DE356842C

DE356842C - Measuring device for liquid levels

Info

Publication number: DE356842C
Application number: DEP40519D
Authority: DE
Original assignee: PNEUMERCATOR Co
Current assignee: PNEUMERCATOR Co
Priority date: 1918-06-04
Filing date: 1920-08-31
Publication date: 1922-08-01

Description

Dießvorrichtung -für Flüssigkeitshöhen. Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für Flüssigkeitshöhen der bekannten Art, bei der die Flüssigkeit durch Druckluft aus einem in das Gefäß tauchenden Rohre ausgetrieben wird und der hierzu erforderliche Druck an einem Flüssigkeitsmanometer angezeigt wird.This measuring device -for liquid levels. The invention relates to a Measuring device for liquid levels of the known type, in which the liquid is expelled by compressed air from a tube immersed in the vessel and the the pressure required for this is displayed on a liquid manometer.

Der Hauptzweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer Einrichtung, durch welche ein solches Instrument entweder unmittelbar zum Messen oben angeführter Werte von Flüssigkeiten benutzt werden kann, die verschiedene bekannte spezifische Gewichte haben oder umgekehrt das spezifische Gewicht irgendeiner Flüssigkeit, deren Tiefe bekannt ist, rasch zu bestimmen gestattet.The main purpose of the invention is to provide a device by which such an instrument either directly for measuring above mentioned Values of fluids can be used that have various known specific Weights have or, conversely, the specific gravity of any liquid, their Depth is known to allow rapid determination.

Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß das Instrument mit einem Flüssigkeitsmanometer ausgerüstet wird, welches so angebracht ist, daß es in verschiedenen Winkelstellungen zu der Vertikalen geneigt und eingestellt werden kann, und daß im Verein mit diesem einstellbaren Flüssigkeitsmanometer eine Vorrichtung vorgesehen wird, die den Winkel anzeigt, in wielchem das Manometer eingestellt worden ist, wobei durch diese letztere Anzeige auch das spezifische Gewicht der Flüssigkeit angegeben wird.This purpose is achieved in that the instrument is equipped with a liquid manometer is equipped, which is attached so that it is in different angular positions can be inclined and adjusted to the vertical, and that in conjunction with this adjustable liquid manometer a device is provided that the angle indicates to what extent the manometer has been set, whereby the latter Display also indicates the specific gravity of the liquid.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt; es ist Abb. i die Vorderansicht einer vollständigen Vorrichtung, Abb. 2 ein Schnitt nach der Linie a,-b der Abb. i.The subject of the invention is shown in the drawing, for example; Fig. 1 is a front view of a complete device, and Fig. 2 is a section according to the line a, -b of Fig. i.

Die einander entsprechenden Teile der verschiedenen Ansichten sind mit dem gleichen Bezugszeichen belegt worden.The corresponding parts of the different views are has been assigned the same reference number.

