DE743611C

DE743611C - Ringwaage fuer grossen Messbereich

Info

Publication number: DE743611C
Application number: DES147285D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinrich Garthe
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-10-15
Filing date: 1941-10-15
Publication date: 1943-12-31

Description

Ringwaage für großen Meßbereich Für 4ie Durchflußmessung sind Ringwaagen bekannt, deren Ring einen konstanten Querschnitthat. Die äußere und innere Begrenzung bilden dabei konzentrische Kreise. Die im Inneren der Ringwaage auftretenden Drücke können nur senkrecht zu den Wandungen der Ringwaage, angreifen, so daß die auf die beiden kreisförmigen Begrenzungen wirkenden Kräfte durch den Drehpunkt gehen und daher keine Drehmomente erzeugen. Eine Drehung der Ringwaage kommt daher nur zustande durch den auf die radiale Trennwand wirken den Wirkdruck.
Bei derartigen Ringwaagen sind zwei Verfahren der Radizierung im Gebrauch. Bei der Wegradizierung ist der Ausschlag der Ringwaage ungefähr proportional dem Wirkdruck.
Die Radizierung erfolgt anschließend meistens durch eine Kurvenscheibe. Wegen des quadratischen Zusammenhanges zwischen Durchfluß und Wirkdruck erhält man daher bei kleineren Belastungen sehr kleine Ausschläge.
Zum Beispiel ergibt sich bei einer Belastung von 10% nur ein Ausschlag von 1 ole des maximalen Ausschlages. Hierbei wird sehr bald mit abnehmender Belastung die Empfindlichlieitsgrenze der Waage erreicht, und der theoretische Nullpunkt ist unterdrückt.
Bei der Kraftradizierung wird das Gegenmoment mit dem Ausschlag der Ringwaage so verändert, daß der Ausschlag ungefähr proportional dem Durchfluß ist und somit die Radizierung bereits in der Ringwaage vorgenommen wird. Hierbei erhält man im unteren Teil des Mehbereiches größere Ausschläge, Diese ergeben sich jedoch nur dadurch, daß im unteren Teil des Meßbereiches das Gegenmoment kleiner gehalten wird als bei der Wegradizierung, während das durch den Wirkdruck erzeugte Verstellmoment dasselbe ist wie bei der Wegradizierung. Infolgedessen werden z. B. bei 10% der Höchstlast die Ausschläge zwar zehnmal so groß wie bei der Wegradizierung, gleichzeitig geht aber die Einstellgenauigkeit, absolut genommen, mindestens auf den zehnten Teil zurück. Die Kraftradizierung bringt daher nur die Möglichkeit, den theoretischen Nullpunkt zu erfassen und damit bei Schreibgeräten planimetrierbare Diagramme zu erhalten. Ihre Einstellgenauigkeit ist jedoch im unteren Bereich eher schlechter als die der Wegradizierung, weil infolge des größeren Winkelweges z. B. die Verformung der Anschlußschläuche und deren störender Einfluß größer ist als bei der Wegradizierung.
Eine höhere Genauigkeit kann daher nur erreicht werden, wenn die Verstellkräfte des Manometers im unteren Teil des Meßbereiehs vergrößert werden. Erfindungsgemäß wird daher der Waagering so ausgebildet, daß der wirksame Ouerschnitt im Flüssigkeitsspiegel des Waageringes in der Nullstellung der Ringwaage am größten ist und in Abhängigkeit von der Drehung des Waageringes aus der Nullage abnimmt.
Es ist eine ringwaagenartige Vorrichtung zum Messen von Unterdrücken bekannt, bei der der Querschnitt des Waageringes über den Umfang ungleiehförniig ausgebildet ist, und zwar zu dem Zweck, eine Linearität der Skala zu erreichen. Dabei ist der Waagering aber nicht so ausgebildet, daß der wirksame Querschnitt im Flüssigkeitsspiegel in der Nullstellung am größten ist und inAbhängigkeit von der Drehung aus der Nullage abnimmt.
Vorzugsweise wird die äußere Begrenzung des Waageringes durch einen Kreis, die innere Begrenzung dagegen durch eine ellipsenäihlicheKurve, bestehend aus zwei parallelen, durch Kreisbögen verbundenen Geraden, gebildet.
Elin Ausführungsbeispiel zeigen Fig. 1 bzw.
Fig. 2. Stellt man für diese ausführung die wirksamen. Momente auf, so ergibt sich, daß nunmehr die Resultierende der an der inneren Begrenzung des Ringes wirkenden Kräfte nicht mehr durch den Drehpunkt geht.
Fig. 3 zeigt das Verstellmoment an der Ringwaage bei einem Druck von h = 10 mm WS. wobei der Ring in der Nullage festgehalten ist. Das gesamte Verstellmoment ergibt sich aus der Figur zu: ü Ma = P01#a+@12#@+@33#@+@56#6=@#a.
Dabeit ist P56 = F56## und R = FR#h.
Außer dem Drehmoment, das durch den an der radialen Trennwand T angreifenden Wirkdurck erzeugt wird, entsteht also noch ein zusätzliches Drehmoment. Denkt man sich dieses resultierende Moment entstanden durch die Kraft, die an einer gedachten größeren radialen Trennwand angreift, so ergibt sich, daß diese gedachte Trennwandfläche identisch ist mit dem Querschnitt des Waageringes im jeweiligen Flüssigkeitsspiegel. Die Verstellkräfte nehmen also, wie zu erwarten, proportional mit dem Ouerschnitt des Waageringes im jeweiligen Flüssigkeitsspiegel zu.
Wie Fig. I zeigt, ist der Querschnitt des Waageringes bei der Flüssigkeitsmenge Q = o °jO, d. h. im Nullpunkt des Gerätes am größten. wie Fig. 2 zeigt, bei Q Q = 100 %, %, d. b. beim maximalen Ausschlag des Gerätes am kleinsten. Er nimmt also in Abhängigkeit von der Verdrehung des Ävaageringes aus der Nullage allmählich ab. Damit werden, wie gewünscht, die Verstellkräfte in der Nullstellung des Waageringes am größten.

Claims

PATENTANSPRÜCH: I. Ringwaage für großen Meßbereich, bei der der Ouerschnitt des Waageringes über den Umfang ungleichförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Ouerschnitt im Flüssigkeitsspiegel des ÄVaageringes in der Nullstellung der Ringwaage am größten ist und in Abhängigkeit von der Drehung des Waageringes aus der Nullage abnimmt.
2. Ringwaage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzung des Waageringes dureh einen Kreis, die innere Begrenzung dagegen durch eine ellipsenähnliche Kurve, bestehend aus zwei parallelen, durch Kreisbögen verbundenen Geraden, gebildet wird.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: französische Patentschrift .. Nr. 583 401.