DE865387C

DE865387C - Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität einer bewegten Flüssigkeit

Info

Publication number: DE865387C
Application number: DENDAT865387D
Authority: DE
Inventors: Fischer Hatboro Pa Kerrmt (V St A)
Original assignee: Fischer a Porter Company, Hatboro, Pa (V St A )
Priority date: 1945-01-24
Publication date: 1952-12-18
Also published as: GB647140A; FR972088A; US2426393A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 2. FEBRUAR 1953

F 4055 IX b f.

Die Erfindung betrifft eine gewisse neue und zweckmäßige Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität bewegter Flüssigkeiten und betrifft insbesondere die Bestimmung der Viskosität einer Flüssigkeit, während diese durch eine Rohrleitung fließt.

Ein Zweck der Erfindung ist es, eine zuverlässige und genaue Vorrichtung zum Bestimmen und Aufrechterhalten eines konstanten Wertes der A^iskosität einer bewegten Flüssigkeit, wie umlaufender Flüssigkeiten in industriellen Prozessen, zu schaffen, ohne daß es nötig wäre, einen Teil der Flüssigkeit aus der Leitung wegzunehmen. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist es, zuverlässige und billige Vorrichtungen zum Messen und Aufrechterhalten eines konstanten Wertes der Viskosität von bewegten Flüssigkeiten, wie z. B. in Rohrleitungen industrieller chemischer Geräte umlaufender Flüssigkeiten, zu schaffen.

Andere Zwecke und Vorteile der Erfindung werden offenbar in der folgenden ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen.

Die Erfindung ist die Weiterausbildung einer anderen Erfindung mit der amerikanischen Priorität vom 15. Mai 1944.

Allgemein gesprochen, kann nach der Erfindung die Viskosität einer strömenden Flüssigkeit beim Durchfließen eines Rotameterrohres bestimmt werden, in. dem zwei besondere Schwimmer angeordnet sind. Einer dieser Schwimmer ist unempfindlieh für und unbeeinflußt von Änderungen der Viskosität, so daß seine Lage allein durch die

Strömungsgröße der Flüssigkeit bestimmt wird; der andere Schwimmer ist empfindlich für und beeinflußt von. Änderungen· der beiden Werte, Viskosität und Strömungsgröße. Auf diese Weise kann die Viskosität der strömenden Flüssigkeit, bestimmt werden, durch die Differenz in der Lage der beiden Meßschwimmer, und die Änderungen der Flüssigkeitsviskosität können durch, die entsprechenden Änderungen in der Differenz der Lage der beiden

ίο Schwimmer bestimmt werden.

Die Erfindung behandelt ferner einen Viskositätsmesser mit direkter Ablesung,, in dem die Strömungsgröße auf einen vorher bestimmten Wert eiivgestellt wird, wie er durch die Einstellung des viskositätsunempfindlichen Schwimmers, auf einen vorher bestimmten Ablesungspunkt angezeigt wird, worauf die Viskosität der strömenden Flüssigkeit direkt angezeigt wird durch die Lage des viskositätsempfindlichen Schwimmers gegenüber einer geeigneten kalibrierten Skala.

Zur Veranschaulichung der Erfindung sind in den Zeichnungen Ausführungsformen derselben dargestellt, die gegenwärtig bevorzugt werden, obgleich, wohl verstanden, die verschiedenen Einrichtungen, aus denen die Erfindung besteht, verschieden ausgebildet und angeordnet sein können und d;ie Erfindung¹ nicht begrenzt ist durch die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausbildungen und Anordnungen der Einrichtungen.

In den Zeichnungen, die sowohl den Erfindungsgedanken als auch Einzelheiten der Erfindung zeigen, stellt dar:

Fig. ι im Aufriß eine Vorderansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt der Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 3 einen waagerechten Querschnitt, generell längs der Linie 3H3 der Fig. 2,

Fig. 4¹ einen waagerechten Querschnitt generell längs der Linie 4-4 der Fig. 2,

Fig. 5i einen senkrechten Querschnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 einen waagerechten Querschnitt generell längs der Linie 6-6 der Fig. 5,

Fig. 7 einen waagerechten Querschnitt generell längs der Linie 7-7, der Fig. 5, ■

Fig. 8 in vergrößertem Maßstab einen schematischen Aufriß der Schwimmergruppe nach Fig. 5, wobei Teile weggeschnitten sind zur besseren Darstellung der Bauart,

Fig. 9 einen senkrechten Querschnitt noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 einen waagerechten Querschnitt generell längs der Linie 10-10 der Fig. 9,

Fig. ii.i: einen waagerechten, Querschnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 9,

Fig. 12. in vergrößertem Maßstab einen, schematischen Querschnitt der Schwimmergruppe, der Fig. 9.

