DE280286C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV£ 280286 -KLASSE 42 e. GRUPPE

HENRY NIEBUHR in EBERSWALDE.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Dezember 1913 ab.

Flüssigkeits- oder Gasmesser, deren Messung auf der Erzeugung eines Druckhöhenunterschied.es beruht, z. B. Venturimesser, müssen mit Einrichtungen versehen sein, die eine Ablesung der Anzeigen ermöglichen. Es ist meistens erwünscht, diese Anzeigeeinrichtung nicht direkt neben dem Messer, sondern an einem beliebig weit entfernten bequem zugänglichen Ort anzuordnen. Es sind nun

ίο Meßeinrichtungen bekannt, bei denen der Druckunterschied auf Quecksilbersäulen übertragen wird, diese Quecksilbersäulen verändern durch Steigen oder Fallen elektrische Widerstände in einem Stromkreis, in dem gleichzeitig ein elektrischer Meßapparat eingeschaltet ist. In diesem Stromkreis befindet sich eine gewisse Stromquelle, die ununterbrochen einen elektrischen Strom durch den Stromkreis sendet. Durch die Änderung der genannten Widerstände wird die Stromstärke oder Spannung in diesem Stromkreis verändert und hierdurch das Meßinstrument in gewissem Verhältnis beeinflußt. Die Angabe dieses elektrischen Meßinstrumentes wird zur Flüssigkeits- oder Gasmessung benutzt.

Es ist jedoch sehr schwierig und meist unmöglich, absolut konstante Stromquellen zu schaffen, da Element- oder Akkumulatorenbatterien allmählich in der Spannung sinken und bei Speisung des Stromkreises durch Dynamomaschinen usw. Stromschwankungen und Stromstöße fast unvermeidlich sind. Alle diese Spannungsschwankungen wirken aber wieder auf das elektrische Meßinstrument ein 40

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und verursachen gewisse Fehler in der Messung der Flüssigkeit oder des Gases.

Diese Übelstände sollen durch die Erfindung beseitigt werden. Zu diesem Zwecke wird der Druckunterschied ebenfalls auf Quecksilbersäulen übertragen, die elektrische Widerstände ein- oder ausschalten. Hierbei werden aber gleichzeitig zwei von derselben Stromquelle ausgehende Stromkreise beeinflußt, und zwar der eine im positiven, der andere im negativen Sinne, d. h. einerseits wird Widerstand zugeschaltet und anderseits abgeschaltet. Diese beiden Stromkreise wirken gleichzeitig auf ein elektrisches Meßinstrument, das so eingerichtet ist, daß bei Stromgleichheit in beiden Stromkreisen keine Anzeige erfolgt, sondem die Anzeige erst durch einen Spannungsunterschied in beiden Stromkreisen hervorgerufen wird. Das Meßinstrument ist demgemäß unabhängig von der Stärke der Stromquelle und ebenfalls unabhängig von Spannungsschwankungen, weil derartige Schwankungen gegenseitig auf das Meßinstrument einwirken und sich aufheben. Es kommt in allen Fällen nur der Spannungsunterschied zwischen den beiden Stromkreisen zur Messung, und die so erhaltenen Anzeigen des elektrischen Meßinstrumentes stehen in absolut richtigem Verhältnis zu den Änderungen der Quecksilbersäule bzw. zu dem Durchfluß der Flüssigkeit oder des Gases.

Auf der Zeichnung ist die neue Meßeinrichtung schematisch in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, α ist ein Venturimesser, bei

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dem bekanntlich der hydraulische Druck an der Verengung c erheblich kleiner ist als an der Stelle d des größeren Rohrquerschnittes. b-f ist ein Quecksilberdifferential-Manometer. bestehend aus zwei kommunizierenden, zum Teil mit Quecksilber gefüllten Röhren.

Findet Durchfluß durch den Flüssigkeitsmesser α nicht statt, so steht das Quecksilber in den Behältern b-f in gleicher Höhe. Bewegt sich das Medium im Flüssigkeitsmesser a, so nimmt der hydraulische Druck bei c ab, und infolgedessen steigt die Quecksilbersäule im Behälter f und fällt entsprechend im Behälter b, bis der Höhenunterschied beider Quecksilbersäulen den hydraulischen Druckunterschied d-c ausgleicht. In diesen beiden Quecksilberbehältern b und / sind nun kongruente Widerstandskörper e und i angeordnet, und zwar liegt der Widerstandskörper i im Ruhezustande vollständig im Quecksilber und der Widerstandskörper!? vollständig außerhalb des Quecksilbers. Die Räume oberhalb der Quecksilberspiegel sind mit nichtleitender Flüssigkeit, z. B. Öl, gefüllt. Diese Widerslandskörper liegen in zwei getrennten elektrischen Stromkreisen, die von der Stromquelle g aus ständig gespeist werden. Beide Stromkreise vereinigen sich, nachdem sie ein elektrisches Differentialinstrument // passiert haben.

