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Dampfspannungsthermometer Die Erfindung geht von einem Dampfspannungsthermometer
aus, das aus dem der zu messenden Temperatur ausgesetzten Verdampfungsgefäß, einem
als Druckmesser ausgebildeten Anzeigegerät und der Verbindungsleitung besteht. Bei
einem Dampfspannungsthermosneter dieser bekannten Art ist der Druck des gesättigten
Dampfes ein Maß für die dem Verdampfungsgefäß (Temperaturfühler) aufgedrückte Temperatur.
Der Gradient des Sättigungsdruckes nach -der Temperatur wird mit der absoluten Höhe
der Temperatur immer größer. Infolgedessen sind Dampfspannungsthermometer gegen
überschreitungen der im Hinblick auf den Bestand der Meßfeder festgesetzten Höchsttemperatur
besonders empfindlich.
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Ein Mittel gegen diese Empfindlichkeit besteht darin, daß die eingefüllte
Flüssigkeitsmenge so gering gehalten wird, daß von einer bestimmten Temperatur ab
alle Flüssigkeit im Verdampfungsgefäß verdampft ist und sich nur mehr überhitzter
Dampf in ihm befindet, wobei diese Grenztemperatur unterhalb der festgesetzten Höchsttemperatur
liegt. Ein Temperaturfühler dieser Art ist an sich bekannt. Jedoch handelt es sich
bei ihm um einen Thermostaten, der also an seinem ganzen Umfang von der gleichen
Temperatur umgeben ist und bei dem eine Verbindungsleitung fehlt.
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Um nun auch für Dampfspannungsthermo,-meter mit Verbindungsleitungen
diese Sicherung gegen Überbeanspruchungen des Meßwerkes zu erhalten, muß bei Messung
von Temperaturen .oberhalb derjenigen, der das Anzeigegerät und der größte Teil
der Verbindungsleitung ausgesetzt sind, berücksichtigt werden, daß die der Raumtemperatur
ausgesetzte Verbindungsleitung und die M!eßfeder des Anzeigegeräts mit Flüssigkeit
gefüllt sind. Kann diese Flüssigkeit in den Temperaturfühler zurücktropfen, so findet
dort eine erhebliche Volumenvergrößerung und damit Spannungszunahme statt, die die
Meßfeder überbeanspruchen könnte.
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Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wird gemäß der Erfindung bei
einem Dampfspannungstherm,ometer, bestehend aus dem der zu messenden Temperatur
ausgesetzten Verdampfungsgefäß, einem als Druckmesser ausgebildeten Anzeigegerät
und der Verbindungsleitung, bei dem von einer unterhalb der festgesetzten Höchsttemperatur
liegenden Temperatur ab alle Flüssigkeit im Verdampfungsgefäß verdampft ist, von
einer in der
Verbindungsleitung oberhalb des Temperaturfühlers angeordneten
Schleife der zum Anzeigegerät absteigende Zweig gekühlt, während der zum Temperaturfühler
absteigende Zweig ungekühlt bleibt.
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Bei Dampfspannungsthermometern, die mit gesättigtem Dampf arbeiten,
ist die Verwendung einer Flüssigkeitsschleife bereits bekannt. Diese Flüssigkeitsschleife
hat bei einem Dampfspannungsthermometer dieser anderen Art eine wesentlich geringere
Bedeutung, weil das Zurücktropfen in das Verdampfungsgefäß eine unwesentliche Spannungssteigerung
mit sich bringt. Außerdem fehlt die erfindungsgemäß vorgeschlagene Kühlung, soll
doch vielmehr die Ausbildung der Verbindungsleitung als Kapillare ein Zurücktropfen
verhindern. Dieses Mittel findet bei der Erfindung keine Anwendung.
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In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen,
in die Verbindungsleitung bis zur Flüssigkeitsschleife einen Draht einzulegen, der
den Querschnitt der Verbindungsleitung nur teilweise ausfüllt. Dieser Draht verhindert
das Festsetzen von Flüssigkeitspfropfen in dem vom Verdampfungs,gefäß aufsteigenden
Zweig der Verbindungsleitung bis zur Flüssigkeitsschleife. Auch hierdurch wird die
eindeutige Trennung der Flüssigkeit von dem Dampf unterstützt.
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Für die Kühlung können verschiedene Mittel Verwendung finden; so soll
nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der ,obere Bogen der Flüssigkeitsschleife
in der Verbindungsleitung mit Rippen versehen sein. Je intensiver die Kühlung ist,
um so sicherer arbeitet das Dampfspannungsthermometer. In weiterer Ausbildung des
Erfindungsgedankens wird daher vorgeschlagen, daß der obere Bogen der Flüssigkeitsschleife
von einem geschlossenen Gefäß umgeben ist, das teilweise mit einer leicht siedenden
-Flüssigkeit gefüllt ist. Diese indirekte Kühlung gestattet eine gute Wärmeübertragung
von der Verbindungsleitung auf die Flüssigkeit und von dieser wieder auf die Außenluft
wegen der großen Oberfläche des Gefäßes. Zur weiteren Unterstützung der Kühlwirkung
wird die Erfindung noch dadurch verbessert, daß die verdampfende und kondensierende
Flüssigkeit im Mantelgefäß durch Leitflächen geführt ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen Abb. i eine sinnbildliche Darstellung, während Abb. 2 die Wirkungsweise
in einem Diagramm veranschaulicht.
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Es bedeuten a den Temperaturfühler, auf dessen Boden man die eingefüllte
Flüssigkeit erkennt, b das Anzeigegerät, c die Verbindungsleitung. In dieser Verbindungsleitung
ist eine Flüssigkeitsschleife angeordnet; die Verbindungsleitung steigt also in
ihrem ersten Teil ei in die Höhe, fällt alsdann bei c., wieder ab, um bei e3 zum
Anzeigegerät aufzusteigen. In cl befindet sich also Dampf bis zum Scheitel zwischen
ei und c.. In c. und c3 befindet sich Flüssigkeit. Das Festhängen von Flüssigkeitspfropfen
infolge der Kapillarkräfte wird dadurch vermieden, daß im Teil cl der Verbindungsleitung
ein Draht d eingelegt ist, der den Querschnitt teilweise verengt. Die in dem Temperaturfühler
eingefüllte Flüssigkeitsmenge ist so gering, daß sie vor Erreichen der zulässigen
Höchsttemperatur restlos verdampft ist, alsdann wird der im Temperaturfühler befindliche
Dampf überhitzt. Durch die Kühlung der Teile c. und e3 der Flüssigkeitsschleife
mit Hilfe der in dem Mantelgefäß k befindlichen leicht siedenden Flüssigkeit m wird
erreicht, daß der Flüssigkeitsspiegel genau im Scheitelpunkt zwischen cl und c2
liegt. Die Kühlwirkung wird durch Anordnung von Leitblechen L innerhalb des Mantelgefäßes
»z weiter vergrößert.
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Durch die Verhinderung des Zurücktropfens von Flüssigkeitsteilchen
in das Verdampfungsgefäß a wird erreicht, daß von einem genau festliegenden Punkt
A (vgl. Abb.2) ab in dem Verdampfungsgefäßa nur noch überhitzter Dampf enthalten
ist, dessen Druck mit zunehmender Temperatur nicht mehr nach der Kurve a, sondern
nach der Kurve b erfolgt. Man erkennt damit aus dem Diagramm deutlich die Sicherung
der Meßfeder gegen Überbeanspruchungen.