DE423006C - Gasmesser fuer grosse Gebrauchsmengen - Google Patents

Description

• Gasmesser für große Gebrauchsmengen. Die Erfindung bezieht sich auf Gasmesser für große Verbrauchsmengen, bei denen im Gasstrom durch Anordnungen, wie z. B. eine Pitotröhre, ein Druckunterschied erzeugt wird, der nun durch Einstellung eines Schwimmers und eines von diesem gesteuerten Ventils eine bestimmte Wassermenge abmißt, die dem zu ermittelnden Gasverbrauch entspricht. Ein derartiger Gasmesser soll nach der Erfindung so angeordnet werden, daß bei Verwendung eines Differentialglockenmanometers der auf gleichbleibendem Flüssigkeitsstand gehaltene, das Meßwasser liefernde Behälter oberhalb des Manometers angeordnet ist, während das den Abfluß regelnde Ventil an einer an der Glocke zu befestigenden Stange sich befindet. Das ergibt eine sehr einfache Ausführungsart. Das Ventil stellt dabei zweckmäßig einen Drehkörper dar, dessen senkrecht zur Achse liegende Querschnitte proportional sind der Ouadratwurzel aus dem Abstand des betreffenden Querschnittes vom oberen Ventilende aus.
• In der beiliegenden Zeichnung ist in Abb. i der Gasmesser schematisch dargestellt. Er umfaßt zunächst ein Rohr A, durch das das zu messende Gas strömt, und das mit einer Einschnürung versehen ist, so daß es nach beiden Seiten hin sich trichterförmig erweitert, weiter einen teilweise mit Wasser gefüllten Tauchbehälter B mit einer darin befindlichen Tauchglocke C. Der Tauchbehälter B ist mit einem Wassereinlaßventil D versehen. In der Einschnürung des Gasdurchflußrohres A ist eine Pitotröhre angebracht, die durch Rohrleitungen E und F mit dem Raum unter der Tauchglocke C und mit dem Raum über dieser verbunden ist. Dem Behälter läuft durch ein Füllrohr H dauernd Wasser zu; die Zuflußmenge wird durch das Ventil D geregelt, dessen Durchlaß durch ein Tauchrohr 1 mit dem unteren Teil des Tauchbehälters B verbunden ist. Das Gewicht der Tauchglocke C und des Ventils D ist teilweise durch einen Waagebalken mit Gegengewicht ausgeglichen. Das Wasser im Tauchbehälter B wird durch .einen Überlauf 1 auf einer bestimmten Oberfläche erhalten, ,wodurch die untere Öffnung der Tauchglocke C abgeschlossen wird; das zu messende Wasser läuft aus einem Rohr K einem Wassermesser beliebiger Art L zu. Das Ergebnis der Messung wird auf einer Trommel M ständig aufgezeichnet, die durch ein Uhrwerk mit gleichbleibender Geschwindigkeit gedreht wird.
• Abb. a zeigt in vergrößertem Maßstab das Ventil D.
• Die Wirkungsweise ist die folgende: Unter dem Einfluß der Gasströmung im Rohr A wird an den Mündungen der Rohre E und F ein Druckunterschied h erzeugt, der durch die Formel ausgedrückt werden kann. Hier ist d das spezifische Gewicht des Gases, L' die Strömungsgeschwindigkeit des Gases in der Einschnürung der Leitung, g die Erdbeschleunigung und h eine Konstante, die von der Form und der Natur der Leitung abhängig ist.
• Das Gas hat im allgemeinen. eine vergleichsweise konstante Dichtigkeit; man kann demnach in der Praxis den Faktor d vernachlässigen, so daß also h. als proportional mit dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit des Gases und demnach auch mit dem OOuadrat des Gasverbrauchs angesehen «erden kann, da die Gestalt des Rohres A konstant ist.
• Unter dem Einfluß der Druckdifferenz h taucht die Glocke C empor und nimmt eine Gleichgewichtsstellung ein, in der der ausgetauchte Inhalt der Glocke gleich ist der aus dem Innern des Schwimmers verdrängten Wassermenge, wenn die äußere Wasseroberfläche gleichbleibt.
