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Röhrenfederthermometer mit Füllung aus zwei Flüssigkeiten im Tauchgefäß.
Die Erfindung betrifft Thermometer und Temperaturregler nach Art der Röhrenfedertherinoineter,
«-elche aus einem Taucher, einem elastischen ' Meßorgan, z. B. einer Membran
oder Röhrenfeder, und einer Verbin-(lungsleitung bestehen, «-elche alle finit Flüssigkeiten
gefüllt sind, deren Ausdehnung bei Erwärmung des Tauchers die Röhrenfeder auseinandertreibt
und dadurch <las Zeiger-, Schreibwerk usw. bewegt. Der Ausschlag der Röhrenfeder
entspricht bei solchen Thermometern um so genauer der Temperatur am Taucher, je
größer der Inhalt des letzteren im Verhältnis zum Inhalt der Leitung und Röhrenfeder
ist, d. 1i. je mehr die durch Teniperaturschwankungen an der Leitung und Röhrenfeder
hervorgerufene unerwünschte Ausdehnung der darin befindlichen Flüssig-
keiten
ge,eniiber der Ausdehnung der firn Taucher befindlichen Flüssigkeit ver: cliwindet.
Man kommt diesem Ziele nahe durch Verwendung möglichst enger Leitungs- und Röhrenfelder(Iuerschnitte
und beinißt die letztere nur so groß, als zur sicheren Führung der von ihr bewegten
Teile nötig ist. Ferner verwendet man zum Füllen des Systems Quecksilber, welches
von allen fliissigen Stoffen (leg kleinsten Wärineaus(lehnungslcoeffi7ienten hat,
woraus ein -roßer Taucher resultiert.
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Bei gleich großen Röhrenfedern ergibt sich für Thermometer für enge
Temperaturgrenzen ein größererTaucher als für weitere. Im ersteren Falle entstehen
häufigTauchermaße, welche die L`nterhringrmg des Tauchers an der Meßstelle sehr
erschweren, auch sind derartig große Taucher unempfindlich und teuer. Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung, durch «-elche eine wesentliche Verkleinerung des Tauchers
ohne Verschlechterung der Anzeigegr@iauigkeit erreicht wird.
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In Abb. i his 3 ist a die Röhrenfeder, «-elche durch die in an sich
bekannter Weise etwa in der Mitte des Tauchrohres endende Verbindungsleitung h finit
dem zSlindrisclien Tauchrohr c verbunden ist. Es ist bekannt, (las Innere dieses
Systems mit zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten, z. B. Quecksilber und Äther, zu
füllen und hierbei einen Rauin frei zu lassen, der von (lein verdampfenden Äther
erfüllt wird. Gemäß der Erfindung wird der vom Quecksilber frei gelassene Rauni
von der zweiten Flüssigkeit, die als .@u#<leluiungstlüssigl:cit dient, völlig
erfüllt. Wählt nian die beiden Flüssigkeiten so, daß sie möglichst verschiedenes
spezifisches Gewicht haben - in dem Beispiel verhalten sich die spezifischen Gewichte
wie 18 : i - so wird bei der ain sich bekannten Taucherform und dem Füllungsverhältnis,
wie dargestellt, ein l"bertreton der Zusatzflüssigkeit e in die Leitung au.,geschlossun,
ganz gleich, welche von Beiden 1# lüssigkeiten die schwerere ist. Wird derTaucher
erwärmt, so (lehnen sich der :Wier und das Quecksilber aus, und zwar ersterer etwa
siebenmal mehr, als letzteres, ohne in drni gewünschten Meßbereich zu verdampfen.
Da aber in der Leitung und Röhrenfeder
nur Quecksilber ist wie bei
den Thermometern bekannter Bauart, so verschlechtern die Temperatureinflüsse an
den genannten beiden Teilen die Anzeigegenauigkeit bei dem Thermometer nach der
Erfindung trotz des kleineren Tauchers nicht mehr als bei einem Thermoineter bekannter
Bauart. Ein Tauchrohr des letzteren ist in Abb.4 dargestellt, und zwar im gleichen
Größenverhältnis wie Abb.3. Ein Vergleich beider Abbildungen zeigt den wesentlichen
Längenunterschied beider Taucher, wobei Quecksilber und Äther als Füllflüssigkeiten
angenommen wurden.
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Die in Abb. i bis 3 dargestellte Taucherform mit bis etwa zur Mitte
geführtem Leitungsrohr ist an sich bekannt, und zwar in Anwendung bei Thermometern,
bei denen der von der Temperatur abhängige Druck gesättigter Dämpfe durch eine Übertragungsflüssigkeit
auf eine Manometerfeder einwirkt. Die Taucherform soll auch hier ein Eintreten der
zweiten Flüssigkeit und ihres Dampfes in die Leitung verhindern. Die übertragungsfliissigkeit
entspricht der Flüssigkeit d, an Stelle der Flüssigkeit e tritt eine innerhalb der
zu messenden Temperaturgrenzen verdampfende Flüssigkeit und ein Dampfraum über derselben.
Die Verwendung zweier Flüssigkeiten geschieht aber hier nicht zum Zwecke der Taucherverkürzung,
sondern um bei Verwendung von Flüssigkeiten, welche z. B. bei Zimmer tei-nperattiren
verdampfen (z. B. Kohlensäure), eine rein hydraulische Übertragung des Sattdampfdruckes
im Tauchrohr auf die Manometerfeder zu erreichen, was nicht der Fall wäre, wenn
das ganze System mit Kohlensäure gefüllt wäre, da diese dann auch in der Leitung
und Manometerfeder verdampfen würde und somit nicht die Temperatur des Tauchers,
sondern die irgendeiner Stelle des Systems abgelesen würde. Man wählt daher als
Übertragungsflüssigkeit eine solche, welche bei Zimmertemperaturen nicht verdampft,
z. B. Wasser.
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Durch Wahl eines geeigneten Stoffes an Stelle des beispielsweise angefüllten
Äthers, welcher zwar große Wärmedehnung, aber eine hohe spezifische Wärme besitzt,
kann man einen möglichst kleinen und möglichst empfindlichen Taucher erhalten.