In einer in den. Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein. Rotameter vorgesehen mit einem senkrechten Meß rohr 20 aus Glas oder einem anderen geeigneten durchsichtigen Material, das in einem Metallgehäuse 21 mit durchsichtigen Fenstern 22 eingeschlossen ist. Obere und untere Köpfe oder Muffen 2$\ und 24 sind an den Enden des Gehäuses 21 mit Überwurfmuttern 25 und 26 gesondert befestigt, die in äußere Gewinde an den Enden des genannten Gehäuses 21 fassen. Die Überwurfmuttern haben einwärts vorragende ringförmige Schultern, die mit Ringen auf der Außenseite der Muffen zusammenarbeiten, um so die Überwurfmuttern an diesen Muffen, festzuhalten.

Packungsringe 27 sind um die Enden des Meßrohres 20 gelegt; diese Packungen 27 werden axial zusammengepreßt und seitlich ausgedehnt zum Abdichten der Überwurfmuttern 25 und 26, so daß eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den, Enden des Meßrohres 20 und den Köpfen oder Muffen 23 und 24 entsteht.

Der untere Kopf 24 ist mit einer Einlaßöffnung 28 versehen, die mit einer Rohrleitung od. dgl. verbunden ist und einen durchgehenden senkrechten Kanal 29 hat. Dieser Kanal 29 ist mit der Einlaßöffnung 28 verbunden und; steht in Verbindung mit den unteren Enden des Meßrohres 20.

Der obere Kopf 23; ist mit einer Auslaßöffnung 3p versehen und hat einen senkrecht durchgehenden Kanal 31; dieser ist mit der Auslaßöffnung 30 verbunden und steht an, seinem unteren Ende in Verbindung mit dem oberen Ende des Meßrohres 20. Das obere Ende des Kanals 31 ist durch einen eingeschraubten Zapfen 3(2 verschlossen.

Eine offene Hülse 33 erstreckt sich abwärts in den Kanal 3·ΐ und in das obere Ende des Meßrohrs 20; diese Hülse dient als oberer Anschlag für den Meßschwimmer, wie später beschrieben.

Ein grundsätzlich zylindrisches Verlängerungsrohr 34 aus Glas oder ähnlichem geeignetem durchsichtigem Material ist unter dem Meßrohr 20 grundsätzlich in, senkrechter Richtung achsgleich mit dem-, selben angeordnet. Dieses Verlängerungsrohr 3,41 ist eingeschlossen in ein Metallgehäuse 35¹ mit Fenstern. 36.

Das obere Ende des Verlängerungsgehäuses 35 hat außen Schraubengewinde und wird einstellbar befestigt mit einer Überwurfmutter 37, die an dem unteren Ende des Kopfes 24- angebracht ist.

Das untere Ende des Verlängerungsgehäuses 35 hat auch außen Schraubengewinde und, ist mit der Überwurfmutter 38 an der untersten Verlängerungsmuffe 37 befestigt.

Packungsringe 4,0 sind um das Verlängerungsrohr 34 an dessen Enden anliegend¹ angeordnet. Die Packungen 4,o werden dabei axial zusammengepreßt und radial ausgedehnt durch Anziehen der Überwurfmuttern 3:7 und 38, um eine flüssigkcitsdichte Verbindung zwischen den Enden des Verlängerungsrohres 34 und. den Muffen 24. und 39 zu schaffen. Die Packungen 40 können ebenso wie die Packungen 27 rückwärts abgedeckt sein, durch Scheiben, die sich mit ihrem Umfang auf einwärts vorspringende ringförmige Schultern an dem Gehäuse 35 ebenso wie am Gehäuse 21 abstützen.

