DE62796C - Thermometer - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 42: Instrumente.

Thermometer.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Compensiren von Thermometern, um die Ablesungen unabhängig von der Temperatur der Röhren zu machen, welche die Kugeln mit der Ableseeinrichtung verbinden. Die Verbindungsröhren können deshalb von beträchtlicher Länge (etwa 30 m oder mehr) sein.

Fig. ι ist eine Ansicht, der Einrichtung in der einfachsten Form, ■

Fig. 2 zeigt .eine Abänderung, die insbesondere für höhere Temperaturen gegeeignet ist.

A ist eine trockene. Luft enthaltende Kugel, welche der zu messenden Temperatür ausgesetzt wird. ' Diese Kugel ist mit einem Ende eines Rohres α verbunden, dessen anderes Ende geschlossen ist, aber nahe diesem letzteren Ende ist das Rohr bei a¹ mit einem Schenkel eines Manometers verbunden. B ist eine zweite Kugel, welche eine gleiche Menge Luft wie die Kugel A enthält.

Sie ist mit einem Ende eines Rohres b verbunden, dessen anderes Ende geschlossen: ist. Das Rohr b ist von derselben Gröfse wie das Rohr α und liegt parallel und dicht an derselben, so dafs die beiden stets gleiche Temperatur haben. Das Rohr b ist bei b¹ mit dem anderen Schenkel des Manometers G verbunden. -Die Kugel B wird am besten in ein Gefäfs D gesteckt, welches Flüssigkeit enthält, die entweder bei einer bestimmten Temperatur erhalten werden kann oder deren Temperatur mit Hülfe eines gewöhnlichen, in ihr befindlichen Thermometers T bestimmt werden kann. Das Manometer C besteht aus einem gebogenen Rohr, das eine Flüssigkeit, wie Schwefelsäure, enthält und mit einer Theilung oder Scala c versehen ist, um die Höhe der Flüssigkeit in dem einen oder dem anderen Schenkel abzulesen, und zwar ist diese Scala am besten nach Temperaturgraden getheilt. Es ist zweckmäfsig, sie in einer Nuth verschiebbar zu machen, so dafs durch Einstellen der in B beobachteten Temperatur gegenüber dem Niveau der Säure auf der Seite b¹ das Niveau der Säure auf der anderen Seite die Temperatur von A angiebt. .

Man kann aber auch die Temperatur der Kugel B auf einen festen Punkt in der Mitte zwischen den Niveaus der Säure in den beiden Röhren einstellen, in welchem Falle blos ein Schenkel des Manometers frei zu liegen braucht. Es ist dies am besten der mit der Kugel B verbundene Schenkel, so dafs eine Steigerung der- Temperatur in der Kugel A ein Steigen der Säure im freiliegenden Schenkel von B zur Folge hat. Das Manometer C ist unten mit einem Dreiweghahn E versehen, welcher zum Füllen der Kugeln und Röhren mit trockener Luft unter geeignetem Druck und zum Einführen der erforderlichen Menge von Schwefelsäure dient.

In jenen Fällen, wo es zweckmäfsig erscheint, die Kugel B auf beiläufig derselben Temperatur zu^: erhalten wie die Kugel A, wie z. B. beim Ablesen der Temperatur eines Gährbottichs oder eines Treibhauses, die in einiger Entfernung gelegen sind, werden die Kugeln von derselben Gröfse gemacht und das Manometer wird so eingestellt, dafs beide

Schenkel dieselbe Ablesung geben, wenn die Kugeln gleiche Temperatur haben.

Für ein Thermometer, welches zur Angabe der Temperatur des Malzes in einer Malzdarre dienen soll, mufs die Scala von 50 bis 1 50⁰ C. reichen. In diesem Fall ist es zweckmäfsig, ein Manometer mit etwas weiteren Röhren zu benutzen, das mit Quecksilber gefüllt ist. Die Kugel B kann beiläufig bei Lufttemperatur gehalten und die Temperatur derselben beobachtet werden wie vorhin. Damit aber die Compensation vollkommen sei, wenn die Kugel A eine Temperatur von ioo° C. besitzt, müssen die Drucke bei dieser Temperatur gleich sein.

Da die Kugeln die gleiche Masse Luft enthalten müssen, mufs der Rauminhalt der Kugel A gröfser sein als der von B, und zwar im Verhältnifs von 373 zu 293, wenn die Kugel B bei einer Temperatur von 20⁰ C. erhalten wird. Die Compensation ist dann für den ganzen Scalenumfang des Instrumentes hinreichend genau, vorausgesetzt, dafs das Volumen der Kugel B nicht weniger als fünfmal so grofs ist als jenes der Verbindungsröhren.

In diesem Fall wird die Gröfse der Grade auf beiden Seiten der gleitenden Scala verschieden sein, und zwar ist sie der Dichte der Luft in den beiden Kugeln direct proportional; die Grade auf der B-Seite des Manometers verhalten sich zu jenen auf der A-Seite wie 373 zu 293 für den vorstehend betrachteten Fall.

