DE375676C

DE375676C - Differentialmanometer

Info

Publication number: DE375676C
Application number: DEH86836D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-09-02
Filing date: 1921-09-02
Publication date: 1923-05-17

Description

Differentialmanometer. Die Erfindung bezieht sich auf ein Differentialmanometer, das mit einer sogenannten Drosselscheibe oder einem Venturirohr zusammen zum Messen von strömenden Dampf-, Luft-, Gas- oder Flüssigkeitsmengen verwendet wird. Bei den bisher bekannten Einrichtungen wird dazu unter anderem als Differentialmanometer ein U-förmiges, mit Quecksilber gefülltes Rohr verwendet, dessen beide Schenkel mit je einer Seite der Drosselscheibe oder des Venturirohres durch Rohrleitungen verbunden sind. Aus dem Höhenunterschied des Quecksilbers in den beiden Schenkeln des U-Rohres läßt sich mit ziemlicher Genauigkeit der Dampfverbrauch errechnen (vgl. »Hütte«, 2i. Auflage, II. Teil, S. 326). Der Stand des Quecksilbers läßt sich aber nur durch Augenschein aus kürzerer Entfernung ablesen. Von höherem Wert sind aber weithin sichtbare und aufschreibende Instrumente.
Die weithin sichtbare Anzeige und Aufzeichnung des Quecksilberstandes soll die vorliegende Erfindung bezwecken. Die Zeichnung veranschaulicht in Abb. i, 2 und 3 je eine Ausführungsart. In allen drei Abbildungeil bedeutet a, b, c das U-förmige Gefäß finit der elektrisch leitenden oder leitend gemachten Meßflüssigkeit d (schraffiert). e und f sind Leiter für den elektrischen Strom, die flüssigkeitsdicht und, gegen das U-förmige Gefäß elektrisch isoliert, in das letztere eingeführt sind. Die beiden Leiter sind außerdem gegeneinander und gegen den den Schreibstift und Zeiger tragenden Teil i elektlfisch isoliert. g und h sind Verbindungsrohrleitungen zwischen dein U-förmigen Gefäß und der Drosselstelle. Die Rohrleitung ä ist in der Stromrichtung vor und die Rohrleitung h hinter der Drosselstelle angeschlossen. Bei den Ausführungsbeispielen nach Abb. i und 2 sind die Längen der elektrischen Leiter e und f so bemessen, daß im Beharrungszustand die Spitze des einen Leiters gerade die Meßflüssigkeit berührt, während die Spitze des anderen Leiters möglichst dicht über der Ä-Ießflüssigkeit stellt. Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 sind die L eitungeil so bemessen, daß ini Beharrungszustand beide Spitzen der Leiter möglichst dicht über der Nleßflüssigkeit stehen. Bei den Ausführungsformen nach Abb. i und 2 fließt ini Beharrungszustand durch den Leiter f, die Leitung k, das Solenoid 1, den Strolnerzeilger in und die @Ießflüssigkeit d ein elektrischer Strom. Durch (Liesen Strom \\-irrl der Eisenkern p in (las Solenoid 1 hineingezogen. Die Liraft, niit der der Eisenkern in (las -;olenoi(1 hineingezogen wird, wird durch das Gewicht o ausgeglichen, so daß dadurch keine Bewegung des Schreibstifthalters i. entsteht. Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Abb. 2 ist folgende: Verringert sich beispielsweise der Differenzdruck q durch Abnahme der Durchflußnienge, so wird die Spitze des Leiters f aus der Meßflüssigkeit heraustauchen und den durch das Solenoid 1 fließenden Strom unterbrechen, die Anziehungskraft des Eisenkernes p wird aufgehoben, und der Schreibstiftträger i wird durch die Wirkung des Gewichtes o um seinen Drehpunkt gedreht. Dadurch wird der Leiter f in das Schenkelrohr a gedrückt und in die Meßflüssigkeit getaucht, wodurch der Stromkreis über f, k, 1, na, x, d wieder geschlossen wird. Der Eisenkern wird wieder in das Solenoid gezogen, und der Schreibstiftträger i kommt wieder zum Stillstand. Erhöht sich der Druckunterschied q durch Vergrößerung der Durchflußmenge, so berührt die Meßflüssigkeit die Spitze des Leiters e, und es wird ein Stromkreis über e, die Leitung s, das Solenoid f, die Stromduelle »a, die Leitung it und die Meßflüssigkeit d geschlossen. Dadurch wird der Eisenkern it in das Solenoid t gezogen. Da nun beide Eisenkerne an dein Schreibstiftträger i ziehen, so wird die Wirkung des Gewichtes o überwunden, der Schreibstiftträger i dreht sich um seinen Drehpunkt und zieht den Leiter e wieder aus der Meßflüssigkeit heraus, der Stromkreis über e, s, t, in, ya, d wird wieder unterbrochen und damit die Allziellungskraft des Eisenkernes it wieder aufgehoben. Der Sclireibstiftträger i kommt wieder zur Ruhe. Der Schreibstiftträger i und finit diesem der Schreibstift v folgt also genau der Bewegung der Meßflüssigkeit ini Schenkel a, und der Schreibstift zeichnet auf der Schreibtrommel eine dein Differenzdruck entsprechende Kurve auf. Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Abb. i ist folgende: Erhöht sich beispielsweise der Differenzdruck q durch Zunahme der Durchflul.4-menge, so wird die Spitze des Leiters f aus der Meßflüssigkeit austauchen und den durch das Solenoid l fließenden Strom unterbrechen, die Anziehungskraft des Eisenkernes p wird aufgehoben, und der Schreibstiftträger i wird durch (las Gewicht o um seinen Drehpunkt gedreht. Dadurch wird der Tauchkörper r in die Meßflüssigkeit gedrängt, und die Meßflüssigkeit wird in den beiden Schenkeln des U-förmigen Gefäßes höher gedrängt, so lange, bis die Meßflüssigkeit die Spitze des Leiters f «-leder berührt und den Stromkreis über das Solenoid 1 wieder schließt. Dadurch wird der Eisenkern wieder angezogen, und die Bewegung des Schreibstiftträgers mit dein Tauchkörper wird wieder unterbrochen, die Oberfläche der Meßflüssigkeit stellt wieder still, und es tritt wieder ein Beharrungszustand ein. Verringert sich nun durch Verniinderung der Durchflußmenge der Druckunterschied q, so steigt die Meßflüssigkeit im Schenkel e und berührt die Spitze des Leiters e. 1--s wird dadurch ein elektrischer Stromkreis geschlossen, der vom Leiter e durch (lie Leitung s, das Solenoid t, die Stromquelle in, die Leitung n und die Meßflüssigkeit d fließt und der den Eisenkern u in das Solenoid t hineinzieht. Da nun beide Eisenkerne all dem Schreibstiftträger i ziehen, so wird die Wirkung des Gewichtes o überwunden, und der Schreibstiftträger i wird tun seinen Drehpunkt verdreht. Damit wird auch der Tauchkörper r aus der Meßflüssigkeit herausgezogen, die Meßflüssigkeit sinkt in beiden Schenkeln des U-förmigen Gefäßes, und der Stromkreis über e, s, t, in, it, d wird an der Spitze des Leiters e wieder unterbrochen und damit auch die Kraft am Eisenkern u wieder aufgehoben. Da jetzt wieder Gleichgewicht am Schreibstiftträger i herrscht, so kommt dieser wieder zur Ruhe. Diese Vorgänge wiederholen sich bei jeder Änderung des Druckunterschiedes q. Es entspricht somit jedem Druckunterschied eine bestimmte Stellung des Schreibstiftträgers i und somit auch der mit dem Sehreibstiftträger fest verbundenen Schreibfeder v, die auf der Schreibtrommel eine dem Dampfverbrauch entsprechende Kurve aufzeichnet. Die bei diesen beiden Ausführungsarten verwendeten Solenoide können auch durch irgendeine andere Kraftquelle ersetzt werden, die durch die Stromkreise über die Spitzen der Leiter e und fein- oder ausgeschaltet werden. Z. B. können durch die Wirkung der Stromkreise die Kupplungen eines durch Uhrwerk oder Transmission angetriebenen Wechselgetriebes ein- und ausgeschaltet werden, oder es kann ein Steuerschieber eines durch Flüssigkeitsdruck bewegten Kolbens durch die elektrischen Ströme bewegt werden, oder es kann ein Elektromotor unter Zwischenschaltung von elektrischen Hilfsschaltern in der einen oder anderen Richtung eingeschaltet werden, oder es kann endlich durch die über die Leiter e und f fließenden Ströme ein Elektromotor direkt in der einen oder anderen Richtung angetrieben werden. Die Wirkungsweise dieses direkt angetriebenen Motors soll nachstehend am Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 beschrieben werden. Tritt durch Vergrößerung der Durchflußmenge eine Vergrößerung des Differenzdruckes q ein, so wird die Spitze des Leiters e in Abb. 3 in die Meßflüssigkeit tauchen und einen elektrischen Stromkreis schließen, der über die Leiter e, die Leitung s, die Magnetwicklung w, den Motoranker x, die Stromquelle vt, die Leitung it und die Meßflüssigkeit d fließt. Durch diesen Strom wird der Motor in Drehung versetzt und bewegt durch Kegelräder I und II und Schraubenspindel III den Schreibstiftträger i so, daß der Leiter e wieder aus der Meßflüssigkeit d herausgezogen wird. Dadurch wird der Stromkreis wieder unterbrochen, und der Motor mit dem Schreibstiftträger kommt wieder zur Ruhe. Bei einer Verringerung des Differenzdruckes q taucht die Spitze des Leiters f in die Meßflüssigkeit und schließt einen Stromkreis über die Leitung k, die Magiietschenkelwicklung y, den Motoranker x, die Stromquelle vi, die Leitung ia und die Meßflüssigkeit d. Durch diesen elektrischen Stromkreis wird der Motor jetzt gegenüber dem Vorgang bei Erhöhung des Differenzdruckes q in entgegengesetzter Richtung in Drehung versetzt und bewegt durch Kegelräder I und II und Schraubenspindel III den Schreibstiftträger i jetzt so, daß die Spitze des Leiters f wieder aus der Meßflüssigkeit heraustaucht und den Stromkreis durch den Motor wieder unterbricht. Der Motor kommt m ieder zum Stillstand, und es tritt wieder Beharrungszustand ein. Es entspricht auch bei dieser Ausführungsform jedem Differenzaruck eine bestimmte Stellung des Schreibstiftträgers i. Der Schreibstiftträger folgt also genau der Bewegung der Meßflüssigkeit, und der Schreibstift v zeichnet auf der Schreibtrommel eine der Durchflußmenge genau entsprechende Kurve auf.