Die Verlängerungsmuffe 39 hat eine senkrechte öfrnungjUm dasReinigen des Verlängerungsrohres 34

zu ermöglichen. Das unterste Ende der Muffe 39 ist dabei durch einen eingeschraubten. Zapfen. 4.1 verschlossen. Eine Hülse 412 erstreckt sich aufwärts in der Muffe 39 und. in. das unterste Ende des Verlängerungsrohres 34. Diese Hülse 42 dient als unterer Anschlag für den Meßschwimmer, wie später beschrieben.

Das Meß rohr 20., das Gegenstand einer anderen: Erfindung mit der amerikanischen Priorität vom

15. Mai 1944 ist, ist abwärts verjüngt über den größten Teil seiner Länge, also von. seinem oberen Ende bis zum Punkt 413,; eine zylindrische innere Bohrung 44 ist auf dem untersten Teil des Rohres 20 vorgesehen, also vom Punkt 43· bis zum unteren Ende des Rohres.

Mehrere, z. B. drei, gleichmäßig im Kreise verteilte, nach innen vorragende, axial sich erstreckende Schwimmerführungsrippen 4l5i sind, auf der konischen inneren. Bohrung des Meßrohres 20 angebracht. Die Ränder der Rippen 45 verlaufen grundsätzlich parallel zur Achse des Rohres 20 und in direkter Verlängerung der zylindrischen inneren Bohrung 4.4. Darum sind die Rippen 415. verhältnismäßig ausgeprägt an ihren oberen Enden, und werden. schrittweise weniger ausgeprägt abwärts längs der konischen Bohrung des Rohres, bis sie. am Punkt 43. vollständig verschwinden. Wie im besonderen in Fig. 2 dargestellt, enden die Rippen 45 kurz unter dem oberen Ende des Rohres 20, um einen größeren Spielraum zum Anpassendes unteren Endes der oberen Hülse 33 zu schaffen.

Wie weiter unten beschrieben wird, bilden die Rippen. 45. parallele, konvexe Schwimmerführungsschultern oder -stützen von geringer kreisförmiger Abmessung, die zum Zentrieren, der Schwimmer, wie später beschrieben, längs der Achse des Rohres 20 dienen und eine wirklich reibungslose zentrierende Abstützung für die Schwimmer schaffen. Ein Meßschwiminer 46 ist in den Rohren 20 und 34 angeordnet, wie besonders in Fig. 2 dargestellt ist. Dieser Schwimmer 46 hat einen obersten, die Strömung einengenden Kopf 47, der im Meß rohr 20 zur Wirkung kommt. Der Kopf 47 hat die Form eines Kegelstumpfes oder becherförmigen Gliedes, das sich gegen das untere Ende des Meßrohres 20 öffnet. Der Kopf 47 kann mit einem abgeschrägten Umfang 48 versehen sein. Dieser Umfang 48 verläuft dabei dicht an den Rändern der Schwimmerführungsrippen.¹45, so daß der Kopf 47 grundsätzlich in der Achse des Meßrohres 20 gehalten wird. Außerdem hat der Meßschwimmer 46 einen untersten gewöhnlich zylindrischen- Belastungskörper 4.9, der in dem zylindrischen Verlängerungsrohr 34 angeordnet ist. Der Kopf 47 und der Körper 49 sind verbunden durch einen dünnen, langen Stab 50, der durch den Kanal 29 der Muffe 24 hindurchgeht.

Es ist klar, daß der Meßschwimmer 46 in seiner Lage grundsätzlich axial zum Meßrohr gehalten und vor Flattern bewahrt wird durch die hier beschriebene neue Stützungs- und Führungsbauweise. Die oben beschriebene Konstruktion verhindert also Flattern oder Kippen oder andere unerwünschte Oszillation des Meßschwimmers. Der oberste Kopf 47 wird dabei zentriert durch die Schwimmerführungsrippen 45. mit einem Minimum an Reibung, während der unterste Körperteil 49 durch das zylindrische Verlängerungsrohr 34 zentriert wird.

Wie in der Fachwelt wohl bekannt ist, bewegt sich der die Strömung einengende Kopf senkrecht in dem Meßrohr 20 entsprechend den Änderungen der Strömungsgröße der aufwärts strömenden Flüssigkeit.

