DE891618C

DE891618C - Device for measuring the height of a liquid which is held in a vessel at an elevated temperature and which solidifies or becomes viscous when cooled

Info

Publication number: DE891618C
Application number: DEST1419D
Authority: DE
Inventors: Gustav Dipl-Ing Lambertz
Original assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Priority date: 1944-08-15
Filing date: 1944-08-15
Publication date: 1953-10-01

Description

Vorrichtung zur Messung des Höhenstandes einer bei erhöhter Temperatur in einem Gefäß gehaltenen Flüssigkeit, die bei Abkühlung erstarrt oder zähflüssig wird Bei der Behandlung oder Verarbeitung solcher Stoffe, die bei erhöhter Betriebstemperatur flüssig sind, bei Abkühlung aber erstarren oder zähflüssig werden, tritt häufig die Aufgabe auf, für eine solche bei der erhöhten Temperatur in einen Gefäß gehaltene Flüssigkeit den im Betrieb schwankenden Höhenstand zu messen oder zu beobachten. Beispiele für solche Anwendungsfälle bieten etwa Peche verschiedener Art, Asphalte, Bitumengemische, Naphthalin, Paraffine und andere zumeist organische, bei gewöhnlicher Temperatur feste oder doch zähflüssige Stoffe, die bei stark erhöhter Temperatur in einem Gefäß flüssig gehalten werden, um in diesem Zustand weiteren Verarbeitungen oder auch dem Verbrauch, z. B. für die Verbrennung in Feuerungen für flüssige Brennstoffe, für Brikettierung u. a., zugeführt zu werden. Die üblichen und bekannten vorrichtungsmäßigen Mittel zur Bewältigung dieser Aufgabe, die für die meisten, in allen praktischen Temperaturgebieten rein flüssigen Stoffe genügen, versagen oder werden mindestens unzuverlässig bei den für die vorliegende Erfindung in Betracht kommenden Stoffen, die nur in höheren Temperaturen flüssig sind, bei Abkühlung dagegen, manchmal sogar schon in höheren Temperaturlagen, zum Erstarren oder zum Zäh- und Dickwerden neigen. Selbst die einfachste für Flüssigkeitsbehälter oder -gefäße weitgehend gebräuchliche Vorrichtung, ein in die Flüssigkeit tauchender Schwimmer, dessen Höhenbewegungen durch an ihm befestigte Teile, Stangen, Hebel od. dgl., aus der Flüssigkeit nach außen hin übertragen werden, ist als Meßvorrichtung unbrauchbar, weil die aus der Flüssigkeit herausragenden Teile der Schwimmervorrichtung mit Ansätzen von erstarrenden Teilen der Flüssigkeitsmasse bedeckt werden, die das Gewicht der ganzen Schwimmervorrichtung in unbestimmtem Maße vergrößern und dadurch die ganze Meßgrundlage verändern. Andersartige Höhenstandsanzeigevorrichtungen, bei denen Teile der Betriebsflüssigkeit aus dem Gefäß nach außen geführt werden, kommen wegen der außerhalb des Gefäßes eintretenden Abkühlung überhaupt nicht in Betracht. Mit Schwierigkeiten und Unzulänglichkeiten ähnlicher Art, die allesamt durch das Erstarren oder Zähflüssigwerden der Gefäßflüssigkeit bei Temperaturerniedrigungen bedingt werden, sind alle sonstigen bekannten Messungs- und Anzeigemittel unvermeidlich behaftet.Device for measuring the height of an elevated temperature Liquid held in a vessel that solidifies or becomes viscous when cooled will When treating or processing such substances at elevated operating temperatures are liquid, but solidify or become viscous when cooled, occurs frequently the task of being kept in a vessel for such at the elevated temperature Liquid to measure or observe the level, which fluctuates during operation. Examples of such applications include pitch of various types, asphalt, Bitumen mixtures, naphthalene, paraffins and others mostly organic, with common ones Temperature solid or at least viscous substances that occur at a greatly increased temperature be kept liquid in a vessel for further processing in this state or consumption, e.g. B. for combustion in furnaces for liquid fuels, for briquetting, among other things, to be fed. The usual and well-known device-like Means of accomplishing this task, for most, in all practical Temperature ranges of purely liquid substances suffice, fail or at least become unreliable with the substances in question for the present invention, which are only liquid at higher temperatures, but sometimes even when they cool down even at higher temperatures, they tend to solidify or become tough and thick. Even the simplest, widely used for liquid containers or vessels Device, a submerged one in the liquid Swimmer, whose Height movements due to parts attached to it, rods, levers or the like. From the Liquid are transferred to the outside is useless as a measuring device, because the parts of the float device protruding from the liquid have lugs be covered by solidifying parts of the liquid mass, which carry the weight of the entire float device to an indefinite extent and thereby the whole Change measurement basis. Different level display devices in which Parts of the operating fluid are led out of the vessel because of the cooling that occurs outside the vessel is not taken into account at all. With Difficulties and inadequacies of a similar nature, all caused by freezing or the vessel fluid becomes viscous when the temperature drops all other known measurement and display means are unavoidable afflicted.

Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden die geschilderten Schwierigkeiten und Nachteile bekannter Mittel auf einfachstem Wege restlos beseitigt und bedeutende Vorteile für die Lösung der Aufgabe gesichert. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Messung des Höhenstandes einer bei erhöhter Temperatur in einem Gefäß gehaltenen Flüssigkeit der beschriebenen Art besteht aus einem mit leichtschmelzendem und schwerfiüchtigem Metall gefüllten Röhrenmanometer, dessen einer oben offener Schenkel ständig in der zu messenden Flüssigkeit untergetaucht bleibt, während dessen anderer Schenkel ständig aus ihr oben herausragt und mit einem Höhenstandsanzeiger oder einer Druckmeßvorrichtung für das Manometermetall versehen ist. Die Vorrichtung zur Höhenstandsanzeige des im herausragenden Röhrenschenkel stehenden geschmolzenen Metalls kann nach weiteren Merkmalen der Erfindung in verschiedener Art ausgebildet sein. Ein sehr einfacher Höhenstandsanzeiger ist hiernach ein in dem herausragenden Röhrenschenkel-untergebrachter elektrischer Leiter, der in das Manometermetall eintaucht und dessen für einen durchfließenden elektrischen Strom wirksame Länge durch die Höhenschwankungen des Metalls verändert wird. Wenn z. B. der Leiter aus einem Paar von offen liegenden, gegeneinander isolierten Leitungsdrähten besteht, die durch das flüssige Metall selbst kurzgeschlossen werden, so kommt die Veränderung der stromdurchflossenen Leiterlänge auf eine Veränderung des Leitungswiderstandes hinaus, der in sehr einfacher Weise, z. B. etwa bei Einschaltung einer Stromquelle von konstanter Klemmenspannung, durch eine Veränderung der sich einstellenden Stromstärke gemessen werden kann. Ein anderer erfindungsgemäßer Höhenstandsanzeiger ist ein in dem herausragenden Röhrenschenkel geführter Schwimmkörper, der in die Oberfläche des geschmolzenen Manometermetalls eintaucht und dessen Schwimmstandhöhe nach außen in geeigneter Weise sichtbar gemacht wird. Bei beiden vorgenannten Vorrichtungen zur Höhenstandsanzeige ist es vorteilhaft, wenn das Manometermetall in dem herausragenden Röhrenschenkel von einer Flüssigkeit, die bei der Betriebstemperatur nicht nennenswert verdampft oder verändert wird, überschichtet wird. Geeignete Flüssigkeiten hierfür sind hochsiedende Öle, hochschmelzendes Paraffin od. dgl. Eine solche übergeschichtete Flüssigkeit sperrt das Manometermetall von der äußeren Atmosphäre ab und schützt es dadurch sicher gegen etwaige chemische Beeinflussungen oder Veränderungen durch Luftbestandteile. Eine andere Vorrichtung zur Höhenstandsanzeige besteht erfindungsgemäß darin, daß eine Flüssigkeit der letztgenannten Art, die zweckmäßig spezifisch möglichst leicht ist, zum Überschichten des Manometermetalls in dem herausragenden Röhrenschenkel in einer solchen Säulenhöhe angewendet wird, daß die Höhenschwankungen des Manometermetalls am oberen Ende der Flüssigkeitssäule sichtbar gemacht werden können, etwa dadurch, daß der oberste Teil des herausragenden Manometerrohrs durchsichtig ausgeführt wird, so daß man das Höhenspiel der übergeschichteten Flüssigkeit von außen beobachten kann. Diese letzterwähnte Anzeigevorrichtung kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal dahin ausgestaltet werden, daß man nicht das Höhenspiel des Manometermetalls, sondern den auf dieses Metall ausgeübten hydrostatischen Druck mißt. Hierzu wird der herausragende Röhrenschenkel mit einer ihn abschließenden Druckmeßvorrichtung versehen und mit der das Manometermetall überschichtenden Flüssigkeit der vorerwähnten Art ganz angefüllt, so daß diese lediglich als Druckübertrager dient und dabei das Manometermetall ohne ein erhebliches Höhenspiel wesentlich in Ruhe gehalten wird. With the device according to the invention, the described Difficulties and disadvantages of known means completely eliminated in the simplest way and significant advantages for the solution of the task secured. The device according to the invention for measuring the height of an elevated temperature in one Vessel held liquid of the type described consists of a with a high melting point and tube manometer filled with volatile metal, one of which is open at the top Leg remains immersed in the liquid to be measured, during which other leg constantly protruding from her above and with a level indicator or a pressure measuring device for the manometer metal is provided. The device to indicate the level of the molten material in the protruding tube limb Metal can be formed in various ways according to further features of the invention be. A very simple level indicator is one in the outstanding one below Tubular leg-housed electrical conductor that dips into the pressure gauge metal and its effective length for a flowing electric current through the Fluctuations in height of the metal is changed. If z. B. the head of a pair consists of exposed, mutually insulated lead wires that run through The liquid metal itself is shorted out, so the change comes about current-carrying conductor length to a change in the line resistance, in a very simple way, e.g. B. about when switching on a power source of constant Terminal voltage, measured by changing the current intensity can be. Another level indicator according to the invention is one in the outstanding Tubular legs guided float, which in the surface of the molten Manometer metal immersed and its swimming level to the outside in a suitable Way is made visible. In both of the aforementioned devices for level display it is advantageous if the pressure gauge metal is in the protruding tube limb of a liquid that does not significantly evaporate at the operating temperature or is changed, is overlaid. Suitable liquids for this are high-boiling Oils, high-melting paraffin or the like. Such a layered liquid blocks the manometer metal from the external atmosphere and protects it thereby safe against any chemical influences or changes caused by air components. Another device for level display is according to the invention that a liquid of the last-mentioned type, which is expediently specific as lightly as possible is to cover the pressure gauge metal in the protruding tube limb is applied in such a column height that the height fluctuations of the manometer metal can be made visible at the upper end of the liquid column, for example by that the uppermost part of the protruding manometer tube is made transparent, so that you can observe the height play of the layered liquid from the outside can. This last-mentioned display device can according to a further feature of the invention be designed in such a way that one does not have the height play of the manometer metal, but measures the hydrostatic pressure exerted on this metal. For this purpose, the outstanding Provided tube legs with a pressure measuring device closing it and with completely filled with the liquid of the type mentioned above that covers the manometer metal, so that this only serves as a pressure transmitter and without the pressure gauge metal a considerable amount of height play is essentially kept at rest.

