DE3331918C2 - Einschenkelflüssigkeitsmanometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Einschenkelflüssigkeitsmanometer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um die Nachteile von U-Rohr-Manometern zu umgehen, die darin bestehen, daß die Ablesung an zwei unterschiedlichen Stellen erfolgen muß, wurden die Einschenkelflüssigkeitsmanometer, auch Gefäßmanometer genannt, entwickelt. Sie bestehen aus einem Meßrohr, das mit seinem unteren Ende mit einem Gefäß für die Meßflüssigkeit in Verbindung steht. Dieses Gefäß kann so groß gewählt werden, daß die Änderungen im Niveau der Meßflüssigkeit vernachlässigbar sind, oder die Skaleneinteilung auf dem Meßrohr kann entsprechend kompensiert werden. Das Meßrohr enthält an seinem oberen Ende einen Unterdruckanschluß, während das Gefäß für die Meßflüssigkeit mit einem Überdruckanschlußstutzen versehen ist. Wenn Unterdruck gemessen wird, wird der Unterdruckanschluß benutzt, während der Überdruckanschluß gegenüber der Umgebung offen bleibt, bei der Messung von Überdruck wird der Überdruck auf den Überdruckanschlußstutzen gegeben, während der am oberen Ende des Meßrohrs befindliche Unterdruckstutzen offen bleibt.

Wenn die zu messenden Drücke den Meßbereich des Manometers überschreiten, kann es vorkommen, daß durch den Gasstrom Tröpfchen der Meßflüssigkeit aus dem Manometer herausgeschleudert werden. Das ist, wie z. B. im Falle von Quecksilber als Meßilüssigkeit nicht nur gefährlich, sondern erfordert auch stets wieder eine genaue Justierung des Manometers durch Wiederherstellung des ursprünglichen Flüssigkeitsniveaus.

Man hat zwar bereits versucht, im Fall von Quecksilber-Manometern das Durchbrechen der Gassäule im Fall von Überdruckmessungen durch eine auf eine dem Quecksilber im Gefäß für die Me flüssigkeit schwimmende Stahlkugel, die bei Absinken des Quecksilberniveaus das weitere Eintreten von Quecksilber in das Meßrohr sowie den Durchbruch von Gas in aas Meßrohr verhindern soll, zu verhüten, jedoch hat sich diese Einrichtung nicht als hinreichend betriebssicher erwiesen.

