DE818872C

DE818872C - Method and apparatus for measuring pressures

Info

Publication number: DE818872C
Application number: DEW556A
Authority: DE
Inventors: Ernst Wendt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-12-06
Filing date: 1949-12-06
Publication date: 1951-10-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Drucken Geräte zum Messen von kleinen und mittleren Drucken oder Druckunterschieden sind bekannt.Method and apparatus for measuring pressures Devices for measuring of small and medium pressure or pressure differences are known.

Diese bekannten Geräte verwenden z. B. die Zchwankungen einer in einem U-Rohr befindlichen F lüssiglieitssäule gegebenenfalls mit Vervielfachung der Anzeige, z. B. Druckmesser nach Seger oder K ö n i g, oder bei gleichzeitiger Fernmessung die Schwankungen des elektrischen Widerstands in einem, mit seinem einen Ende in eine, unter den Druckschwankungen sich bewegenden Quecksilbersäule eintauchenden Widerstandsdrahts. Der Einfachheit halber soll das im ersten Fall benutzte Prinzip das der hydrostatischen Vervielfältigung und das im zweiten Fall benutzte das der Messung des elektrischen M:iderstands in den folgenden Ausführungen bezeichnet werden. Es ist auch bekannt, bei diesen Meßgeräten unter gleichzeitiger Radizierung des Drucks durch geeignete Ausbildung eines Schenkels des Meßgefäßes oder durch geeignete Wicklung bzw. Ausbildung des Widerstandsdrahts zu arbeiten.These known devices use z. B. the fluctuations one in one The liquid column located in the U-tube, if necessary with a multiplication of the display, z. B. Seger or K ö n i g pressure gauges, or with simultaneous remote measurement the fluctuations in electrical resistance in one, with its one end in a column of mercury moving under the pressure fluctuations Resistance wire. For the sake of simplicity, the principle used in the first case is intended that of hydrostatic multiplication and that in the second case that of the used Measurement of the electrical M: resistance can be referred to in the following explanations. It is also known that in these measuring devices with simultaneous root extraction of the Pressure by suitable design of a leg of the measuring vessel or by suitable Winding or training of the resistance wire to work.

Diese bekannten Geräte besitzen verschiedene Nachteile. So sind z. B. die Geräte der ersten Art nur für kleinste Drucke und kleinste Meßbereiche geeignet. Soweit es sich dabei um Schrägrohrmanometer handelt, ist deren Füllung mit Alkohol oder mit einer anderen ähnlichen Flüssigkeit wegen deren niedriger Verdampfungstemperatur mit Unzuträglichkeiten und Fehlern verbunden. Umständlich ist ferner der Zwang, diese Geräte mittels Libelle genau aufzustellen, und lästig sind die demzufolge auf Erschütterungen und Lageveränderungen beruhenden Fehlerquellen. Ferner ist bei dieser Art von Geräten keine Radizierung möglich. Die andere Klasse der nach diesem Prinzip arbeitenden Geräte sind die sogenannten Ringwaagen, deren Nachteile vor allem in ihrer Größe und in ihrem hohen Preis bestehen. Im Anfang ihres Meßbereichs ist die Radizierung schlecht. These known devices have several disadvantages. So are z. B. the devices of the first type are only suitable for the smallest pressure and the smallest measuring ranges. As far as it is an inclined tube manometer, it is filled with alcohol or with another similar liquid because of its low evaporation temperature associated with inconveniences and mistakes. The compulsion to these devices by means of Set up dragonfly precisely, and are a nuisance the sources of error that are consequently based on vibrations and changes in position. Furthermore, root extraction is not possible with this type of device. The other class of the devices that work according to this principle are the so-called ring scales The main disadvantages are their size and their high price. In the beginning the root extraction is poor in its measuring range.

Der erheblichste Nachteil der elektrischen Messer ist das Erfordernis eines relativ großen Wirkdrucks. Sie sind daher für kleine und kleinste Drucke, wie sie häufig im Labor und in der Technik zu messen sind, unbrauchbar. Ein weiterer Nachteil ist der Umstand, daß sie mit recht großen, mehrere Kilogramm betragenden Quecksilbermengen arbeiten müssen. The most significant disadvantage of electric knives is the requirement a relatively large differential pressure. They are therefore for small and very small prints, as they are often to be measured in the laboratory and in technology, useless. Another The disadvantage is the fact that they are quite large, weighing several kilograms Mercury quantities have to work.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung überwunden. Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die Druckmessung unter gleichzeitiger Anwendung des Prinzips der hydrostatischen Vervielfältigung und des Prinzips der Messung des elektrischen Widerstands eines Drahts auszuführen. These disadvantages are overcome by the invention. The invention is based on the idea of measuring pressure while simultaneously applying the principle the hydrostatic multiplication and the principle of measurement of the electrical Resistance of a wire.

