DE32091C - Apparat zur direkten Bestimmung des spezifischen Gewichts oder des Drucks von Gasen und Dämpfen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

und Dämpfen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 27. November 1884 ab.

Zur Bestimmung des specifischen Gewichtes von Gasen oder Dämpfen bediente man sich seither entweder der einfachen Wägungen, der Messung der Ausströmungsgeschwindigkeit derselben (Bunsen, Schilling) oder des Princips der communicirenden Röhren (Recknagel).

Alle diese Bestimmungsmethoden haben den Nachtheil, dafs sie eine gewisse Zeit für jeden Versuch in Anspruch nehmen und nicht gestatten, einen Gasstrom fortlaufend durch einfaches Ablesen auf sein specifisches Gewicht oder seinen Druck zu untersuchen, und doch würde ein Apparat, welcher letzteres ermöglichte, von grofsem Nutzen sein.

Der vom Erfinder zu diesem Zwecke erfundene Apparat, welcher den Gegenstand des vorliegenden Patentes bildet und darauf beruht, dafs das Gewicht eines Körpers um so viel leichter wird, als die Menge des von ihm verdrängten Gases oder Dampfes wiegt, ist im Princip folgendermafsen zusammengesetzt:

Der Glaskörper E ist mittelst eines Mittelstückes von geringem Querschnitt (beispielsweise einer dünnen Glasröhre, eines Metallstreifens, Drahtes, Haares, Fadens u. s. w.) mit einem in einer Flüssigkeit schwimmenden Körper F verbunden; ist das Mittelstück aus biegsamem Material (Haar, Faden, dünnem Draht), so mufs man sich ferner einer Rolle bedienen, Fig. 1 und 2; ist dasselbe aus steifem Material, so fällt die Rolle weg, Fig. 3 und 4.

Ist vorstehende Vorrichtung im luftleeren Raum gemacht, so wird beim Zutreten von Gasen der Glaskörper leichter, dadurch wird das hydrostatische Gleichgewicht gestört und der in der Flüssigkeit schwimmende Körper F wird bei ersterer Anordnung, Fig. 1 und 2, sinken, da hier der Glaskörper als Gegengewicht (—) wirkt, bei letzterer, Fig. 3 und 4, steigen, da bei dieser der Glaskörper als directes Gewicht (-)-) wirkt.

Da das Gewicht eines Gases aber auch im umgekehrten Verhältnifs zu dem Druck steht, unter welchem es sich befindet, so wird auch durch das Zu- und Abnehmen dieses Druckes der Glaskörper leichter oder schwerer werden und dadurch den betreffenden Druck anzeigen.

Bezeichnet man den Punkt, auf welchen der Apparat in luftleerem Raum einstellt, mit o, und denjenigen, auf welchen er in Luft von 15° C. und 760 mm Quecksilberdruck einstellt, mit ι, so kann man die Scala zwischen ο und ι und auch über 1 hinaus beliebig eintheilen, und kann dann, da alle die angeführten Vorrichtungen sich leicht von einer Glas- oder anderen durchsichtigen Hülle umgeben und dadurch in Berührung mit beliebigen Gasen oder Dämpfen von beliebigen specifischen Gewichten oder Drucken bringen lassen, direct das specifische Gewicht oder den Druck - der betreffenden Gase oder Dämpfe ablesen. Da die Gase oder Dämpfe das Gefäfs fortwährend durchströmen können, so kann man zu jedem Augenblick und ohne jede weitere Manipulation Ablesungen vornehmen.

Ein Apparat, der besonders geeignet ist, in der Praxis, beispielsweise zur specifischen Gewichtsbestimmung von Leuchtgas, Anwendung

zu finden, ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt und hat folgende Zusammensetzung:

In einem Glascylinder A von etwa 40 cm Höhe und 7 cm Weite, welcher durch einen eingeschliffenen Glasstopfen B verschlossen ist und durch welchen vermittelst der seitlichen Ansätze C und C¹ das zu untersuchende Gas durchgeleitet werden kann, schwimmt der aus den beiden Glaskörpern E und F und dem Verbindungssteg G bestehende Mefsapparat in destillirtem Wasser, Petroleum oder beliebiger anderer Flüssigkeit. Die Kugeln E und F sind hohl, erstere mit Luft, letztere mit Wasser oder Quecksilber gefüllt, derart, dafs in gewöhnlicher Luft der Verbindungssteg G beinahe ganz aus dem Wasser heraustritt; die Stelle, bis zu welcher er dann eintaucht, bezeichnet das specifische Gewicht 1. Dieser Steg kann aus einem Metallstreifen bestehen, welchem

man am besten zur Versteifung einen | J- oder

I—|-förmigen Querschnitt giebt, oder er kann aus einer sehr dünnwandigen Metall- oder Glasrohre bestehen, deren Inneres mit der Flüssig-' keit und dem Gasraum in Verbindung steht. Dem Metallstreifen kann man eine Breite von etwa 6 mm und eine Dicke von 0,25 mm geben oder die Wände der Röhre entsprechend schwach wählen, so dafs der Verbindungssteg einen Querschnitt von ungefähr 1,5 qmm erhält; seine Länge betrage etwa 12 cm.

Die obere Kugel E habe ein äufseres Volumen von beispielsweise rund 115 ecm, was einem Durchmesser von etwa 6 cm entsprechen würde.

Wenn'man nun den Glascylinder A luftleer macht, so vermehrt sich, da 1 ecm Luft rund 0,00.13 g wiegt, das Gewicht der oberen Glaskugel um 115 X 0,0013 = ⁰J¹S g> der Apparat wird also, um wieder ins Gleichgewicht zu kommen, so lange sinken, bis der Verbindungssteg G 0,15 ecm Wasser verdrängt hat. Da nun der Querschnitt des Steges rund 0,015 qcm beträgt, so wird der Apparat um etwa 10 cm einsinken;, die Stelle, bis zu welcher er nun eintaucht, bezeichnet das specifische Gewicht o. Theilt man nun den Steg zwischen den beiden Tauchpunkten (in gewöhnlicher Luft 1 und im luftleeren Raum o) beispielsweise in 100 Theile, also etwa in Millimeter ein, so wird man das specifische Gewicht eines Gases, welches man durch den Cylinder A leitet, bis auf 0,01, sogar bis 0,005 genau ablesen können. Der Steg wird beispielsweise in Wasserstoffgas (specifisches Gewicht 0,069) bis zu 7 mm unterhalb o, bei Leuchtgas vom specifischen Gewicht 0,45 bis zu 45 mm unterhalb ο eintauchen u. s. f.

Man bedarf also auch beispielsweise zur Eintheilung der Scala nicht des luftleeren Raumes (des absoluten Nullpunktes), sondern kann sich des überall leicht in reinem Zustand zu beschaffenden Wasserstoffes bedienen, da ja durch zwei beliebige Fixpunkte (in diesem Falle 1 und 0,07) die Gröfse der Eintheilung genau bezeichnet ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Der Apparat zur directen Bestimmung des specifischen Gewichtes oder des Druckes von Gasen und Dämpfen, gekennzeichnet durch die Verbindung der Hohlkugel E mit dem im durchsichtigen und mit einer geeigneten Flüssigkeit theilweise gefüllten Cylinder A schwimmenden, in Bezug auf sein Gewicht regulierbaren Schwimmer F mittelst des mit Gradeintheilung versehenen Verbindungssteges G von geringem Querschnitte oder mittelst eines biegsamen, über eine Rolle laufenden Körpers (Fadens oder dergleichen), wobei der Cylinder A mit Gas-Ein- und -Auslafsrohren G C¹ versehen ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.