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Vorrichtung zum messen geringer Drucke oder geringer Druckunterschiede.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen geringer Drucke oder geringer
Druckunterschiede, bei der Meßfehler vermieden werden, die z. B. durch die Adhäsion
der Meßflüssigkeit in den Wandflächen des Meßgerätes, durch die Oberflächenspannung
u. dgl. entstehen könnten. Die zu vergleichenden Drucke wirken auf die Oberfläche
'Von geeigneten, in kommunizierenden Behältern befindlichen Flüssigkeitssäulen
ein; gemäß der Erfindung wird der eine der Behälter dein anderen gegenüber in seiner
Höhenlage einstellbar angeordnet, derart, daß der Flüssigkeitsdrück mit denn zu
messenden .Gasdruck sich ins Gleichgewicht bringen läßt. Dieses tritt dann ein,
wenn die Flüssigkeitshöhe in dem feststehenden Behälter ihre-,ursprüngliche, durch
eine Marke gekennzeichnete Höhe erreicht hat. Bei dieser Einrichtung erfolgt die
Messung stets bei gleicher Höhenlage der Flüssigkeit in beiden Behältern, so daß
etwaige Ungenauigkeiten in der Form der Gefäße selbst ausgeglichen werden oder nicht
in Erscheinung treten. Außerdem gibt die Hubhöhe des Gefäßes unmittelbar in Millimetern
Flüssigkeitssäule den Gasdruck oder die Druckdifferenz an.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung
in einer schematischen Darstellung.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei
Gefäße aundb vorhanden, welche durch eine biegsame Leitung c miteinander in Verbindung
stehen. Die beiden Gefäße sind teilweise mit der Meß'-flüssigkeit, z. B. Wasser,
angefüllt. Das Gefäß a ist ein Standgefäß, welches auf der Grundplatte d der Vorrichtung
feststeht, während das Gefäß b etwa in der Mitte ein mit Innengewinde versehenes
Rohr trägt, mit welchem es auf eine drehbare, mit Gewinde versehene Säule e aufgesetzt
ist. Das Gefäß b ist z. B. durch einen daran befestigten, mit dem Gefäß a in Eingriff
befindlichen Anschlag o. dgl. p an einer Drehung verhindert, derart, daß durch Drehen
der Säule das Gefäß b gehoben und gesenkt werden kann. Die Säule e trägt an ihrem
unteren Ende ein Zahnrad f, welches durch ein zweites Zahnrad g mittels eines Handgriffes
la in Umdrehung versetzt werden kann. In dem MeßgefäB a ist eine goldene Spitze
i, fest angeordnet und außerhalb des aus einem durchsichtigen 'Material bestehenden
Gefäßes ist ein Fernrohr k o. dgl. vorgesehen, mit welchem man die Goldspitze beobachten
kann. Schließlich ist an dem Meßrohr a. noch ein Stutzen m vorgesehen, welcher an
die Druckleitung, deren Druck gemessen werden soll, angeschlossen wird. Das Gefü%
@b steht oberhalb des Wasserspiegels mit der atmosphärischen Luft in Verbindung.
Mit der Vorrichtung, welche zum Drehen der Spindel e dient, ist noch eine Anzeigevorrichtung
verbunden, z. B. kann man auf der Achse des Zahnrades feine Scheibe st befestigen,
die an ihrem Umfange mit einer Skala versehen ist und auf welcher eine Ablesung
mit Hilfe eines an der Grundplatte d befestigten Zeigers o erfolgen kann. Vorzugsweise
wird man die Skala so einrichten, daß man auf ihr die Bruchteile einer Umdrehung
der Spindel e ablesen kann, während ganze Umdrehungen dadurch kenntlich gemacht
werden können, daß man an dem Standgefäß d eine Skala q anordnet, an welcher der
mit dem Gefäß b verbundene Anschlag p entlangläuft.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende.
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Der Apparat wird mit offenem Anschlußstutzen yn zunächst wagerecht
ausgerichtet, dann wird durch Drehen der Spindel e das Gefäß b so lange gehoben
und gesenkt, bis die Spitze i ihr Spiegelbild in der Wasseroberfläche genau berührt.
Dieselt Punkt kann man mit bloßem Auge sehr genau bis auf etwa @@ mm feststellen.