Vorzugsweise wird dabei die Messung unter gleichzeitiger Radizierung der Drucke mittels bekannter Mittel, z. B. durch geeignete Ausbildung des einen Schenkel des Meßgefäßes und/oder durch geeignete Ausbildung oder Wicklung des Widerstandsdrahts vorgenommen.The measurement is preferably carried out with simultaneous root extraction the prints by known means, e.g. B. by suitable training of the one Leg of the measuring vessel and / or by suitable design or winding of the resistance wire performed.

Das neue zur Druckmessung dienende Gerät besteht im wesentlichen aus einem Gerät von der Art, wie es zur Messung des Drucks nach dem hydrostatischen Prinzip verwendet werden könnte. Dabei ist aber außerdem noch in dem einen Schenkel ein an einen elektrischen Stromkreis angeschlossener Widerstandsdraht angeordnet. Messung und Übertragung der Messung erfolgen sonst in der üblichen Weise, insbesondere kann das Gerät auch mit einer Vorrichtung zum fortlaufenden Aufzeichnen des Drucks werbundetl sein. The new device used to measure pressure essentially consists from a device of the kind that used to measure pressure according to the hydrostatic Principle could be used. But it is also still in one leg a resistance wire connected to an electrical circuit is arranged. Measurement and transmission of the measurement otherwise take place in the usual manner, in particular the device can also be equipped with a device for continuously recording the pressure be werbundetl.

In der bevorzugten Ausführungsform ist der Ableseschenkel auf Grund bekannter mathematischer Berechnungen in einer solchen, sich allmählich nach oben erweiternden Form ausgebildet, damit die Messung in den radizierten Werten abgelesen werden kann. An Stelle einer solchen Schenkelausbildung kann auch der Widerstandsdraht in geeigneter Weise ausgebildet sein, sei es durch eine besondere Art der Wicklung oder in einer anderen Form. In the preferred embodiment, the reading leg is on the ground known mathematical calculations in such a way, gradually moving upwards widening form designed so that the measurement can be read off in the rooted values can be. Instead of such a leg formation, the resistance wire can also be used be designed in a suitable manner, be it by a special type of winding or in some other form.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind folgende: Das neue Gerät besitzt einen großen Meßbereich, und zwar können damit Drucke von einigen Zehntel Millimetern bis zu 20 m Wassersäule gemessen werden. Die dabei erzielte Genauigkeit ist mindestens die gleiche wie mit den bekannten Geräten. The advantages achieved by the invention are as follows: The new The device has a large measuring range, and can use it to print a few Tenth of a millimeter up to 20 m water column can be measured. The achieved thereby Accuracy is at least the same as with the known devices.

Die Meßrohre können für alle Meßbereiche die gleiche Länge besitzen, wobei der Meßbereich selbst durch entsprechende Wahl des Kapillardurchmessers bzw. des erweiterten Teils gegeben ist. Der neue Apparat ist also in einem Meßbereich anwendbar, innerhall> welchem mehrere der bekannten Apparate verwendet werden mußten. Aber außer zum Messen von Druckunterschieden eignet sich das neue Gerät auch unmittelbar zur Standmessung, z. B. des Behälterstands in Tanks u. dgl. Das neue Gerät gestattet ferner die einfachste Fernanzeige durch die elektrische Messung des Widerstands des eingeschmolzenen Drahts, wie er sich durch das Hinundhergehen des Quecksilbers ergibt. Die für einen Apparat benötigte Quecksilbermenge beträgt nur einen kleinen Bruchteil der für die bekannten Apparate erforderlichen Menge. Die Ablesung des Drucks ist überaus einfach, da sie nur in einem Schenkel zu erfolgen hat. Das Gerät ist unempfindlich und kann aus unzerbrechlichem Material angefertigt sein. Seine Herstellungskosten betragen nur einen Bruchteil der für die bisherigen Apparate erforderlichen Kosten. Schließlich eignet er sich auch für undurchsichtige und stark klebende Flüssigkeiten.The measuring tubes can have the same length for all measuring ranges, whereby the measuring range itself is determined by the appropriate choice of the capillary diameter or of the extended part is given. The new apparatus is therefore in a measuring range applicable, within which several of the known devices are used had to. But the new device is also suitable for measuring pressure differences also directly for stand measurement, e.g. B. the container level in tanks and the like The new device also allows the simplest remote display by means of electrical measurement the resistance of the melted wire as it moves back and forth of mercury results. The amount of mercury required for an apparatus is only a small fraction of the amount required for the known apparatus. Reading the pressure is extremely easy, as it can only be done in one leg Has. The device is insensitive and can be made of unbreakable material be. Its production costs are only a fraction of the previous ones Apparatus required costs. Finally, it is also suitable for opaque and highly adhesive liquids.