Das als Manometerfüllung zu benutzende Metall muß einen niedrigen Schmelzpunkt, der jedenfalls tiefer als die Betriebstemperatur der im Gefäß gehaltenen Flüssigkeit liegt, bei einem verhältnismäßig hoch liegenden Siedepunkt haben, d. h. schwer flüchtig sein, und zweckmäßig ein möglichst hohes spezifisches Gewicht aufweisen. Geeignete Metalle sind namentlich Legierungen, die vorwiegend Blei und Zinn enthalten, für sehr niedrige Schmelztemperaturen auch die bekannten Speziallegierungen mit Gehalten an Blei, Zinn, Wismut und Kadmium (vgl. The metal to be used as the pressure gauge filling must be low Melting point, which is in any case lower than the operating temperature of the one held in the vessel Liquid is at a relatively high boiling point, d. H. be of low volatility, and expediently a specific weight that is as high as possible exhibit. Suitable metals are in particular alloys, which are predominantly lead and Contains tin, as well as the well-known special alloys for very low melting temperatures with contents of lead, tin, bismuth and cadmium (cf.

Ullmanns »Enzyklopädie der technischen Chemie«, I. Aufl., Bd. 7, S. 55x mit Abb. 257 und S. 556 u. 557>.Ullmann's "Encyclopedia of Technical Chemistry", 1st ed., Vol. 7, p. 55x with ill. 257 and pp. 556 and 557>.

