DE248625C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- ΛΙ 248625 KLASSE 42«. GRUPPE- ΛΙ 248625 CLASS 42 «. GROUP

MAX ARNDT in AACHEN.MAX ARNDT in AACHEN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Juli 1911 ab.Patented in the German Empire on July 1, 1911 .

Die Erfindung hat den Zweck, bei Instrumenten Und Apparaten, wie Pyrometern, gasanalytischen Apparaten usw., bei denen ein bestimmtes Luft- oder Gasvolumen unter Atmosphärendruck abgefangen wird und die Veränderungen dieses Volumens angezeigt oder registriert werden, eine Reduktion auf dasjenige Volumen herbeizuführen, das einem konstanten Normalbarometerdruck entsprochenThe invention has the purpose of gas analytical instruments and apparatus, such as pyrometers Apparatus etc. in which a certain volume of air or gas is under atmospheric pressure is intercepted and the changes in this volume are displayed or registered, a reduction to that To bring about volume that corresponded to a constant normal barometric pressure

ίο hätte. Man hat zu diesem Zweck das Anzeige- oder Registrierorgan schon in der Weise mit einem Barometer verbunden, daß man es an einer horizontalen Stange anlenkte, die in einer Hülse verschieblich war, die mit dem die Bewegung des Druckmessers für die Abfangvorrichtung übertragenden Hebel verbunden war und die Stange mit einem Barometer verband, so daß sie entsprechend dem Barometerstand in der Hülse verschoben wurde.ίο would have. For this purpose you have the display or recording organ already connected to a barometer in such a way that it is linked to a horizontal rod that was slidable in a sleeve with which the movement of the pressure gauge for the interception device transmitting lever was connected and the rod connected to a barometer, so that it corresponds to the barometer reading was moved in the sleeve.

Da nun die Hülse beim Anzeigen oder Registrieren für jeden Barometerstand nahezu denselben Weg zurücklegte, die Entfernung des Aufhängepunktes der Anzeige- oder Registrierfeder aber wechselte, so war der Weg, den diese selbst zurücklegte, verschieden und diese Verschiedenheit konnte zum Kompensieren der Angaben für Luftdruckschwankungen benutzt werden.There is now the case when displaying or registering for almost every barometer reading covered the same distance, the removal of the suspension point of the indicator or registration spring but if it changed, the path that it covered itself was different and this difference could be used to compensate the specifications for air pressure fluctuations are used.

Nach vorliegender Erfindung wird für den gleichen Zweck eine andere Einrichtung getroffen. In accordance with the present invention, other means are made for the same purpose.

Zu diesem Zweck wird die Anzeige- bzw. Registriervorrichtung mit einer barometrischen Ausgleichvorrichtung versehen, welche darin besteht, daß die Aufhängung des Registriermittel- bzw. Schreibfedergehänges während der Meßpausen von seiner Bewegungs- bzw. Anhubeinrichtung freigegeben in einer von letzterer unabhängigen Lagerung ruht, welche durch eine von den atmosphärischen Luftdruckwechseln abhängigen Einrichtung derart verstellt wird,, daß genannte Anhubeinrichtung -vor Beginn einer Registrierung bei ihrem Wiederzusammentreffen mit der Schreibzeugaufhängung diese in unter verschiedenen Barometerständen verschiedenen Abständen vom Anhubdrehpunkt oder allgemein in einem barometrisch reduzierten Übersetzungsverhältnis mitnimmt.For this purpose, the display or registration device is equipped with a barometric Equalizing device provided, which consists in the fact that the suspension of the recording means or pen suspension during the measurement breaks from its movement or lifting device released rests in a storage independent of the latter, which is caused by one of the atmospheric pressure changes Dependent device is adjusted in such a way, that said lifting device -before starting a registration with their Meeting again with the writing utensils suspension in under different barometer stands different distances from the lift pivot point or generally in a barometrically reduced gear ratio takes away.

