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Vorrichtung zum Messen der Dichte von Flüssigkeiten, Trüben, Suspensionen
o. dgl.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Dichte von
Flüssigkeiten, Trüben, Suspensionen o. dgl. T11 der Praxis besteht Bedürfnis nach
einer solchen Vorrichtung, mit der die I)ichte derartiger Flüssigkeiten ständig
überprüft werden kann.
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Es ist bekannt, daß sich die Flüssigkeitsspiegel in den beiden Schenkeln
eines unter Unterdruck stehenden U-förmigen Rohres die in zwei Flüssigkeiten mit
verschiedenem spezifischen Gewicht eintauchen, gemäß der Gleichung h1Q1 = h2Q in
verschiedener T Töhe einstellen, wobei lt und h. die Höhen der Flüssigkeitssäulen,
Qi und Q2 die Dichten der l)eiden Flüssigkeiten bezeichnen. Wird als Vergleichsflüssigkeit
in dem einen Schenkel des U-förmigen Rohres Wasser (Q1 = 1,00) benutzt und wird
der Unterdruck in dem U-Rohr so gewählt, daß das Wasser bis zu einer bestimmten
Höhenmarke (h1 = 1000) steht, so kann am zweiten Schenkel die I)ichte der zu messenden
Flüssigkeit unmittelbar abgelesen werden, wenn als Bezifferung der hier angebrachten
Skala die Werte 1000 verh2 wendet werden.
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Die Erfindung macht von diesem Umstand Ge-
I,rauch
und besteht darin, daß der SIeßschenkel des Rohrsystems heb- und senkbar eingerichtet
und derart mit der Einrichtung zur Erzeugung des Unterdruckes verbunden ist, daß
beim Absenken dieses Schenkels in die zu messende Flüssigkeit gleichzeitig der Unterdruck
zur Einwirkung kommt. Dadurch daß der Meßschenkel erst im Augenblick der Messung
in die zu messende Flüssigkeit eintaucht, wird, was insbesondere beim Messen der
Dichte von instabilen Suspensionen von besonderer Bedeutung ist, ein Ausfallen des
Feststoffes und damit die Entstehung einer Klarwassersäule über der Flüssigkeitssäule
vermieden, wodurch die Meßgenauigkeit sonst beeinträchtigt werden würde. Die Nleßgenauigkeit
richtet sich im übrigen nach der Länge der zu vergleichenden Flüssigkeitssäulen
und ist, was von besonderer praktischer Bedeutung ist, für niedrige Dichten größer
als für hohe Dichten.
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.uf der Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
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Abb, I ist eine Vorderansicht der Meßvorrichtung; Abb. 2 ist eine
Seitenansicht.
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Die Norrichtung besteht aus zwei senkrecht stehenden Glasröhren I
und 2, die an ihrem oberen Ende durch einen Gummischlauch 3 verbunden sind. I)ie
unteren Enden der Schenkel ragen in die Gefäße 4 und 5 hinein, von denen das eine
die zu messende Flüssigkeit und das andere eine Vergleichsflüssigkeit (Wasser) enthält.
Zur Erzeugung des Unterdruckes dient ein Balg 6, der über das T-Stiick 7 mit den
beiden Rohrschenkeln in Verbindung steht und der mit Hilfe des Handhebels 8 betätigt
werden kann. Der Balg 6 kann auch durch ein Quecksilherniveaugefäß oder ein Quecksilberkoll>engefäß
ersetzt werden. Der Schenkel I, in welchem die Dichtemessung stattfindet, ist in
der Längsrichtung beweglich und ebenfalls mit dem Handhebel 8 verbunden. Für gewöhnlich,
d. h. während der Zeit, in der keine Messung erfolgt, befindet sich das untere Ende
des Schenkels I unmittelbar über dem Spiegel der zu messenden Flüssigkeiten im Gefäß
4, während der feststehende Schenkel 2 in die Vergleichsflüssigkeit (Wasser) im
Gefäß 5 eintaucht.
