DE648211C

DE648211C - Method and device for measuring the gas content of liquids impregnated with gases

Info

Publication number: DE648211C
Application number: DEM133119D
Authority: DE
Original assignee: Munk & Schmitz Akt Ges
Current assignee: Munk & Schmitz Akt Ges
Priority date: 1936-01-07
Filing date: 1936-01-07
Publication date: 1937-07-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Gasgehaltes von mit Gasen imprägnierten Flüssigkeiten Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um den Gasgehalt (Sättigungsgrad) einer Flüssigkeit festzustellen, ,die unter Überdruck mit einem Gas in Berührung steht. Beispielsweise werden Wasser, Süßmost, Milch mit Gasen, wie Kohlensäure, Sauerstoff usw., unter Druck behandelt, sei ges, um Getränke von bestimmten Gesclumackseigenschaften zu erzielen oder unerwünschte chemische Veränderungen, wie Gärung, Säuerung, zu verhüten. Jede Flüssigkeit löst bekanntlich je nach Druck und Temperatur eine bestimmte Menge eines Gases auf. Diese Sättigung vollzieht sich, wenn man das Gas in Lagerbehältern auf die ruhende Flüssigkeit einwirken läßt, nicht augenblicklich, sondern sie kann auch Tage beanspruchen. Die Dauer hängt z. B. wesentlich von der Größe der Berührungsfläche zwischen Gas und Flüssigkeit ab. Es ist daher wichtig, jederzeit feststellen zu können, wieweit die Sättigung vorgeschritten ist.Method and device for measuring the gas content of liquids impregnated with gases The present invention relates to a method and a device for determining the gas content (degree of saturation) of a liquid which is in contact with a gas under excess pressure. For example, water, sweet must, milk are treated with gases such as carbon dioxide, oxygen, etc., under pressure, be it in order to achieve beverages with certain clumping properties or to prevent undesirable chemical changes such as fermentation, acidification. Every liquid is known to dissolve a certain amount of a gas depending on the pressure and temperature. This saturation does not take place instantaneously when the gas in storage containers is allowed to act on the stationary liquid, but it can also take days. The duration depends e.g. B. depends on the size of the contact area between gas and liquid. It is therefore important to be able to determine at any time how far the saturation has progressed.

Gemäß der vorliegenden Erfindung bedient man sich der Messung des Gasdrucks, den die zu prüfende Flüssigkeit entwickelt; zu diesem Zweck wird eine kleine Menge der zu messenden Flüssigkeit z. B. aus einem Vorratsbehälter, indem sich,die Flüssigkeit unter dem Druck eines Gases befindet, in ein druckfestes Me.ßgefäß überführt, das mit einem Druckmesser ausgerüstet ist. Dieser Druckmesser zeigt zunächst dendenselben Druck an @viä ein oben am Vorratsbehälter angebrachtes Manometer, nur daß zu dem Druck, den letzteres angibt, noch derjenige hinzukommt, der der Höhe der Flüssigkeitssäule in dem Vorratsbehälter oberhalb d@est Druckgefäßes entspricht.According to the present invention, one makes use of the measurement of the Gas pressure developed by the liquid to be tested; for this purpose a small amount of the liquid to be measured e.g. B. from a storage container by the liquid is under the pressure of a gas in a pressure-tight measuring vessel transferred, which is equipped with a pressure gauge. This pressure gauge initially shows the same pressure on @ viä a manometer attached to the top of the reservoir, only that in addition to the pressure indicated by the latter, there is also that of the height corresponds to the column of liquid in the reservoir above the pressure vessel.

Es handelt sich nun darum, festzustellen, wieweit der angezeigte Druck von dem Gasgehalt der Flüssigkeit herrührt.The point now is to determine what the pressure displayed is originates from the gas content of the liquid.

Wenn man den Druck in dem Druckgefäß ganz allmählich verringert, .indem man z. B. den Rauminhalt des Druckgefäßes vorsichtig stufenweise etwas vergrößert, so sinkt zunächst der Druck am Druckmesser, und zwar mehr oder weniger stark entsprechend dem vorhandenen Sättigungsgrad der Flüssig-., keit, um dann einen Umkehrpunkt zu erreichen.If the pressure in the pressure vessel is reduced very gradually, .indem one z. B. Carefully and gradually increase the volume of the pressure vessel, so initially the pressure on the pressure gauge drops, more or less correspondingly the existing degree of saturation of the liquid., speed, to then a turning point reach.

