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Gasdichtemesser Bei Meß- oder Regeleinrichtungen, bei denen das Anzeige-
oder Regelsystem durch einen Gas- oder Luftstrom betätigt wird, ergeben sich erhebliche
Schwierigkeiten dadurch, daß das Anzeige- bzw. Regelsystem pendelt und infolgedessen
eine eindeutige Ablesung bzw. eine einwandfreie Regelung nicht möglich ist.
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Diese Pendelungserscheinungen machen sich insbesondere bei Gasdichtemessern
bemerkbar, bei denen die Gewichtsunterschiede unter Zuhilfenahme von motorischer
Energie vervielfacht werden, indem die motorische Kraft die zu prüfenden Gase in
kreisende Bewegung versetzt, wodurch ein aerodynamisches Drehfeld entsteht, dessen
Energie von die Anzeigevorrichtung betätigenden Flügeln aufgefangen und aufgezehrt
wird. Bei den Gasdichtemessern dieser Art arbeitet einmal infolge der Vervielfachung
der Gewichtsunterschiede das Anzeigesystem besonders empfindlich, und ferner wird
durch das Vorhandensein eines aerodynamischen Drehfeldes das Auftreten von Pendelungen
besonders begünstigt.
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Gemäß der Erfindung werden diese nachteiligen Pendelungserscheinungen
bei Gasdichtemessern obiger Art dadurch weitgehend behoben, daß die vom Gasstrom
beaufschlagten Flügel mit Gasdurchtrittsöffnungen versehen sind. Diese Ausbildung
läßt sich einfach dadurch herbeiführen, daß man die Flügel aus gazeartigen Geweben,
insbesondere aus Metallgaze, herstellt. Wise Versuche erwiesen haben, können auf
diese Weise die Pendelungen des Dichtemessers nahezu vollkommen beseitigt werden.
Die Hauptursache für diese überraschende Wirkung ist darin zu suchen, daß infolge
der Anordnung der Gasdurchtrittsöffnungen etwaige im Gasstrom entstehende Wirbelknoten
beseitigt werden, welche sonst die Pendelungen der von dem Gasstrom beaufschlagten
beweglichen Teile der Einrichtung verursachen.
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Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Gasdichtemesser,
wie er beispielsweise als Rauchgasprüfer oder zur Untersuchung des Lungengasstoffwechsels
benutzt wird.
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Abb. i der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt der Meßeinrichtung,
während in Abb. a eine Vorderansicht dargestellt ist, wobei in der letzteren die
Strömungsführung des zu untersuchenden Gases und der Vergleichsluft angedeutet ist.
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Das Gerät besitzt ein kastenförmiges, geschlossenes Gehäuse i, das
durch eine Wand z in zwei Meßkammern 3 und q. getrennt ist: In die eine Kammer wird
das zu prüfende Gas und in die andere das Vergleichsgas eingeführt. 5 und 6 sind
zwei Flügelräder, die von j e einem Wechselstrommotor 7 und 8 mit der gleichen Geschwindigkeit,
aber in umgekehrter
Drehrichtung angetrieben werden. Bei Gleichstrom
ist nur ein Motorvorgesehen, der das eine Rad unmittelbar und das andere über eine
Bandkupplung o. dgl. antreibt. Diese Anordnung muß bei Gleichstrom gewählt werden,
da bei dieser Stromart ein einwandfreier Gleichlauf der Motoren nicht erzielbar
ist und dieser Gleichlauf für das Meßprinzip außerordentlich wichtig ist, wie aus
der folgenden Erläuterung hervorgeht.
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Die beiden Räder 5 und 6 besitzen auf der einen Seite als Saugventilator
dieiiende.Flügel, von denen die Gase in die Kammern gesaugt werden, und auf der
anderen Seite Treibflügel, von denen die Gase, nachdem sie durch den t ingförmigen
Schlitz zwischen den Ventilator-Ilügeln und der Kammerwandung in die eigentliche
Meßkammer geströmt sind, in Drehbewegung versetzt werden, und zwar entsprechend
der verschiedenen Drehrichtung entweder im Uhrzeigersinne oder im umgekehrten Sinne.
Den Gasen wird hierdurch eine hohe Geschwindigkeit erteilt, so daß alle aerodynamischen
Kräfteerscheinungen, weil sie dem Quadrat der Geschwindigkeit proportional sind,
sehr hohe Werte annehmen.
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Diese kreisende Bewegung der Gase wirkt sich auf die .den Treibflügeln
der Räder 5 und 6 gegenüberliegenden Meßräder 9 und 1o aus, und zwar derart, daß
auf diese ein Drehmoment ausgeübt wird, .welches sie in Richtung -der Gasströmung
zu drehen versucht. Gemäß der Erfindung sind nun diese Meßräder 9 und 1o mit Durchtrittsöffnungen
versehen, wodurch die die Pendelungen des'Meßsy stems verursachenden Wirbelknoten
des Drehfeldes vernichtet werden. Die Meßräder bestehen beispielsweise aus Metallgaze,
die zweckmäßig durch Lötstreifen o. dgl. versteift wird. Die Achsen der beiden Meßräder
tragen gleich lange Hebel i i und 12, die durch eine Zugstange 13 gelenkig miteinander
verbunden sind. Auf der Achse des Meßrades io ist ferner ein Zeiger 14 befestigt,
der auf eine Skala 15 einspielt.
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Haben die in den Meßkammern 3 und q. befindlichen Gase die gleiche
Dichte, so wird auf die Meßräder 9 und 1o, da die- den Gasen erteilte Drehgeschwindigkeit
infolge des Gleichlaufes der beiden Flügelräder 5 und 6 gleich groß ist, ein Drehmoment
gleicher Größe übertragen. Da beide in verschiedener Drehrichtung wirken, halten
sie sich über das Kupplungssystem i i, 12, 13 das Gleichgewicht. Das Kupplungssystem
und der mit diesem verbundene Zeiger i¢ befinden sich infolgedessen in der Nullage.
Tritt in der Dichte des zu prüfenden Gases leine Änderung ein, so wird, je nachdem,
ob die Dichte kleiner oder größer wurde, ein kleineres oder größeres Drehmoment
auf das entsprechende Meßrad ausgeübt. Das System 11, 12, 13 wird dadurch aus der
Gleichgewichtslage gebracht und hiermit der Zeiger 14 verstellt. Die Skala ist so
geeicht, daß aus der Stellung des Zeigers sogleich der gewünschte Meßwert oder eine
diesen eindeutig bestimmende Größe ablesbar ist.
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In Abb. 2 der Zeichnung ist, wie schon gesagt, die Strömungsführung
des zu prüfenden Gases und der Vergleichsluft eingezeichnet. 16 und 17 sind Absorptionspatronen,
durch welche das zu untersuchende Gas und die Vergleichsluft vor ihrem Eintritt
in die Meßkammern zwecks Trocknung hindurchgeleitet werden.