DE2543679B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Eigenschaft eines Strömungsmittels - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Eigenschaft eines StrömungsmittelsInfo
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- G01N9/36—Analysing materials by measuring the density or specific gravity, e.g. determining quantity of moisture
Description
4f> Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung
einer sich in Abhängigkeit von der Strömungsmitteldichte nichtlinear ändernden physikalischen Eigenschaft
eines Strömungsmittels, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung.
v> Verschiedene physikalische Eigenschaften von Strömungsmitteln,
etwa die Konzentration verschiedener Strömungsmittel, beispielsweise der meisten Säuren,
variieren als Funktion der Dichte des betreffenden Strömungsmittels. Da derzeit zahlreiche Vorrichtungen
M zur Messung der Dichte von Stoffen in Gebrauch sind,
wie sie beispielsweise aus den US-PS 3145 559, 77 705 und 34 49 940 ersichtlich sind, kann die Dichte
eines Strömungsmittels ohne weiteres gemessen werden, um eine Messung seiner unmittelbar mit der Dichte
variierenden Eigenschaft vorzunehmen. Die Eigenschaften bestimmter Stoffe, wie die Konzentration von
Schwefelsäure, folgen jedoch einer Kurve, welche in Abhängigkeit von der Dichte von Schwefelsäure sowohl
ansteigt als auch abfällt, so daß eine Dichtemessung keine gültige Anzeige für die Konzentration von
Schwefelsäure liefert. Weiterhin werden verschiedene Stoffeigenschaften, die mit der Stoffdichte variieren,
durch Umgebungsbedingungen wie Temperatur, das
Vorhandensein von anderen Strömungsmitteln, Korrosion und Stoffansammlung beeinflußt, weiche die
Dichtemessung beeinträchtigen und daher eine genaue Messung der Dichte unmöglich machen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung zu
schaffen, mit dem Meßfühler durch Umgebungseinflüsse wie Temperaturänderungen, Stoffansammlungen an der
Meßvorrichtung, Korrosion oder das Vorhandensein von Fremdstoffen im Strömungsmittel bei der Messung
solcher physikalischen Eigenschaften eines Strömungsmittels ausgeschaltet werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, während
die Ansprüche 2 und 4 bis 6 vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Inhalt
haben und Anspruch 3 eine besonders vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens angibt.
Eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung zeichnet sich durch die Merkmale
des Anspruches 7 aus, während die Ansprüche 8 bis 12 vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung zum
Inhalt haben.
Durch die Zumischung eines zweiten Strömungsmittels
mit einer Dichte, die von der Dichte des zu untersuchenden Strömungsmittels abweicht, ergibt sich
ein Strömungsmittelgemisch, das gegenüber dem eigentlich zu untersuchenden Strömungsmittel in
bekannter und definierter Weise abgeändert ist. Wird jo das Strömungsmittelgemisch zusätzlich zu dem zu
untersuchenden Strömungsmittel entsprechend untersucht, so kann, da die eine Komponente der Mischung
hinsichtlich Eigenschaften und Menge genau bekannt ist, für das Gemisch ein Referenzmeßwert bestimmt
werden, der zusammen mit dem Meßwert für das zu untersuchende Strömungsmittel einen von Umgebungseinflüssen
freien, sicheren Rückschluß auf die physikalische Eigenschaft des ersten Strömungsmittels zuläßt.
Der Einfluß von Umgebungseinflüssen wird dadurch -<o
ausgeschaltet, daß sowohl die Messung am zu untersuchenden Strömungsmittel als auch diejenige am
Strömungsmittelgemisch unter gleichen Bedingungen durchgeführt werden und der Rückschluß auf die
physikalische Eigenschaft des zu untersuchenden Strömungsmittels nicht nach Absolutwerten, sondern
nach der Abweichung der Referenzwerte für das Strömungsmittelgemisch von den Meßwerten aus dem
zu untersuchenden Strömungsmittel erfolgt.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele >o
der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig.2 graphische Darstellung der Kennlinie der 5r>
Konzentration von Schwefelsäure in Abhängigkeit von ihrem spezifischen Gewicht,
Fig.3 eine graphische Darstellung der Änderungen
des spezifischen Gewichtes von Schwefelsäure vor und nach der Zugabe von 1% Wasser in Abhängigkeit von
der Schwefelsäurekonzentratioti und
F i g. 4 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens für die Nullpunktbestimmung
zur Berechnung der Kurve gemäß F i g. 3.