Wie in dem am 6. Juni 1944 erteilten amerikanischen Patent 2 35,0- 343 offenbart ist, macht die neue becherförmige Schwimmerkopfkonstruktion den Meßschwimmer 46 verhältnismäßig unempfindlich für und unbeeinflußt von Änderungen der Viskosität der Flüssigkeit. Die Lage des die Strömung einengenden Kopfes 47 des Meßschwimmers φ in dem Meßrohr 2.0 ist also ausschließlich durch die Strömungsgröße der durch das Rohr aufwärts strömenden Flüssigkeit bestimmt. Der Schwimmer 46 bleibt also grundsätzlich konstant bei konstanter Strömungsgröße, ungeachtet der Änderungen der Flüssigkeitsviskosität.

Außerdem ist in dem Meßrohr 20 ein. zweiter Schwimmer 51 vorgesehen-, der die Form eines einfachen undurchbohrten. Zylinders mit einem Durchmesser etwas geringer als derjenige der Bohrung 44 des Rohres 20 haben kann, so daß dieser Schwimmer 51 durch das Rohr 4,5^ geführt und zentriert wird.

Der Schwimmer 51 ist verhältnismäßig empfindlich für und beeinflußt von allen Änderungen der Flüssigkeitsviskosität. Die Lage des Schwimmers 5.1 in dem Meßrohr 20 ist also das Ergebnis sowohl des Viskositätseffektes als auch der Strömungsgröße. Mit anderen Worten, die Höhe des Schwimmers 51 im Rohr 20 ist eine Anzeige des gemeinsamen Effektes beider Werte, Flüssigkeitsgröße und¹ Viskosität.

Iu der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 ist vorzugsweise eine Skala 52 vorgesehen, die auf der Außenseite, des Gehäuses. 21 angebracht ist. Diese Skala 5.2 ist mit einer Ablesemarke oder Pfeil 5131 versehen.

Beide Schwimmer 46 und 5.1 haben, ein spezifisches Gewicht etwas größer als dasjenige der zu messenden Flüssigkeit, so daß, wenn keine Aufwärtsströmung der Flüssigkeit im Meßrohr 20 vorhanden ist,die beiden Schwimmer in ihrer untersten Lage sind, wobei der Körperteil 49 des Schwimmers 46 auf der untersten Anschlaghülse 42 und der Schwimmer 51 auf der Spitze des Kopfes 47 des Schwimmers 46 ruht.

Wie in der Fachwelt wohl bekannt ist, hebt die im Rohr aufwärts gerichtete Strömung der Flüssigkeit die Meßschwimmer im Rohr 20 aufwärts, jedoch hebt der Viskositätseffekt der Flüssigkeit den Schwimmer 51 in dem Rohr 20 höher als den Schwimmer 46; je größer die A^iskosität, um so größer ist der Unterschied in den Lagen der beiden Schwimmer.

In der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4.125 wird die Viskosität vorzugsweise direkt bestimmt

durch entweder von Hand oder selbsttätig erfolgendes Einreguliereii der Strömungsgröße der Flüssigkeit auf einen vorher bestimmten Wert, bei welchem der Rand des die Strömung einengenden Kopfes 47 des Meßschwimmers 46 dem Ablesepfeil 5'3( der Skala 52 direkt gegenübersteht, wie in Fig. ι dargestellt. Für diese Einstellung des Schwimmers 46 ist die Skala 52 hinsichtlich der zu messenden Flüssigkeit so kalibriert, daß die Lage des Schwimmers 51 gegenüber der Skala 52 eine direkte Anzeige für die Viskosität der Flüssigkeit ist.

Weiterhin, zeigen Änderungen der Lage des Schwimmers 51, solange als die 'Strömungsgröße und die Lage des Schwimmers 46 konstant gehalten werden, entsprechende Änderungen der Viskosität der Flüssigkeit an.

Auf diese Weise kann ein konstanter Wert der Viskosität der strömenden Flüssigkeit aufrechterhalten werden.

