DE270445C

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Publication number: DE270445C
Application number: DENDAT270445D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts von unter Druck stehenden Flüssigkeiten mit einer an den Boden des Behälters angeschlossenen, Quecksilber und Zeigerflüssigkeit enthaltenden Meßröhre, deren oberes Ende mit dem Räume über der zu wiegenden Flüssigkeit verbunden ist. Derartige Vorrichtungen haben bisher für Flüssigkeiten unter Druck nicht verwendet

ίο werden können, weil sich bei jeder Druckänderung Fehlerquellen ergaben. Diese Fehlerquellen, die ihre Ursachen in der Einschaltung einer Luft- oder Gaskammer zwischen der zu wiegenden Flüssigkeit und der Zeiger_si5 flüssigkeit haben, sind nun nach der Erfindung dadurch behoben, daß die Leitung zwischen dem Behälter und der Meßröhre vollständig mit Flüssigkeit gefüllt und somit keine Luft- oder Gasmenge durch den im Flüssigkeitsbehälter herrschenden Druck verdichtet zu werden braucht.

Diese Vorrichtung ist ferner nach der Erfindung in besonderer Weise derartig ausgestaltet, daß sie an einem nicht ortsfest gelagerten Behälter Verwendung finden kann, ohne daß durch die Schwankungen des Behälterträgers, beispielsweise eines Gefährtes, der Stand der Zeigerflüssigkeit in de Meßröhre geändert wird. Dies wird nach der Erfindung durch bestimmte Anordnung der das Quecksilber und die Zeigerflüssigkeit enthaltenden Röhren der Vorrichtung und durch bestimmte Bemessung der Querschnitte dieser Röhren erreicht.

Auf der Zeichnung ist die Vorrichtung nach der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.

Fig. ι stellt die Vorrichtung für gewöhnliche Verwendungszwecke dar, während die in Fig. 2 gezeichnete Vorrichtung mit dem Ausgleich für die Schwankungen des Trägers der Vorrichtung versehen ist.

An den Behälter 1, der die zu wiegende Flüssigkeit 2 enthält, ist unten eine Röhre 3 angeschlossen, die in eine Erweiterung 4 übergeht. Die Erweiterung 4 ist durch eine U-förmige Röhre 5 mit einer zweiten Erweiterung 6 verbunden, an die sich die Meßröhre 7 mit der Zeigerflüssigkeit 8 anschließt. Der Spiegel 9 der Zeigerflüssigkeit 8 spielt über einer Skala 10. Das obere Ende der Meßröhre 7 ist in den Deckel 11 des Behälters 1 geführt. In dem U-förmigen Rohre 5 und den daranliegenden Teilen der Rohrerweiterungen 4, 6 befindet sich Quecksilber 12, die Rohrteile 4, 5, 6 bilden demnach zusammen die sogenannte Quecksilberröhre.

Das Gewicht der Flüssigkeit 2, die in dem Behälter 1 unter Druck steht, ist selbst bei Schwankungen dieses Druckes an der Skala 10 stets genau abzulesen, weil der Spiegel 9 der Zeigerflüssigkeit 8 genau dem gleichen Drucke ausgesetzt ist wie die Flüssigkeit 2 in dem Behälter 1. und weil zwischen der Zeigerflüssigkeit 8, dem Quecksilber 12 und der Flüssigkeit 2 keine Gas- oder Luftkammer eingeschaltet ist.

Die Höhenlage der Skala 10 und ihres Nullpunktes kann durch ein entsprechendes Quecksilbergegengewicht gegen die Säule der Zeiger-

