DE34619C - Neuerung an Thermometern zur Messung hoher Temperaturen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

. KLASSE 42: Instrumente.

Der Zweck der Erfindung ist, ein Thermometer in verbesserter Weise so herzustellen, dafs dasselbe zum Anzeigen von Temperaturen dient, die. höher sind als der Siedepunkt des Quecksilbers oder einer anderen Flüssigkeit bei gewöhnlichem atmosphärischen Druck. Ein Quecksilberthermometer kann infolge dessen so construirt werden,, dafs dasselbe zum Anzeigen von Temperaturen über 400⁰C. verwendet werden kann, während Thermometer mit einer andereri Flüssigkeit angewendet werden können, um noch höhere Wärmegrade anzuzeigen.

Die Erfindung besteht hauptsächlich' in der Anwendung einer Säule von Quecksilber oder einer anderen Flüssigkeit von bedeutender Höhe, um einen solchen Druck auf den unteren Theil der Flüssigkeit, welcher der zu bestimmenden Temperatur ausgesetzt wird, auszuüben, dafs man mittelst des Instrumentes höhere Temperaturen anzuzeigen im Stande ist, als der Siedepunkt der Flüssigkeit beträgt.

Fig. ι zeigt eine der einfachsten Formen des Instrumentes, welches aus einem langen Glasrohr A mit einer Kugel B am unteren Ende besteht. Von der Kugel B bis zum oberen geschlossenen Ende C, welches als Hohlraum ausgebildet ist, läuft eine feine Bohrung oder ein Kanal. In die Kugel B und das Rohr A Wird Quecksilber eingeführt, bis dasselbe den Nullpunkt der Theilung £) erreicht hat, wobei die Kugel der Temperatur von schmelzendem Eise ausgesetzt wird.

Die Länge des Rohres vom Boden der Kugel B bis zu dem Nullpunkt der Scala D beträgt, der Eintheilung der Scala entsprechend,, ca. 62 cm. Der obere Theil des Rohres A, sowie der Hohlraum C sind mit Luft, oder einem Gas angefüllt, welche bezw. welches beim Steigen der Quecksilbersäule verdichtet wird und durch den erhöhten Druck den Siedepunkt der Quecksilbersäule erhöht.

Bei der Verwendung des Instrumentes wird nur die Kugel jB der zu ermittelnden Hitze ausgesetzt und das Instrument möglichst senkrecht gehalten, so dafs also die Quecksilbersäule im Rohre A der Hitze nicht unterworfen ist.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Thermometer von gleicher Einrichtung ist der untere Theil in einem Schutzrohr E mit offenem Boden gelagert und der Obere Theil mit einer Platte F versehen, auf welcher die Eintheilung D angeordnet ist, anstatt dieselbe auf dem Rohr selbst anzubringen. Die Platte F ist am oberen Ende mit einer Klappe G versehen, welche den Hohlraum am oberen Theil des Rohres überdeckt. .

Die in Fig. 3 dargestellte Abänderung ist in ihrem oberen Theil, wie Fig. 2 zeigt, construirt. Statt des offenen Schutzrohres E am unteren Theil des. Thermometers wird eine starke Metallhülse H, die am Boden geschlossen ist, angewendet. Diese Hülse H dient dazu, das Instrument noch vollständiger zu schützen und jede Ungenauigkeit des Anzeigens zu vermeiden, welche durch die Ausdehnung der Kugel B bei Temperaturerhöhungen eintreten könnte. .

Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung angeordnet, um einen solchen Druck auf die Aufsenseite der Kugel B auszuüben, welcher dem inneren Druck vollkommen oder theil-

weise als Gegendruck dient. Zu diesem Zweck wird die Hülse H in einen Cylinder bezw. ein kurzes Rohrstück I eingeschraubt, welches sich am unteren Ende der Scalenplatte befindet.' Beim Zusammenschrauben dieser Theile wird ein Gummiring J so zwischen zwei Metallringe geprefst, dafs das obere Ende des ringförmigen Raumes zwischen dem Thermometerrohr A und der Hülse H dicht abgeschlossen wird:

Vor dem Abschliefsen des Raumes wird derselbe ganz oder theilweise mit Quecksilber angefüllt. Wird nun das untere Ende des Instrumentes der Hitze ausgesetzt, so wirkt dieselbe auf das Quecksilber in dem Gehäuse H und auf das Quecksilber der Kugel JS und erzeugt einen Druck in dem Gehäuse, welcher die nachtheilige Einwirkung des inneren Druckes der Kugel aufhebt. Die Gestalt des Gehäuses H kann möglicherweise durch die Einwirkung der Hitze eine Aenderung erleiden, die jedoch zu gering sein wird, um eine Aenderung der Gestalt der Kugel B zu verursachen, von welcher die Genauigkeit des Instrumentes abhängt.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Abänderung ist' ein verstellbarer Flantsch K angebracht, der durch eine Klemmschraube mit der Hülse H verbunden werden kann und dazu dient, das Instrument zu halten, wenn dasselbe in einen Oeldestillirapparat oder in ein anderes Gefä'fs eingeführt wird, um die Temperatur im Innern des betreffenden Gefäfses zu ermitteln. Die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Thermometer sind im wesentlichen von gleicher Einrichtung. Fig. 5 ist eine Ansicht, Fig. 6 ein senkrechter Schnitt.

Das senkrechte Rohr A¹ besteht aus Metall; die Schutzhülse H wird nur am unteren Ende angewendet, während ein Glasrohr A ² mit verhöltnifsmäfsig grofser Bohrung mit dem Obertheil von A¹ durch eine Muffe verbunden und die Verbindung durch eine Gummischeibe L abgedichtet ist. Der Theil B¹, welcher der Kugel der vorher beschriebenen Modificationen entspricht, besteht aus einem langen Gefäfs, welches an das Rohr A¹ geschraubt wird, und wird hierbei ein Kupferring oder eine Unterlagsscheibe als Dichtung eingeführt. Vom Boden des stärkeren Theiles des Rohres A¹ ragt ein Rohrstück A^s von entsprechend verringertem Durchmesser, jedoch mit gleicher Bohrung nach unten in eine kleine Vertiefung des verstärkten Bodens des Gefäfses B¹. Während ein ,Theil des Raumes -von B¹ und der Röhren A^s und A¹ mit Quecksilber gefüllt ist, enthält der obere Theil des Gefäfses Luft, Aether oder eine andere flüchtige Flüssigkeit. Das obere Rohr Α'², Fig. 6, enthält ebenfalls eine expansionsfähige oder fluchtige Flüssigkeit. Wird nun die Hülse H und hierdurch das Gefäfs B¹, dessen Zwischenraum mit Quecksilber angefüllt ist, der Hitze ausgesetzt, so wird Druck im Innern des Gefäfses erzeugt, welcher einen Widerstand in der hohen Quecksilbersäule in den Röhren A^a A¹ findet. Das Quecksilber hebt sich jedoch und drückt die Flüssigkeit im oberen Rohr A² zusammen, so dafs ein erhöhter Widerstand hervorgerufen wird. Auf .diese Weise eignet sich das Instrument zum Anzeigen bedeutend höherer Temperaturen, als durch das gewöhnliche Quecksilberthermometer angezeigt werden können. ,

Dies Instrument kann auch verwendet werden, um die Wirkung verschiedener flüchtiger oder anderer Flüssigkeiten zu beobachten, wenn diese der Einwirkung hoher Temperaturen ausgesetzt werden. Die zu beobachtende Flüssigkeit wird in das Gefäfs B¹ eingeführt. Statt das obere Rohr Ĺ mit gröfserer Bohrung oben zu schliefsen, wie in Fig. 6 gezeigt, kann man ein U-förmiges Rohr MN, Fig. ς, oder eine Reihe solcher Röhren anbringen; Quecksilber wird in den unteren Theil des U-förmigen Rohres eingeführt; eine Erhöhung des Druckes wird das Quecksilber zwingen, in dem Rohr JY hoch zu steigen.

Die vermehrte Quecksilbersäule in diesen Röhren verursacht einen erhöhten Widerstand bezw. Druck gegen die Flüssigkeit in den Röhren A².

