DE759144C

DE759144C - Verfahren zur Waermemengenzaehlung

Info

Publication number: DE759144C
Application number: DES124788D
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Phil Gruess
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1936-11-03
Filing date: 1936-11-03
Publication date: 1953-01-19

Description

Verfahren zur Wärmemengenzählung Zusatz zum Patent 708 387 Das Patent 708 387 h:at ein Verfahren zur Wärmemengenzählung zum Gegenstand, bei dem u. a. die verschiedene Löslichkeit von Gasen oder Flüssigkeiten bei verschiedenen Temperaturen in einer zweiten Flüssigkeit zur Vermeidung von Fehlern benutzt wind. Es läßt sich damit erreichen, daß dér Transport eines festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffes innerhalb eines geschlossenen Zählgefäßes durch ein flüssiges Sperr.mittei hindurch unabhängig von der Höhe der Temperatur und nur proportional der Temperaturdifferenz an den beiden Schenkeln des Zählgefäßes wird. Damit werden die ganz wesentlichen Fehler der Wärmezähler vermieden, die auf der mit der Temperatur exponentiell ansteigenden Verdampfuiigsgeschwindigli t einer Flüssigkeit beruhen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß infolge der starken, weitgehend unbekannten Abhängigkeit der Diffusionskonstanten von der Temperatur die Messung noch mit Fehlern behaftet ist. Es ergibt sich gewöhnlich bei der Benutzung einer einheitlichen Flüssigkeit als Sperrmittel noch eine gewisse Temperaturabhängigkeit, und es wird die auswahl der fehlerfreien Stoffpaare außerordentlich schwer bzw. die Nnzahl oder selben sehr eingeschränkt.
Erfindungsgemäß wird der restliche Fehler dadurch beseitigt, daß man als Sperrmittel eine Lösung oder Mischung zweier Flüssigleiten oder die Lösung eines oder mehrerer fester Stoffe in einer Flüssigkeit benutzt. Dabei hat man es in der Hand. durch die Art und die Menge des zugesetzten Stoffes die Temperaturabhängigkeit des Zählvorganges völlig zum Verschwinden zu bringen.
Als besonders geeignet haben sich als überzuführende Stoffe Gase ergeben, die durch Flüssigkeiten hindurchdiffundieren. Verwendet man z. B. als überzuführenden Stoff Äthan und als Sperrflüssigkeit Wasser, so zeigt es sich, daß der Stofftransport mit stei gender Temperatur zunimmt. Durch einen geringen Zusatz von Äthylalkohol zum Wasser läßt sich diese Zunahme dämpfen und durch einen größeren Zusatz in das Gegenteil umkehren. Bei richtigem Mischungsverhältnis von Wasser und Äthylalkohol wird demnach der Diffusionswiderstand des Sperrmittels unabhängig von der Temperatur und damit die in der Zeiteinheit transportierte NIenge proportional der Temperaturdifferenz. Die gleiche Wirkung läßt sich durch die Lösullg von Kaliumhalogeniden, insbesondere durch Kaliumjodild, in Wasser erz.ielen.
An sich ist es auch gemäß weiterer Erfindung möglich, die richtige Belastungsabhängigkeit des Zählers dadurch zu erreichen, daß man als zu transportierenden Stoff eine Lösung von zwei Flüssigkeiten oder ein Gemisch zweier Gase verwendet. Man muß in diesem Fall nur beachten, daß eine Entmischung dieses Gemisches infolge der verschledenen Löslichkeiten in dem Sperrmittel eintritt, wodurch sich auch die Skalencharakteristik entsprechend ändert.
Die Benutzung von Wasser oder AlLohol-Wasser-Gemischen als Sperrflüssigkeit bringt noch einen weiteren Vorteil mit sich. Die Gase haben im allgemeinen bei höheren Tempera turen eine wesentlich geringere Löslichkeit als bei tiefen, so daß man gewöhnlich eine Zählerempfindlichkeit erhält, die mit steigender Temperatur abnimmt. Verwendet man nun Flüssigkeiten, die einen merklichen Dampfdruck aufweisen, so bewirkt dieser in dem Schenkel niedriger Temperatur eine Rompression des zu transportierenden Gases gegenüber dem anderen Schenkel, denn der Gesamtdruck in beiden Schenkeln ist bis auf den durch die Höhe der beiden Flüssigkeitssäulen bedingten Druckunterschied gleich, der Dampfdruck der Sperrflüssigkeit jedoch bei verschiedener Temperatur verschieden. Aus diesem Grunde müssen sich auch die Partialdrücke des Gases in beiden Schenkeln unterscheiden. Dadurch wird ein zusätzlicher Stofftransport bewirkt, der entsprechend Ider Dampfdruckkurve der Sperrflüssigkeit mit steigender Temperatur ansteigt. Die Summe der beiden einzelnen für die transportierte Menge maßgebenden Faktoren kann auf diese Weise weit unabhängiger von der Temperatur eine konstante Zählempfindlichkeit ergeben als bei Benutzung einer Flüssigkeit oline Dampfdruck. Insbesondere ergibt sich so für das System Äthan in Wasser mit Beimischungen von Äthylalkohol eine völlige Unabhängigkeit der Anzeige von der Temperatur.
Um die Anzeige ferner auch von derjenigen Temperatur unabhängig zu machen, bei der die verbrauchte ÄVärmemenge abgelesen wird, ist es gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig, das Gasvolumen mindestens halb so groß, vorteilhaft größer als das Flüssigkeitsvolumen zu wählen, da dann die Standänderung des Spiegels des Sperrmittels infolge seiner Wärmeausdehnung vernachlässigbar klein wird. Aus dem gleichen Grunde soll die Hauptmenge des Gases unal,-hängig vom Stand der Sperrflüssigkeit auf einheitlicher Temperatur gehalten werden d. h. es sollen die Gase in den beilden Schenkeln des Zälilgefäßes keine Temperaturdifferenz gegeneinander aufweisen, weil dann die Drucksteigerung der Gasmengen mit der Temperatur keinen Einfluß auf die Standhöhe der Sperrflüssigkeit hat, da nämlich dann die Druckerhöhung in beiden Schenkeln die gleiche ist, ohne daß ein Ausgleich durch Bewegung der Sperrfliissigkeit stattfinclen müßte.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Verfahren zur Wärmemengenzählung, bei dem innerhalb eines geschlossenen Ge fäßes unter Ausnutzung eines Temperaturgefälles ein fester, flüssiger oder gasförmiger Stoff gegen ein flüssiges Sperrmittel transportiert wird, nach Patent 708 387, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung von Flüssigkeiten ineinander als flüssiges Sperrmittel verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flüssigkeitsgemisch als Sperrmittel verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung eines oder mehrerer fester Stoffe in einer Flüssigkeit als Sperrmittel verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet. daß als diffundieren der Stoff eine Lösung von Flüssigkeiten oder ein Gasgemisch verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel eine Flüssigkeit, z. B. eine Lösung von Wasser mit Alkohol, mit einem Dampfdruck ist, der in der Größenordnung des den Transport des diffundierenden Stoffes bewirkenden Druckunterschiedes liegt, und als diffundierender Stoff ein Gas, z. B. gasförmiger Kohlenwasserstoff, wie Äthan, verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasvolumen mindestens halb so groß, vorteilhaft größer als das Flüssibrkeitsvolumen gewählt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmenge des Gases, unabhängig vom Stand der Sperrflüssigkeit, durch einfache, bekannte Mittel,'z. B. gute Wärmeleiter, auf ein heitlicher Temperatur gehalten wird.