Obgleich sich die Erfindung für die Messung b5
verschiedener physikalischer Eigenschaften eines Strömungsmittels eignet, weiche als Funktion der Strömungsmitteldichte
nichtlinear variieren, ist die Erfindung nachstehend in Verbindung mit der Messung der
Konzentration von Schwefelsäure beschrieben.
Fig.2 zeigt eine Kurve oder Kennlinie 10 der Funktion des spezifischen Gewichts, das selbstverständlich
eine Funktion der Dichte ist, in Abhängigkeit von der Konzentration von Schwefelsäure bei 25°C. Dabei
ist zu beachten, daß die Kennlinie der Schwefelsäurekonzentration mit dem spezifischen Gewicht nichtlinear
ansteigt und bei einer Konzentration von ungefähr 97% einen Scheitelpunkt erreicht, wonach das spezifische
Gewicht mit zunehmender Konzentration abnimmt. Während eine Messung des spezifischen Gewichts die
Konzentration von Schwefelsäure bei Werten von unter 94% genau wiedergeben würde, können ersichtlicherweise
Konzentrationswerte von über 94% durch die Messung des spezifischen Gewichts nicht bestimmt
werden, weil bei einer solchen Messung Meßwerte für zwei verschiedene Konzentrationswerte erhalten werden
würden. Dies bedeutet, daß ein Meßwert des spezifischen Gewichts von 1,83 sowohl eine Konzentration
von 95,75% als auch eine solche von 98,75% angeben würde. Aus diesem Grund ist der Nutzwert
einer Einzelmessung der Dichte oder des spezifischen Gewichts von Schwefelsäure zur Bestimmung ihrer
Konzentration begrenzt.
Zudem ist zu beachten, daß die Kurve 10 das spezifische Gewicht von Schwefelsäure in Abhängigkeit
von ihrer Konzentration bei 25°C angibt. Ändert sich die Temperatur der Schwefelsäure, so verschiebt sich
die Kurve 10 lotrecht aufwärts oder abwärts. Wenn die Temperatur beispielsweise absinkt, würde sich die durch
die gestrichelte Kurve 12 angedeutete Kennlinie ergeben. Eine Temperaturänderung hat also offensichtlich
eine Beeinträchtigung aller Messungen der Konzentration von Schwefelsäure zur Folge.
Wenn die Schwefelsäure im Gemisch mit einem Strömungsmittel vorliegt, dessen Eigenschaften im
Gemisch nicht auf nichtlineare Weise variieren und dessen Dichte von derjenigen der Schwefelsäure
abweicht, würde sich die Kurve 10 entsprechend verschieben, so daß sie ungenau wäre. Wenn die
Schwefelsäure beispielsweise mit einem Strömungsmittel vermischt wird, dessen Dichte geringer ist als
diejenige von Schwefelsäure, würde sich die Kurve 10 auf die eng gestrichelte Kurve 14 verschieben. Hierbei
würde wiederum eine Messung der Dichte oder des spezifischen Gewichts keinen genauen Anhaltspunkt für
die Konzentration der Schwefelsäure unter diesen Bedingungen ergeben. Andere Änderungen der Bedingungen,
wie Stoffablagerung oder -ansammlung und Korrosion an der Dichtenmeßvorrichtung, würden zu
einer ähnlichen Verschiebung der Kurve 10 und mithin zu einer Beeinträchtigung oder Verfälschung der
Anzeige dieser Vorrichtung führen.
