DE613422C - Vorrichtung zum Integrieren von Stroemungsmengen - Google Patents

Vorrichtung zum Integrieren von Stroemungsmengen

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DE613422C
DE613422C DEW92200D DEW0092200D DE613422C DE 613422 C DE613422 C DE 613422C DE W92200 D DEW92200 D DE W92200D DE W0092200 D DEW0092200 D DE W0092200D DE 613422 C DE613422 C DE 613422C
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pendulum
pressure difference
tube
vessel
flow rates
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DEW92200D
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OTTO WEGELEBEN DIPL ING
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OTTO WEGELEBEN DIPL ING
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/37Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction the pressure or differential pressure being measured by means of communicating tubes or reservoirs with movable fluid levels, e.g. by U-tubes
    • G01F1/375Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction the pressure or differential pressure being measured by means of communicating tubes or reservoirs with movable fluid levels, e.g. by U-tubes with mechanical or fluidic indication

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Description

  • Vorrichtung zum Integrieren von Strömungsmengen Es ist bekannt, strömende Flüssigkeiten, Dämpfe oder Gase dadurch ihrem Volumen oder ihrem Gewicht nach zu messen, daß man das Medium durch ein Rohr leitet, in welches eine durchbrochene Wand eingesetzt ist, die einen Stau verursacht, so daß an dieser Wand eine Druckdifferenz entsteht, aus deren Größe man auf die Augenblicksmenge denn Volumen bzw. dem Gewicht nach schließen kann. Die Druckdifferenz wird dabei durch U-Rohre, Manometer u. dgl. gemessen.
  • Man hat schon vorgeschlagen, die Druckdifferenz auf ein Pendel einwirken zu lassen in der Weise, daß durch sie der Schwerpunkt des Pendels verlegt und damit die Schwingungsdauer beeinflußt wird. Das Pendel ist mit einem Uhrwerk verbunden, das, je nachdem der Schwingungspunkt höher oder tiefer liegt, schneller oder langsamer läuft und im Vergleich mit einem gewöhnlichen Zeitmesser dann die durchgeflossene Flüssigkeitsmenge ohne weiteres bestimmen läßt. Diese Einrichtungen sind aber infolge der vielen mechanischen Teile kompliziert und unterliegen stark der Reibung und Abnutzung, so daß die Messung ungenau ist und nicht den feinen Veränderungen des Flüssigkeitsdruckes in jedem Falle folgt.
  • Um diese Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Pendel als Behälter ausgeführt und mit irgendeiner Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, gefüllt, die durch die Druckdifferenz so verschoben wird, daß eine Verlegung des Schwerpunktes erfolgt. Dabei wird dann zweckmäßig der eine Schenkel des U-Rohres zum Messen der Druckdifferenz als Pendel ausgeführt. Das Pendel ist dann, wie bei den bekannten Einrichtungen, mit einem registrierenden Uhrwerk verbunden, das mit einem gewöhnlichen Zeitmesser verglichen werden kann.
  • Bei der Ausführung als Dampfmesser, wo man an Stelle des Volumens das Gewicht der Dampfmenge feststellen will; können dabei noch bekannte Einrichtungen vorgesehen werden, die entsprechend dem vorhandenenDruck oder der Temperatur des Dampfes, z. B. über ein Übersetzungsgetriebe, den Gang des Uhrwerks beeinflussen.
  • Eine beispielsweise Ausführungsform der Einrichtung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Ansicht von der Seite gesehen. Abb. z zeigt das zum Vergleich dienende Zeitmeßinstrument.
  • Die zu messende Flüssigkeit oder das betreffende Gas bzw. der Dampf wird durch das Rohr z in der Pfeilrichtung geleitet. In das Rohr ist bei 2 eine mit einer Durchbrechung versehene Wand 2 eingeschaltet. An dieser Wand entsteht eine Druckdifferenz, aus deren Größe man auf die Durchflußmenge in bekannter Weise schließen kann. Durch das Rohr g ist der Rohrteil vor der Wand :2 über das Ventil q. mit einem biegsamen Rohr 5 verbunden, das an ein Gefäß 6 angeschlossen ist. Dieses Gefäß ist bei 7 in Lagern drehbar aufgehängt und dient als schwingendes Pendel. Es steht unten durch das biegsame Rohr 8 mit einem feststehenden Gefäß 9 in Verbindung, das über das Ventil io durch das Rohr i i mit dem hinter der Wand 2 liegenden Teil des Rohres i verbunden ist. Da das Gefäß 9 undurchsichtig ist, so ist noch ein Flüssigkeitsstandrohr 12 mit ihm verbunden, um jeweils den Spiegel der in dem Gefäß 9 befindlichen Flüssigkeit erkennen zu können. Das Gefäß 9 und das Gefäß 6 werden mit einer Flüssigkeit, beispielsweise mit Quecksilber, bis zu einer gewissen Höhe gefüllt. Beide Gefäße haben im Längsschnitt eine angenähert parabolische Form, -,wobei ihre Wandungen entgegengesetzt gerichtet sind. Die Form der Gefäße ist so zu wählen, daß die Schwingungsdauer des pendelnden Gefäßes der Strömungsmenge linear proportional ist.
