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Dampfmesser. Die gebräuchlichen Mündungs- oder Schwimmerdampfmesser
geben weder das Gewicht noch das -Volumen richtig an, und es muß die Angabe, um
den einen oder anderen Wert zu erhalten, entweder mit dem Wurzelwert des jeweiligen
spezifischen Gewichts oder mit dessen Reziprokem multipliziert werden. Bei gesättigtem
Dampf ist diese Berichtigung verhältnismäßig einfach, weil hierbei genügend genau
die Proportionalität zwischen Druck und spezifischem Gewicht vorausgesetzt werden
kann. Es wird daher der Hub eines Druckindikators entweder auf dem aufgenommenen
Diagramm mit verzeichnet oder mittels eines Multiplikationsgetriebes zur unmittelbaren
richtigen Aufzeichnung verwendet. Dies genügt aber nicht bei überhitztem Dampf,
weil hierbei auch die Temperatur berücksichtigt werden muß. Man muß deshalb entweder
auch die Temperatur aufzeichnen lassen oder sie bei selbsttätiger Berichtigung mitbenutzen.
Das letztere geschah nun nach den bisher bekannten Vorschlägen dadurch, daß man
eine Temperaturmeßvorrichtung elektrisch oder mechanisch das Gesamtergebnis berichtigen
ließ. Gemäß vorliegender Erfindung wird nun der entweder direkt aufgezeichnete oder
in ein Multiplikationsgetriebe weitergeleitete Hub des Druckindikators mit einem
Thermostaten derart verbunden, daß er entsprechend der wechselnden Temperatur auf
mechanischem Wege unmittelbar eine dem spezifischen Dampfgewicht entsprechende Berichtigung
erfährt. Dies wird insbesondere durch eine auf folgender Überlegung beruhende Vorrichtung
erreicht. Bekanntlich besteht bei dem Sättigungszustand genügend genau eine Beziehung
zwischen Druck und Temperatur derart, daß ersterer proportional der vierten Potenz
der letzteren ist. Erfindungsgemäß wird nun der Thermostat erstens so ausgebildet,
daß sein Hub in derselben Beziehung zur Temperatur steht, und- zweitens mit dem
Druckindikator mittels einer kinematischen Kette so in Verbindung gebracht, daß,
solange beide Teile nach demselben Gesetz in Abhängigkeit von der Temperatur arbeiten,
der Hub des Druckindikators unverändert bleibt. Sobald aber beim Verlassen des Sättigungszustandes
der Hub des Indikators einem anderen Gesetz folgt, unterliegt er dem Einflusse des
Thermostaten und wird entsprechend der Temperatur verändert.
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Auf der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Ein starrer Stab Mi, M2, (Abb. i) ist an seinem Ende Ml gelenkig auf
den Hubstift des Indikators gestützt, so daß dieses Ende dem Indikatorhub lan entsprechend
gehoben oder gesenkt wird. Das andere Ende M2 des Stabes Ml, M2 wird gleichfalls
gelenkig mit dem Hubstift eines Thermostaten verbunden und dadurch unter den Einfluß
eines der Dampftemperatur entsprechenden Hubes ht gebracht, jedoch im umgekehrten
Sinne, d. h. bei Anstieg der Temperatur wird M2 gesenkt, bei Abfall gehoben. -Wirken
diese beiden ebenen Drehbewegungen gleichzeitig, so wird immer irgendein Punkt M
des Hebels Ml, M" der als momentaner Drehpunkt dient, in Ruhe bleiben. Richtet man
nun den Thermostaten so
ein, daß sein Hub der auf ihn wirkenden
Dampftemperatur nach demselben physikalischen Gesetz folgt, wie der Druck bzw. das
spezifische Gewicht sich bei der entsprechenden Temperatur verhält, so wird der
Punkt 31
des Hebels als unveränderlicher Drehpunkt dienen, solange der Dampf
gesättigt ist. Erst bei Eintritt in das Überhitzungsgebiet wird auch dieser gedachte
momentane Drehpunkt 111 eine solche Verschiebung erfahren, daß der abwärts wirkende
Hub des Thermostaten einen entsprechend größeren Einfluß gewinnt, d. h. die Anzeige
des Indikators wird entsprechend der Verminderung des spezifischen Dampfgewichtes
korrigiert, bevor diese Anzeige mit den übrigen Faktoren der Dampfmessung zusammen
wirkt.
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Den kleinen Fehler, der dadurch entsteht, daß die beiden den Hebel
1l11, 11, drehenden Hubstifte nicht immer tangential, also senkrecht zum Hebel,
sondern immer in der gleichen Richtung angreifen, kann man dann vernachlässigen,
wenn der drehende Hub im Verhältnis zur Hebellänge klein gewählt wird. Dieser Vorgang
ist durch Abb. i dargestellt. Der iln Falle des Sattdampfes unveränderte Hub des
Druckindikators wird an einem Punkt NF des Hebels im entsprechenden festen Hebelverhältnis
1l N : Il, 111 verkleinert vermittels einer Geradführung G und ei-ler
Stange S zur Wirkung gebracht, wobei 11 in diesem Falle als unveränderlicher Drehpunkt
dient. Bei Überhitzung dagegen wird in der oben geschilderten Weise der Hub des
Thermostaten dem Hub des Druckindikators entgegen wirken.
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Diese Wirkung wird durch entsprechende Gestaltung des Thermostatenelementes
erreicht. Zur Verwendung kommt ein aus zwei in der Ruhelage gespreizten bimetallischen
Stäben bestehender Wärmeaufnahmekörper. An dem oberen freien Ende dieser Stäbe,
die bei Erwärmung ihren Spreizwinkel verkleinern, ist eine Hebelschere gelenkig
angebracht, die bei gegenseitiger Näherung der Stabenden eine Steilstellung einnimmt,
wobei die freien Enden der Schere einen gebogenen, mit Hubstift versehenen Teller
T heben (s. Abb. 2). Bei diesem gegen das Innere des Thermostaten hin gebogenen
Teller ist nach sorgfältigen, von amtlicher Stelle ausgeführten Versuchen der Stifthub
fast proportional der Temperatur, die auf das Thermostatenelementwirkt. Um den Temperaturhub
lrf dem oben genannten Gesetze für den Verlauf des Druckes bzw. des spezifischen
Gewichtes als Funktion der Temperatur anzupassen, ist die in Abb. 3 dargestellte
Ausbildung des Tellers T nötig, dessen Ouerschnitt in diesem Falle statt eines Konkavbogens
über dem Durchmesser zwei Konvexbogen über dem Radius zeigt. Diese Tellerform bewirkt,
daß, entsprechend jenem Exponentialgesetze, det Hub 'sich mit der Temperatur zunächst
langsam und darauf immer stärker vergrößert. In Abb. 4 endlich ist schematisch die
Gesamtanordnung dargestellt. Es bedeuten: R die Rohrleitung, durch die der Dampf
vcr Eintritt in den eigentlichen Dampfmesser strömt, I den Indikator, dessen Hub
dem Dampfdruck entspricht, Th den Thermostaten, der im Dampfstrom steckt und dessen
Hul) der Dampftemperatur entspricht. Die übrigen Bezeichnungen entsprechen denjenigen
der Abb.i.