DE745839C - Druckmessvorrichtung - Google Patents

Description

• Druckmeßvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Druckmeßvorrichtung, bei der sich der elektrische Widerstand eines Widerstandsdrahtes entsprechend der Höhe einer ihm umgebenden Meßflüssig keitssäule ändert.
• Erfindungsgemäß wird bei sehr kleiner Bemessung der Meßvorrichtung eine zuverlästige Anzeige, die dann in üblicher Weise durch Geber- und Empfängergeräte in einen entsprechenden Steuerungsimpuis umgewandelt- werden kann, dadurch erreicht, daß der den Meßdraht nhd die Meßflüssigkeit enthaltende Körper als Kapillare ausgebildet ist und daß in an sich bekannter Weise der in Form einer Schraubenlinie hergestellte Meßdraht an der Innenwandung derKapillare anliegt. Infolge der Kleinheit der beweglichen Masse, insbesondere im Vergleich zu den Kapillarkräften, ist die Meßvorrichtung gemäß- der Erfindung sehr beschleunigungsunempfindlich. Die Ausbildung des Meßdrahtes als in Form einer Schraubenlinie an die Innenwandung der Kapillare an. liegender Draht gestattet seine Einführung in die Kapillare, ohne daß die Meßflüssigkeit, z. B.
• Quecksilber, abreißt.
• In der Anwendung des Erfindungsgegenstandes als Meßvorrichtung für in Richtung der Kapillarachse wirkende Beschleunigungen dient die in der durch einen tropfenförmigen Vorratsraum erweiterten Kapillare enthaltene Flüssigkeit als Meßmasse, wobei die Kapillare an ihren beiden Enden durch je einen elastischen Körper, z. B. eine Membran, abgeschlossen ist.
• Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung erläutert, in welcher Abb. I eine Seitenansicht, Abb. 2 den elektrischen Anschluß der Meßvorrichtung nach Abb. I zeigt und Abb. 3 den Einbau der Meßvorrichtung nach Abb. I in ein Staurohr wiedergibt.
• In Abb. 1 ist I ein Glasrohr von z. B.
• Smm äußerem Durchmesser mit zwei eingezogenen Kapillaren 2, in welchen je eine Wfderstandsdrahtwendel 3 mit den beiden oberen Anschlußstücken 4 und 5 und dem unteren Anschluß 6 sitzt. Die elektrischen Widerstände zwischen 4 und 6 bzw. 5 und 6 ändern sich mit den Längenänderungen der beiden Meßquecksilbersäulen 7 in den Kapillaren 2.
• Diese erfolgen unter dem Einfluß von zwei Membranen8 und 9, die beim Durchbiegen nach innen einen Teil des Quecksilbers verdrängen und zwischen dem Glasrohr und je einem Meßdruckansechlußstutzen 10 bzw.
• 11 sitzen. Anschlußstutzen, membran und Glas rohr werden durch vier Anschlußschraul) en 12 zusammengehalten.
• Nachdem das Glasrohr 1 mit den beiden Kapillaren 2 auf richtige Länge abgeschnitten worden ist. werden diese an der mit 13 l)e zeichneten Stelle zu tropfenförmigen Vorratsräumen erweitert. Das geschieht durch Frhitzen des Glasrohres I und durch Blasen oder einfach durch VErschließen der Kapillaren an beiden Enden, wobei durch die Ausdehnung der darin befindlichen Luft infolge des Erhitzens der für die Erweiterung der Kapillaren nötige Druck erzeugt wird. Die letztere Arbeitsweise hat den Vorteil. daß bei gleicher Länge des Rohres I und damit gleicher eingeschlossener Luftmenge selbsttätig der geleiche Ausweitungsinnendruck und damit die gleiche Form dr Vorratsräume 13 erzielt werden.
• Durch die tropfenförmige Gestalt der Vorratsräume 13 wird erreicht daß sich das Quecksilber stets dicht an die Innenwandungen des Glasrohres 1 anschmiegt.
• Durch weitere Glasbiäserarbeiten werden clann am oberen Ende der Kapillaren 2 diese zu Erweiterungen 14. welche zum Aufneh men der Anschlüsse 4 und 5 und zum Festhalten der kittstopfen 15 dienen. und am unteren Ende das Glasrohr 1 1 zu einem flaschenhalsförmigen Abschluß 16 umgearbeitet. in welchem die Kapillaren 2 endigen. so daß sie miteinander in Verbindung stehen.
