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Flüssigkeitsmanometer Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeits: manemeber,
bei dem der Ausschlag der Flüssigkeit in dem einen Schenkel nach einem bestimmten
mathematischen Gesetz erfolgt. Derartige Meßgeräte gelangen unter anderem vielfach
im Zusammenhang mit Venturirohren zur Anwendung, mit denen sie zur Anzeige der durch
das Venturirohr hindurchströmenden Flüssigkeits-, Dampf- oder Gasmenge vereinigt
sind. Bekanntlich ist bei Ventwrirohren die Durchflußmenge proportional der Wurzel
aus dem Druckunterschied in dem-angeschlossenen Manometer. Um nun den Ausschlag
der Flüssigkeit, wie z. B. Quecksilber, in dem einen Manometerschenkel direkt proportional
der Durchflußmenge zu machen, wird der eine Schenkel mit gleichförmigem Querschnitt
und der andere Schenkel mit entsprechend sich veränderndem Querschnitt ausgeführt.
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Bei den bekannten Flüssigkeitsmanometern dieser Art wird das Innere
des veränderlichen Manometerschenkels gewöhnlich entweder im Längsschnitt kurvenförmig
oder uneer Hinzuziehung eines im Längsschnitt kurvenförmig verlaufenden Verdrängungskörpers
zylindrisch ausgebildet. Im ersteren Fall bietet bei der Herstellung namentlich
die Innenbearbeitung des Manometerschenkels mit veränderlichen Querschnitten nicht
unerhebliche - Schwierigkeiten, welche bei der schnellen Abnutzung der hierfür verwendeten
Fa(;onstähle bzw. Reibahlen die Genauigkeit des rechnerisch ermittelten Querschnittverlaufes
in Frage stellen und verteuernd auf die Herstellung einwirken. Bei der zylindrischen
Ausführung des betreffenden Manometerschenkels unter Hinzuziehung eines im Längsschnitt
kurvenförmig verlaufenden Verdrängungskörpers muß unter Berücksichtigung der Notwendigkeit
des starken Anwachsens des Durchflußquerschnittes in Richtung von unten nach oben
im unteren Teil des Ma:nometerschenkels der Abstand des Verdrängungskörpers von
der inneren Wandung des Schenkels im Verhältnis zu dem mittleren Durchmesser des
Durchflußquerschmttes an dieser Stelle sehr klein gewählt werden. Dadurch verschlechtert
sich aber die Wirkungsweise der Meßv orrichtung insofern, als die Flüssigkeitsreibung
an den Wandungen sowie die Kapillarkräftte in so verstärktem Maße in Erscheinung
treten, daß eine einwandfreie Messung nicht mehr möglich ist.
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Außerdem haben bei den großen Durchmessern und den geringen Abständen
des -Verdrängungskörpers von der Schenkelwandung im unteren Teil des Manometerschenkels
schon die geringsten Abweichungen von den errwb.-neten Abmessungen beträchtliche
Anderungen des Durchflußquersdhnittes zur Folge.
Hierbei reicht
eine Herstellung nackt dem im Maschinenbau üblichen Toleranzlehrensystem nicht mehr
aus, um den schädlichen Einfluß der Durchflußquersch ittsabweichungen auf die Meßgenauigkeit
des Flüssigkeitsmanometers auszuschalten.
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Die Erfindung vermeidet nun die vorerwähnten Nachteile dadurch, .daß
von dem Manometerschenkel mit sich änderndem Durchlaßquerschnitt der äußere Teil
konisch verläuft und in diesem der innere Verdrängungskörper mit kurvenförmigen
Begrenzungslinlen seines Längsmittelschnittes derart angeordnet ist, daß sein sich
verjüngender Teil nach der engsten Durchlaßäffnung des äußeren Teiles gerichtet
ist. Dabei ist die Querschnittsfläche des inneren Teiles des einen Manometerschenkels
am unteren Ende auf ein Mindestmaß gebracht, um vermöge der dadurch im Verhältnis
zu dem mittleren Durchmesser des Durchflußquerschnittes bewirkten. Vergrößerung
der Breite des letzte@nen die infolge von Kapillarkräften, Flüssigkeitsreibung und
geringen Abweichungen der Breite des Ringquerschnittes von den vorgeschriebenen
Massen entstehenden schädlichen Einflüsse praktisch auszuschalten.
