DE470819C - Differentialmanometer fuer Stroemungsmesser - Google Patents

Description

• Differentialmanometer für Strömungsmesser Bei Meßvorrichtungen, welche nach dem Differenzdruckprinzip arbeiten, besteht bekanntlich zwischen der Durchflußsnenge und dem als Maßstab für die Durchflußmenge dienenden Differenzdruck die allgemeine Beziehung -Q = C x rh. Mit Rücksicht auf einegenaue Ablesbarkeit des Anzeigeinstrumentes über dem ganzen Meßbereich hat man nun die Meßgeräte so ausgebildet, daß eine Umwandlung des quadratischen Ausschlags in eine lineare Bewegung erfolgt. Diese sogenannte Wurzelziehung erfolgt z. B. durch eine entsprechende Ausgestaltung des Manometerschenkels, indem man entweder den einen Manometerschenkel parabolisch gestaltet oder in einen zylindrischen Schenkel einen para-@olisch gestalteten Verdrängungskörper einsetzt. Die konstruktive Durchbildung derartiger Instrumente zeigt nun, daß über ein gewisses Verhältnis D nicht hinausgegangen werden darf. Hierbei bedeutet: L den maximalen Ausschlag der linearen Bewegung in zylindsiscbem Schenkel, D den maazmasen Differenzdruck.
• Hieraus ergibt sich aber, daß der Ausschlag L für praktische Verhältnisse verhältnismäßig klein ausfällt und für einen Differenzdruck von 6 m W. S. oder 480 m Quecksilbersäule etwa 6o mm beträgt. Dieser geringe Ausschlag ist natürlich für Ablesezwecke ungeeignet, und man war deshalb genötigt, durch eine entsprechende Zwischenübertragung mit Schwimmer und Zahnradübersetzung diese Bewegung auf ein außenliegendes Zifferblatt in vergrößertem Maßstab zu übertragen. Nun bildet aber jede Zwischenübertragung stets eine Fehlerquelle für die einwandfreie Abwicklung des Meßvorgangs.
• Es ist auch bereits bekannt, die erforderliche Vergrößerung des linearen Ausschlages der Meßflüssigkeit dadurch zu erzielen, daß mit dem linearen Schenkel eine schräg hegende Röhre verbunden wird, in welcher die Meßflüssigkeit gleichzeitig ansteigt, wodurch natürlich der Ausschlag im Verhältnis rum gewählten Neigungswinkel der Röhre vergrößert wird. Bei dieser Anordnung fällt somit jegliche Zwischenübertragung fort.
• Benutzt man derartige Meßvorrichtungen zur Messung von zusammendrückbaren Medien, wie z. B. Dampf, Luft usw., so ändert sich bekanntlich, wenn sich der Meßvorgang unter Druckschwankungen abspielt, bei gleichbleibender Durchflußmenge der Differenzdruck und somit auch die Größe des linearen Ausschlages, so daß der Apparat auf der gleichbleibenden Skala falsch anzeigt. Bei der vorliegenden Erfindung kann nun eine Anpassung an den veränderten Druck, die in der Meßtechnik als Druckberichtigung bezeichnet wird, dadurch herbeigeführt werden, daß die schräg liegende Meßröhre um den Nullpunkt der Skala schwenkbar angeordnet wird, so daß die erforderliche Übereinstimmung zwischen. der Skala und dem geänderten linearen Ausschlag herbeigeführt wird. Die Mengenskala wird deshalb an der schräg liegenden Röhre befestigt.
• Im praktischen Betrieb ist nun seIbstverständlich die Forderung zu stellen, daß diese Druckberichtigung selbsttätig verfolgt. Dies läßt sich bei der vorliegenden Erfindung dadurch erreichen, daß man die Bewegung des SchenkelsinVerbindungbring'tmit einervondem Betriebsdruck abhängigen Bewegung, welche mittels Federbelastung auf einen bestimmten, ursprünglich angenommenen Betriebsdruck eingestellt ist. Das Prinzip der geneigten schwenkbaren Skalenröhre kann natürlich auch zur Berichtigung der durch Temperaturschwankungen hervorgerufenen Fehlanzeigen benutzt werden.