• Rechts unten wird dann schließlich noch ein Ansaugestutzen 17 am Glasrohr I angeformt.
• Die durch die Herstellung der Vorratsräume 13 hervorgerufene Verdickung des Glasrohres r wird nun in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene von Abb. I plan geschliffen, so daß einmal eine Fläche zwn dichten Anschließen der Nileßdruckanschlußstutzen 10 und 11 und außerdem je eine seitliche Durchlaßöffnung zu den Vorratsräumen entsteht, die durch je eine Membran 8 bzw. 9 abgedeckt wird. Der lichte Durchmesser der voii der Membran abgedeckten Öffnung beträgt etwa 5 mm.
• Nun wird in jede der Kapillaren 2. die einen lichten Durchmesser von z. B. o. bis 0,1 mm oder noch kleiner haben. die Widerstandsdrahtwendel 3 eingebracht. Zu diesem Zweck wird der Widerstandsdraht, der einen Durchmesser von etwa 0,05 bis 0.01 mm haben kann, in dichten Windungen auf einen Trägerkörper, z. B. einen Seidenfaden. so aufgebract, daß die auf dem Seidenfaden aufgewickelte widerstandsdrahtwendel etwa einen äußeren Durchmesser von 2 bis 3 mm hat. Der Trägerkörper wird dann entfernt. was durch Abbrennen oder Abstreifen geschehen kann. so daß eine frei stehende Widerstandsdrahtspirale entsteht. Diese wird mittels einer Nadel o. dgl. mit etwa geringerem Durchmesser als der lichte Durchmesser der Kapillaren je in eine derselben eingeführt. wodurch eine Ganghöhe von etwa 8 liis 10 mm der Widerstandsdrahtwendel in iler engeren Kapillare hervorgerufen wird.
• Vor dem Einziehen des Widerstandsdrahtes wird dieser an die stärkeren Ansehlußstücke 4 und 5 durch Klemmen und/oder Punktschweißen oder Löten angeschlossen. Die beiden unteren freien Enden der Widerstandsdrähte 3 werden miteinander verzwirnt und daraufhin mit dem Anschlußstück 1 in der gleichen Weise verbunden. Hierzu kann der Widerstandsdraht 3 unter Ausnutzung seiner Elastizität etwas aus dem Hals 16 herausgezogen werden, um nach dem Anschluß an das Leitungsstück 6 wieder in das Innere des Halsstückes 16 zurückzukehren.
• Die Durchlässe für die anschlußstücke 4.
• 5 und 6 werden nun durch Kitt z. B. Steinzement, verschlossen, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß man auf das obere Es je des Glasrohres ein elastisches Schlauchstück aufsetzt. es mit Steinzement füllt und diesen durch teilweises Zusammenpressen des Schlauchstückes so weit in das Glasrohr 1 eintreten läßt, daß sein vorderes Ende gerade einen passenden Abschluß 14 für die Vorratsräume 13 bildet. In gleicher oder ähnlicher Weise wird dann das untere Ende des Blasrohres durch den Kittstopfen 18 verschlossen.
• Das \~erschließen der Glasrohrenden und das Befestigen und Anschließen der An-Schlüsse 4, 5 und 6 kann auch durch Warmverformung des Glasrohres 1 vorgenommen werden.
• Nach Befestigung der Mambrane 8 und 9 und der Meßdruckanschlußstutzen 10 und 1 1 wird an den Stutzen ein Behälter für Alkohol, Glycerin o. dgl. angeschlossen, diese neutrale Flüssigkeit in die Holräume des Glasrohres 1 gedrückt und dann die völlig gefüllte Meßröhre in ein Quecksilberbad eingetaucht. Am Stutzen 17 wird dann ein Unterdruck so lange erzeugt. bis das Queckselber atwa bis zur halhen Höhe des zylindrischen Teils der Kapillaren 2 2 angestiegen ist. Durch weiteres Anziehen der Befestigungsschrauben, zweckmäßig noch unterhalb des Quecksilberbadspiegels. und durch einen Stopfen 10 oder sonstigen Verschluß für den Stutzen 17 wird die Meßröhre so abgedichtet, daß sich llraktisch keine Luft in ihren Hohlräumen befindet.
