DE77091A

DE77091A - Method and apparatus for determining temperatures

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Publication number: DE77091A
Application number: DE1893U898
Authority: DE
Original assignee: E. A.TjEHLING und A. STEINBART in Birmingham, V. St.A
Filing date: 1893-08-14

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT..PATENT OFFICE ..

KLASSE 42: Instrumente.CLASS 42: Instruments.

(V. St. A.).(V. St. A.).

Durch das vorliegende Verfahren wird die genaue und ununterbrochene Bestimmung hoher Temperaturen bezweckt. Dasselbe ist auf dem Gesetze des Durchganges von Gasen durch kleine Oeffnungen unter beständigem Druck gegründet.The present method makes the determination accurate and uninterrupted aimed at high temperatures. The same is on the law of the passage of gases founded by small openings under constant pressure.

Beim Durchtreiben von Gas oder Luft (oder auch eines flüssigen Körpers) durch zwei auf einander folgende Oeffnungen wird nämlich die zwischen denselben befindliche Luft oder das Gas gleiche Spannung beibehalten, so lange der Wärmegrad des durchziehenden Gases an beiden Oeffnungen derselbe bleibt, während bei einer Temperaturänderung an einer Oeffnung eine Spannungsänderung der zwischen den Oeffnungen befindlichen Luft oder des Gases eintritt. Läfst man daher das Gas, indem es eine Oeffnung durchzieht, die Temperatur annehmen, welche gemessen werden soll, während es an der anderen Oeffnung seine ursprüngliche Temperatur unverändert beibehält, so dient der dabei auftretende Spannungswechsel des zwischengelegenen Gases als Mafsstab für den Wärmegrad der eintretenden Luft und somit für die zu messende Temperatur. When gas or air (or even a liquid body) is propelled through two namely, the air located between them or the gas maintain the same tension as long as the degree of warmth of the gas passing through it both openings remains the same, while with a change in temperature at one opening a change in voltage of the air or gas located between the openings occurs. If you let the gas off by it runs through an opening, assume the temperature which is to be measured, while at the other opening it maintains its original temperature unchanged, so the voltage change occurring in the intermediate gas serves as Scale for the degree of warmth of the incoming air and thus for the temperature to be measured.

Dieses Verfahren kann auf verschiedene Weise zur Ausführung gebracht werden. Der in der Zeichnung dargestellte Apparat dient zur Ausführung des Verfahrens.This process can be carried out in a number of ways. The Indian The apparatus shown in the drawing is used to carry out the process.

Das Ende A¹ des Rohres A A² reicht in den Raum oder den Behälter hinein oder ist mit den Vorrichtungen (wie z. B. mit Heifsluftgebläsen, wie sie für Hochöfen jetzt allgemein angewendet werden, oder mit Glühofen), deren Temperatur gemessen werden soll, in zweckentsprechender Weise verbunden.The end A ^{1 of} the tube AA ² extends into the room or the container or is equipped with the devices (such as with hot air blowers, as they are now generally used for blast furnaces, or with annealing furnace), the temperature of which is to be measured, connected in an appropriate manner.