In Abb. :r stellt i eine Grundplatte dar, die an einer Wand oder einem festen Ständer irgendwelcher Art angebracht werden kann und mit Öffnungen -- für die Befestigungsmittel ausgerüstet ist. Die zur Aufnahme einer Anzeigeflüssigkeit dienende Kammer 3 ist mit einer Nab6 4 ausgerüstet, die drehbar in der Grundplatte angeordnet und durch eine Unterlegscheibe 6 und eine Halteschraube 7 befestigt ist. Ein mit einem Zeiger 9 ausgerüsteter Arm ist mit der Kammer .3 verbunden und verschiebt sich auf einer mit Gradeinteilung versehenen Skala io an der Grundplatte zusammen. Der Arm weist einen mit dem Drehpunkt konzentrischen bogenförnügen Schlitz 8 auf. Ein Zapfen ii erstreckt sich von der Grundplatte durch diesen Schlitz hindurch und ist mit einer Mutter 13 und einer Unterlegscheibe 12 ausgerüstet, durch welche der Arm in der einen oder anderen eingestellten Lage festgeklemmt werden kann. An der Kammer 3 ist ein Arm 14 befestigt, und dieser besitzt eine Nut 15, in welcher das Manometerrohr 16 liegt. Letzteres steht an seinem unteren Ende mit dem Innenraum :[7 der Kammer 3 durch einen Kanal 18 in Verbindung. Auf diese Weise kann die Flüssigkeit in der Kammer, sobald sie unter pneumatischem Druck steht, in das Rohr 16 hineinfließen und in diesem auf eine solche Höhe steigen, daß sie den Aufschlagdruck ausgleicht. Das Rohr ist durchsichtig, um die in ihm enthaltene Anzeigesäule erkennen zu lassen, und der Arm 1:4 ist mit einer Skala versehen, welche entweder in linearen Einheiten der Tiefe oder Höhe eingeteilt ist oder eine Einteilung in anderen Werten, beispielsweise in Volumen- oder Gewichtseinheiten, enthält. An ein und demselben Arm können mehrere- Skalen vorgesehen sein, welche die verschiedenen oben angegebenen Werte anzeigen. An dem Skalaarm ist über dem Manometerrohr zum Schutze des letzteren ein Deckel ig befestigt, der ganz oder teilweise durchsichtig ist, um die Anzeigesäule und die Einteilungen der Skala erkennen zu lassen. Dieser Arm bildet zusammen mit seiner Skala oder seinen Skalen und dem Rohr das ganze Manometer.In Fig .: r i represents a base plate that can be attached to a wall or a fixed stand of any kind and is equipped with openings - for the fasteners. The chamber 3, which is used to hold a display liquid, is equipped with a hub6 4 which is rotatably arranged in the base plate and is fastened by a washer 6 and a retaining screw 7. An arm equipped with a pointer 9 is connected to the chamber .3 and moves together on a graduated scale io on the base plate. The arm has an arcuate slot 8 which is concentric with the pivot point. A pin ii extends from the base plate through this slot and is equipped with a nut 13 and a washer 12 by which the arm can be clamped in one or the other set position. An arm 14 is attached to the chamber 3 , and this has a groove 15 in which the manometer tube 16 lies. The latter is at its lower end with the interior: [7 of the chamber 3 through a channel 18 in connection. In this way, the liquid in the chamber, as soon as it is under pneumatic pressure, can flow into the pipe 16 and rise therein to such a height that it compensates for the impact pressure. The tube is transparent so that the display column it contains can be seen, and the 1: 4 arm is provided with a scale which is either divided into linear units of depth or height or a division into other values, for example into volume or Units of weight. Several scales can be provided on one and the same arm, which indicate the various values given above. To protect the latter, a cover is attached to the scale arm over the pressure gauge tube, which cover is completely or partially transparent so that the display column and the graduations of the scale can be seen. This arm, together with its scale or scales and the pipe, forms the entire manometer.

In den Flüssigkeitsbehälter 2,1 hinein erstreckt sich ein Rohr2o, welches durch einen biegsainen Teil 23 mit der Kammer 3 an einem Punkt oberhalb des Spiegels der Anzeigeflüssigkeit in dieser Kammer verbunden ist. Der biegsame Teil ist vorgesehen, um eine Winkelbewegung der Kammer zu ermöglichen, während der Teil 27 des Rohres innerhalb des Behälters fest stehenbleibt. Eine Druckluftpumpe --5 ist an der Kammer 3 durch ein Verbindungsstück 24 befestigt, welches ein Rückschlagventil enthalten kann. Diese Pumpe ist nur als Beispiel für irgendeine Vorrichtung angegeben, die unter Druck stehende Luft oder ein anderes Gas nach dem Rohr leitet. Auf diese Weise wird der Anzeigeflüssigkeit in der Kammer pneumatischer Druck zugeführt, so daß die Säule in dem Manometer steigt. Bei 35 in Abb. i ist ein Absperrventil an dem offenen oberen Ende i# des Manometerrohres dargestellt, das ein Entweichen der Anzeigeflüssigkeit verhindert, sobald durch einen plötzlich auftretenden Druck diese Flüssigkeit schnell in dem Rohre steigt. Dieses Ventil gestattet jedoch das Aus- und Einströmen der Luft unter normalen Arbeitsbedingungen. An der GrundpIatte i ist eine Flüssigkeitswaage 36 vorgesehen, die bei der genauen Einstellung der Grundplatte Verwendung findet.A tube 2o extends into the liquid container 2, 1 which is connected by a flexible part 23 to the chamber 3 at a point above the level of the display liquid in this chamber. The flexible part is provided to allow angular movement of the chamber while the part 27 of the tube remains stationary within the container. A compressed air pump -5 is attached to the chamber 3 by a connector 24 which may contain a check valve. This pump is given only as an example of any device that sends pressurized air or other gas down the pipe. In this way, pneumatic pressure is supplied to the indicating liquid in the chamber so that the column rises in the manometer. At 35 in Fig. I a shut-off valve is shown at the open upper end i # of the pressure gauge tube, which prevents the display liquid from escaping as soon as this liquid rises rapidly in the tube due to a suddenly occurring pressure. However, this valve allows the air to flow in and out under normal working conditions. A liquid balance 36 is provided on the base plate i, which is used for the precise adjustment of the base plate.