• Bei der Schaltungsanordnung nach Abb. 2 stehen die Anschlüsse 4. 5 und 6 über eine Stromquelle 21, einen Strombegrenzungswiderstand 22 und einen Nullpunktkorrekturwiderstand 23 mit einem Kreuzspulgerät 20 in Verbindung, das den relativen Stand der Quecksilbersäulen 7 und damit den Druckunterschied zwischen den Meßdruckstutzen 10 und II anzeigt. Je nach der Dicke uud dem Werkstoff sowie der Gestaltung der Membran 8 bzw. 9, die zwecks Vergrößerung der elastischen Durchbiegung wellenförmig ausgebildet sein kann, kann die Äjleßröhre zum Kenntlichmachen und Messen bzw. Anzeigen eines mehr oder weniger großen Meßdruckes benutzt werden. Statt des Anzeigegerätes 20 oder neben demselben kann ein Steuergerät beliebiger Ausführung an die Meßröhre angeschaltet werden.
• Zweckmäßig wird die Meßröhre möglichst nahe beim Meßdruckerzeuger angeordnet, damit die Verbindungsdruckleitung bzw. -leitungen möglichst kurz sind oder gar ganz in Wegfall kommen können. Eine Ausführungsform für den letzteren Fall gibt Abb. 3 wieder, bei welcher die Meßröhre 1 im Innern eines Staurohres vorgesehen ist. Dem Meßdruckstutzen 10 wird der dynamische Fahrtdruck, dem Stutzen 11 der an der betreffenden Stelle herrschende statische Druck übermittelt. Durch Verschließen -des Meßdruckstutzens 10 mit einer Verschraubung o. dgl. kann die Meßröhre I in einen Höhenmesser umgewandelt werden. Im übrigen ist die Meßröhre zum Anzeigen und Uebertragen beliebiger Drücke -oder Druckunterschiede, z. B. bei Fall- und Steiggeschwindigkeitsmessern, oder fiir die Kompaßanzeige anwendbar, aber auch als Beschleunigungsmesser für Beschleunigungskräfte in Richtung der Kapillarenlängsachse bei Verwendung nur einer Kapillarröhre, die an beiden Enden durch je einen elastischen Körper, z. B. eine Membran, abgeschlossen ist.
• Die zu messenden oder anzuzeigenden Kräfte können auch, z. B. mittels einer Hebelanordnung, auf die Membran 8 bzw. im Falle der Doppelkapillarausführung 8 und 9 einwirken, und schließlich kann an die Stelle der Membran auch ein anderes Abschlußmittel, z. B. ein Kolben, treten.
• Der Widerstandsdraht braucht nicht unbedingt kreisförmigen, sondern kann einen beliebigen anderen Guerschnitt haben. Durch Schrägstellen der Meßröhre kann ihre Anzeig-e- oder Ansprechempfindlichkeit vergröllert werden.
• Für die Röhre I kann ein anderer Werkstoff aus Glas, z. B. Eisen oder Kunstharz oder ein sonstiger Kunststoff benutzt werden. Die Abschluß- und Druckübertragungsmembran wird vorteilhaft aus Eisen hergestellt; doch kann auch ein anderer gegenüber dem Quecksilber oder der sonstigen Meßsäuleflüssigkeit möglichst unempfindlicher Werkstoff. z. B, ebenfalls ein Kunststoff, Verwendung finden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Druckmeßvorrichtung, bei der sich der elektrische Widerstand eines Widerstandsdrahtes entsprechend der Höhe einer ihn umgebenden Flüssigkeitssäule ändert, dadurch gekennzeichnet, daß der den Meßdraht und die Meßfiüssigkeit enthaltende Körper als Kapillare ausgebildet ist und daß in an sich bekannter Weise der in Form einer Schraubenlinie hergestellte Meßdraht an der Innenwandung der Kapillare anliegt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 in ihrer Anwendung als Meßvorrichtung fiir in Richtung der Kapillarachse wirkende Beschleunigungen, wobei die in der durch tropfenförmigen Vorratsraum erweiterten Kapillare enthaltene Flüssigkeit als Meßmasse dient und die Kapillare an ihren beiden Enden durch je einen elastischen Körper, z. B. eine Membran, abgeschlossen ist.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind - im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ........ Nr.334 515.

   510 041; britische Patentschrift ....... - 103 401.