Fig. 7 ist der senkrechte Schnitt einer Abänderung, bei welcher das lange, senkrechte Rohr aus zwei Theilen zusammengesetzt ist. Der .obere Theil A² besteht aus starkem Glase, während der untere Theil A¹ aus gleichem Material oder aus Metall hergestellt werden kann. Der untere Theil des Rohres A¹ ist durch Verkitten oder auf andere Weise mit einem Metallstück P verbunden, auf welches das Gefäfs 0 oder die Kugel B¹ und Schutzhülse H geschraubt werden.

Der Hohlraum zwischen B¹ und H steht mit einem langen, senkrechten Seitenrohr Q. in Verbindung, welches in beliebiger Höhe mit Quecksilber angefüllt ist. Bei dieser Einrichtung wird der Druck im Innern des Gefäfses B¹ durch den Druck der Quecksilbersäule im Seitenrohr Q. ausgeglichen. Das obere Glasrohr A² wird durch ein äufseres Rohr R geschützt, auch kann der Raum zwischen den beiden Röhren mit Luft oder einer anderen nicht leitenden Flüssigkeit angefüllt werden.

Die Eintheilung befindet sich auf einem äufseren verstellbaren Metallrohr S, das mit langen Schlitzen versehen ist, um die Stellung des Quecksilbers beobachten zu können. Bei der in Fig. 8 gezeigten Abänderung ist die Schutzhülse H geschlossen und wird der Druck in dem Gefäfs B¹ durch den Druck der Flüssigkeit in dem zwischen B¹ und H befindlichen Hohlraum ausgeglichen. Das Rohr A¹ ist von einer Hülse T umgeben, um dasselbe gegen die Hitze zu schützen. Auch kann der Raum

zwischen dem Rohr A¹ und der Hülse T mit Flüssigkeit gefüllt werden, um das Rohr A¹ auf einer gleichmäfsigen Temperatur zu halten. Fig. 9 dient dazu, den Beweis zu liefern, dafs, wenn eine hohe Quecksilbersäule nach meiner Erfindung behufs Anzeigens hoher Temperaturen verwendet wird, die Anzeigevorrichtungen (Manometer, Wasserstandsglas) sowohl von irgend einem beliebigen Theil der Säule als auch von dem oberen Theil derselben genommen werden können.

In Fig. 9 sind zwei Anordnungen dargestellt, um die Temperatur durch Druck anzuzeigen.

Ein Bourdon- oder anderes Manometer V wird durch das Zweigrohr W mit dem Thermometerrohr ^l¹ seitlich verbunden, während nach der anderen Seite ein Wasserstandsglas X angebracht ist, in welchem Luft oder eine andere Flüssigkeit durch das Quecksilber verdichtet wird.

Der Wasserstandszeiger X ist durch den Arm Y mit dem Rohr A¹ seitlich verbunden. Die Quecksilbersäule kann durch ein Rohr Z, welches eine Fortsetzung des Rohres A¹ bildet, in beliebiger Höhe angebracht werden; auch können die Verbindungen des Manometers V und des Wasserstandsglases X an irgend einem Theil der Säule befestigt werden.

Bei dieser Anordnung wirkt die durch die Erwärmung des Quecksilbers bezw. einer flüchtigen Flüssigkeit in dem Gefäfse B¹ erzeugte Expansion auf das Quecksilber und verursacht ein Steigen desselben in den Röhren A¹ und Z.

Dieses Steigen der Quecksilbersäule 'bewirkt eine entsprechende Druckvermehrung in dem Manometer V und dem Wasserstandsglas X.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die Construction von Quecksilber und ähnlichen Thermometern zur Messung hoher Temperaturen, bestehend aus:

   a) der Anordnung einer mit dem Hohlraum, welcher durch die Kappe H geschaffen ist und die Quecksilberkugel umgiebt, in Verbindung stehenden Röhre Q, so dafs durch den in den beiden herrschenden Druck der Quecksilbersäule eine Ausdehnung der Thermometerkugel vermieden wird (Fig. 7);

   b) der Verbindung U-förmiger Röhren MN mit einem Thermometer von der unter a) angegebenen Beschaffenheit, um durch den Widerstand des in den Röhren enthaltenen Quecksilbers bei der Ausdehnung der in A* befindlichen flüchtigen Flüssigkeit hohe Temperaturen messen zu können.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.