In Fig. ι ist beispielsweise eine auch beliebig anders auszubildende Ausführungsform der neuen Einrichtung dargestellt, die sich wie folgt zusammensetzt:For example, one is also arbitrary in FIG differently to be trained embodiment of the new device shown, which composed as follows:

Ein Barometerrohr R, R¹, R², dessen oberer Teil R² luftleer ist und dessen unterer Teil R¹ einen Schwimmer S² enthält, ist zum TeilA barometer tube R, R ¹ , R ² , the upper part R ^{2 of which is} evacuated and the lower part R ^{1 of which contains} a float S ² , is in part

mit Quecksilber q^% gefüllt, dessen zwei Spiegel sich mit wechselndem Barometerstande in bekannter Weise ändern, derart, daß bei einem höheren Barometerstande B₁ das Quecksilber etwa in die Ebenen m⁴ und n⁵, bei niedrigerem Barometerstande in die Ebenen n⁶ und n¹ einspielt. Der Schwimmer S² ist mittels eines über eine Rolle 13 geleiteten Seiles 10 mit einem Lenkhebel 8 verbunden und wird durch eine ähnliche anderseitige Verbindung mittels eines an einem über eine Rolle 14 geleiteten Seile 11 hängenden Gewichtes 12 in seiner Wirkung nahezu ausbalanciert. Der Lenker 8 ist um eine Achse 16 drehbar und trägt mittels Bolzens 27 einen Körper 7, der anderseits von einer um eine Achse 15 drehbaren Lenkstange 9 getragen wird und die Pfanne 6 für die Schneide 17 trägt. Die Lenkstangen 8 und 9 bilden also eine Parallel- bzw. Geradführung für die Bahn der Pfanne 6. Am Hebel 8 oder auch an einem anderen, den Bewegungen des Schwimmers S² proportional folgendem Teile kann sich ein Zeiger 29 vor einer Skala 30 mit auf verschiedene Barometerstände bezüglichen Einteilung befinden. Ein Registrierhebel 2 schwingt um eine Achse 5 und läuft in eine Gabel 3 aus zu dem Zwecke, daß beide Gabelteile beim Hebelniedergange beiderseits der vom Schwimmer S² gesteuerten Verstellvorrichtung E der Pfanne 6 genügende Bewegungsfreiheit haben, ohne die letzteren zu berühren. Das Gestänge für das eigentliche Schreibzeug besteht aus einer die Gabel 3 des Hebels 2 umfassenden Gabel 18 mit der Schneide 17 und aus einem Drahte o. dgl. 19 mit der Schreibfeder 20. Die Gabel 3 des Registrierhebels 2 besitzt auf beiden Teilen korrespondierende Einschnitte o. dgl. 4, welche ein Verrutschen der Schneide 17 auf dem Hebel 2 bei dessen Anhub verhindern. Ein an einem über eine Rolle 24 geleiteten Seile 25 hängendes Gewicht 26 kann die Eigengewichte des Hebels 2 und der von ihm getragenen Massen nahezu ausbalancieren, und ein Schwimmer S¹ oder ein anderes Antriebsmittel, ζ. B. auch eine Registrierglocke o. dgl. kann mittels einer Schubstange 1 den Registrierhebel 2 heben und senken. Die x-x- Achse der drehbaren Trommel 21 für das Registrierpapier 22 kann eine Schräglage, etwa parallel zur Bogensehne des größten Registrierausschlagwinkels, erhalten, um eine möglichst proportionale Bewegung der Schreibfeder 20 zu erzielen. Diese Vorrichtung wirkt in folgender Weise:filled with mercury q ^% , the two levels of which change in a known manner with changing barometer levels, in such a way that, at a higher barometer level B _1, the mercury is approximately in levels m ⁴ and n ⁵ , at lower barometer levels in levels n ⁶ and n ¹ plays in. The float S ² is connected to a steering lever 8 by means of a rope 10 guided over a pulley 13 and is almost balanced in its effect by a similar connection on the other side by means of a weight 12 hanging on a rope 11 guided over a pulley 14. The handlebar 8 can be rotated about an axis 16 and, by means of a bolt 27, carries a body 7 which, on the other hand, is supported by a handlebar 9 rotatable about an axis 15 and which carries the socket 6 for the cutting edge 17. The handlebars 8 and 9 thus form a parallel or straight line for the path of the pan 6. On the lever 8 or on another part that ^{proportionally follows the movements of the float S 2} , a pointer 29 in front of a scale 30 can point to different Barometer readings are related to the classification. A registration lever 2 swings about an axis 5 and runs out into a fork 3 for the purpose that both fork parts have sufficient freedom of movement when lever lowering on both sides of the adjustment device E of ^{the pan 6 controlled by the float S 2} , without touching the latter. The linkage for the actual writing utensils consists of a fork 18 comprising the fork 3 of the lever 2 with the cutting edge 17 and a wire or the like 19 with the pen 20. The fork 3 of the registration lever 2 has corresponding incisions or the like on both parts. Like. 4, which prevent slipping of the cutting edge 17 on the lever 2 when it is lifted. A weight 26 suspended from a rope 25 guided over a pulley 24 can almost balance the weight of the lever 2 and the masses carried by it, and a float S ¹ or some other drive means, ζ. B. also a registration bell o. The like. Can raise and lower the registration lever 2 by means of a push rod 1. The xx axis of the rotatable drum 21 for the recording paper 22 can be inclined, approximately parallel to the bowstring of the greatest registration deflection angle, in order to achieve a movement of the pen 20 that is as proportional as possible. This device works in the following way:

Im Ruhezustande befindet sich der Registrierhebel 2, wie punktiert gezeichnet, auf seiner Rast 23, nachdem er vorher die Schneide 17 und damit das Schreibzeuggestänge 18,19, 20 in die Pfanne 6 abgelagert hatte. Wenn also während einer Meßpause eine Änderung des Barometerstandes eintritt und die Pfanne 6 folglich durch den Schwimmer S² eine Verstellung bzw. Verschiebung erfährt, so wird auch beim Wiederanhub des Hebels 2, d. h. bei dessen Wiederzusammentreffen mit der Schneide 17 diese sich auf einer anderen Stelle des Hebels 3 aufsetzen, und zwar dem Hebeldrehpunkte 5 um so näher, je größer der Barometerstand B ist. Infolgedessen erscheint auch auf dem Registrierpapier 22 die einer dem Hube des Schwimmers S¹ entsprechende, noch vom Barometerstande B abhängig gewesene Meßgröße Hm bzw. Ho in in einer auf die wahre Meßgröße Hm₁. bzw. Ho,- reduzierte Linienlänge aufgezeichnet, da die Schneide 17 bei verschiedenen Barometerständen B₁ B„ . . . . in verschiedene Kreisbögen ausschlägt, d. h. bei höherem Barometerstande die aufzuzeichnende Registrierlinie für eine bestimmte Meßgröße niedriger, bei niedrigem Barometerstande höher ausfallen läßt.In the idle state, the registration lever 2 is, as shown in dotted lines, on its detent 23 after it had previously deposited the cutting edge 17 and thus the writing utensil rod 18, 19, 20 in the pan 6. So if a change in the barometer level occurs during a measurement pause and the pan 6 is consequently adjusted or shifted by the float S ² , when the lever 2 is lifted again, that is, when it meets again with the cutting edge 17, this is at a different point of the lever 3, the closer to the fulcrum 5 the greater the barometer level B is. As a result, the measured variable Hm or Ho in, which corresponds to the stroke of the swimmer S ¹ and which was still dependent on the barometer level B, appears on the recording paper 22 in a corresponding to the true measured variable Hm ₁ . or Ho, - reduced line length recorded, since the cutting edge 17 at different barometer readings B ₁ B ". . . . turns into different arcs, ie at a higher barometer level the registration line to be recorded for a certain measured variable turns out to be lower, at a lower barometer level it is higher.