• Die neueren Forschungen auf dem Gebiete der Berechnung der Differenzdruckmeßvorrichtungen haben gezeigt, daß bei zusammendrückbaren Medien das quadratische Durchflußgesetz nicht genau gültig ist. Beruht infolgedessen, wie bisher allgemein angenommen, die lineare Meßbewegung auf einer Umsetzung des nein quadratischen Durchflußgesetzes, so stimmt die lineare Bewegung mit der Wirklichkeit dann nicht mehr überein, wenn, Abweichungen von dem Durchflußgesetz vorliegen. Durch eine kurvenförmige Gestaltung der schräg liegenden Röhre kann die Abweichung zwischen den beiden Gesetzen berücksichtigt werden.
• In der Abb. i ist eine bekannte Ausführungsmöglichkei.t zur Erzielung eines vergrößerten Ausschlages, und zwar in der einfachsten Form, ,ohne irgendwelche Berichtigungen dargestellt.
• a ist der parabolisch geformte Schenkel des Differentialmanometers, b der andere Schenkel, in dem das Quecksilbereine lineare Bewegung ausführt. L ist der größte lineare ,Ausschlag, welcher der maximalen Menge entspricht. D ist die größte Druckdi$erenz, für welche der Apparat gebaut ist. c ist die mit:, dem, Schenkel b kommunizierende, schräg liegende Röhre, die auf der Oberseite durch das Verbindungsrohr d mit dem Schenkel in Verbindung steht.
• In der Abb. 2 ist nun eine Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens für Druckberichtigung dargestellt. Die Ausführung stimmt mit derjenigen nach Abb. i im allgemeinen überein, jedoch ist die kommunizierende Röhre im Punkte drehbar gelagert, wodurch am oberen Ende der drehbaren Röhre eine bewegliche Verbindung f zwischen c und d erforderlich wird. An der Röhre c ist eine Skala g befestigt. War z. B. die Meßvorrichtung für einen bestimmten Betriebsdruck p berechnet, so entspricht bei diesem Betriebsdruck der Menge Q1 maximal der Ausschlag L. Ändert sich der Betriebsdruck, z. B. auf p1, so entspricht der gleichen Menge nur noch ein AusschlagLl. Sollten jedoch für diesen geänderten Ausschlag auf der Skala, g wiederum die Durchfiußmengen Q erscheinen, so muß die Skala g um den Winkel a gedreht werden. Diese Drehung kann nun von Hand vorgenommen werden oder auf automatischem Wege dadurch, daß; die Stellung der Rohre in Abhängigkeit von dem Druck beeinflußt wird. Dies erfolgt durch einen von einer Feder h beeinfiußten Manomneterkolben 1, der eine Zahnstange i trägt, welche mit Hilfe des im Drehpunkt e angrei-£enden Segmentes k die Bewegung auf die Röhre c überträgt.
• In der Abb. 3 ist die gebogene Röhre c' veranschaulicht, welche zur Berichtigung von Abweichungen von Ulem quadratischen Strömungsgesetz zweckmäßig Verwendung findet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Differentialmanometer für nach dem Differenzdruckprinzip arbeitende Strömungsmesser, dessen einer Schenkel mit einer schräg liegenden kommunizierenden Röhre verbunden ist, dadurch gekennzeichnet"daß die kommunizierende Röhre zwecks Vornahme der Druck- bzw. Temperaturberichtigung drehbar angeordnet ist. z. Differentialmanometer nach An. spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des drehbaren Schenkels in Abhängigkeit von der Zustandsgröße in an sich bekannter Weise selbsttätig erfolgt, bei Druckberichtigung z. B. durch Verstellung eines Manometerkolbens.