Zu diesem Zweck ist das innerö Ende A¹ des genannten Rohres geschlossen und zweckmäfsig umgebogen oder erweitert. Das andere Ende ragt aus dem Raum oder Behälter heraus und besitzt eine Oeffnung A², durch welche der zu erwärmende flüssige oder gasförmige Körper eintreten kann. Innerhalb dieses Rohres ist ein engeres Rohr α α¹ derart angeordnet, dafs um letztgenanntes Rohr ein freier Raum verbleibt. Das Ende dieses Rohres, welches bis an das geschlossene Ende des äufseren Rohres reicht, besitzt eine kleine Oeffnung a\ während das andere Ende durch das äufsere Rohr an einer Stelle durchragt, welche nicht mehr in dem Raum, dessen Temperatur bestimmt werden soll, liegt. An diesem Ende des Rohres α¹ α ist ein schraubenförmig gewundenes Rohr b b^J b'² angeschlossen, dessen anderes Ende b² mit T-Stücken CC¹C^ und d d¹ <i² verbunden ist. An der Vereinigungsstelle c und d dieser T-Stücke ist ein Diaphragma oder eine dünne Scheibe zwischengeschaltet, welche eine Oeffnung besitzt, ähnlich der Oeffnung a^l innerhalb des äufseren, die Wärme übertragenden Rohres. Die T-Stücke sind mit ihren lothrechten Schenkeln c² und d² an Barometerrohre f und e angeschlossen, welche inFor this purpose, the inner end A ¹ of said tube is closed and suitably bent or widened. The other end protrudes from the space or container and has an opening A ² through which the liquid or gaseous body to be heated can enter. A narrower tube α α ^{1 is} arranged within this tube in such a way that a free space remains around the latter tube. The end of this tube, which reaches up to the closed end of the outward pipe has a small opening a \ while the other end by the outward pipe at a position projecting through which no longer is in the room whose temperature is to be determined. At this end of the tube α ¹ α a helically wound tube bb ^J b ' ^{2 is} connected, the other end b ^{2 of which is} connected to T-pieces CC ¹ C ^ and dd ¹ <i ² . At the junction c and d of these T-pieces, a diaphragm or a thin disc is interposed, which has an opening, similar to the opening a ¹ within the outer, the heat-transferring tube. The T-pieces are connected with their perpendicular legs c ² and d ² to barometer tubes f and e, which in

eine geeignete Flüssigkeit im Behälter F eintauchen, der bei i mit der atmosphärischen Luft in Verbindung steht.immerse a suitable liquid in the container F, which at i is in communication with the atmospheric air.

An dem Rohr f kann eine geeignete Eintheilung y¹ angebracht werden, an welcher man-Wärmegrade unmittelbar abliest; jedoch kann man sich zu diesem Zweck auch jedes anderen Vacuummeters bedienen, welcher mit geeigneter Eintheilung ausgerüstet ist.A suitable graduation y ¹ can be attached to the tube f , from which one can read off degrees of heat directly; however, any other vacuum meter equipped with a suitable division can be used for this purpose.

Das Gefäfs C ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, welche stets auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird; zweckmäfsig bedient man sich des Wassers, welches auf dem Kochpunkt oder auf dem Gefrierpunkt gehalten wird. Durch diese Flüssigkeit wird das schraubenförmig gewundene Rohr, welches die Verlängerung des Rohres α α¹ bildet, geführt.The vessel C is filled with a liquid which is always kept at a certain temperature; It is advisable to use water which is kept at the boiling point or at the freezing point. The helically wound tube, which forms the extension of the tube α α ¹ , is guided through this liquid.

Die Wirkungsweise dieses Apparates ist folgende: The mode of operation of this device is as follows:

Das die Wärme empfangende Rohr, welches bei A² offen ist, nimmt hier zu erwärmende Luft auf. Das Rohrende d¹ ist mit einem Luftsauger in Verbindung gebracht, durch welchen eine theilweise Luftleere von gleichmäfsiger Spannung in dem Rohr e erzeugt wird, welche an dem Streifen oder der Eintheilung e¹ abgelesen werden kann. Die in dem angewärmten Rohr A A¹ befindliche mitangewärmte Luft wird durch die Oeffnung a^l in das innere Rohr α gesaugt und durchzieht die schraubenförmige Verlängerung b¹, welche jede geeignete Gestalt oder Construction haben kann, um genügende Berührungsfläche zur Sicherstellung einer unveränderlichen Temperatur darbieten zu können. Aus dem Rohr b^l wird die Luft durch die Oeffnung c von dem an d¹ angeschlossenen Luftsauger abgesaugt. So lange die bei a¹ eindringende Luft gleiche Temperatur mit der bei c durchtretenden Luft hat, wird die Spannung der zwischen den beiden Oeffnungen a^l und c befindlichen Luft unverändert bleiben, wie an der Eintheilung f¹ und am Rohr_/ersichtlich sein wird. Wird das Ende A¹ des luftaufnehmenden Rohres angewärmt, so wird die. bei a^l eindringende Luft gleichfalls auf denselben Wärmegrad der Rohrwandung gebracht; auf dem Wege durch die Kühlschlange b^l nimmt jedoch die Luft wieder eine bestimmte niedrigere Temperatur an. Es tritt also ein Unterschied in den Wärmegraden der in dem Rohr α b^l befindlichen Luft an der Eintritts- und Austrittsstelle auf, welcher Unterschied durch die bei A^] herrschende Temperatur bedingt wird. Infolge dessen verändert sich auch die Spannung in diesem Rohr α b\ welche an dem Rohr ff^l abgelesen werden kann und als Mafsstab für die Temperatur bei A¹ dient. Aendert sich die Temperatur an irgend einer Oeffnung α^λ oder c, so wird auch der Durchzug der Luft oder des Gases durch diese Oeffnung entsprechend geändert werden. In entsprechendem Mafse ändert sich auch die Spannung des Gases oder der Luft im Rohr, wodurch die Säule im Innern des Rohres f sich hebt oder fällt.The pipe receiving the heat, which is open at A ² , takes in air to be heated here. The pipe end d ¹ is connected to an air suction device, by means of which a partial air void of uniform tension is created in the pipe e , which can be read on the strip or the division e ^1. The heated air in the heated tube AA ¹ is sucked through the opening a ^l into the inner tube α and passes through the helical extension b ¹ , which can have any suitable shape or construction to provide sufficient contact surface to ensure a constant temperature . The air is sucked out of the tube b ^l through the opening c by the air extractor connected to d ^1. As long as the air entering at a ^{1 has the} same temperature as the air passing through at c , the tension of the air between the two openings a ¹ and c will remain unchanged, as can be seen from the division f ¹ and the pipe /. If the end A ^{1 of} the air-receiving tube is heated, the. with a ^l penetrating air also brought to the same degree of heat of the pipe wall; on the way through the cooling coil b ^l , however, the air again assumes a certain lower temperature. There is therefore a difference in the degrees of heat of the air in the tube α b ^l at the entry and exit points, which difference is caused by the temperature prevailing at A ^]. As a result of this, the voltage in this tube α b \, which can be read on the tube ff ^l and serves as a measure of the temperature at A ^1, also changes. If the temperature changes at any opening α ^λ or c, the passage of air or gas through this opening will also be changed accordingly. In a corresponding Mafse also the tension of the gas or air in the tube varies, whereby the column inside the tube f rises or falls.

Der Apparat kann seinem besonderen Verwendungszweck angepafst bezw. entsprechend abgeändert werden. Die Höhe des mefsbaren Wärmegrades findet nur eine Begrenzung in dem Material, aus welchem der Apparat gefertigt werden kann, insofern dieses Material unter dem in Frage kommenden Wärmegrade nicht leidet.The apparatus can be adapted to its particular purpose. accordingly be modified. The height of the measurable degree of warmth is only limited in the material from which the apparatus can be made, insofar as this material is used does not suffer from the heat level in question.

Bezüglich des Messens oder Anzeigens der Temperatur wird darauf aufmerksam gemacht, dafs sich an dem Apparat kein Thermometerrohr befindet; auch ist es nicht unumgänglich erforderlich, sich Quecksilberrohre zu bedienen. Der Apparat bedarf nur einer einfachen Art Vacuummesser, falls er durch Saugen bethätigt wird, oder eines Druckanzeigers, falls der Apparat unter Druck arbeitet. Hierzu kann auch gewünschtenfalls eine Quecksilber- oder eine Flüssigkeitssäule oder ein Federmano- oder Vacuummeter beliebiger Bauart Anwendung finden.With regard to measuring or displaying the temperature, attention is drawn to the following: that there is no thermometer tube on the apparatus; nor is it inevitable required to use mercury tubes. The apparatus only needs a simple type Vacuum gauge, if it is operated by suction, or a pressure indicator, if the Apparatus works under pressure. For this purpose, if desired, a mercury or a liquid column or a spring meter or vacuum meter of any design application Find.