Aus der US-PS 31 22 924 ist eine Sicherheitseinrichtung für ein U-Rohr-Monometer bekannt, die in einer auf einen Schenkel des U-Rohres aufgesetzten Sicherheitskammer besteht. Die Sicherheitskammer fängt die aus dem Manometer herausgeschleuderte Meßflüssigkeit auf und verhindert, daß die Tröpfchen d^;e Umgebung kontaminieren. Die aus dem Meßrohr herausgeschleuderte Flüssigkeitsmenge muß anschließend wieder ersetzt werden. Eine Weiterbildung dieser Sicherheitseinrichtung ist in der DD-PS 1 20 545 erfolgt, bei der jeder Schenkel des U-Rohres mit einer Sicherheitskammer versehen ist, wobei herausgeschleuderte Flüssigkeit aus den beiden Sicherheitskammern automatisch in das U-Rohr zurückfließt. Im Gegensatz zur US-PS 31 22 924 werden fc!*r Flüssigkeitsaustritte aus beiden Schenkeln aufgefangen, jedoch ist diese für U-Rohr-Manometer geeignete Lösung für Einschenkelmanometer nicht anwendbar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Einschenkelflüssigkeitsmanometer zu finden, bei dem bei Überschreiten der Meßbereiche oder Vertauschen der Druckanschlüsse keine Flüssigkeit austreten kann und bei den nach einem derartigen Vorfall die Meßfähigkeit des Manometers ohne zeitraubende und schwierige Justierarbeiten wieder hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch das :τι Patentanspruch 1 gekennzeichnete Einschenkelflüssigkeitsmanometer gelöst. Das obere Ende des Meßrohres und das Gefäß für die Meßflüssigkeit sind mit einem Verbindungsrohr miteinander verbunden, wobei das Verbindungsrohr ein Absperrventil trägt. Die lichte Weite des Verbindungsrohres muß dabei so bemessen sein, daß das oberhalb des Absperrventils befindliche Volumen des Verbindungsrohrs zur Aufnahme der gesamten Meßflüssigkeit ausreicht. Ferner muß der Unterdruckanschluß am oberen Ende des Verbindungsrohres erfolgen. Bevorzugt wird sowohl vor dem Unterdruck- als auch vor dem Überdruckanschluß ein Flüssigkeitsabscheider, insbesondere in Form einer einfachen Prallplatte, angebracht, der das Austreten von Flüssigkeitströpfchen mit einem Gasstrom sicher verhindert. Das in dem Verbindungsrohr befindliche Absperrventil kann ein ganz normales manuell betätigbares Ventil sein, bevorzugt wird jedoch, das Absperrventil als Rückschlagventil auszubilden, wobei das Ventil bei Unterdruck im Meßflüssigkeitsbehäiter, bei Überdruck im oberhalb des Ventils befindlichen Teil des Verbindungsrohres (was einem Überdruck am Unterdruckanschlußstutzen entspricht) sowie, sofern in dem Manometer gleicher Druck vorliegt, durch den statischen Druck der oberhalb des Ventils im Verbindungsrohr angesammelten Meßflüssigkeit öffnet.

In der A b b. 1 wird ein Einschenkeiflüssigkeitsmanometer schematisch dargestellt und seine Wirkungsweise anhand der Abbildung erläutert.

Das Manometer besteht aus dem Meßrohr 1, dem Gefäß für die Meßflüssigkeit 6, dem Verbindungsrohr 2

mit Absperrventil 5 und dem Unterdruckanschlußstutzen 3 sowie dem Überdruckanschlußstutzen 4. Im Bereich des Unterdruckanschlußstutzens 3 ist das Verbindungsrohr 2 mit einem Flüssigkeitsabscheider 8 versehen, der in Form einer das Verbindungsrohr 2 teilenden Prallplatte ausgebildet ist und den direkten Durchtritt von Gasen aus dem Meßrohr 1 in den Unterdruckanschlußstutzen 3 verhindert. Der Überdruckanschlußstutzen 4 ist ebenfalls als Flüssigkeitsabscheider 9 ausgebildet, wodurch vermieden wird, daß durch das Verbindungsrohr 2 von oben nach unten strömendes Quecksilber in den Überdruckanschlußstutzen gelangen kann. Das Gefäß für die Meßflüssigkeit 6 ist mit der Meßflüssigkeit 7 gefüllt, wobei sich bei Druckausgleich im Meßflüssigkeitsgefäß 6 und Meßrohr 1 das Niveau 10 einstellt. Das Absperrventil 5 ist als Rückschlagventil ausgebildet, das lediglich bei Unterdruck im Gefäß für die Meßflüssigkeit 6 bzw. bei Überdruck im oberen Teil des Verbindungsrohres 2 öffnet Weiterhin ist das Rückschlagventil so bemessen, daß es auch dann öffnet, wenn sich die Meßflüssigkeit 7 bei Druckausgleich oberhalb des Absperrventils 5 befindet.