Der Theilstrich 20 ° auf der B-Seite steht gegenüber dem Theilstrich ioo° auf der A-Seite. Wenn die Temperatur von B von 20° verschieden ist, so erfolgt die Einstellung durch Verschiebung der Scala in der vorstehend angegebenen Weise. Wenn die beobachtete Temperatur von B dem Quecksilberniveau auf der B-Seite der Scala gegenübersteht, giebt die Ablesung auf der A-Seite die Temperatur von A richtig an.

Dasselbe Verfahren kann bei Pyrometern zum Messen irgend einer Temperatur angewendet werden, wenn der Bereich der Ablesung gering ist; es ist nur nothwendig, die Kugeln A und B entsprechend zu bemessen, aber für hohe Temperaturen und für Pyrometer, welche einen grofsen Bereich haben sollen, ist es vorzuziehen, das Manometer wie in Fig. 2 gezeigt anzuordnen, so dafs der Druck in den zwei Kugeln A und B nahezu gleich erhalten werden kann.

Fig. 2 zeigt eine Form des Pyrometers, welche besonders zum Messen hoher Temperaturen geeignet ist.

Bei dieser Anordnung werden die Kugel A und ihr Hals am besten aus glasirtem Porcellan hergestellt; dieser Hals kann von irgend einer geeigneten Länge sein und ist so gebohrt, dafs er nicht nur den Anfang des Rohres a, sondern auch das geschlossene Ende des Rohres b bildet, wie in dieser Figur gezeigt.

Die Röhren α und b communiciren wie vorhin mit den Schenkeln F und B des Manometers. Die Röhren des Manometers sind weit und enthalten Quecksilber, der obere Theil des Rohres B, welcher fest ist, bildet die Kugel Β der oberen Anordnung.

Das andere Rohr F des Manometers ist nach Volumentheilen getheilt und kann auf- und abwärts gleiten, so dafs das Niveau desselben eingestellt werden kann, bis die Drucke in B und F gleich sind. Die unteren Enden der Röhren B und F communiciren durch biegsame Schläuche b^l und f mit einem dritten Rohr G, das Quecksilber enthält und auf- und abwärts verschiebbar ist. Das obere Ende dieses Rohres ist offen. Eine waagrechte gerade Schiene H zeigt an, wann das Niveau des Quecksilbers in beiden Schenkeln des Manometers dasselbe ist.

Beim Gebrauch der Vorrichtung wird die Kugel A der zu messenden Temperatur ausgesetzt und die Röhren F und G werden eingestellt, bis das Niveau des Quecksilbers in B und F mit der Schiene H zusammenfällt. Die Ablesung des Rohres F läfst die Temperatur aus einer dem Instrument beigegebenen Tafel entnehmen.

Bei dieser Form des Instrumentes ist die Compensation stets vollkommen genau, weil die Drucke in den Kugeln A und B gleich sind. Es ist deshalb über den ganzen Scalenbereich genau, wenn die Kugel B dieselbe Masse Luft enthält, wie A und F zusammen. Für genaue Messungen ist eine kleine, von der Lufttemperatur abhängige Correction anzubringen; diese Temperatur wird durch das Thermometer T¹ angegeben und die Correction der dem Instrument beigegebenen Tafel entnommen.

Es kann nothwendig werden, das Instrument von Zeit zu Zeit frisch einzustellen.

Beim Einstellen des Instrumentes wird die Kugel A auf dieselbe Temperatur gebracht wie B und F. Das Rohr F wird auf Null eingestellt und die Kugeln mit trockener Luft von gleichem Druck gefüllt. Dies geschieht dadurch, dafs man die Röhren B und F mit der äufseren Luft durch ein in der Zeichnung nicht angedeutetes Trockenrohr in Verbindung bringt und das Niveau des Quecksilbers in den Röhren B E und G auf das Niveau der Schiene H einstellt.

Es ist dem Erfinder bekannt, dafs schon der Vorschlag gemacht wurde, die Temperatur des Rohres zu bestimmen, welche die Thermometerkugel mit dem Abschlufs verbindet, indem man ein zweites Rohr anbringt, welches parallel zu dem ersten in dessen nächster Nähe

gelegen ist, und dieses zweite Rohr mit einem Manometer verbindet. Aber bei dieser Anordnung war das Thermometerrohr nicht mit dem Manometer verbunden und das Compensatorrohr war nicht mit einer Kugel verbunden, welche eine gleiche Masse Luft enthält wie die Thermometerkugel, so dafs die Compensation nicht selbstthätig erfolgen konnte. Es wird auch nicht die Anwendung des Compensatorrohres beansprucht, sondern die Anordnung, wodurch die Compensation selbstthätig gemacht wird.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ein Thermometer mit zwei der ganzen Länge nach nahe neben einander hinlaufenden und mit getrennten Behältern verbundenen Röhren, welche mit verschiedenen Enden eines Manometers in Verbindung stehen, wobei das Verhältnifs der Massen von Luft in den beiden Behältern und Röhren gleich ist dem Verhältnisse der Querschnitte der beiden Röhren.

   Bei dem durch Patent-Anspruch i. gekennzeichneten Apparat die Combination von Druck und Volumenmefsvorrichtungen, bei welcher der obere Theil eines Schenkels des Manometers den Behälter B bildet und der mit der Kugel A verbundene Schenkel nach auf- und abwärts verschiebbar ist, so dafs das Volumen der darin enthaltenen Luft verändert werden kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.