Es> ist klar, daß die Köpfe oder Muffen 23 und 24 in waagerechten Ebenen, gedreht werden können, um Verbindung der Einlaß- und Auslaßöffnungen 28 und 29 mit waagerechten, in irgendeiner Richtung zueinander sich erstreckenden Rohrleitungen zu schaffen. Diese Drehung der Muffen 213, und 24 wird durchgeführt, bevor die Überwurfmuttern 25 und 26 festgemacht werden, worauf die Einlaß- und Auslaßöffnungen in ihrer gegenseitigen Lage durch Anziehen der Überwurfmuttern festgelegt werden. In den Fig. 5 bis 8 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in der ein später ausführlich beschriebenes senkrechtes Meßiohr 120 mit unteren oder oberen Enden 121 und 122 dargestellt ist, die flüssigkeitsdicht in Stopfbüchsen 123 und 124 der oberen und unteren Rotameterköpfe oder -muffen 125 und 126 sitzen. Die flüssigkeitsdichte Verbindung wird in üblicher Weise bewirkt durch untere und obere Packungsringe Γ27 und. 12¹S und untere und obere Stopfbüchsenflansche 129 und 130. Die Köpfe 125 und 126 sind getrennt voneinander befestigt durch mehrere, z. B. vier Abstandsbolzen 131. Der untere Kopf ist verschraubt mit einer waagerechten Einlaßrohrleitung 132, während der obere Kopf 126 mit einer waagerechten Auslaßleitung 133 verschraubt ist.

Eine im allgemeinen zylindrische Verlängerungsröhre oder -kammer 134 ist auf dem oberen Ende des oberen Kopfes 126 koaxial mit dem Meßrohr 120 befestigt. Das. untere Ende des Verlängerungsrohfes 134 ist flüssigkeitsdicht in der oberen Stopfbüchse 135 im Kopf 126 mittels der Packungsringe 136 und Stopfbüchsenflanschen 137 befestigt.

Das obere Ende des Verlängerungsrohres 1314 ist in der Stopfbüchse 1318 flüssigkeitsdicht an einer obersten Muffe 139 mittels der Packungsringe 14p und eines Stopfbüchsenflansches 141 befestigt; die Muffe 139 ist auf dem Kopf 126 mittels mehrerer,

z. B. vier Abstandsbolzen! 142 befestigt.

Das Meßrohr 120 ist abwärts konisch über den größte» Teil seiner Länge, also von seinem oberen Ende 122 bis zum Punkt 143; auf dem unteren Teil des Rohres 120, also vom Punkt 143 bis zuni unteren Ende 121, ist eine zylindrische. Bohrung 1414 vorgesehen.

Mehrere, z. B. vier, gleichmäßig im Kreis verteilte, nach innen vorragende axial sich erstreckende Schwimmerführungsrippen 14.5- sind auf der inneren Bohrung des genannten Meßrohres 120 angebracht. Die Ränder dieser Rippen 145 verlaufen grundsätzlich parallel zur Achse des Rohres 120 und in direkter Verlängerung der zylindrischen Bohrung 144. Die Rippen 1415 sind also verhältnismäßig ausgeprägt an dem oberen weiteren Ende des Rohres 120 und werden schrittweise weniger ausgeprägt abwärts längs der konischen Bohrung des Rohres, bis sie im Punkt 143 vollständig verschwinden.

Wie später beschrieben, bilden die.Rippen parallele Schwimmerführungsschultern oder -stützen, die zur Zentrierung der Meßschwimmer längs der Rohrachse dienen.

Ein Meßschwimmer 146 ist in den Rohren 120 und 134 angebracht, wie besonders in Fig. 5· dargestellt.

Der Schwimmer 146 hat, wie am besten in Fig. 8 zu sehen ist, einen untersten, die Strömung einengenden Kopf 147, der in dem Meßrohr 120 zur Wirkung kommt. Der Kopf 147 hat die Gestalt eines konischen oder becherförmigen Gliedes mit einer dem unteren Einlaßende T2X des Meßrohrcs 120 zugekehrten öffnung. Der Kopf 147 kann einen abgeschrägten Rand 1418 haben, der dicht an den Rändern der Schwimmerführungsrippen 145 vorbeigeht, wie insbesondere in Fig. 7 ersichtlich ist, so daß der Meßkopf 147 grundsätzlich in der Lage axial zum Meßrohr 120 gehalten wird.

Der Hauptschwimmer 146 hat ferner einen obersten- Belastungskörper 149, der in dem Ver- i_O< längerungsrohr 134 angeordnet ist, wobei der Meßkopf 147 und der Belastungskörper 149 durch einen dünnen langen Stab 150 verbunden sind.