Dieser Vorgang ist .darauf zurückzuführen, daß, solange der in dem Druckgefäß herrsichende Druck größer ist als der Gasdruck in der Flüssigkeit, eine Entbindung von Gas aus der Flüssigkeit nicht stattfindet und demzufolge das Manometer fällt. Sobald der Gasdruck in .der Flüssigkeit gleich ist bzw. größer wird als der Druck in dem Druckgefäß, findet eine Entbindung von Gas aus der Flüssigkeit statt, wodurch die Umkehr des Manometers, d. h. also das Anzeigen eines höheren Drucks bewirkt wird. Der Druckmesser erreicht also, wenn die Flüssigkeit noch nicht entsprechend dem Druck des Gasraumes im Tank gesättigt ist, nach anfänglichem Sinken einen Umkehrpunkt und steigt dann auf den der wahren Sättigung entsprechenden Druck an.This process is due to the fact that as long as the in the Pressure vessel prevailing pressure is greater than the gas pressure in the liquid, a The release of gas from the liquid does not take place and consequently the pressure gauge falls. As soon as the gas pressure in the liquid is the same or greater than the Pressure in the pressure vessel, gas is released from the liquid, whereby the reversal of the manometer, i.e. H. that is, displaying a higher pressure is effected. So the pressure gauge reaches when the liquid is not yet saturated according to the pressure of the gas space in the tank, after the initial Decreases a turning point and then rises to that corresponding to true saturation Pressure on.

Die Druckverminderung in dem Druckgefäß zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann verschieden geschehen, und zwar indem man z. B., wie schon oben gesagt, den Rauminhalt des Drucke vorsichtig .7.B. durch einen Kolbenartigen beweglichen Boden, durch einen beweglichen Füllkörper oder durch einen z. B. seitlich angebrachten, mittels Kolbens regulierbaren Zuschaltraum vergrößert oder indem man langsam Flüssigkeit oder auch Gas, wenn das Druckgefäß nicht ganz mit Flüssigkeit angefüllt ist, was allerdings wegen der dabei gegebenenfalls entstehenden Fehlerquellen wenig zu -empfehlen ist, aus dem Druckgefäß austreten läßt.The pressure reduction in the pressure vessel to carry out the process according to the invention can be done in different ways, namely by z. B. how already said above, carefully check the volume of the print .7.B. by a piston-like movable floor, by a movable packing or by a z. B. laterally attached, adjustable by means of a piston connecting space enlarged or by slowly liquid or even gas if the pressure vessel is not completely filled with liquid is filled, which, however, is due to the possible sources of error that may arise It is not recommended to let it escape from the pressure vessel.

Die Abb. i der beiliegenden Zeichnung zeigt beispielsweise und schematisch eine V orrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, die au(-h noch so eingerichtet ist, daß sie als beweglicher Flüssigkeitsstandprüfer, insbesondere für Tanks, dienen kann.Fig. I of the accompanying drawings shows, for example and schematically, a device for carrying out the method according to the invention, which is also set up so that it can serve as a movable liquid level tester, in particular for tanks.

Am oberen und unteren Stutzen eines Tanks i ist je ein Ventil 4 angebracht. An einem entsprechend langen Schlauch bziv. Druckschlauch sind an beiden Enden Schlauchverschraubungen 5 vorgesehen., Mit diesen beiden Verschraubungen wird der Druckschlauch am oberen und unteren Tankventil befestigt. In der Mitte des Schlauches befindet sich ein druckfestes Gefäß B.A valve 4 is attached to the upper and lower nozzle of a tank i. On a correspondingly long hose bziv. The pressure hose are screwed hose connections at both ends 5 provided., With these two screw connections, the pressure hose is attached to the upper and lower tank valve attached. There is a in the middle of the hose pressure-tight vessel B.

öffnet man beide Ventile 4., so kann man durch Bewegen des biegsamen Schlauches nach oben oder nach unten sehr einfach die Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Tank i ermitteln.if you open both valves 4., you can move the flexible Hose up or down very easily the height of the liquid level determine in tank i.

In der Vorrichtung befindet sich bei der Anbringung an die Tankventile eine dem Inhalt des Schlauches entsprechende Menge Luft. Im allgemeinen ist es belanglos, daß diese Luft später bei dem Meßvorgang in den oberen Teil-des Tanks gelangt. Es gibt jedoch Fälle, in denen der Zutritt der Luft unerwünscht ist, 7.B. bei Süßmosttanks, in denen sich mit Kohlensäure imprägnierte Flüssigkeit befindet.When it is attached to the tank valves, the device contains an amount of air corresponding to the contents of the hose. In general it is irrelevant that this air gets into the upper part of the tank later in the measuring process. However, there are cases in which the access of air is undesirable, 7.B. for sweet cider tanks that contain carbonated liquid.