In der Zeichnung soll die Erfindung noch an einer bevorzugten Ausführungsform erläutert werden. In the drawing, the invention is intended to be based on a preferred embodiment explained.

Nach der Zeichnung besteht das Gerät im wesentlichen aus einem U-Rohr, dessen beide Schenkel mit einer oberen Erweiterung 1 versehen sind. Mit einem Verbindungsstück wird der linke und/oder der rechte Schenkel an die Leitung, in welcher der Druck bzw. der Druckunterschied zu messen ist, angeschlossen. Das Gerät selbst besitzt wie üblich eine Quecksilberfüllung 3 und ist noch mit einer weiteren leichteren Flüssigkeit 2 oberhalb des Quecksilbers in beiden Schenkeln gefüllt. Der rechte Schenkel des U-Rohrs ist in seinem oberen Teil unterhalb der Erweiterung I als Radizierungsgefäß 5 ausgebildet. In diesem Radizierungsschenkel ist ein Widerstandsdraht 4 angeordnet, der über eine Leitung 6 und ein Anzeigegerät 8 mit der Stromquelle 7 verbunden ist. According to the drawing, the device essentially consists of a U-tube, the two legs of which are provided with an upper extension 1. With a connector the left and / or the right leg is connected to the line in which the pressure or the pressure difference is to be measured, connected. The device itself owns as usual a mercury filling 3 and is still with another lighter one Liquid 2 filled above the mercury in both legs. The right one The upper part of the leg of the U-tube is below the extension I as a root-etching vessel 5 trained. A resistance wire 4 is arranged in this rooting leg, which is connected to the power source 7 via a line 6 and a display device 8.

Der durch den Druck bzw. Druckunterschied hervorgerufene Höhenunterschied X h der leichteren Flüssigkeit in den erweiterten Räumen der beiden Schenkel des Druckmessers überträgt sich nach bekannten mathematischen Gesetzen je nach der Form des gewählten Gefäßes auf das Quecksilber in der Kapillare und erzeugt dadurch den Höhenunterschied zl ht des Quecksilbers als Funktion von dh, welche sich nach der gewählten Ausführung des Geräts richtet und mathematisch im voraus bestimmt werden kann. The height difference caused by the pressure or pressure difference X h of the lighter fluid in the enlarged spaces of the two legs of the Pressure gauge is transmitted according to known mathematical laws depending on the shape of the selected vessel on the mercury in the capillary and thereby generates the Difference in height zl ht of the mercury as a function of ie which is after the selected version of the device and determined mathematically in advance can.

Wird das Gerät an eine Leitung, deren Druck gemessen werden soll, angeschlossen, so bewirkt dieser Druck das Ansteigen des Quecksilbers im rechten Schenkel, wodurch ein entsprechendes Stück des Widerstandsdrahts seine Rolle als Stromleiter verliert. Diese Veränderung des Leitungswiderstands ist auf dem Anzeigegerät sofort ablesbar. If the device is connected to a line whose pressure is to be measured, connected, this pressure causes the mercury to rise in the right Leg, whereby a corresponding piece of the resistance wire does its role as a Conductor loses. This change in line resistance is shown on the display device immediately readable.

Claims

P A T F. N T AN Pn IIE: I. Method of measuring pressure or Differences in pressure, characterized by the simultaneous application of the measurement on Reason of the principle of hydrostatic multiplication and the measurement of the electrical \ Viderstallds of a frahts.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized characterized in that in one leg of a hydrostatic pressure meter, d. H. a U-tube with upper extensions, one to an electrical circuit connected resistance wire is arranged.

3. Device for carrying out the method according to the preceding Claims, characterized in that the measuring capillary for the purpose of extracting the measured values and / or the resistance wire is designed in a suitable manner.