Es ist klar, daß der Hauptschwimmer 146 in seiner Lage in der Achse des Meßrohres 120 gehal- 10; ten und vor Flattern durch die neue hier beschriebene Stützungs- und Führungsbauart bewahrt wird. Die neue, hier beschriebene Konstruktion verhütet also Flattern oder Kippen oder andere Unerwünschte Oszillation des Meßschwimmers auf Grund der Tatsache, daß der unterste Kopfteil 147 durch die Schwimmerführungsrippen 145 zentriert wird, während der oberste Körper 149 und. der Verbindungsstab 150 durch das Verlängerungsrohr 134 zentriert werden.

Wo das Sondergewicht nicht nötig ist, kann der Belastungskörper 149 ganz weggelassen werden. In diesem Fall wird das Verlängerungsrohr 134 im Durchmesser enger gemacht, um den aufwärts sich erstreckenden Stab 150 eng zu umfassen und zu führen.

Wie in. der Fachwelt wohlbekannt ist, bewegt sich der die Strömung einengende Kopf 147 senkrecht in dem Meßrohr 1201 entsprechend den Änderungen der Strömungsgröße der aufwärts fließenden Flüssigkeit. Die Lage des Kopfes 147 in dem Rohr 120,

ablesbar an geeigneten Kalibrierungen, die entweder direkt an der Außenseite des Rohres oder an einer besonderen Skala neben dem Rohr angebracht sein können, ist dabei eine Anzeige für die Strömungsgröße der im Rohr 120 aufwärts strömenden Flüssigkeit.

Wie oben erörtert, ergibt die becherförmige Meßkopfkonstruktion Strömungsgrößenablesungen, die verhältnismäßig unempfindlich für und unbeeinflußt von Änderungen der Flüssigkeitsviskosität sind. Soweit bekannt ist, hat dies seinen. Grund in den extremen Wirbeln im Strömungsbild der Flüssigkeit, die durch die Flüssigkeit einfangende TaschenkonetTuktion des Meßkopfcs verursacht werden.

Mit anderen Worten, die Lage des die Strömung einengenden Kopfes· 147 des Hauptschwimmers 146 in dem Meßrohr 120 ist ein Maß für die Strömungsgröße der im Rohr aufwärts strömenden Flüssigkeit.

Ferner ist in. dem Meßrohr I2io ein Hilfsschwimmer 151 vorgesehen. Dieser Hilfsschwimmer 151, der im allgemeinen Tropfenform hat mit einem etwas verbreiterten, die Strömung einengenden Umfang 15(2! (der denselben Durchmesser hat, wie der Umfang 1(48 des Hauptschwimmers 146), ist mit einer axialen Bohrung 153 versehen/in der er auf dem dünnen, langen Verbindungsstab 150 des Hauptschwimmers 146 gleiten kann. Um den Ein- und Ausbau des Hilfsschwimmers 15,1 zu erleichtern, kann der Körperteil 149 des Hauptschwimmers ιφ am oberen Ende des Verbindtmgsstabs 150 abnehmbar sein.
Der Hilfsschwimmer 151 ist verhältnismäßig empfindlich für und beeinflußt von Änderungen: der Flüssigkeitsviskosität. Die Lage des Hilfsschwimmers 1511. in dem Meßrohr 120 ist also sowohl das Ergebnis des Viskositätseffekts als auch der Strömungsgröße. Mit anderen Worten, die Höhe des Hilfsschwimmers in dem Rohr 120 ist ein Anzeigen für die gemeinsame Wirkung beider, der Strömungsgröße und der Viskosität.

Es ist klar, daß die Differenz in den Lagen des Hauptschwimmers 146 und des Hilfsschwimmers 151 eine Anzeige für die Viskosität der Flüssigkeit ist und daß Änderungen dieser Differenz eine Anzeige der entsprechenden Änderungen der Viskosität der Flüssigkeit sind.

Damit der Hilfsschwimmer 151 bei allen meßbaren Strömungsgrößen etwas über dem Kopf 147 des Hauptschwimmers 146 ist, wird der Hilfsschwimmer ein wenig leichter im Gewicht gemacht als der Hauptschwimmer.

Wenn, der Hilfsschwimmer 151 von etwas geringereni Gewicht als der Hauptschwimmer 146 gemacht wird, ist es notwendig, besondere Skalen 154 und 155 für den Hilfsschwimmer und den Hauptschwimmer vorzusehen, um die Tendenz des leichten Schwimmers, bei einer gegebenen: Strömungsgröße höher zu steigen, zu kompensieren. Die Skalen Β54 und 1515,1 können entweder direkt ablesbare Skalen zur direkten Anzeige der Viskosität sein, wie in der Ausführungsform der Fig. 1, oder sie können in willkürliche Einheiten kalibriert sein, nach denen die Viskosität mit Hilfe von Tafeln oder Tabellen berechnet werden kann.

