-
Verfahren zur Bestimmung strömender Wassermengen. Die meisten bekannt
gewordenen und in der Praxis zur Anwendung gekommenen Verfahren zur Bestimmung strömender
Wasserm#engen beruhen auf Gesch-,vindigkeitsmessiingen in einem bestimmten Querprofil
oder auf der Herstellung bekannter Abflußverhälnisse nach den Regeln der Hydraulik.
-
Auf ganz anderer Grundlage beruht das chemische Wassermessungsverfahren
nach Iterson und Boucher-Mellet; das u.a. in der schweizerischen Bauzeitun.g, Bd.
62, S. _#o bis 52, Bd. 66, S. 97 bis ioo und
Bd. 66, S. :2 11 bis 2 13 beschrieben ist. Es ist seinem Wesen nach
ein Mengenvergleich, den man in der Weise durchführt, daß man eine Chlorsalzlösung
während einiger Zeit ganz gleichmäßig dem Wasserlauf zuführt und dann an Proben
dieser Salzlösung einerseits und des #Vassers, vor und nach Zuführung der Lösung
anderseits durch chemische Analyse das Mischungsverhältnis zwischen der bekannten
Sekundenmenge der zugeführten Salzlösun,g und der unbekannten Abflußmenge des Wasserlaufes
feststellt. Die Analyse selbst beruht auf der Bestimmung des Chlorgehaltes der verschiedenen
Proben nach dem volumetrischen Tit-rationsverfn!hren von M o h r (s. schweizerische
Bauzeitung Bd. 6:2, S. 51, r echte Spalte oben). Dabei kann der Endpunkt
der Titration durch die Verfärbung eines der Lösung zugesetzten Indikators oder
durch 2##bnahine ihres elektrischen Leitvermögens infolge des Ausfällens der Chloridsalze
ermittelt werden. Auch ein Wass,ermessungsverfahren mit Farblösungen, beiwelcheinmandasMischungsverhältnis
'bzw. die Verdünnung der dem Wasser beigefügten Farblösung auf optischem Wege feststellt,
ist bekannt. Dieses Verfahren hat aber wie alle kolorimetrischen Verfahren entweder
einen sehr eng begrenzten Meßbereich oder eine sehr beschränkte Genauigkeit und
wird daher in der Regel nicht selbständig, sondern nur als Ergänzung deschemischen
Wassermessungsverfahrens, namlich zur Anstellung eines sogenannten Vorversuches,
benutzt.
-
Die chemische Wassermessung ist, auch bei sonst für ihre Anwendung
günstigen Voraussetzungen, mit großen Umständlichkeiten verknüpft und erfordert
hinsichtlich der vorzunehmenden Titrierungen ein erhebliches Maß manueller Geschicklichkeit
und chemischer Vorkenntnisse. Beispielsweise darf für die Titration der Chlorgehalt
der Proben weder zu groß noch zu klein sein und es ist daher ineist nötig, daß man
die Proben des gesalzenen und besonders des ungesalzenen Wassers vor der Titrierung
erst durch Ein-dampfen gehaltreicher macht, während umgekehrt die Probe der Salzlösung
selbst durch Verdünnen mit destilliertem Wasser in ihrem Chlorg,ehalt vermindert
werden muß. Außerdem muß die Titration für eine ganze Menge von Proben, die teils
an verschiedenen Stellen, teils zu verschiedenen Zeiten entnommen sind, durchgeführt
werden, damit man genügende Sicherheit. dafür hat, daß sowohl eine
innige
Mischung zwischen Salzlösung und Wasser wie auch der Beharrungszustand des Mischungsverhältnisses
eingetreten ist.