Beim Verfahren und bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird zunächst die Dichte, ;;. B. durch
Bestimmung des spezifischen Gewichts des Strömungsmittels gemessen, worauf eine feste Menge eines
zweiten, mit dem ersten Strömungsmittel vemischbaren Strömungsmittels mit einer von der Dichte des ersten
Strömungsmittels abweichenden Dichte in letzteres eingeleitet wird, um anschließend die Dichte der
miteimnder vereinigten Strömungsmittel zu messen, wobei der Unterschied zwischen den beiden Messungen
eine Anzeige für die physikalische Eigenschaft des ersten Strömungsmittels darstellt.
Im Fall von Schwefelsäure wird zunächst eine erste Messung der Dichte bzw. des spezifischen Gewichts
durchgeführt, worauf eine feste Menge eines zweiten Strömungsmittels, etwa 1% Wasser, in die Schwefelsäure
eingeführt oder eingespritzt und eine zweite Messung vorgenommen wird.
Die Kurve 10 von Fig.2 enthält ersichtlicherweise
die Angaben des spezifischen Gewichts an jedem Prozenlpunkt der Konzentration der Schwefelsäure.
Neben jedem Meßwert ist zudem in Klammern eine Plus- oder Minusmenge angeführt, welche die Größe
der Änderung des spezifischen Gewichts der Schwefelsäure bei der speziellen Konzentration nach Einleituni;
von 1% Wasser angibt. Bei einer Schwefelsäurekonzentration von 100% beträgt das gemessene spezifische
Gewicht z.B. 1,8255. Nach Einleitung von 1% Wasser beträgt die Konzentration des spezifischen Gewichts
dann etwa 99%, was ein spezifisches Gewicht von 1,8292 ergibt. Bei der Konzentration von 100% betrag:
somit der Unterschied im spezifischen Gewicht vor und nach der Einleitung von 1% Wasser plus 0,003!
(1,8292—1,9255). Als anderes Beispiel kann angegeben
werden, daß die Messung des spezifischen Gewichts be: 94%iger Konzentration gleich 1,8260 ergibt; bei Zugabe
von 1% Wasser beträgt dann die Konzentration etwii 93%, und es wird ein spezifisches Gewicht von 1,822?
gemessen, was einer Änderung von —0,0033 entsprich). Wenn daher die Änderung des spezifischen Gewichts
vor und nach der Wasserzugabe eine positive Größe ist. liegt die Konzentration selbstverständlich rechts vom
Scheitelpunkt der Kurve 10. Ist der Wert des spezifischen Gewichts vor und nach der Wasserzugabe
dagegen ein negativer Wert, so liegt die gemessene Konzentration links vom Scheitelpunkt der Kurve 10
Da zudem der Verlauf der Kurve 10 nichtlinear ist, sind auch die Unterschiede zwischen den Meßwerten vor
und nach der Wasserzugabe verschieden. Wenn daher die in Klammern gesetzte Größe bekannt ist, welche die
Richtung und die Größe der Änderungen zwischen den beiden Messungen angibt, kann die Größe der
Konzentration der Schwefelsäure einfach bestimmt werden.
Selbstverständlich wird durch die Zugabe von 1% Wasser die Konzentration nicht genau um 1%
verringert. Dies bedeutet, daß die Zugabe von 1% Wasser die Konzentration nicht von 100% auf 99%
herabsetzt, doch ist der Ungenauigkeitsfaktor dabei unbedeutend. Gewünschtenfalls kann dieser Faktor bei
der Festlegung der Kurve 10 berücksichtigt werden.
Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße Verfahren auf einem Unterschied
zwischen zwei Messungen und nicht auf einer Absolutmessung beruht. Die Unterschiede wären dabei
praktisch die gleichen, wenn sie nicht auf der Kurve 10, sondern auf den Kurven 12 oder 14 aufgetragen werden
wurden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden somit offensichtlich Umgebungsbedingungen oder -einflüsse,
welche die Kennlinie gleichmäßig verschieben, wie Temperaturänderungen, Ansammlung von Stoffen
an der Dichtenmeßvorrichtung, Vorhandensein anderer Stoffe mit unterschiedlicher Dichte sowie andere
Faktoren, umgeben.