Die Kompensationsvorrichtung R, E ist in Fig. ι beispielsweise in Verbindung mit einer Vorrichtung zum bestimmten Abmessen einer in ein Instrument oder in einen Apparat hineinzupressenden oder daraus abzusaugenden Luft- oder Gasmenge und in Verbindung mit einem Luftpyrometer dargestellt, welche Vorrichtung aber nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet.The compensation device R, E is shown in Fig. Ι for example in connection with a device for the specific measurement of an amount of air or gas to be pressed into an instrument or an apparatus or to be sucked off therefrom and in connection with an air pyrometer, which device is not the subject of the present invention.

Dieses Pyrometer besteht an sich aus einem Gas- oder Luftabfangraum A, einem der Meßtemperatur t_% im Wärmekanal K ausgesetzten Meßraum M und aus der die beiden Räume A und M verbindenden engen Luftleitung L. Der Abfangraum A mündet in einer Ebene n² in eine Kammer c, von welcher seitwärts ein Rohr c¹ nach dem Druckrohr C und nach unten ein Rohr e nach einem Quecksilberbehälter D abzweigt, welcher durch ein Rohr d intermittierend einen Betriebsdruck zugeleitet erhält, der am Ende einer Messung wieder aufgehoben wird. Im Inneren des Raumes befindet sich ein Schwimmer^vz;", dessen Spindel f ein Ventil v^b trägt. Das Pyrometer wirkt wie folgt:This pyrometer consists of a gas or air interception space A, a measuring space M exposed to the measurement temperature t _% in the heat channel K and the narrow air duct L connecting the two spaces A and M. The interception space A opens into a chamber in a plane n ² c, from which a pipe c ¹ branches off to the side after the pressure pipe C and downwards a pipe e to a mercury container D , which receives an operating pressure intermittently fed through a pipe d , which is canceled again at the end of a measurement. Inside the room there is a float ^v z; ", the spindle f of which carries a valve v ^b . The pyrometer works as follows:

Im Ruhezustande, d. h. während einer Meßpause, steht das Quecksilber q¹ in D und e im gleichen Niveau n¹. Kommt jedoch durch d ein Druck an, so bringt dieser das Quecksilber q¹ in D zum Sinken, in e aber zum Steigen. Gelangt so das Quecksilber q¹ zunächst bis zur Ebene n², so wird zunächst das innere, bis dahin offene Pyrometerluftvolumen in A, L und M unter atmosphärischem Druck B abgefangen. Steigt sodann q¹ in A, c, c¹ und C weiter, so wird durch das unter dem Druck einer im Rohre C auf-At rest, ie during a pause in measurement, the mercury q ¹ in D and e is at the same level n ¹ . However, if a pressure arrives through d , it causes the mercury q ¹ in D to sink, but in e to rise. If the mercury q ¹ first reaches level n ² , the inner, up to then open pyrometer air volume in A, L and M is first intercepted under atmospheric pressure B. Increases then q ¹ in A, C, C ¹ and C on, so is the under the pressure of the pipes C Open

steigenden Quecksilbersäule in A eindringende Quecksilber die Luft allmählich aus A nach L und M verdrängt. Dabei steigt der Schwimmer v^a mit auf und bewirkt schließlich den Abschluß des Ventils v^b, sobald das Quecksilber in A eine Ebene n^s erreicht. Ist der Schwimmer v^a, wie gezeichnet, als Ventil ausgebildet, so kann er gleichzeitig auch die Luftleitung L absperren. Jedenfalls ist schonrising mercury column in A penetrating mercury gradually displaces the air from A to L and M. The float v ^a rises with it and finally closes the valve v ^b as soon as the mercury in A reaches a level n ^s . If the float v ^{a is designed} as a valve, as shown, it can also shut off the air line L at the same time. Anyway, it is

ίο allein nach Schluß des Ventils v^b der weitere Zutritt vom Quecksilber q¹ zu den Räumen c, A, c¹, C abgesperrt, und es würde bis dahin ein von den Ebenen n², n³ begrenztes Luftvolumen V₁ durch ein gleichgroßes Quecksilbervolumen in L und M übergepreßt. Der hierzu erforderlich gewesene Druck wird durch die jetzt in C befindliche Quecksilbersäule Ho bzw. Ho -\- Hm angezeigt, die zugleich den .Registrierschwimmer S¹ gehoben hat.ίο only after closing the valve v ^b the further access of the mercury q ¹ to the rooms c, A, c ¹ , C is blocked, and until then an air volume V ₁ limited by the levels n ² , n ^{3 would} be due to an equal volume of mercury pressed over in L and M. The pressure required for this is indicated by the mercury column Ho or Ho - \ - Hm now in C, which at the same time raised the registration float S ¹ .