Die Arbeitsweise des Manometers ist wie folgt: Sobald an dem Überdruckanschlußstutzen 4 Überdruck anliegt, wird die Meßflüssigkeit im Meßrohr 1 hochgedrückt. Überschreitet der Überdruck den Meßbereich des Meßrohrs 1, so tritt die Meßflüssigkeit, im allgemeinen Quecksilber, durch den Flüssigkeitsabscheider 8 in das Verbindungsrohr 2 ein, so lange, bis das Meßrohr 1 leergeblasen ist Danach kann sich der Überdruck durch 3c den Anschlußstutzen 3 ins Freie entspannen. Das Absperrventil 5 ist solange geschlossen, wie auf dem Überdruckanschlußstutzen 4 noch Überdruck anliegt. Sobald der Überdruck zurückgegangen ist und ein Druckausgleich in dem Manometer stattgefunden hat, öffnet infolge des Gewichts der Quecksilbersäule das Absperrventil 5 und das Quecksilber kann wieder in das Gefäß für die MeßP'issigkeit zurückfließen. Eine etwa noch über dem Absperrventil 5 verbliebene Quecksilbermenge kann entweder kompensiert werden, oder man legt an den Unterdruckanschlußstutzen 3 kurzfristig einen geringen Überdruck bzw. einen Unterdruck an den Überdruckanschiußstutzen 4 an, so daß das Absperrventil 5 geöffnet wird und auch der Rest Quecksilber ablaufen kann bzw. regelrecht ausgeblasen wird. Da 4j nunmehr die gesamte Meßflüssigkeit wieder in dem Gefäß für die Meßflüssigkeit 6 vorliegt, kann eine aufwendige Nachjustierung des Flüssigkeitsniveaus entfallen. Bei einer unbeabsichtigten Vertauschung der Anschlüsse, wenn z. B. der Unterdruckanschlußstutzen 3 mit Überdruck beaufschlagt wird, öffnet das Absperrventil 5 und der Überdruck kann sich über den Überdruckstutzen 4 ins Freie entspannen. Gleichfalls tritt auch bei versehentlichen Anlegen von Unterdruck an den Überdruckanschiußstutzen 4 kein Schaden auf, da dann ebenfalls das Ventil 5 öffnet und Luft über den Anschlußstutzen 3 angesaugt wird, ohne daß das Gefäß für die Meßflüssigkeit über den Stutzen 4 leergesaugt würde. Anstelle des Rückschlagventils 5 kann auch ein normales manuell beiätigbares Absperrventil eingesetzt werden, wobei die Vorteile bezüglich des Austragens von Quecksilber bestehen bleiben, jedoch keine automatische Belüftung mehr bei versehentlichen Vertauschen der Druckanschlüsse erfolgt.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einschenkelflüssigkeitsmanometer bestehend aus einem Meßrohr, einem mit dem unteren Ende des Meßrohres in Verbindung stehenden Gefäß für die Meßflüssigkeit, einem Uberdruck-Anschlußstutzen an dem Gefäß für die Meßflüssigkeit und einem Unterdruckanschluß am oberen Ende des Meßrohres, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Meßrohres und das Gefäß für die Meßflüssigkeit (6) mittels eines Verbindungsrohres (2) miteinander verbunden sind, das ein Absperrventil (5) trägt, wobei die lichte Weite des Verbindungsrohres oberhalb des Ventils zur Aufnahme der ge- is samten Meßflüssigkeit (7) ausreicht und daß der Unterdruckanschluß (3) am oberen Ende des Verbindungsrolvcs erfolgt.

2. Einsi-nenkeiflüssigkeitsmaDometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsrohr im Bereich des Unterdruck- und/oder Überdruck-Anschluß-Stutzens einen Flüssigkeitsabscheider (8,9) enthält der das Herausschleudern von Flüssigkeitströpfchen aus den Anschluß-Stutzen verhindert.

3. Einschenkelflüssigkeitsmanometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil als Rückschlagventil ausgebildet ist, das bei Unterdruck im Meßflüssigkeitsbehäiter, bei Überdruck im oberhalb des Ventils befindlichen Teil des Verbindungsrohres sow-.e bei Druckausgleich durch den statischen Di uric der oberhalb des Ventils im Verbindungsrohr angesammelten Meßflüssigkeit öffnet.

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