Beispielsweise kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine physikalische Eigenschaft, wie die
Konzentration von Schwefelsäure, bestimmt werden, auch wenn das untersuchte Strömungsmittel in Gegenwart
eines dritten Strömungsmittels, wie Kohlenwasserstoff, vorliegt, solange das dritte Strömungsmittel
entweder mit dem zuzusetzenden zweiten Strömungsmittel, wie Wasser, unvcrmischbar ist oder das zweite
Strömungsmittel (Wasser) gegenüber dem dritter Strömungsmittel (Kohlenwasserstoff) eine stärken
bzw. Vorzugsaffinität für das erste Strömungsmitte (Schwefelsäure) besitzt.
Eine Meßmöglichkeit besteht darin, zunächst di< Dichte bzw. das spezifische Gewicht des zu untersu
chenden Strömlingsmittels zu messen. Danach wire nach Einleitung einer festen Menge eines zweiten
mischbaren Strömungsmittels in eine bekannte Mengt
ίο des ersten Strömungsmittels eine zweite Messung dei
Dichte bzw. des spezifischen Gewichts der nunmehi miteinander vereinigten ersten und zweiten Strömungsmittel
durchgeführt. Hierauf wird die Dichte bzw. da; spezifische Gewicht des Gesamtströmungsmittels anhand
des Unterschieds zwischen dem ersten und dem zweiten Meßwert ermittelt. Zur Vereinfachung dei
Messung kann ein in F i [·,. 3 veranschaulichtes Diagramm oder Kurvenblatt 16 zur Verwendung bei einem
Blattschreiber angefertigt werden, wie dies noch nähei erläutert werden wird. Das Diagramm 16 ist eine
graphische Darstellung des Unterschieds im spezifischen Gewicht vor und nach der Zugabe von l°/c
Wasser zur Konzentration der Schwefelsäure. Das Diagramm 16 wird dabei anhand der Zahlen gemäfj
F i g. 2 festgelegt. Beim vorher angeführten Beispiel betrug der Unterschied der Meßwerte des spezifischer
Gewichts vor und nach der Wasserzugabe bei 100%igei
Konzentration +0,0037. Aus diesem Grund wird der Blattschreiber nach der ersten Messung bei 100% aul
Null gestellt, um den Wert von 1,8255 des spezifischen Gewichts als Nullpunkt zu benutzen. Nach der
Wasserzugabe beträgt das gemessene spezifische Gewicht 1,829, d. h. es erhöht sich um +0,0037. Gemäß
Fig.3 gibt somit eine Änderung von +0,0037 eine Konzentration von 100% an. Auf ähnliche Weise
bezieht sich eine Messung von —0,0058 auf eine Konzentration von 90%. Bei Verwendung des Diagramms
16 gemäß F i g. 3 auf einem Blattschreiber kann letzterer folglich auf dem Wert der ersten Messung
(90% Konzentration) auf Null eingestellt bzw. abgeglichen werden, wobei die zweite, nach der Wasserzugabe
vorgenommene Messung eine Direktanzeige der Schwefelsäurekonzentration liefert.
Ersichtlicherweise fällt der Nullpunkt in Fig.3 ungefähr auf eine Schwefelsäurekonzentration von 97,75%. Dies bedeutet, daß keine Änderung der Messungen des spezifischen Gewichts bzw. der Dichte vor und nach der Wasserzugabe vorhanden ist. Dieser Umstand ist am besten aus der in vergrößertem Maßstab gehaltenen graphischen Darstellung von Fig.4 erkennbar, in welcher der Meßwert des spezifischen Gewichts bei einer Schwefelsäurekonzentration von 97,75% bei 1,831 liegt, während er nach Zugabe von 1% Wasser ebenfalls bei 1,831, aber auf der anderen Seite des Scheitelpunkts der Kurve 10 liegt.