• Das Ventil D ist unverrückbar mit der Tauchglocke C verbunden. Sein Ventilsitz gestattet den Durchfluß einer bestimmten Wassermenge bei gleichbleibendem Wasser-. zufluß. Gibt man dein Ventil D eine geeignete Form, so kann man erreichen, daß der Wasserdurchfluß proportional ist denn Kerbrauch an Gas. 2lan braucht also nur den Wasserdurchfluß zu messen und aufzuzeichnen, um die durch das Rohr .4 strömende Gasmenge zu ermitteln.
• Die Form, die das Ventil D erhalten muß, um dieser Bedingung zu genügen, wird nach folgenden Gesichtspunkten festgelegt. Es bezeichnet Q den Gasverbrauch, R den Radius des Ventilsitzes, y einen variablen Radius des Stempels des Ventils D und _r die Größe dieses Radius an der Basis. Ist die Tauchglocke C zylindrisch, so sind die senkrechten Verschiebungen des Ventilstempels D, der mit der Glocke unverrückbar verbunden ist, proportional der durch die Pitotröhre der Glocke mitgeteilten Ladung, also proportional mit 01.
• Es folgt daher der variable Querschnitt (R=-y2) muß proportional sein Q ; 2. die vertikale Verschiebung des Ventilstempels, also die Größe x, ist proportional Q2, also proportional der Größe (R'-y2)1.
• Demgemäß stehen x und y in einer Beziehung miteinander, die dargestellt werden kann durch die Formel K (R- - y=) - K'Tl x.
• K und K' sind Konstanten, so daß daraus folgt: x-K" (yl-2R=,y2+R'), also eine biquadratische Gleichung, die zwei svinmetrische Parabeln mit Bezug auf die Achse von x darstellt. Die Abb. 2 läßt die t-:eiden parabolischen Bogen erkennen, die die Gestalt des Ventilstempels D bestimmen.
• Es ist ersichtlich, daß der Ventilstempel D von (lein zufließenden Wasser einen Druck erfährt, der mit der Größe der Durchflußöffnung sich ändert, und diese Einflüsse können die Gleichgewichtsbedingungen der Tauchgloclce C beeinflussen. In Wirklichkeit ist aber die zufließende Wassermenge gering. Das Ventil P ist nur klein, und die Füllung des Zuflußbehälters von gleichbleibender Oberfläche ist sehr klein, so daß man jene .*Siderungeii vernachlässigen kann. Sie können indessen berücksichtigt werden, indem man entweder die Gestalt des Ventilstempels entsprechend ändert oder indem man dem Waagebalken eine besondere Form gibt, vermöge derer der Hebelaren sich ändert, an dem das Gegengewicht wirkt.
• Das Durchflußrohr .l mit Einschnürung kann unter Umständen durch ein Diaphragma oder ein @-enturirohr ersetzt werden, das eine ähnliche Wirkung hat. Auch kann die Form des Schwimmers C geändert «-erden, da ja auch von ihr diejenige des Ventilstempels D abhängt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gasmesser für große Verbrauchsmengen, bei dem der im Gasstrom durch Anordnungen, wie z. B. eine Pitotröhre, erzeugte Druckunterschied dazu benutzt wird, durch Einstellung eines Sch-%vimmers und eines von diesem gesteuerten Ventils eine Wassermenge abzumessen, die dem zu ermittelnden Gasverbrauch entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Differentialglockenmanometers (C) der auf gleichbleibendem Flüssigkeitsstand gehaltene, das -.Meßwasser liefernde Behälter oberhalb des Manometers (C) angeordnet ist und daß das den Abfluß regelnde Ventil (D) an einer an der Glocke (C) befestigten Stange sich befindet.
2. 2. Gasmesser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (D) einen Drehkörper darstellt, dessen senkrecht zur Achse liegende Querschnitte proportional sind der OOuadratwurzel aus dem Abstand des betreffenden Ouerschnittes vom oberen Ventilende.