Infolge der drehbaren Anordnung des Manometerrohres kann letzteres in. verschiedenen Neigungen zur Vertikalen eingestellt werden, und es können durch den Zeiger 9 und die Skala io der Neigungswinkel oder andere von diesem Winkel abhängige Werte angezeigt werden. Wird der Schlitz 8 genügend lang gemacht, so kann das Manometer in die Vertikallage oder in jede beliebige Neigung gebracht werden.As a result of the rotatable arrangement of the manometer tube, the latter can be set in different inclinations to the vertical, and the inclination angle or other values dependent on this angle can be indicated by the pointer 9 and the scale 10. If the slot 8 is made sufficiently long, the pressure gauge can be brought into the vertical position or in any inclination.

Bei der Benutzung der Vorrichtung wird durch die Pumpe 25 genügend starker Druck zugeführt, um die Flüssigkeit aus dem Rohr 2o bis zum Auslaßende dieses Rohres auszutreiben. Der Auslaß ist an dem unteren Ende des Rohres vorgesehen und stellt den Spiegel dar, mit Bezug auf welchen die Höhe der Flüssigkeit in dem Behälter 21 gemessen wird. Sobald der so aufgewendete pneumatische Druck gleich der Drucksäule der Flüssigkeit oberhalb der Öffnung ist, wird ein Ausgleich des Druckes zwischen der Luft in dem Rohr und der Flüssigkeit in dem Behälter ,einerseits und der Luft in der Kammer 17 und der Anzeigesäule in dem Manometer andererseits hergestellt.When using the device, sufficient pressure is supplied by the pump 25 to drive the liquid out of the pipe 20 to the outlet end of this pipe. The outlet is provided at the lower end of the tube and represents the level with respect to which the level of the liquid in the container 21 is measured. As soon as the pneumatic pressure applied in this way is equal to the pressure column of the liquid above the opening, an equalization of the pressure between the air in the tube and the liquid in the container, on the one hand, and the air in the chamber 17 and the display column in the manometer, on the other hand, is established .

Als Anzeigeflüssigkeit wird gewöhnlich Quecksilber benutzt, dessen spezifisches Gewicht um ein Vielfaches größer ist als das der meisten Flüssigkeiten, bei denen Messungen mit dem oben beschriebenen Instrument vorgenommen werden sollen, weshalb für den gewöhnlichen Gebrauch das Manometer zweckmäßig in geneigter Stellung angebracht wird, um seine Empfindlichkeit zu erhöhen. Die Neigung beträgt bei Flüssigkeiten von spezifischem Gewicht i zweckmäßig 3o' zur Horizontalen oder 6o' zur Vertikalen, da bei diesem Winkel die Länge der Säule in dem Rohr zweimal so groß ist als die vertikale Höhe der Säule oberhalb des Spiegels in der Kammer. Die Skalaeinteilungen werden in den Werten der 1 Flüssigkeit vom spezifischen Gewicht Eins für den dazu bestimmten Winkel angebracht. Alsdann deutet die lineare Skala neben der Säule entweder die Tiefe der Flüssigkeit vom spezifischen Gewicht Eins oberhalb des Rohr- i austritts oder die Werte an, die von der Ileie und der bekannten Fläche des Behälters, wie Gewicht, Volumen usw., bei verschiedenen Flüssigkeitsständen abgeleitet sind.The display liquid used is usually mercury, the specific gravity of which is many times greater than that of most liquids for which measurements are to be made with the instrument described above, which is why the manometer is expediently placed in an inclined position for normal use in order to reduce its sensitivity to increase. The inclination for liquids of specific gravity i is expediently 3o 'to the horizontal or 6o' to the vertical, since at this angle the length of the column in the tube is twice as great as the vertical height of the column above the level in the chamber. The scale divisions are attached in the values of the 1 liquid with a specific gravity of one for the angle determined for this purpose. Then the linear scale next to the column indicates either the depth of the liquid with a specific gravity of one above the pipe outlet or the values derived from the ileia and the known area of the container, such as weight, volume, etc., at different liquid levels are.