Für solche Fälle ist an dem Druckschlauch ein Entlüftungsventi16 vorgesehen. Der Schlauch wird mit den Verschraubungen 5 zunächst befestigt. Man öffnet zuerst das Venti16 und dann langsam das untere der Ventile 4, bis an dem Entlüftungsventil 6 Flüssigkeit auszutreten beginnt; darauf wird das Venti16 geschlossen und das obere Venti14 geöffnet, und damit tritt die Vorrichtung in Wirksamkeit.A vent valve16 is provided on the pressure hose for such cases. The hose is first attached with the screw connections 5. You open first the valve 16 and then slowly the lower one of the valves 4 until it reaches the vent valve 6 liquid begins to emerge; then the Venti16 is closed and the upper one Venti14 is open, and the device is activated.

Die Flüssigkeit in dem Tank i ist mit 2 und der Gasraum über der Flüssigkeit mit 3 bezeichnet.The liquid in the tank i is with 2 and the gas space above the liquid labeled 3.

Zum Zwecke der Messung des Gasgehaltes der Flüssigkeit besitzt das Druckgefäß 8 einen Druckmesser 9, zwei Absperrventile t o und i t und beispielsweise einen ' mittels Gewinde herausschraubbaren Füllkörper 12; außerdem kann ein Hahn 13 vorgesehen sein.For the purpose of measuring the gas content of the liquid, the pressure vessel 8 has a pressure gauge 9, two shut-off valves to and it and, for example, a filler body 12 which can be unscrewed by means of a thread; a tap 13 can also be provided.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird mit der vorliegenden Apparatur so durchgeführt, daß man das Gefäß 8, das jetzt das Druckgefäß darstellt, so tief senkt, daß es sich bis über das Ventil i o mit Flüssigkeit füllt; dann werden die Ventile io und i .i &eschlossen.The method according to the invention is carried out with the present apparatus carried out so that the vessel 8, which is now the pressure vessel, is so deep lowers so that it fills with liquid up to the valve i o; then the Valves io and i .i & ied closed.

Schraubt man nunmehr den Füllkörper 12 langsam heraus oder läßt langsam Flüssigkeit durch öffnen des Hahnes 13 abfließen, so sinkt der Zeiger des Druckmessers bis zu einem Umkehrpunkt, um dann wieder zu steigen.If one now slowly unscrews the filling body 12 or slowly lets liquid flow off by opening the tap 13 , the pointer of the pressure gauge drops to a reversal point and then rises again.

Das Druckgefäß 8 kann mit einer Kühl-oder Anwärmvorrichtung, z. B. einem Flüssigkeitsmantel, versehen «erden, wenn Wert darauf gelegt wird, die Gasgehaltsprüfung nicht bei der Temperatur des Vorratsbehälters i, sondern z. B. bei einer bestimmten Normaltemperatur vorzunehmen.The pressure vessel 8 can be equipped with a cooling or heating device, e.g. B. a liquid jacket, if value is placed on it, the gas content test not at the temperature of the reservoir i, but z. B. at a certain Normal temperature.

Der Meßvorgang spielt sich zahlenmäßig z. B. in folgender Weise ab: Angenommen, das Manometer auf dem Süßmo.sttank zeige einen Druck von 8 atü an, der vorhandene Gasdruck in der Flüssigkeit betrage 4 atü und die Flüssigkeitshöhe in dem Tank 3 m, so zeigt das Manometer an dem Meßgefäß nach Füllung desselben und Abschließen gegen den Tank einen Druck von etwa 8,3 atü an. Wird jetzt der Meßvorgang durch allmähliche Druckverminderung indem Meßgefäß durchgeführt, so sinkt der Druck in dem Meßgefäß und damit die Manometeranzeige allmählich bis auf etwa 3, 5 atü ab, unterschreitet also den tatsächlichen Gasdruck in der Flüssigkeit; durch dieses Unterschreiten wird Gas aus der Flüssigkeit in Freiheit gesetzt und geht in den Gasraum des Meßgefäßes, wobei der Druck einem Anstieg erfährt, so daß siech das Manometer auf etwa 4 atü einstellt, also mit anderen Worten auf den Gasdruck, der in der Flüssigkeit tatsächlich bei Beginn der Messung geherrscht hat und der gerVessen werden soll.The measuring process is numerically z. B. in the following way: Assume that the pressure gauge on the sweet mousse tank shows a pressure of 8 atmospheres, the existing gas pressure in the liquid is 4 atm and the liquid height in the tank 3 m, so the pressure gauge on the measuring vessel shows after filling the same and Complete a pressure of about 8.3 atmospheres against the tank. Now the measuring process carried out by gradually reducing the pressure in the measuring vessel, the pressure drops in the measuring vessel and thus the pressure gauge display gradually up to about 3, 5 atm falls below the actual gas pressure in the liquid; Because of this If it falls below this, gas is released from the liquid and goes into the Gas space of the measuring vessel, whereby the pressure experiences an increase, so that they Set the manometer to about 4 atmospheres, in other words to the gas pressure that actually prevailed in the liquid at the beginning of the measurement and it was lost shall be.