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Um eine genaue Messung zu gewährleisten, ist ferner zu berücksichtigen,
daß der Flüssigkeitsspiegel g in den beiden Gefäßen 4 und 5 bei der Ablesung genau
gleich hoch ist. Zu diesem Zweck hesitzt das Gefäß 4 in der Höhe des Spiegels g
einen Überlauf 1 1, während das Gefäß 5 mit einem Überlauf 10 versehen ist, welcher
um den Abstand a höher liegt als der Spiegel g; a kann entweder rechnerisch oder
empirisch ermittelt werden und muß so groß. sein, daß die Wassermenge, die sich
zwischen den beiden Spiegeln g und 10 im Gefäß 5 befindet, derjenigen Wassermenge
entspricht, die nach dem Ansaugen des Wassers bis zur Höhenmarke 15 im Schenkel
2 vorhanden ist.
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Die zu messende Flüssigkeit fließt ständig dem Gefäß 4 durch das
Rohr 12 zu und verläßt dieses durch den teherlauf II sowie den unteren Auslauf 13.
Der Schenkel 1 liegt huber einer Skala 16, auf der die Dichte der zu messenden Flüssigkeit
unmittelbar abgelesen werden kann; die Skala 16 ist nach der Formel h2 : = loOO
e2 berechnet und beziffert, wobei 112 der Abstand eines Skalenstriches vom Spiegel
g und 10 in Millimeter und lOoo die Höhe der Wassersäule in Millimeter im Schenkel
2, gemessen vom Spiegel g aus, bedeutet.
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Mit der beschriebenen Vorrichtung wird die Dichtemessung in folgender
Weise durchgeführt: Der Hebel 8 wird langsam nach unten gedrückt, wodurch der Schenkel
1 in die zu messende Flüssigkeit eingetaucht wird. Gleichzeitig mit dieser Bewegung
des Handhebels 8 wird der Balg 6 gespannt und damit in den beiden Schenkeln 1 und
2 ein Unterdruck erzeugt. Der Handhebel 8 wird so weit nach unten bewegt, bis die
Vergleichsflüssigkeit im Schenkel 2 (normalerweise gefärbtes Wasser) die Höhenmarke
15 erreicht hat. In diesem Augenblick muß der Stand der zu messenden Flüssigkeitssäule
auf der Skala 16 abgelesen werden, insbesondere wenn sich die Dichte der zu untersuchenden
Flüssigkeit infolge der Bildung einer Klarwasserschicht mehr oder weniger rasch
ändert. Wenn auch die Bildung einer Klarwasserschicht bei instabilen Suspensionen
für den Augenblick der Messung unerwünscht ist, so kann diese doch dazu benutzt
werden, gleichzeitig die Stabilität der zu messenden Flüssigkeit, d. h. die Höhe
der gebildeten Klarwasserschicht während eines bestimmten Zeitraumes, zu bestimmen.
Außerdem kann die sich bildende Klarwasserschicht zur Reinigung des Rohrschenkels
Verwendung finden.
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Die Dichtemessung erfolgt mit der beschriebenen Vorrichtung stichprobenartig
aus der ständig fließenden Flüssigkeit und kann infolge der kurzen, für eine Messung
benötigten Zeit beliebig oft wiederholt werden.
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PATENTANSPRU8CHE 1. Vorrichtung zum Messen der Dichte von Flüssigkeiten,
Trüben, Suspensionen 0. dgl., bestehend aus einem unter Unterdruck zu setzenden
U-förmigen Rohrsystem, in dessen einem Schenkel die zu messende Flüssigkeit und
in dessen anderem Schenkel eine Vergleichsflüssigkeit aufsteigt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßschenkel heb- und senkbar eingerichtet und derart mit der Einrichtung
zur Erzeugung des Unterdruckes verbunden ist, daß beim Absenken dieses Schenkels
in die zu messende Flüssigkeit gleichzeitig der Unterdruck zur Einwirkung kommt.