Nach dieser Quelle hat z. B. eine Blei-Zinn-Legierung von 64 0/o Zinn und 36 0/o Blei einen Schmelzpunkt von I8I" C, sogenanntes Woodsches Metall einen Schmelzpunkt von nur 700 C. Die spezifischen Gewichte für solche Legierungen liegen in den Grenzen von etwa 7 bis IO,6 im Schmelzzustand, bezogen auf Wasser = 1. Quecksilber käme höchstens als mengenmäßig zurücktretender Legierungsbestandteil, keinesfalls in reinem Zustand, in Betracht, wegen seiner verhältnismäßig leichten Verdampfbarkeit wie auch seiner Giftigkeit.According to this source, z. B. a lead-tin alloy of 64 o / o tin and 36% lead has a melting point of 18 "C, so-called Wood's metal Melting point of only 700 C. The specific weights for such alloys are within the limits of about 7 to 10.6 in the molten state, based on water = 1. mercury would come at most as a quantitative receding alloy component, under no circumstances in the pure state, because of its relatively easy vaporizability as well as its toxicity.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen wesentlich darin begründet, daß die als Manometerfiüssigkeiten in Betracht kommenden schmelzflüssigen Metalle ein spezifisches Gewicht besitzen, das im Vergleich zu den spezifischen Gewichten aller für die Aufgabe der Erfindung in Betracht kommen- den Flüssigkeiten, deren Höhenstand zu messen ist, um ein Vielfaches größer ist, und daß diese Manometermetalle gegenüber diesen Betriebsflüssigkeiten durchweg chemisch indifferent und selbstverständlich mit ihnen unmischbar sind. Das verhältnismäßig hohe spezifische Gewicht der Manometermetalle verringert ihre Höhenschwankung in dem Manometer auf einen kleinen Bruchteil der gesamten innerhalb des Gefäßes zu messenden Höhenstandsschwankung der Betriebsflüssigkeit. Näheres hierüber ergeben die unten gebrachten Rechnungsbeispiele. Demzufolge läßt sich zunächst mühelos die erfindungsgemäße Anordnung, daß der eine oben offene Manometerschenkel ständig in der zu messenden Flüssigkeit untergetaucht bleibt, praktisch verwirklichen. Andererseits liegt in dieser wesentlichen Verringerung der Höhenschwankung des Manometermetalls, die für die Anzeigevorrichtung in Wirksamkeit tritt, eine sehr große Erleichterung der Betriebsführung. Es kommen vielfach Höhenunterschiede der Betriebsflüssigkeiten in dem Gefäß von mehreren Metern vor, deren unmittelbare Messung und Beobachtung erhebliche Umständlichkeiten verursachen würde; nach der Erfindung werden dieselben auf eine Höhenstandsanzeige im Umfang von nur etwa ebenso vielen Dezimetern verringert, also auf ein sehr handliches Maß zurückgebracht. Durch das Untertauchen des Manometers unter die Betriebsflüssigkeit wird es in einem dauernd betriebsfähigen und betriebssicheren Zustand gehalten. Unmittelbare Einwirkungen der Betriebsflüssigkeit nach außen hin, namentlich auf die Meß- und Anzeigevorrichtungen, sind ausgeschlossen, und damit fallen alle eingangs geschilderten, aus dieser Ouelle entspringenden Schwierigkeiten und Nachteile weg. Durch die bequeme und zuverlässige Höhenstandsmessung der in dem Gefäß enthaltenen Betriebsflüssigkeit werden alle ihr zugewiesenen Behandlungen und Verwendungen im Betrieb weitestgehend erleichtert. The advantages of the device according to the invention are essential The reason for this is that the molten liquids which can be used as manometer liquids Metals have a specific weight that is in comparison to the specific Weights of all come into consideration for the object of the invention- the Liquids, the level of which is to be measured, is many times greater, and that these manometer metals are always chemically compared to these operating fluids indifferent and of course immiscible with them. That proportionately high specific weight of the manometer metals reduces their fluctuation in height the pressure gauge to a small fraction of the total inside the vessel measuring level fluctuation of the operating fluid. Find out more about this the calculation examples given below. As a result, the Arrangement according to the invention that one of the manometer legs open at the top is constantly in the liquid to be measured remains submerged. on the other hand lies in this substantial reduction in the height fluctuation of the manometer metal, which comes into effect for the display device, a very great relief of operational management. There are often differences in level of the operating fluids in the vessel of several meters before, their immediate measurement and observation would cause considerable inconvenience; according to the invention are the same reduced to a level indicator in the range of only about as many decimeters, so brought back to a very manageable level. By submerging the pressure gauge under the operating fluid it becomes permanently operational and operationally safe Condition kept. Direct external effects of the operating fluid, namely on the measuring and display devices are excluded, and thus all the difficulties that arise from this source and described at the beginning fall and disadvantages away. Thanks to the convenient and reliable ride height measurement of the in The operating fluid contained in the vessel will receive all treatments assigned to it and uses in the company as much as possible.

In der Zeichnung sind mit den Abb. I bis 4 als Beispiele vier verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung jeweils im senkrechten Schnitt bei einer stehenden, mit geschmolzenem Hartpech gefüllten Blase dargestellt, die als Zwischenbehälter zum absatzweisen Füllen einer Batterie von Pechverkokungsöfen dient. In the drawing, four different examples are shown in Figs. I to 4 Embodiments of the device according to the invention each in a vertical section shown in a standing bladder filled with molten hard pitch, the as an intermediate container for the intermittent filling of a battery of pitch coking ovens serves.

