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Ausführungsform von Druckräumen an hydraulischen Kraftmeßeinrichtungen
zwecks luftleerer Füllung mit Flüssigkeit Die Meßgenauigkeit der normalen hydraulischen
Kraftmesser leidet unter den großen Fehlerquellen bis zu 12 °/o, die durch, die
Anwesenheit von Luftblasen in den Einzelelementen entstehen. Es ist bekannt, daß
bei hydraulischen Kraftmessern, z. B. auch bei Meßdosen, eine zweite Austrittsöffnung
am Druckraum angebracht ist, die bei dem gebräuchlichen Füllverfahren mit Druckflüssigkeit
ein Durchfließen durch den Druckraum unter Umständen bis zum Anzeiger ermöglichen
soll zwecks Entfernung der in dem ganzen Aggregat gleichmäßig oder ungleichmäßig
verteilten Luftblasen. Wie Untersuchungen gezeigt haben, ist dieses Verfahren nicht
ausreichend, da Luftblasen auch beim Durchfließen in den hydraulischen Meßeinrichtungen
vorhanden bleiben, die sich zum Teil aus folgenden physikalischen Gründen nicht
entfernen lassen.
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Maßgebend für den eben gekennzeichneten Vorgang ist der Raumquerschnitt
des Druckraumes, der für das Durchfließen mit Druckflüssigkeit zur Verfügung steht.
Die gebräuchlichen Meßdosenkonstruktionen zeigen eine Querschnittsverteilung, welche
symmetrisch ist, und ferner, daß diese Querschnitte über einen großen Teil der Meßdosenlänge
nahezu konstante Größe besitzen. Die Querschnittsverteilung bedingt den Geschwindigkeitsverlauf
und damit gleichzeitig die Druckverteilung innerhalb des Stromes der Flüssigkeit.
Eine solche über den Mittelteil z. B. der Meßdose nahezu gleichbleibende Druckverteilung
bewirkt, daß vorhandene Luftblasenim Gebiet konstantenDruckes bleiben und dadurch
die obenerwähnten Meßfehler hervorrufen.
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Um diesen Übelständen abzuhelfen, die Meßgenauigkeit bis i °/a zu
erhöhen und um den im praktischen Betrieb immer wieder erforderlichen Füllvorgang
zu vereinfachen, wird erfindungsgemäß die Gestaltung des Druckraumes so gewählt,
daß die Größe der über z. B. der Meßdosenlänge aufgetragenen Flächenquerschnitte,
d. h. der Raumquerschnitt des Druckraumes in Richtung der strömenden Flüssigkeit
eine düsenartige Form bildet. Durch diese Düsenform wird erreicht, daß im Strom
der Flüssigkeit aus dem Gebiet größeren Querschnitts zu dem kleinerer Querschnitte
die Geschwindigkeit der Flüssigkeit vom Gebiet des Eintritts nach dem Gebiet des
Austritts stark zunimmt, entsprechend einer starken Abnahme des Druckes vom Eintritt
zum Austritt. Vorhandene Luftblasen werden dadurch nach der Stelle niedrigsten Druckes
getrieben, müssen also mit der Flüssigkeit wandern. Es genügt aber nicht, daß nur
ein Einzelelement eine derartige Form erhält, sondern das geschlossene Aggregat
des gesamten hydraulischen Kraftmessers muß entsprechend gestaltet sein. Eine derartige
Ausführungsform bewirkt beim Füllen mit einer mehr oder weniger zähen Druckflüssigkeit
physikalisch
eine gleichmäßige Luftleere des gesamten Aggregats.
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In den Abbildungen zeigt Abb. x a die Draufsicht auf den Druckraum
einer normalen Meßdose, Abb. i b den vertikalen Querschnitt des Druckraumes, Abb.
ic den jeweiligen Durchflußquerschnitt der Flüssigkeit durch den Druckraum.
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Der jeweilige Durchflußquerschnitt desDruckraumes ist a b x c d
(Abb. i a und x b).
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Für den in Abb. i a und i b dargestellten Druckraum ist der Durchflußquerschnitt
eine Art von Ellipse, wie in Abb. i c dargestellt.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in Abb. 2 gezeigt, wo die erwünschte
Wirkung durch Neigen der Bodenfläche einer Meßdose erreicht wird. Die Flüssigkeit
tritt bei e in die Meßdose ein und bei f aus der Meßdose aus in die Rohrleitung
g hinein.
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Abb. 3 a stellt die Draufsicht auf den Druckraum nach Abb. 2 dar,
während Abb. 3b den vertikalen Querschnitt des Druckraumes nach Abb. 2 darstellt.
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Abb. 3c zeigt den jeweiligen Durchflußquerschnitt der Flüssigkeit
durch den Druckraum nach Abb. 3a und 3b.
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Durch die Formgebung nach Abb. 3 a und 3 b wird erreicht, daß der
Durchflußquerschnitt beim Eintritt sehr rasch seinen größten Wert erreicht und dann
bis zum Austritt fortwährend verringert wird. Dadurch wird bewirkt, daß die Geschwindigkeit
der Flüssigkeit beim Durchfließen vom größten Querschnitt, der nahe bei der Eintrittsöffnung
liegt, dauernd zunimmt. Der hydraulische Druck ist umgekehrt proportional der Geschwindigkeit;
mithin nimmt derselbe dauernd gegen die Austrittsöffnung ab. Wie bereits vorher
ausgeführt wurde, bewegen sich die in der Flüssigkeit befindlichen Luftblasen immer
nach Stellen niedrigeren hydraulischen Druckes. Es wird daher durch die neue Formgebung
des Druckraumes erreicht, daß die in der Flüssigkeit befindlichen Luftblasen aus
dem Druckraum herausgespült werden.
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Die Erfindung bezweckt durch eine entsprechende Gestaltung der Ausführungsform,
unter Vermeidung jeglichen toten Raumes, einen solchen Raumquerschnitt zu erhalten,
daß in der Umgebung der Stelle des Flüssigkeitseintritts infolge des größten Druckraumquerschnitts
der. größte hydrostatische Druck und in der Umgebung des Flüssigkeitsaustritts der
kleinste hydrostatische Druck herrscht. Sie erstreckt sich nicht nur auf die Druckräume
von Meßdosen, sie soll auch umfassen sämtliche anderen Druckräume in der Zu- und
Ableitung bis in die Feder des Manometers hinein. Die Abb. q. zeigt z. B. eine Ausführungsform
für das Ende einer Manometerfeder.