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Vorrichtung zur Bestimmung des spezifischen Gewichtes von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft einen Apparat zur fortlaufenden Bestimmung und Registrierung
des spezifischen Gewichtes von Flüssigkeiten mittels Wägung und Volumenermittlung,
bei welchem ein bestimmtes Flüssigkeitsgewicht in einem Kippgefäß selbsttätig abgewogen
und die bei gleichbleibender Gewichtsmenge von dem spezifischen Gewicht abhängige
Steighöhe der Flüssigkeit in dem Kippgefäß für die Anzeige bzw. Registrierung benutzt
wird.
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Es ist bekannt, daß zur Abmessung bestimmter Gewichtsmengen von Flüssigkeiten
Kippgefäße, sogenannte Flüssigkeitswaagen, verwendet werden, die sich durch große
Meßgenauigkeit und Zuverlässigkeit auszeichnen.
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Das Neue der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung eines
solchen Kippgefäßes in derartiger Ausgestaltung, daß auf das Kippgefäß ein besonderes
Meßrohr von entsprechend kleinem Querschnitt aufgesetzt ist, um eine möglichst große,
der Empfindlichkeit der Wägung angepaßte Änderung der Steighöhe der Flüssigkeit
mit der Änderung des spezifischen Gewichts zu erzielen. Die Steighöhe der Flüssigkeit
in dem Augenblick des Überkippens des Kippgefäßes, in dem ein bestimmtes, gleichbleibendes
Flüssigkeitsgewicht abgewogen ist, stellt das Maß für das spezifische Gewicht der
Flüssigkeit dar und wird für die Anzeige bzw. Registrierung verwendet. Der Apparat
kann im wesentlichen mit bekannten, einfachen Hilfsmitteln zusammengestellt werden.
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Die Messung der Steighöhe in dem Meßrohr erfolgt mittels einer der
bekannten Vorrichtungen, z. B. mittels eines an einem Waagebalken aufgehängten und
durch ein Gegengewicht austarierten Schwimmers. Um ein periodisches Auffüllen und
Entleeren des Kippgefäßes zu erzielen, wird in ähnlicher Ausführung wie bei den
Flüssigkeitswaagen an der Vorderwand des Kippgefäßes ein Heberrohr angebracht, das
sich im gekippten Zustand mit der Flüssigkeit füllt und so das Abhebern einleitet.
Bei stetig eingestelltem Zulauf der Flüssigkeit, der durch das Meßrohr in das Kippgefäß
erfolgen kann, werden Zulaufmenge und Heberleistung so gewählt, daß die Flüssigkeit
sich in einem bestimmten Zeitabschnitt entleert.
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Die Höhe des Heberrohres über dem Kippgefäß und der Querschnitt das
Meßrohres bestimmen den Meßbereich des Apparates. Wird das Kippgewicht so eingestellt,
daß beim größten spezifischen Gewicht der Flüssigkeit das Kippgefäß umkippt, sobald
die Flüssigkeit das Meßrohr erreicht hat, so ergibt sich die untere Grenze des spezifischen
Gewichtes bei gleichem Kippgewicht aus der Länge des Meßrohres bis zur Höhe des
Scheitelpunktes des
Heberrohres. Bei kleinerem spezifischen Gewicht,
als dieser Höhe entspricht, beginnt die Flüssigkeit durch das Heberrohr überzulaufen,
ohne daß das Kippgewicht erreicht wird.
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Die gleichzeitige Verwendung einer selbsttätigen und genauen Abwägevorrichtung
in der Form eines Kippgefäßes und eines besonderen Meßrohres auf dem Kippgefäß gewährleistet
eine Apparatur von großer Empfindlichkeit und Meßgenauigkeit. Durch entsprechende
Wahl des Kippgewichtes und des Querschnitts des Meßrohres kann jede praktisch notwendige
Empfindlichkeit und jeder Meßbereich in weiten Grenzen eingestellt bzw. mit ein
und derselben Apparatur erreicht werden. Wird z. B. die Apparatur so bemessen, daß
einer Konzentrationsänderung der Salpetersäure um 3 g HN0"tLtr. im Bereich von 2q.
bis 33,3° B6 (d. i. spez. Gew. 1,2 bis 1,3) eine Änderung der Schreibhöhe um = mm
entspricht, so kann durch eine einfache Änderung des Kippgewichtes der Meßbereich
derselben Apparatur auf den Bereich des spezifischen Gewichtes von 1,48 bis 1,6
bei der gleichen prozentualen Genauigkeit umgestellt werden.
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Das Verfahren führt also zu einer Apparatur, die sowohl jede praktisch
wünschenswerte Empfindlichkeit und Genauigkeit in der Bestimmung des spezifischen
Gewichtes als auch durch die einfache Umstellung auf beliebige Meßbereiche eine
vielseitige Anwendung gestattet.
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Eine praktische Ausführungsform der Erfindung mit Registriervorrichtung
ist in der Zeichnung dargestellt Ein Kippgefäß g ist auf Schneiden oder Spitzen
um die Welle m drehbar gelagert und trägt auf seiner Rückwand ein auswechselbares
oder verschiebbares Gewicht P. Auf das Gefäß ist ein Rohr a von bestimmtem Querschnitt
aufgesetzt, in dem sich ein Schwimmer s mit der Schwimmerstange st befindet, deren
Bewegungen durch die Schreibfeder f auf der Papiertrommel y registriert werden.
Erfolgt der Zulauf durch die Leitung z, so wird bei einer ganz bestimmten Füllung
das Gewicht p ausgeglichen, und im nächsten Moment kippt das Gefäß infolge des auftretenden
einseitigen Übergewichtes nach vorn über und entleert seinen Inhalt durch das Heberrohr
h. Die im Augenblick des Überkippens vorhandene Flüssigkeitshöhe im Meßrohr a wird
mittels des Schwimmers auf die Schreibfeder übertragen und ist das Maß für das spezifische
Gewicht der Flüssigkeit. Während des Ausheberns seines Inhaltes kippt das Gefäß
in seine Anfangslage zurück, und mit dem Abreißen der Flüssigkeit im Heberrohr beginnt
die neue Bestimmung des spezifischen Gewichtes. Die Zahl der Bestimmungen in der
Zeiteinheit ist abhängig von der Größe des Zulaufes und kann in bestimmten Grenzen
variiert werden. Die Bewegung der Kippgefäße werden zweckmäßig durch Anschläge begrenzt
und durch Puffer gebremst.