Ersichtlicherweise fällt der Nullpunkt in Fig.3 ungefähr auf eine Schwefelsäurekonzentration von 97,75%. Dies bedeutet, daß keine Änderung der Messungen des spezifischen Gewichts bzw. der Dichte vor und nach der Wasserzugabe vorhanden ist. Dieser Umstand ist am besten aus der in vergrößertem Maßstab gehaltenen graphischen Darstellung von Fig.4 erkennbar, in welcher der Meßwert des spezifischen Gewichts bei einer Schwefelsäurekonzentration von 97,75% bei 1,831 liegt, während er nach Zugabe von 1% Wasser ebenfalls bei 1,831, aber auf der anderen Seite des Scheitelpunkts der Kurve 10 liegt.
In Fig. 1 ist eine allgemein mit 20 bezeichnete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens dargestellt, bei der eine Strömungs-Leitung 22 vorgesehen ist, welche von dem zu untersuchenden
bo Strömungsmittel, etwa Schwefelsäure, durchströmt
wird. Weiterhin ist eine Strömungs-(mittel-)Schleife 24 vorgesehen, in weiche eine Dichtenmeßvorrichtung 26
beispielsweise der Art gemäß den US-PSen 31 45 559, 31 77 705 oder 34 49 940 eingeschaltet ist. Vorzugsweise
b5 wird die in der zuletzt angegebenen Patentschrift
beschriebene Schwingrohrbogenkonstruktion verwendet, die einen schwingenden U-förmigen Rohrkörper
aufweist, der von einem Strömungsmittel durchströmt
wird, und bei welcher ein elektrisches Eingangssignal zu einer elektromagnetischen Spule 30 zum Erregen und
Schwingenlassen des U-Rohrs 28 auf der Anregungsfrequenz benutzt wird. Die Schwingungsamplitude entspricht
dabei der Dichte des im oder durch den U-Rohrkörper 28 strömenden Materials. Mit dem
Körper 28 ist eine elektromagnetische Spule 32 verbunden, die eine der Schwingungsamplitude des
Rohrkörpers 28 entsprechende Spannung erzeugt, die ein Maß für die Größe oder Größenänderung der
Dichte bzw. des spezifischen Gewichts des Strömungsmittels im Rohrkörper 28 darstellt Der Ausgang der
Spule 32 ist mit einem herkömmlichen Blattschreiber 34 verbunden. Eine nähere Beschreibung von Aufbau und
Arbeitsweise der Dichtenmeßvorrichtung 26 findet sich in der US-PS 33 10 974, auf weiche hiermit Bezug
genommen wird. In die Schleife 24 ist zusätzlich eine Pumpe 36 zur Förderung des Strömungsmittels durch
die Schleife und den U-Rohrkörper 28 eingeschaltet
Bei dieser Vorrichtung ist eine Einrichtung zum Einspritzen eines zweiten Strömungsmittels in die
geschlossene Schleife 24 vorgesehen, beispielsweise in Form einer Pumpe 38, die über ein Rückschlagventil 42
eine vorbestimmte Menge Strömungsmittel aus einer Leitung 40 in die Schleife 24 fördert In der
geschlossenen Schleife 24 kann eine Erweiterung 44 vorgesehen sein, die zur Aufnahme des eingespritzten
Strömungsmittelvolumens dient und die aus einem beliebigen dehnbaren Verbindungsstück, wie einem
flexiblen Schlauchstück, bestehen kann.
Ein Vierwegeventil 46 verbindet die Leitung 22 mit der Schleife 24. Wenn das Ventil 46 in der Stellung
gemäß F i g. 1 steht ist das Strömungsmittel in der Leitung 22 von der Schleife 24 getrennt. Wird das Ventil
46 dagegen in eine zweite Stellung umgeschaltet, so fließt das Strömungsmittel von der Leitung 22 in die
Schleife 24, um diese herum und über das Vierwegeventil 46 zur Leitung 22 zurück. In dieser zweiten
Ventilstellung wird das zu untersuchende Strömungsmittel durch die Schleife 24 und die Dichtenmeßvorrichtung
26 geleitet, wobei die erste Messung vorgenommen wird. Sodann wird das Ventil 46 in seine erste Stellung
gemäß F i g. 1 gebracht, und eine vorbestimmte Menge eines zweiten Strömungsmittels, etwa Wasser, wird
durch die Pumpe 38 über das Rückschlagventil 42 in die geschlossene Schleife 24 eingespritzt bzw. eingeleitet,
wobei es sich mit dem zu untersuchenden, durch die Pumpe 36 umgewälzten Strömungsmittels vermischt, so
daß nach der Einleitung des zweiten Strömungsmittels die zweite Messung der Dichte bzw. des spezifischen
Gewichts des Strömungsmittels vorgenommen werden kann.