-
Gegenüber den vorgenannten bekannten Verfahren der Wassermessung ist
das den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende Verfahren zur Bestimmung strömender
Wassermengen dadurch gekennzeichnet, daß der zu bestimmenden Wassermenge während
der Messung kontinuierlich eine bestimmte Sekuddenmenge eines wasserlöslichen, elektrisch
leitenden Mittels zugefügt wird und zwecks Bestimmung des Mischungsverhältnisses
der Ohmsche Widerstand der hierbei entstandenen Mischung in Beziehung gesetzt wird
zum Ohmschen Widerstand von gleichartig zusarnmengesetzten Mischungen mit bekannten
Mi-schungsverhältnissen ähnlicher Größenordnung und von im wesentlichen gleicher
Temperatur wie die entstandene Mischung.
-
Die mechanischen Hilfsmittel zur Durchführung dieses Wassermessungsverfahrens
sind bekannt. Zur kontinuierlichen Beifü-Z, Clung, des leitenden Stoffes zum Wasserlauf
kann eine der bekannten Einrichtungen dienen. Die Herstellung,der zum Vergleich
z' nöticsen Mischtin-en mit bekannten Mischun-sverhältnissen ist an keine bestimmten
Einrichtungen gebunden, sondern mit den einfachsten handwerksmäeigen Hilfsmitteln
durchführbar. Für die Messung des Ohmschen Widerstandes endlich kann irgendeine
der für die Messungdes Widerstandes bzw. des Leitvermögen,s wässeriger Lösungen-
bekannten Methoden und Einrichtungen unter Verwendung von Schwachstrom oder Starkstrom
gebraucht werden.
-
Von Bedeutung für das vorliegende Messungsverfahren sind die beiden
Eigenschaften wässeriger Lösungen, daß ihr Leitvermögen erstens stark von der Temperatur
abhängt und zweitens nicht linear mit der Konzentration wächst. Beide Einflüsse
werden bei dem Verfahren, das nur relative Widerstandsmessungen erfordert, dadurch
unschädlich gemacht, (laß man die Widerstände von Mischungen ähnlicher Größenordnung
und ungefähr gleiäer Temperatur miteinander in Beziehung bringt. Die Gleichheit
der Temperatur läßt sich beispielsweise dadurch erzielen, daß man die verschiedenen
Vergleichsmischungen in ein gemeinsames Temperaturbad einsetzt, wobei als Temperaturbaddas
strömende Wasser das ist die eine der Vergleichsmischungen: selbst dienen kann.
Wird diese Mischung durch absatzweise Hinzufügung kleiner Mengen des elektrisch
leitenden Stoffes nach und nach gehaltreicher gemacht und jedesmal der Widerstand
bestimmt, so kann man mit aller wünschenswerten Genauigkeit das zu dem im Wasserlauf
gemessenen Widerstand gehörige Mischun,-sv#rhältnis festlegen.
-
Das neue Verfahren der Wassermessung hat insbesondere gegenüber der
wesensverwandten chemischen Wassermessung folgende hauptsächliche Vorteile: Widerstandsmessungen
gehören zu den einfachsten physikalischen Messungen und erfordern bei geeigneter
Apparatur keine Vorkenntnisse und keine manuelle Geschicklichkeit.
-
Die Widerstandsmessung gibt die empfindlichste Anzeige über das Maß
der Beifügung eines elektrisch leitenden Stoffes zum Wasser und übertrifft in dieser
Hinsicht alle chernischen Methoden bei weitem. Insbesondere das Verfahren von K
o h 1 r a u s c h mit der Wheatstone - Kirchhoffschen Telephonmeßbrücke
gestattet bei geeigneter Meßanordnung eine Genauigkeit der Bestimmung des Mischungsverhältnisses,
die nichts mehr zu wünschen übrig läßt.
-
Hinsichtlich der Auswahl des dem Wasser auszusetzenden elektrisch
leitenden Mittels hat man -unter den Salzen, Säuren und Basen eine viel größere
Freiheit als bei der chemischen Methode und kann daher von Fall zu Fall den bequemst
erhältlichen oder billigsten Stoff verwenden.
-
Die Widerstandsmessun#gen können bei Verwendung geeigneter Elektroden
im fließenden Wasser selbst vorgenommen werden, so daß man mühelos die Konstanz
der Mischung nach Zeit und Ort feststellen kann.