Die Abb.2 und 3 zeigen beispielsweise, aber in technischer Ausführung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung; die in den Abb.2 und 3 dargestellte Vorrichtung entsprichtderjenigen nach Abb. i bis auf gewisse Abweichung @en, die nachfolgend besprochen werden.Figures 2 and 3 show for example, but in a technical design an apparatus for performing the method according to the invention; those in the Fig. 2 and 3 shown device corresponds to that of Fig. I except for certain deviation @en, which are discussed below.

Abb.2 zeigt teilweise in Ansicht und teilweise im Längsschnitt das Druckgefäß mit Armaturen, während Abb.3 Teile des gleichen Druckgefäßes ebenfalls teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt um 9o° gegenüber der Abb. 2 verdreht darstellt.Fig. 2 shows partly in elevation and partly in longitudinal section Pressure vessel with fittings, while Fig.3 also parts of the same pressure vessel partly rotated in view and partly in section by 90 ° compared to Fig. 2 represents.

In den Abb.2 und 3 ist das eigentliche Druckgefäß mit 14 bezeichnet; das Druckgefäß ist oben und unten von Armaturen 16 und 17 eingefaßt, die durch die Verbindungsbolzen 18 und ig zusammengehalten werden. Über ,den Verbindungsbolzen i9 ist der Handgriff 2o gezogen. An die untere Armatur 16 ist das Ventil 21, an die obere Armatur 17 das Ventil 22 angeschlossen. Außerdem ist an der oberen Armatur 17 ,der Manometerstutzen 23 vorgesehen. Die untere Armatur 16 besitzt den Zuschaltraum 2¢ mit einem zur -Veränderung seiner Größe vorgesehenen verstellbaren Kolben 25. Durch Drehen der Regulierschraube 26 kann der Inhalt des Zuschaltraumes in jeder gewünschten Weise verändert werden.In Figures 2 and 3, the actual pressure vessel is denoted by 14; the pressure vessel is bordered at the top and bottom by fittings 16 and 17, which are held together by the connecting bolts 18 and ig. The handle 2o is pulled over the connecting bolt i9. At the lower valve 1 6 is the valve 21, the valve 22 connected to the upper fitting 17th In addition, the pressure gauge connector 23 is provided on the upper fitting 17. The lower fitting 16 has the connection space 2 [with an adjustable piston 25 provided for changing its size. By turning the regulating screw 26, the content of the connection space can be changed in any desired manner.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Abb.2 und 3 ergibt sich ohne weiteres aus der Beschreibung der Arbeitsweise zu Abb. i.The operation of the device according to Fig. 2 and 3 results without further from the description of the mode of operation for Fig. i.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for measuring the gas content of with Gases impregnated liquids, characterized in that the gas-containing The liquid is enclosed in a pressure-resistant vessel @ provided with a pressure gauge and then carry out a pressure reduction in the closed vessel for so long until the pressure gauge reaches a turning point after an initial drop. @i. contraption for carrying out the method according to claim i, consisting of a pressure vessel with pressure gauge and a device for reducing the pressure in the pressure vessel, z. B. a movable packing, a movable piston-like bottom, a Blow-off device o. The like. `3. Device according to claim 2, characterized in that that the pressure vessel in a movable connecting hose o .. like., z. B. in shape a viewing cylinder is used, which is set by raising and lowering can be that a according to the principle of communicating tubes in the viewing cylinder forming liquid level is recognizable. q .. Device according to claim 2 and 3, characterized in that expediently in the vicinity of one free end of the Connecting hose or the like. a valve is provided. 5. Apparatus according to claim 2 to q., Characterized in that the pressure vessel with a device for temperature control the pressure vessel contents, e.g. B. a shell space for receiving or for the flow of Cooling or heating water is provided.