Es ist ersichtlich, daß sowohl die Viskosität der strömenden Flüssigkeit als auch Änderungen derselben schnell und leicht durch einfache. Ablesung der Lage der beiden Schwimmer gegenüber den zugehörigen Skalen bestimmt werden können.

In den Fig. 9 bis 12 ist noch eine andere Abänderung der Erfindung dargestellt. In dieser Ausführungsform ist ein. ungeripptes konisches Meßrohr i20^ß vorgesehen, welches senkrecht zwischen unteren und oberen Köpfen 125 und 126 des Gestells befestigt ist, in derselben Weise, wie oben bei Behandlung der Ausführungsform nach Fig. 5 beschrieben ist.

Ein Verlängerungsrohr 134 ist an dem oberen Ende des oberen. Kopfes 126 vorgesehen, wie ebenfalls bei Behandlung der Ausführungsform nach Fig. 5 beschrieben ist.

Da das Meßrohr i2o^a keine an ihm sitzende Führungsrippen hat, ist es· notwendig, einen. Führungsstab 167 vorzusehen, der sich axial längs des Meßrohres 120" und des Verlängerungsrohres 1341 erstreckt und an seinen Enden in dem unteren. Kopf 125 und der obersten Muffe 139 befestigt ist; an den oberen, und unteren Enden 168 und. 169 dieses Führungsstabes 167 sind Stellschrauben vorgesehen.

Untere und obere Anschläge 170 und 171 können auf dem Führungsstab 167 so angebracht sein, daß der untere Anschlag 17/0 grundsätzlich am unteren Ende des .Meßrohres 12:0" und der obere Anschlag 171 grundsätzlich am oberen Ende des Verlängerungsrohres 13(41 liegt.

In dieser Ausführungsform ist ein Hauptschwimmer 172 mit einem untersten, die Strömung einen- 10c genden Kopf 173 in dem Meßrohr i20^a vorgesehen und ein durchbohrter Belastungskörper 174 im Verlängerungsrohr 134 angeordnet sowie ein dünnes, langes Rohr 1751 zur Verbindung des Kopfes 173; mit dem Körper 174. ioj

Wie besonders in Fig. i<2 ersichtlich, kann der Schwimmer 172 auf dem Führungsstab 167 gleiten und. sich daran frei auf und ab bewegen. Der Meßschwimmer 172 ist grundsätzlich unempfindlich für und unbeeinflußt von Änderungen der nc Flüssigkeitsviskosität, so daß seine Lage in dem Meßrohr 120" allein durch die Strömungsgröße der im Rohr aufwärts strömenden Flüssigkeit bestimmt wird.

Ein Hilfsschwimmer 176 mit axialer Durch- 11; bohrung 177 kann auf dem Verbindungsrohr 175 des Hauptschwimmers 172 gleiten. Dieser Schwimmer 176 ist in dem Meßrohr ieo^ß über dem die Strömung einengenden Kopf 173 des genannten Hauptschwimmers 172 angeordnet. 12c

Der Schwimmer 176 ist im allgemeinen zylindrisch mit abgeschrägten oberen Enden 178 und konischem unterem Schwanz 179.

Dieser Hilfsschwimmer 176 ist empfindlich für und beeinflußt von Änderungen der Flüssigkeits- 12; viskosität, so daß seine Lage in dem konischen

Meßrohr 1210!" eine Anzeige für die gemeinsame Wirkung der beiden Werte, Viskosität und Strömungsgröße,· ist. Wie oben beschrieben, ist die Höhe der beiden Schwimmer eine Anzeige für die Viskosität der strömenden Flüssigkeit.

Wieder wird der Schwimmer 176 vorzugsweise von etwas geringerem spezifischem Gewicht gemacht, so daß er bei allen meßbaren Strömungsgrößen etwas höher steigt, als der Kopf 173 des Hauptschwimmers lytz.