Claims

PATENT-ANSPRUCIi: Differentialmanometer für Dampf-, Luft-, Gas- und Flüssigkeitsmesser, bei dem in einen der beiden Flüssigkeitsspiegel oder in jeden der beiden Flüssigkeitsspiegel der in einem U-förmigen Gefäß befindlichen, elektrisch leitenden oder leitend gemachten Manometerflüssigkeit beim Steigen und Fallen je ein elektrisch leitender Kontaktkörper hinein- oder heraustaucht und dadurch je nach dem Steigen und Fallen der Flüssigkeit j e einen elektrischen Stromkreis schließt oder öffnet, gekennzeichnet durch Hilfskräfte, die durch das Schließen und Öffnen der beiden Stromkreise eingeschaltet werden und die gegenseitige Lage von Flüssigkeitsspiegel und Kontaktkörper in dem Uförmigen Gefäß (a, b, c) so verändern, däß die vor dem Steigen oder Fallen vorhanden gewesene gegenseitige Lage zwischen Flüssigkeitsspiegel (d) und Kontaktkörper (e, f) wiederhergestellt wird, derart, daß die Kontaktkörper (e und f ) oder der den Flüssigkeitsspiegel hebende oder senkende Eintauchkörper (r) nach Maßgabe des Fallens und Steigens der Manometerflüssigkeit Bewegungen ausführt, die zur Anzeige oder Aufzeichnung des Differenzdruckes dienen.