  • Das Pendelgefäß 6 ist noch mit einem Gegengewicht 13 versehen, das gegebenenfalls verstellbar eingerichtet ist, um die Pendelschwingungen entsprechend regeln zu können.
  • Die Achse des Pendels trägt bei 1q. einen Anker ähnlich wie der Anker einer Pendeluhr, der in ein Steigrad 15 eingreift, das mit einem Uhrwerk verbunden ist, das in der Zeichnung durch die seitliche Rolle 16 mit Gewicht 17 angedeutet ist. Die vordere Fläche des Steigrades 15 ist als Reibfläche ausgeführt, und auf ihr läuft ein Reibrad 18, das auf der längsverschiebbaren, in den Lagern i9 gelagerten Welle 2o sitzt, die mit einem Zählwerk 2i verbunden ist. Über das Reibrad 18 und die Welle 2o werden also von dem Zählwerk 2z die Pendelschwingungen des Pendels 6 gezählt.
  • Daneben ist noch eine gewöhnliche Zeitmeßvorrichtung in Gestalt einer Pendeluhr vorgesehen, deren Pendel 22 gleichfalls durch einen Anker 23 auf ein Steigrad 24 einwirkt, das durch einen Gewichtstrieb 25 in Umdrehung versetzt wird. Die Schwingungen dieses Pendels 22 werden durch ein Zählwerk 26 registriert.
  • Die Wirkungsweise der Einrichtung ist nun so, daß, wenn in der Pfeilrichtung durch das Rohr i eine Flüssigkeit oder auch ein Gas oder Dampf unter bestimmtem Druck fließt, die Druckdifferenz vor und hinter der durchlochten Wand :2 auf das in den beiden Gefäßen 6 und 9 befindliche Quecksilber so einwirkt, daß in dem Pendelgefäß 6 entsprechend dieser Druckdifferenz eine bestimmte Quecksilbersäule steht, die sich mit Änderung der Druckdifferenz auch entsprechend ändert. Da das Pendel 6 durch die uhrwerkähnlicbe Einrichtung 1q., 16 und 17 in Schwingungen versetzt und gehalten wird, so wird die Zahl dieser Schwingungen verkleinert oder vergrößert, je nachdem die Druckdifferenz größer oder kleiner ist. Über das Reibrad 18 und die Welle 2o werden dann die Schwingungen jeweils durch das Zählwerk2i gezählt, welches dann in bestimmten Zeitabschnitten mit dem ständig gleichmäßig laufenden Zählwerk 26 (Abb.2) des Vergleichszeitmessers verglichen werden kann. Daraus kann man dann entweder ohne weiteres oder nach entsprechender Umrechnung, gegebenenfalls mit einer Tabelle, die Durchflußmenge des Mediums feststellen.
  • An dem Standrohr 12 läßt sich der jeweilige Quecksilberspiegel in dem feststehenden Gefäß 9 feststellen und daraus die Druckdifferenz und damit die Durchflußmenge in der Zeiteinheit in jedem Augenblick ablesen.
  • Die Vorrichtung dient in dieser Ausführung in erster Linie der Volumenmessung, also etwa der Messung von Flüssigkeitsmengen. Sollen Gase oder Dämpfe, beispielsweise Wasserdampf, in dieser Weise gemessen werden, so ist es noch erforderlich, eine Korrektur anzubringen entsprechend der Höhe und der Temperatur des Anfangsdruckes. Zu diesem Zweck ist hinter dem Abschlußventil4 an das Rohr 3 noch ein zweites Rohr 27 angeschlossen, das zu einer Bourdonfeder 28 führt, die bei 29 festgelagert ist. An dieser Bourdonfeder sitzt bei 30 eine zweite Bourdonfeder 31, die durch das biegsame Rohr 3z mit dem Thermometer 33 in Verbindung steht, das in das Rohr i vor der Zwischenwand :2 eingeschaltet ist. Diese zweite Bourdonfeder 31 greift bei 34. an die das Reibrad z8 tragende Welle 2o an.
  • Entsprechend dem in dem Rohr i herrschenden absoluten Dampfdruck wird durch das Rohr 27 die Bourdonfeder 28 mehr oder weniger gekrümmt, und ebenso wird die zweite Bourdonfeder 31 in ihrer Krümmung verändert, entsprechend der bei 33 herrschenden Temperatur des Dampfes, die durch das in dem Thermometer 33 und in dem Rohr 32 sowie in der Boürdonfeder 31 vorhandene Quecksilber als Druck auf diese Bourdonfeder übertragen wird: Dabei sind die Bewegungen der beiden Federn so abgestimmt, daß die bei 34 angreifende Welle 2o entsprechend der notwendigen Korrektur verschoben wird und damit das Reibrad 18 auf der Reibfläche des Steigrades 15 verschieden einstellt. Die Drehung dieses Steigrades 15 wird also entsprechend derVerstellung der beiden Federn in verschiedenem Übersetzungsverhältnis auf das Zählwerk 21 übertragen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Integrieren von Durchflußmengen strömender Flüssigkeiten, Gase oder Dämpfe unter Benutzung eines durch die Druckdifferenz des fließenden Mediums an einem Widerstand in seiner Länge veränderten Pendels, dadurch gekennzeichnet, daß als Pendel ein Gefäß Verwendung findet, dessen Flüssigkeitsfüllung durch die Druckdifferenz des fließenden Mediums geändert wird.
  2. 2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz auf die Flüssigkeitssäule eines U-Rohres einwirkt, dessen einer Schenkel als Pendel ausgeführt ist.
DEW92200D 1933-07-13 1933-07-13 Vorrichtung zum Integrieren von Stroemungsmengen Expired DE613422C (de)

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DE613422C true DE613422C (de) 1935-05-20

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