Die angedeuteten Werte bei der Einstellung i des Manometers für Flüssigkeiten mit dem spezifischen Gewicht F-ins sind in dem Falle für Flüssigkeiten von verschiedenen Gewichten nicht richtig, und in derartigen Fällen wird die Neigung der Manometersäule geändert, i und zwar wird diese für Flüssigkeiten von geringerem spezifischen Gewichte kleiner und für Flüssigkeiten von höherem spezifischen Gewicht größer gewählt. Die geeigneten Winkel für solche Einstellungen des Manometers 1: werden durch die Gradeinteilungen auf der Skala io und den Zeiger angedeutet, und diese Gradeinteilungen werden zweckmäßig gleich in Werten des spezifischen Gewichtes oder in irgendeiner willkürlichen Skala von Gewichten, beispielsweise der Beaum6-Skala, aufgetragen. Die Gradeinteilungen können jedoch auch die Winkel angeben, die durch Berechnung oder Benutzung von Tabellen genau festgestellt werden können. Auf diese Weise kann, wenn das spezifische Gewicht der Flüssigkeit in dem Behälter bekannt ist (letzteres kann schnell durch einen einfachen Versuch festgestellt werden), durch Einstellung des Manometers in dem für dieses spezifische Gewicht angedeuteten Winkel die Tiefe der Flüssigkeit in dem Behälter oder ihre Menge oder ihr Gewicht direkt von der linearen Skala abgelesen werden. Umgekehrt kann, wenn die Tiefe oder Menge oder das Gewicht der Flüssigkeit in dem Behälter bekannt ist, das spezifische Gewicht festgestellt werden. Dann muß das Manometer und die Skala so lange verstellt werden, bis die Anzeigesäule mit derjenigen Skalaeinteilung zusammenfällt, welche diese Tiefe, Menge oder Gewicht anzeigt, worauf das spezifische Gewicht durch den Zeiger 9 auf der Skala io angegeben wird.The indicated values in the setting i of the manometer for liquids with the specific gravity F-ins are not correct in this case for liquids of different weights, and in such cases the inclination of the manometer column is changed, i and it becomes less for liquids of less specific gravity smaller and selected larger for liquids of higher specific gravity. The suitable angles for such settings of the manometer 1: are indicated by the graduations on the scale io and the pointer, and these graduations are expediently plotted equally in values of the specific gravity or in any arbitrary scale of weights, for example the Beaum6 scale. The graduations can, however, also indicate the angles that can be precisely determined by calculation or by using tables. In this way, if the specific gravity of the liquid in the container is known (the latter can be quickly determined by a simple experiment), the depth of the liquid in the container or its amount can be determined by setting the pressure gauge at the angle indicated for this specific gravity or read their weight directly from the linear scale. Conversely, if the depth or amount or weight of the liquid in the container is known, the specific gravity can be determined. Then the manometer and the scale must be adjusted until the display column coincides with that scale division which shows this depth, amount or weight, whereupon the specific gravity is indicated by the pointer 9 on the scale io.

Die mechanische Bauart des schwingbaren Manometers und des zugehörigen Winkel-oder spezifischen Gewichtsanzeigers und des Behälters für die Anzeigeflüssigkeit kann in mannigfacher Weise ausgeführt werden, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen. Es empfiehlt sich jedoch, die Behälterkammer mit dem Manometerrohr im Winkel beweg" lich anzuordnen, anstatt das Rohr und seinen Tragarm allein beweglich auszubilden, da hierdurch ein bewegliches Gelenk in der Verbindung zwischen ihm und der Kammer vermieden wird.The mechanical design of the swingable manometer and the associated one Angle or specific weight indicator and the container for the display liquid can be carried out in a variety of ways without departing from the essence of the invention. However, it is advisable to move the container chamber with the pressure gauge tube at an angle " Lich, instead of making the pipe and its support arm movable alone, because this creates a movable joint in the connection between it and the chamber is avoided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Measuring device for liquid heights, in which the liquid is expelled by compressed air from a pipe immersed in the vessel and the pressure required for this is displayed on a liquid manometer, characterized in that the manometer is arranged in a manner known per se so that it can be inclined at different angles to the vertical, so that it can be adjusted according to the specific gravity of the liquid in the vessel. Z. Measuring device according to claim i, characterized by a scale connected to the manometer, which scale can expediently be designed as an angular scale and which indicates the inclination of the measuring tube corresponding to the specific weight. 3. Measuring device according to claim i, characterized in that the manometer 1116) is rigidly connected to a chamber (3) and the chamber is rotatably arranged. 4. Display device according to claim 3, characterized in that a movable connection (14, 15) is provided between the chamber (3) and the manometer tube (2o). 5. - Measuring device according to claim i, characterized in that an automatically acting valve is provided at the upper end (at 35) , which prevents escape of the display liquid from the manometer tube, but the air contained in the tube when the display liquid column rises in the Pipe allowed to escape. 6. Measuring device according to claim i to 5, characterized in that a compressed air pump (25) is connected to the chamber. 7. Measuring device according to claim i, characterized in that the pump (25 ) is arranged and fixed on the chamber (3). 8. Measuring device according to claim 2, 3 or 5, characterized in that an arm (9) is connected to the manometer or the chamber and is movable therewith so that it serves as a pointer which moves in front of the scale. G. Measuring device according to claims 1 to 3 or 5, characterized in that the arm (9) connected to the manometer or the chamber has a slot (8) concentric with the center of the angular movement of the manometer, through which clamping devices (11, 12, 13) pass through, which allow the mounting of the pressure gauge at certain inclinations. ok Measuring device according to claim i, characterized in that the manometer tube contains a light indicating liquid and the chamber contains mercury which covers and seals the inlet end of the tube coming from the chamber.