kräfte sehr empfindliche Zähler verwenden. Die bisher allgemein benutzten rotierenden Elektrizitätszähler sind hierzu viel zu unempfindlich und besitzen ferner den Nachteil eines zu hohen Widerstandes, wodurch die Thermobatterien unzulässig große Dimensionen annehmen mußten.

Der geeignete Apparat, der bei kleinem Widerstand theoretisch jede beliebig kleine Strommenge zu integrieren gestattet und ferner auch in wirtschaftlicher Beziehung infolge seiner geringen Herstellungskosten eine günstige Stellung einnimmt, wird durch einen auf dem Voltameterprinzip beruhenden Elektrizitätszähler dargestellt.

Die praktische Ausführung der vorliegenden Erfindung als Dampfzähler benutzt daher den elektrolytischen Zähler, wobei die innerhalb einer gewissen Zeit verbrauchte Dampfmenge an dem Meßrohr des Apparates abgelesen werden kann. - · ■

Claims (1)

1. Pate nt-An s pRu ch:

   Dampfmesser, bei dem eine elektrische Meßvorrichtung durch einen von Thermoelementen erzeugten Strom betätigt wird, deren Lötstellen dem Dampfstrom ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein über einer. Drosselstelle befindliches Differentialmanometer eine Anzahl Thermoelemente nacheinander einschaltet, so daß die Klemmenspannung der jeweilig eingeschalteten Elementengruppe dem Dampfverbrauch proportional ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.