Bei dem Apparat ist es wichtig, dafs die durch die Oeffnung c dringende Luft stets auf gleicher Temperatur gehalten wird, aus welchem Grunde die Luft durch das Kühlrohr b^l geleitet wird, während sie mit der zu messenden Temperatur bei a¹ bezüglich ihrer Wärme schwanken kann.In the case of the apparatus it is important that the air penetrating through the opening c is always kept at the same temperature, for which reason the air is passed through the cooling tube b ^l , while its heat can fluctuate with the temperature to be measured at a ¹ .

Bei Temperaturgleichheit der bei α¹ eintretenden und bei c austretenden Luft wird die bei f^l ablesbare Spannung der im Rohr befindlichen durchziehenden Luft durch Reibung an den Oeffnungen erzeugt. Wird die Luft bei a¹ erwärmt, so vergröfsert sich ihr Volumen verhältnifsmäfsig, so dafs durch das Loch a¹ nicht so viel Luft eindringen kann. Bei der darauf folgenden Kühlung, ehe sie bei c austritt, wird die Luft wieder ihr Volumen verringern, und nur geringere Luftmengen können bei c austreten; infolge dessen wird der Sauger auf den Raum zwischen den Oeffnungen stärker einwirken. Die Säule im· Rohr/ zeigt durch Steigen den Spannungswechsel an, so dafs die Temperatur bei a^x an der Eintheilung unmittelbar abgelesen oder durch Rechnung bestimmt werden kann.If the temperature of the air entering ^{at α 1} and exiting at c is the same, the tension of the air flowing through the pipe, which can be read at f ^{l, is generated by friction at the openings.} If the air at a ^{1 is} heated, its volume increases proportionally, so that not so much air can penetrate through the hole a ^1. During the subsequent cooling, before it exits at c , the air will again reduce its volume, and only smaller amounts of air can exit at c; as a result, the suction cup will act more strongly on the space between the openings. The column in the tube / shows the change in voltage by rising, so that the temperature at a ^x can be read off directly from the division or determined by calculation.

Anstatt Luft durch die Rohre α b^x durchziehen zu lassen, kann man sich auch jedes anderen geeigneten Gases oder auch Flüssigkeiten bedienen; so z. B. kann auch geschmolzenes Metall oder Glas oder geschmolzene Schlacke oder anderes Material Verwendung finden, in welches das Rohr α α¹ eintaucht.Instead of letting air pass through the tubes α b ^x , any other suitable gas or liquids can also be used; so z. B. molten metal or glass or molten slag or other material can also be used, in which the tube α α ^{1 is} immersed.

Claims

Patent Claims:

ι. Method of determining temperatures, consisting therein, liquid, air

or to conduct gas through a pipe or a chamber which is provided with a small inlet and a small outlet opening in such a way that the liquid brought to the temperature to be measured enters through the inlet opening at this temperature when it is pulled through the tube or the chamber is caused to assume a certain and always the same temperature, a change in tension occurring inside the tube between the two openings, depending on the level of the temperature to be measured, which tension change serves as a measure of the temperature to be measured and determined.
2. Apparatus for carrying out the under claim ι. specified method, consisting of a tube equipped with two openings, the end of which is provided with one opening in a chamber which is in communication with the atmospheric air and protrudes into the space or into the mass whose temperature is to be measured during the Another opening is at a point where a certain and always the same temperature is maintained, in which arrangement the air penetrates through the first-mentioned opening with the temperature to be measured and escapes through the other opening at a certain, always the same temperature, whereby in the pipe A voltage change is achieved between the openings, which serves as a yardstick for the temperature to be measured and can be read on a manometer or other display device.

3. An embodiment of the apparatus specified under claim 2, characterized by a gas supply pipe (A), the end (A ' ¹ ) of which protrudes into the space whose internal temperature is to be measured, and which pipe (A) is the one under claim 2 . Said pipe (a) surrounds, in such a way that the gas or the liquid fed to the pipe (a) through the pipe (A) is brought to the temperature which is to be measured.

1 sheet of drawings.