Von diesen beiden Druckangaben bezieht sich Ho auf den Druck, der erforderlich wurde, wenn die Temperatur t₂ gleich der den Raum A umgebenden Außenlufttemperatur I₁, also wenn t₂ = t_x war. Die Quecksilbersäule Ho bezeichnet mithin den Nullpunkt des Pyrometers. Ist hingegen die Temperatur t₂ in M größer als I₁, so ist zum Überpressen des Luftvolumens V₁ in L und M auch ein den Druck Ho überschreitender, also größerer Druck Hm erforderlich, weil nur ein kleiner Teil von ^₁ die Temperatur I₁ in L beibehält, der übrige Teil aber in M von der Temperatur t_x auf die Meßtemperatur t₂ , also um t₂ — t_x erwärmt wird, und sich folglich in M zu einem größeren Volumen ausdehnt, das durch V₁ mitverdichtet werden muß. Dabei bleibt zu berücksichtigen, daß das Luftvolumen des Raumes M durch dessen kubische Materialausdehnung unter der Wärme zunimmt, d. h.Of these two pressures, Ho relates to the pressure that was required when the temperature t _{2 was} equal to the outside air temperature I ₁ surrounding the room A , i.e. when t ₂ = t _x . The mercury column Ho therefore denotes the zero point of the pyrometer. If, on the other hand, the temperature t ₂ in M is greater than I ₁ , then to press over the air volume V ₁ in L and M , a pressure Hm that exceeds the pressure Ho , i.e. a greater pressure, is required because only a small part of ^ _{1 is} the temperature I ₁ is maintained in L , but the remaining part in M is heated from temperature t _x to measuring temperature t ₂ , i.e. by t ₂ - t _x , and consequently expands in M to a larger volume, which must also be compressed by V _1. It remains to be taken into account that the air volume of the room M increases due to its cubic material expansion under the heat, ie

bei der Temperatur t_x — etwa 20⁰ C. besitzt der Meßraum M ein Luftvolumen V₂, bei höherer Meßtemperatur t₂ ein solches Vt₁. Bezeichnet nun v_b das Innenvolumen der Luftleitung L, so wird folglich bei L₂ — Z₁ ein Anfangsluftvolumen V_la = V₁ -f v_b + v₂, bei höherer Meßtemperatur t₂ ein solcher V_Ib -.= V₁ -\- v_b + vt₂ unter atmosphärischem Druck abgefangen.at the temperature t _x - about 20 ⁰ C. The measurement chamber has a volume of air V M _2, at a higher measuring temperature such Vt ₁ T _2. If v _b denotes the internal volume of the air line L, then at L ₂ - Z ₁ an initial air volume V _la = V ₁ -f v _b + v ₂ , at a higher measuring temperature t ₂ such a V _Ib -. = V ₁ - \ - v _b + vt ₂ intercepted under atmospheric pressure.

Nun ist aber für eine bestimmte Meßgröße der zum Verdrängen des Luftvolumens V₁ aus A erforderliche Druck um so größer, je größer der Anfangsdruck des abgefangenen Luftvolumens, also der jeweilige Barometerstand ist, wie das aus den in Fig. 2 dargestellten Schaulinien für angenommen t₂ — t_x ■== 1500⁰ hervorgeht. Diesem Diagramm entsprechend findet nun auch das Aufsteigen der Drucksäulen Ho bzw. Hm in C statt, so daß eine völlig unrichtige Aufzeichnung des Meßergebnisses ί stattfinden würde, wenn die Schreibfeder unmittelbar ohne barometrische Korrektur von dem Schwimmer S¹ geschaltet würde.Now, however, for a certain measured variable, the pressure required to displace the air volume V ₁ from A is greater, the greater the initial pressure of the intercepted air volume, i.e. the respective barometer reading, as is assumed for t _{2 from the sight lines shown in FIG} - t _x ■ == 1500 ⁰ results. Corresponding to this diagram, the pressure columns Ho and Hm in C also rise, so that a completely incorrect recording of the measurement result ί would take place if the pen were switched directly by the float S ¹ without barometric correction.