Claims

flüssigkeit oder der zu wiegenden Flüssigkeit nach Bedarf über oder unter dem Behälter r liegen. Die wagerechte Entfernung der Skala io vom Behälter ι unterliegt wegen der unbedingt zuverlässigen Druckübertragung ebenfalls keiner Beschränkung. Der Maßstab der Skala io kann durch Änderung des Verhältnisses zwischen den Spiegeln des Quecksilbers und der Zeigerflüssigkeit in weiten Grenzen den Bedürfnissen angepaßt werden. Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung liegen die den einen Spiegel des Quecksilbers 12 enthaltende Rohrerweiterung 6 und die Meßröhre 7 zu verschiedenen Seiten der den anderen Spiegel des Quecksilbers enthaltenden Rohrerweiterung 4. Ferner verhalten sich die Entfernungen der Meßröhre 7 und der Rohrerweiterung 6 von der Rohrerweiterung 4 (y bzw. x) zueinander umgekehrt wie das spezifische Gewicht der Zeigerflüssigkeit 8 zu der Differenz der spezifischen Gewichte des Quecksilbers und der Zeigerflüssigkeit. Endlich verhält sich der Querschnitt der Meßröhre 7 zu dem Querschnitt der Rohrerweiterung 6 unmittelbar wie das spezifische Gewicht der Zeigerflüssigkeit 8 zu der Differenz der spezifischen Gewichte des Quecksilbers und dieser Zeigerflüssigkeit. Damit der durch diese Ausbildung der Vorrichtung erstrebte Zweck, die Schwankungen eines den Flüssigkeitsbehälter und die Meßvorrichtung tragenden Gefährts auf den Stand der Zeigerflüssigkeit 8 in der Meßröhre 7 aufzuheben, erreicht wird, muß der Druck, der auf den Quecksilberspiegel in der Rohrerweiterung 4 ausgeübt wird, in allen Lagen der Vorrichtung gleich sein. Daß dies der Fall ist, geht aus folgender Betrachtung hervor. In Fig. 2 sind verschiedene Zeichen eingetragen, von denen I eine beliebige, z. B. durch den Spiegel des in der Rohrerweiterung 4 stehenden Quecksilbers gelegte Wagerechte bei gerader Stellung der Vorrichtung und II die Lage dieser Wagerechten bei Neigung der Vorrichtung um einen als sehr klein anzusehenden Winkel α bezeichnet. Bei dieser Neigung der Vorrichtung soll also der Druck der auf den Quecksilberspiegel in der Rohrerweiterung 4 wirkenden Flüssigkeiten ebenso groß sein wie bei der Anfangslage. Da der Druck der zu messenden Flüssigkeit auf diesen Quecksilberspiegel für beide Lägen I und II gleichbleibt, ist nur die in den Röhren der Vorrichtung befindliche Flüssigkeit hinsichtlieh der Wirkung ihres statischen Druckes auf den Spiegel in der Rohrerweiterung 4 zu betrachten. Wird der Einfachheit halber das spezifische Gewicht des Quecksilbers mit 13 und das der Zeigerflüssigkeit mit ι angenommen, so ergibt sich 13 h + ι (W-h) — 13 (h + xtga) + ι (h' — y tga — h—x tg a), d. h. es muß sein: λ, To τ damit das Gleichgewichtsverhältnis bei einer Schrägstellung der Wage gewahrt bleibt. Damit nun dabej die Flüssigkeitsspiegel in den Röhren keine Bewegung ausführen, muß die Flüssigkeit an der betreffenden Stelle ihrer Röhre bleiben und lediglich deren um die Rohrerweiterung 4 erfolgende Höhenverschiebung mitmachen, die im Verhältnis der Entfernungen χ bzw. y vor sich geht. Daraus folgt, daß die Querschnitte der Rohrerweiterung 6 und der Röhre 7 sich umgekehrt zueinander verhalten müssen wie ihre Entfernungen von der Rohrerweiterung 4. Hieraus folgt, daß bei der Ausbildung der Vorrichtung gemäß Fig. 2 Schwankungen des Trägers der Vorrichtung und des Flüssigkeitsbehälters ι die Genauigkeit der Ablesungen nicht beeinträchtigen können. In dieser Ausbildung eignet sich infolgedessen die Vorrichtung besonders gut für die Ablesung des Gewichts von unter Druck stehenden Flüssigkeiten, die auf Wagen, Schiffen, Luftfahrzeugen u. dgl. mitgeführt werden. P Λ T E N T - A N S ϊ R "Ü C H E :

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts von unter Druck stehenden Flüssigkeiten mit einer an den Boden des Behälters angeschlossenen, Quecksilber und Zeigerflüssigkeiten enthaltenden Meßröhre, deren oberes Ende mit dem Raum über der zu wiegenden Flüssigkeit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung zwischen dem Behälter und der Meßröhre vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zeigerflüssigkeit (8) enthaltende Meßröhre (7) und der sich daranschließende Rohrteil (6) der Quecksilberröhre (4, 5, 6) auf entgegengesetzten Seiten des an den Flüssigkeitsbehälter (1) angeschlossenen Teiles (4) dieser Röhre liegen, und daß sich ihre Entfernungen (y bzw. x) von diesem Rohrteile (4) umgekehrt und ihre Querschnitte unmittelbar verhalten wie das spezifische Gewicht der Zeigerflüssigkeit zu der Differenz der spezifischen Gewichte des Quecksilbers und der Zeigerflüssigkeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.