Verwendet man die Ferni=o rohrlupe k dazu, so kann man sogar eine genaue Einstellung
bis auf 1/"o mm vornehmen. Der Punkt, in welchem sich die beiden Spitzen berühren,
entspricht dann der Nullage des Instrumentes. Man kann die Skalenscheibe ia auf
ihrer Achse drehbar anordnen, um nach der genauen- Einstellung des Instrumentes
die Scheibe so drehen zu können, daß ihr Nullpunkt mit dem Zeiger o zusammenfällt,
uni sie dann wieder mit ihrer Achse zu verbinden. Die Ablesung wird hierbei leichter.
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Nunmehr wird der zu messende Druck an den Stutzen in angeschlossen.
Die Folge davon
ist natürlich ein Fallen des Wasserspiegels im
Rohr a; es kann nun durch Drehen der Meßspindel wieder der frühere Wasserstand hergestellt
werden, d. h. die Einstellspitze i wieder zur Deckung mit ilircin Spiegelbild gebracht
werden. Der Betrag, um den zu diesem Zweck der Wasser-Spiegel im Behälter b gesenkt
werden müßte und der auf den Skalen q und n genau abgelesen «>erden kann, entspricht
dann dem zu messenden Druck in Millimetern Wasser-s ä tile.
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Da man bis auf hundertstel Millimeter genau einstellen und messen
kann, so kann man auch sehr geringe Druckunterschiede auf diese Weise messen. Die
Adhäsion und die Oberflächenspannung spielen keine Rolle, da die Ablesung und die
Spiegelung in einer ebenen Flüssigkeitsfläche erfolgt. Sonstige schädliche Einflüsse,
etwa der Temperatureinfluß, können durch Berechnung festgestellt und von dem Resultat
abgezogen werden, jedoch sind die Ausdehnungskoeffizienten des Materials, aus dem
der Apparat gebaut wird, also des Messings und des Wassers, so klein, daß die erforderliche
Berichtigung meistens unter '/"o mm bleiben wird. Der Verbindungsschlauch sorgt
für eine Dämpfung der Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels bei Druckschwankungen.
Man kann gegebenenfalls aber bei sehr stark schwankendem Druck durch Einbau von
Hindernissen in den Schlauch oder durch Zusammendrücken desselben - gegebenenfalls
auch eine stärkere Dämpfung hervorbringen.
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Wenn das Gefäß b mit der atmosphärischen Luft in Verbindung steht,
wird der Druck des bei m eintretenden Gases gegenüber der atmosphärischen Luft gemessen.
Man kann die Einrichtung aber auch zum Messen von kleinen Druckdifferenzen verwenden,
indem man den einen Druck an den Stutzen in und den zweiten Druck an den Stutzen
r des Behälters b anschließt, wobei sich dann, je nachdem ob der stärkere oder geringere
Druck an den Stutzen in angeschlossen ist, ein Sinken oder ein Steigen der Wassersäule
im Behälter a. bemerkbar macht, worauf dann die Messung in der vorher angegebenen
Weise durch Heben oder Senken des Behälters b erfolgen kann.
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Natürlich kann man die Vorrichtung im einzelnen auch anders restalten,
so kann man zum Heben oder Senken des einen Meßgefäßes auch beliebige andere Mittel
verwenden. Die Form der :M eßgefäße ist eine beliebige, ebenso wie auch als Meßflüssigkeit
eine andere Flüssigkeit als Wasser Verwendung finden kann.
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Die Spitze i wird, wie bereits erwähnt, vorzugsweise aus Gold hergestellt,
damit sie von der Meßflüssigkeit nicht angegriffen wird und auch gut zu sehen ist,
man kann sie aber natürlich auch aus irgendeinem anderen geeigneten Stoff herstellen,
auch ist ihre Form und die Art ihrer Befestigung im Meßrohr beliebig. Es empfiehlt
sich jedenfalls, diese zur Bestimmung der Höhenlage des Wasserspiegels dienende
Einrichtung mit einer scharfen Spitze zu versehen, um eine möglichst genaue Messung
zu ermöglichen.
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Handelt es sich um das genaue Messen hoher Drucke, so wird an den
Stutzen r ein bekannter, etwas niedrigerer oder höherer Druck angeschlossen und
dann durch die Vorrichtung die Differenz festgestellt, die zu dem bekannten Druck
zuzuzählen oder von ihm abzuziehen ist.
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Natürlich kommt der Einstellung des Behälters b eine Einstellung
des 1a eßbehälters a in jeder Beziehung gleich.