Da also sowohl Ho als auch Hm für eine bestimmte Meßgröße bzw. Hm für eine bestimmte Temperaturdifferenz t₂ — t_x unter verschiedenen Barometerständen B₁ , B₂ . .. . verschieden ausfallen, erfüllt die barometrisch selbsttätige Verstellung der Schneidenpfanne 6 ihre Aufgabe dahin, daß durch diese Verstellung die Verschiedenheiten in Ho und Hm für das Anzeigen einer bestimmten, beim Steigen des Schwimmers S¹ noch von barometrischen Einflüssen abhängigen Meßgröße auf die wahre Meßgröße reduziert werden, mithin auch nur die Registrierung der letzteren erfolgt, und zwar durch die Linienhöhen Ho,- und Hm,. Since both Ho and Hm for a certain measured variable or Hm for a certain temperature difference t ₂ -t _x under different barometer readings B ₁ , B ₂ . ... turn out to be different, the barometric automatic adjustment of the cutter socket 6 fulfills its task in such a way that this adjustment reduces the differences in Ho and Hm for the display of a certain measured variable, which is still dependent on barometric influences ^{when the float S 1 rises, to the true measured variable,} consequently only the latter is registered, through the line heights Ho, - and Hm ,.

In gleicher oder ähnlicher Weise kann die Kompensationsvorrichtung auch an anderen periodisch unter Luft- oder Gasdruck wirkenden Instrumenten und Apparaten Anwendung finden, deren Angaben barometrisch beeinflußt werden, z. B. auch bei gasanalytischen Apparaten. In the same or a similar way, the compensation device can also be used on others Periodic use of instruments and apparatus under air or gas pressure find whose details are barometrically influenced, z. B. also with gas analytical apparatus.

Claims

Patent Claims:

1.Device to reduce the display or registration at different barometer readings to that value (measured value, measured variable, measured result) in measuring instruments such as pyrometers, gas analysis apparatus, etc., which are based on the change in a volume of air or gas captured under atmospheric pressure, which would have corresponded to a measurement made under constant atmospheric normal air pressure (76 cm of mercury column), by connecting the display or recording member to a barometer that changes the position of this member to the lever transmitting the movement of the pressure gauge for the interception device, characterized in that the Indicator or registration element (18, 19, 20) rests on the bearing (6) controlled by the barometer (R, R ¹ , R ² ) only in the rest position of the apparatus, but in this same position from which the movement of the pressure gauge (C , S ¹ J for the interception device (A) transferring lever (2, 3, 4) is completely free, so that it is in this position accordingly can freely adjust the air pressure, and in the working position is carried along by the then rising transmission lever (2, 3, 4) lifting off the bearing (6) with the lever length set in this way.

2. Device according to claim 1, characterized in that the bearing (6) on to which the display or registration organ (18,

19, 2o) in the rest position of the device! rests, for the purpose of straight guidance of the bearing

rests, from one in the open leg (R ¹ ) j (6) in parallel links (8, 9) is movable.

a mercury barometer (R, R ¹ , R ² J j 4. Device according to claim 1, there-

located float (S ² J controlled, characterized in that the axis (% -%)

will. j of the recording drum (21) approximately parallel

3. Device according to claim 1, that i the bowstring of the largest deflection

characterized in that the bearing (6), on the angle of the movement of the pressure

said display or recording element (18, j diameter (C, S ¹ J-transmitting lever (2,

19, 20) is in the rest position of the apparatus j 3, 4).

1 sheet of drawings

BERLIN. GEDHUCKl 'IN OKR IiKlCHSI) RUCKERY.