■ Besondere Skalen 15,4 und 155; sind wieder vorgesehen zur Kompensierung dieses Unterschieds im spezifischen Gewicht, und es ist ersichtlich, daß die Differenz der an den zugehörigen Skalen ablesbaren Lagen der beiden Schwimmer eine Anzeige für die Viskosität ist und daß Änderungen dieser Differenz entsprechende Änderungen der Flüssigkeitsviskosität anzeigen.

Während die Skalen 154 und 1.5,5 ^zum Zwecke einfacher Darstellung in Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten des Meßrohrs dargestellt sind, können gemäß der Erfindung die Skalen auch in verschiedener Weise angeordnet sein. So können die Skalen z. B. dicht nebeneinander, angeordnet sein, so daß die Lage der Schwimmer gegenüber den Skalen durch Beobachtung der Schwimmer durch den schmalen Spalt zwischen den Skalen abgelesen werden kann.
Die vorstehend beschriebenen Meßschwimmer haben¹ alle ein wesentlich größeres spezifisches Gewicht als die zu messenden Flüssigkeiten, so daß sie nicht wesentlich beeinflußt werden, von und verhältnismäßig unempfindlich für alle Änderungen im spezifischen Gewicht der Flüssigkeit sind, die während des Durchfließene der Flüssigkeit durch die Rohrleitung od. dgl. eintreten können.

Die Erfindung kann in anderen, besonderen Formen verkörpert sein, ohne daß ihr Gedanke oder wesentliche Merkmale derselben verlassen werden, und es ist erwünscht, daß die vorliegenden Ausführungsformen in jeder Hinsicht als erläuternd und nicht als beschränkend betrachtet werden, wobei zur Bestimmung des Zweckes der Erfindung besser auf die Ansprüche Bezug zu nehmen ist als auf die vorhergehende Beschreibung.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität einer bewegten Flüssigkeit mit einer senkrechten, von der Flüssigkeit durchströmten Meßkammer von axial veränderlicher Querschnittsfläche, insbesondere einem abwärts verjüngten Meßrohr für aufwärts- durchströmende Flüssigkeit, gekennzeichnet durch zwei in, dem Meßrohr angeordnete, entsprechend der Strömungsgröße frei auf und ab bewegliche Schwimmer, von denen der eine, der Hauptschwimmer, verhältnismäßig unempfindlich ist für Änderungen der Flüssigkeitsviskosität, während der andere, der Hilfsschwimmer, der im Meßrohr über dem Hauptschwimmer angeordnet ist, empfindlich ist für beide Werte, Strömungsgröße und Viskosität, so daß die Differenz der Lagen, der beiden Schwimmer eine Anzeige für die Viskosität der Flüssigkeit ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einemit dem Meßrohr verbundene, unter oder über ihm koaxial angeordnete Verlängerungskammer, insbesondere in, Gestalt eines zylindrischen Rohres, und durch einen im Meßrohr angeordneten Hauptschwimmer mit einem der Strömung zugewendeten, die Strömung einengenden Kopf und einem in der Verlängerungskammer angebrachten, insbesondere der Belastung des Hauptschwimmers dienenden Körper, der mit dem Kopf durch einen langen, dünnen Stab verbunden ist.
3.. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch Mittel zur Führung der Schwimmer längs der Achse des Meßrohres.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des konischen Meßrohres mehrere im Kreis verteilte, axial sich erstreckende, nach innen vorragende Rippen angeordnet sind, die zusammen mit dem Verlängerungsrohr zur Zentrierung des Hauptschwimmers längs der Achse des Meßrohrs dienen, während die Zentrierung des Hilfsschwimmers durch die Führungsrippen des Meßrohres bewirkt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptschwimmer einen, von seinem Kopf sich aufwärts er-

' streckenden Stiel hat, auf dem der Hilfsschwimmer in einer Bohrung frei auf und ab beweglich ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Schwimmerkopf sich aufwärts erstreckende Stiel hohl ist und

• auf einem längs der Achse des Meßrohres gespannten dünnen Führungsdraht gleitet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6,. gekennzeichnet durch eine Skala am Meßrohr mit einer Marke für Einstellung des Hauptschwimmers auf eine bestimmte Strömungsgröße der Flüssigkeit und eine solche Kalibrierung der Skala, daß die Lage des Hilfsschwimmers ihr gegenüber die Viskosität der Flüssigkeit anzeigt, während der Hauptschwimmer an der genannten Marke steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 5682 1.