.30 Befindet sich das Quecksilber in den Behältern b und / in Gleichgewichtsstellung, so ist der Widerstandskörper i in seiner ganzen Höhe eingeschaltet, der Widerstandskörper e dagegen völlig ausgeschaltet. In dem Stromkreis i-h ist des weiteren ein Ausgleichswiderstand k eingeschaltet, der der Widerstandshöhe des Körpers e genau entspricht. Bei Ausgleichsstellung des Quecksilbers ist also der elektrische Widerstand in jedem Stromkreise gleich, und da beide Kreise von derselben Stromquelle gespeist werden, so muß auch Spannung und Stromstärke in beiden Kreisen genau gleich sein.

Das Meßinstrument h ist nun so eingerichfet, daß ein Stromkreis z. B. den Zeigerausgleich nach links und der andere Stromkreis den Zeigerausschlag nach rechts bewirken will. Beide Kräfte gleichen sich aus, und der Zeiger muß bei Null stehenbleiben, ganz unabhängig von Stromstärke und Spannung. Tritt jetzt ein hydraulischer Druckunterschied an den Punkten c-d des Flüssigkeitsmessers a auf, so stellt sich ein Höhenunterschied der Ouecksilberspiegel in den Behältern b und / ein.

Hierdurch wird im Widerstandskörper i genau so \ne1 Widerstand eingeschaltet, als im Widerstandskörper e ausgeschaltet wird. Es nimmt daher Stromstärke oder Spannung in dem Stromkreis i-h genau in demselben Verhältnis ab, als sie in dem Stromkreis e-h zunimmt. Dieser Unterschied in Spannung oder Stromstärke führt nun eine ganz bestimmte Zeigerstellung des elektrischen Meßinstrumentes h herbei, und zwar bleibt die Zeigerstellung stets dieselbe, ganz unabhängig von der Stärke der Stromquelle g.

Das elektrische Meßinstrument h kann als Differential-Voltmeter, Differential-Amperemeter, Differential-Ohmmeter oder als Differential-Wattmeter ausgestattet werden. In allen Fällen tritt ein bestimmtes Verhältnis zwischen der Anzeige und dem Höhenunterschied der Quecksilbersäule bzw. der durchströmenden Flüssigkeitsmenge durch den Messer α auf, so daß man das elektrische Meßinstrument als Maßstab für das durch den Messer strömende Medium benutzen kann. Die Beschaffenheit der Widerstandskörper e muß dem Verhältnis des hydraulischen Druck-Unterschiedes der zwischen c und d ■hindurchströmenden Flüssigkeit oder Gasmenge angepaßt sein, damit das Meßinstrument h eine proportionale Einteilung erhalten kann.

Die Widerstandskörper e bzw. i können in verschiedenster Form zur Anwendung kommen, z. B. als Drahtspiralen, als gerade Drähte oder Stäbe von verschiedener Länge, als Widerstandskörper von zylindrischer oder kegelartiger Form usw., und sie können auch innerhalb oder außerhalb der Quecksilberbehälter angeordnet werden. Im letzteren Falle würde die Verbindung mit der Quecksilbersäule durch einzelne Kontaktstellen erfolgen, die den Widerstandskörper stufenweise mit dem Ouecksilberbehälter verbinden.

An Stelle des dargestellten Quecksilber-Druckdifferenzmessers mit kommunizierender Verbindung können auch zwei oder mehrere " Quecksilbermanometer verwendet werden, wodurch man längere Quecksilbersäulen zur Veränderung der Widerstände erreichen kann.

Schließlich kann auch an Stelle des dargestellten Venturimessers α ein Flüssigkeitsmesser anderen Systems zur \^erwendung kommen, bei den ein hydraulischer Druckunterschied auftritt, der in bestimmtem Verhältnis zur Durchflußmenge oder Geschwindigkeit steht.

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Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   T. Flüssigkeits- oder Gasmesser, deren Messung auf Erzeugung eines Druckhöhenunterschiedes und dadurch herbeigeführterÄnderung elektrischer Widerstände mit elektrischer Übertragung auf ein Zähloder Zeigerwerk beruht, gekennzeichnet durch die Anordnung von zwei Stromkreisen, die im entgegengesetzten Sinne

   auf ein elektrisches Meßinstrument einwirken, damit unbeabsichtigte Stromschwankungen ohne Einfluß auf das Meßinstrument bleiben.
2. 2. Flüssigkeits- oder Gasmesser nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Änderung der elektrischen Widerstände infolge der Höhenänderung der Quecksilbersäulen derart erfolgen zu lassen, daß die Skala des Meßinstrumentes proportional zur Geschwindigkeit geteilt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.