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In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Gegenstandes
der Erfindung im Zusammenhang mit einem Venturirohr und einem Zeigerwerk dargestellt.
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Abb. i zeigt das Flüssigkeitsmanometer mit getrennt voneinander angeordneten
Schenkeln; in Abb. 2 sind dagegen die beiden Manometerschenkel ineinandergesteckt,
-wobei das eine Manometerrohr gleichzeitig als Verdrängungskörper ausgebildet ist.
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i ist der eine Schenkel des Flüssigkeitsmanometers, welcher sich nach
oben konisch erweitert und einen fest .oder mittels Spindel 2 und Handrad 3 verstellbar
angeordneten, im Längsschnitt kurvenförmigen Verdrängtungskärp:er q. im, sich aufnimmt
und gemäß Abb. i durch eine Rohrleitung 5 mit dem anderen Schenkel 6 des Manometers
verbunden ist. Der letztere erweitert sich oben, zu einem zylindrischen Gefäß 7
mit einem auf der Flüssibkeit 8, beispielsweise Quecksilber, aufliegenden Schwimmer
9, welcher bei seiner Auf-und Abwäxtsbe@vegung mit einer an ihm befestigtem. Zahnstange
i o in üblicher Weise auf ein im Gehäuse i i untergebrachtes Zeigerwerk einwirkt.
Über dem oben offenen Gefäß 7 bildet dass Gehäuse i i einen luftdicht abgeschlossenen
Hohlraum 12, welcher durch eine Rohrleitung 13 mit dem den kleineren Durchflußquerscb-mtt
aufweisenden Teil des Venturirohres 1q. verbunden ist. Durch einen Deckel 15
ist der Manometerschenkel i ebenfalls luftdicht abgeschlossen. Der zwischen der
Oberfläche der Flüssigkeit 8 und dem Deckel 15 vorhandene Hohlrauen 16 steht durch
die Rohrleitung 17 mit dem den größeren Durchflußquerschnitt enthaltenden Teil des
Venturirohres i ¢ in Verbindung.
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In Abb. 2 ist die Rohrwandung des Manometerschenkels 6 gleichzeitig
als Verdrängungskörper q. ausgebildet, der zusammen mit denn Gefäß 7 in dem entsprechend
geformten Manometerschenkel i eingesetzt ist, so daß die Verbindungsleitung zwischen
beiden Schenkeln i und 6 in Fortfall kommt. Hierbei ist der Hohlraum 12 durch einen
Flansch 18
des Gefäßes 7 luftdicht von dem Hohlraum 16 abgetrennt. Beide Hohlräume
12 und 16 sind auch hier durch Rohrleitung 13 bzw. 17 mit dem Venturirohr
i q. verbunden. Im übrigen ist die Anordnung genau so wie bei Abb. i.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, daß der im Innern konisch verlaufende
ManometerscÄexnkel i ohne Schwierigkeit stets .genau mit -den vorgeschriebenen Abmessungen
hergestellt werden kann. Bei Abnutzung der bei der Bearbeitung verwendeten konischen
Reibahlen ist es nur notwendig, die Reibahlen etwas weiter in. den zu bearbeitenden
Körper hineinzubewegen. Ebenso ist es nicht schwierig, den im Längsschnitt kurvenförmigen
VerdrÄngungskärper an- seiner Oberfläche mit jeder gewünschten Genauigkeit zu bearbeiten.
Im ührigen erfährt der Durchflußquerschnitt im unteren Teil des veränderlichen Manometerschenkels
bei der im Verhältnis zum mittleren Durchmesser großen Breite des ring förmigen
Durchlaßquerschnittes bei im Rahmen des Toleranzlehrensystems liegenden Abweichungen
seines Durchmessers keine für die Genauigkeit der Messung - wesentliche Änderung.
Gleichzeitig ist die Flüssigkeitsreibung an den Wandungen des veränderlichen Manometerschenkels
auf ein Mindestmaß her= abgesetzt und der schädliche Einfloß der Kapillarkräfte
vollständig beseitigt. -