Der von der Meßvorrichtung 26 erhaltene erste Meßwert der Dichte bzw. des spezifischen Gewichts des
Strömungsmittels in der Leitung 22 wird zum Blattschreiber 34 übermittelt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein
elektrischer Schalter 48 betätigt bzw. geschlossen, der seinerseits einen Nullstellmotor 50 betätigt, welcher mit
dem Blattschreiber 34 verbunden ist und das Diagramm gemäß Fig.3 verschiebt, um den Nullwert auf dem
Diagramm mit dem ersten Meßwert in Übereinstimmung zu bringen. Nach Durchführung der ersten
Messung wird das Vierwegeventil 46 in die zweite Stellung gebracht, in welcher das Strömungsmitel in der
Leitung 22 von der geschlossenen bzw. Meßschleife 24 getrennt ist. Hierauf wird mittels der Pumpe 38 über das
Rückschlagventil 42 das zweite Strömungsmittel in die Schleife 24 eingeführt. Das zweite Strömungsmittel wird
in der Schleife 24 durch die Pumpe 36 mit dem ersten Strömungsmittel vermischt, worauf mittels der Dichtenmeßvorrichtung
26 eine zweite Messung vorgenommen wird, die durch den Blattschreiber 34 auf dem
Diagramm oder Kurvenblatt gemäß F i g. 3 aufgezeichnet wird und dabei eine Direktanzeige der Konzentration
der Schwefelsäure liefert.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist anhand der obigen Überlegungen und der
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform offensichtlich. Dieses Verfahren besteht darin, daß die Dichte
eines Strömungsmittels gemessen wird, das eine sich nichtlinear in Abhängigkeit von der Dichte ändernde
physikalische Eigenschaft besitzt, daß eine feste Menge eines zweiten, mit dem ersten Strömungsmittel vermischbaren
Strömungsmittels mit einer von der Dichte des ersten Strömungsmittels abweichenden Dichte
eingespritzt bzw. eingeleitet wird und daß sodann die Dichte d«:r miteinander vereinigten Strömungsmittel
gemessen wird, wobei der Unterschied zwischen den beiden Meßwerten eine Anzeige für die physikalische
Eigenschaft des ersten Strömungsmittels darstellt. Dieses Verfahren sieht weiterhin die Aufzeichnung der
Meßwerte auf einem Blattschreiber vor, indem der erste Meßwert als Nullabgleichpunlct auf einem Diagramm
oder Kurvenblatt aufgezeichnet wird, dessen Maßstab oder Kurvenblatteilung der Unterschied zwischen den
beiden Meßwerten in Abhängigkeit von der zu untersuchenden Eigenschaft ist. Weiterhin wird bei
diesem Verfahren der Nullabgleichpunkt des Diagramms auf einer Stelle festgelegt, an welcher der
Dichtenmeßwert sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Messung der gleiche ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Verfahren zur Messung einer sich in Abhängigkeit von der Strömungsmitteldichte nichtlinear
ändernden physikalischen Eigenschaft eines Strömungsmittels, dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst die Dichte des Strömungsmittels bestimmt, daß sodann eine vorbestimmte Menge
eines damit vermischbaren zweiten Strömungsmittels mit einer von der Dichte des ersten Strömungsmittels abweichenden Dichte in eine vorbestimmte
Menge des ersten Strömungsmittels eingeführt bzw. eingespritzt wird und daß hierauf die Dichte der
miteinander vereinigten Strömungsmittel gemessen wird und der Unterschied zwischen den beiden
Messungen eine Anzeige für die physikalische Eigenschaft des ersten Strömungsmittels darstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte auf einem Blattschreiber
aufgezeichnet werden und daß der erste Meßwert als Nullabgleich auf ein Diagramm oder Kurvenblatt
aufgetragen wird, dessen Maßstab oder Kurvenblatteilung der Unterschied zwischen den beiden
Messungen in Abhängigkeit von der zu untersuchenden Eigenschaft ist.
3. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Messung der Konzentration einer Säure, deren
Konzentration eine nichtlineare Funktion ihres spezifischen Gewichts ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als das zweite
Strömungsmittel Wasser verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullpunkt auf den
Punkt festgelegt wird, an welchem der Dichtenmeßwert bei beiden Messungen gleich ist.
6. Verfahren zur Messung einer physikalischen Eigenschaft eines ersten Strömungsmittels, die sich
relativ zur Strömungsmitteldichts nichtlinear ändert, wenn das erste Strömungsmittel in Lösung mit
einem zweiten Strömungsmittel vorliegt, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichte des Strömungsmittels gemessen wird, daß eine vorbestimmte Menge
eines dritten Strömungsmittels, das mit dem ersten Strömungsmittel vermischbar ist, aber eine von
dessen Dichte abweichende Dichte und gegenüber dem zweiten Strömungsmittel eine Vorzugsaffinität
für das erste Strömungsmittel besitzt, in eine vorbestimmte Menge der Lösung eingespritzt wird,
so daß sich das dritte Strömungsmittel zwar mit dem ersten, nicht aber mit dem zweiten Strömungsmittel
vereinigt, und daß die Dichte des Gemisches aus den drei Strömungsmitteln gemessen oder bestimmt
wird, und der Unterschied zwischen den beiden Meßwerten eine Anzeige für physikalische Eigenschaft
des ersten Strömungsmittels ist.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung (24) zur Aufnahme des Strömungsmittels, durch eine mit letzterer verbundene
Dichtenmeßvorrichtung (26) zur Messung der Dichte des in der Aufnahmerichtung befindlichen
Strömungsmittels, durch eine Einrichtung (38, 42) zum Einspritzen einer festen Menge eines vermischbaren
zweiten Strömungsmittels mit einer von der Dichte des ersten Strömungsmittels abweichenden
Dichte in die Aufnahmeeinrichtung (24) und durch
eine mit der Dichtenmeßvorrichtung (26) verbundene Einrichtung (34) zum Erfassen des Unterschieds
zwischen der Strömungsdichte und der Dichte der beiden vereinigten Strömungsmittel.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (34) zur Erfassung des
Unterschieds zwischen der Strömungsdichte und der Dichte der beiden vereinigten Strömungsmittel ein
Registriergerät, insbesondere ein Blattschreiber ist, der eine Einrichtung (50) für den Nullabgleich seines
Nullpunkts auf den Wert der Dichtenmessung des ersten Strömungsmittels aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Strömungs-Leitung (22) zur
Führung des Strömungsmittels, durch eine Strömungs-Schleife (2!4), die eine Pumpe und eine
Dichtenmeßvorrichtung (26) enthält, durch ein die Leitung (22) und die Schleife (24) miteinander
verbindendes Ventil, das in seiner einen Stellung das Strömungsmittel von der Leitung (22) durch die
Schleife (24) umwälzt und in einer anderen Stellung die Leitung (22) von der Schleife (24) trennt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (34) ein
Blattschreiber ist, auf dessen Kurvenblatt bzw. Diagramm die Dichtenunterschiede zwischen dem
ersten Strömungsmittel und dem Strömungsmittelgemisch in Abhängigkeit von der zu untersuchenden
Eigenschaft des ersten Strömungsmittels aufzeichenbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nullabgleicheinrichtung vorgesehen ist, um den ersten Meßwert
des Diagramms auf Null zu stellen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
11, gekennzeichnet durch eine Strömungs-(mittel)-Schleife
(24) mit einer Strömungsmittelwälzeinrichtung und einer Dichtenmeßvorrichtung (26) in der
Schleife (24).
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1975
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