In Abb. I bedeutet I eine stehende eiserne Blase von beispielsweise etwa 4,5 m Lichthöhe, die in einen (nicht mitgezeichneten) gemauerten Heizofen eingebaut zu denken ist. Die Blase besitzt am Deckel ein absperrbares Zufuhrrohr 2 zum Einfüllen von flüssigem Pech und am Fuß einen mit dem Ventil 3 abzusperrenden Auslaß 4 für das Pech, das der weiteren Verarbeitung, etwa in Pechverkokungsöfen, zuzuführen ist. Der tiefste Stand der Pechfüllung ist mit 5, der höchste Stand mit 6 bezeichnet. Am Deckel der Blase befindet sich noch das absperrbare Entlüftungsrohr 7, das entweder in die äußere Atmosphäre ausmündet oder noch besser mit einem unter wesentlich atmosphärischem Druck gehaltenen Speicherbehälter für Inertgas in Verbindung steht. Durch dieses Entlüftungsrohr werden die beim Füllen und Entleeren auftretenden Volumenschwankungen des Dampfraumes der Blase ausgeglichen. Im Innern der Blase befindet sich, durch ihren Deckel gehalten, das erfindungsgemäße Röhrenmanometer, das aus einem kürzeren, als weites tassenartiges Gefäß ausgebildeten Röhrenschenkel 8 und dem längeren, als verhältnismäßig enges Rohr ausgebildeten Röhrenschenkel 9 besteht. Der niedrige, oben offene, gefäßartige Schenkel 8 befindet sich ständig in dem flüssigen Pech untergetaucht, also stets unterhalb seines tiefsten Standes 5. Der andere Röhrenschenkel g ragt ständig über die Pechfüllung, also über ihren höchsten Stand 6 hinaus und wird mit dem oberen Ende 10 durch den Blasendeckel, den es durchsetzt getragen. In den beiden Manometerschenkeln befindet sich das z. B. aus einer Blei-Zinn-Legierung bestehende, bei der Betriebstemperatur schmelzflüssige Metall I2, dessen Oberfläche im Schenkel 8 mit II und in dem Schenkel g mit 14 bezeichnet ist. In Fig. I, I means a standing iron bladder of for example about 4.5 m clear height, which is built into a brick heating stove (not shown) is to be thought. The bladder has a lockable feed pipe 2 on the lid for filling of liquid pitch and at the foot an outlet 4 to be shut off with the valve 3 for the pitch to be fed to further processing, for example in pitch coking ovens is. The lowest level of the pitch filling is indicated with 5, the highest level with 6. On the lid of the bladder there is still the lockable vent pipe 7, which is either empties into the outer atmosphere or, even better, with one under a much more atmospheric one Pressure-held storage container for inert gas is in communication. Because of this Ventilation pipe are the volume fluctuations that occur during filling and emptying of the vapor space of the bladder balanced. Inside the bladder is, through held their cover, the tube manometer according to the invention, which consists of a shorter, formed as a wide cup-like tube leg 8 and the longer, formed as a relatively narrow tube tube leg 9 consists. The low one open at the top, vessel-like legs 8 is constantly in the liquid pitch submerged, so always below its lowest level 5. The other tube leg g constantly protrudes above the pitch filling, i.e. above its highest level 6 and is carried with the upper end 10 through the bladder lid, which it passes through. The z. B. from a lead-tin alloy existing metal I2, which is molten at the operating temperature, its surface is denoted by II in leg 8 and 14 in leg g.

Die Metalloberfläche 14 steht um das Höhenmaß A höher als die Metalloberfläche II, und diese wiederum befindet sich um das Höhenmaß k tiefer als der gezeichnete tiefste Stand 5 der Pechflüssigkeit. Das unterhalb der Metalloberfläche II eingezeichnete Höhenmaß b der Vorrichtung wird als deren Bauhöhe B betrachtet. Bei höherer Anfüllung der Blase mit Pech senkt sich der Metallspiegel 11 und hebt sich der Metallspiegel 14 bis zu dem eingezeichneten größten Höhenmaß li,,,,. Im Innern des hochragenden Röhrenschenkels g befindet sich ein Paar von elektrischen Leitungsdrähten I5, I5, die durch einen Porzellan'stab I3 gehalten und voneinander isoliert werden. Dieses Leiterpaar 15 ragt mit dem unteren Ende in das Manometermetall unter seine Oberfläche 14 hinein und wird dadurch kurzgeschlossen. Am oberen Ende steht das Leiterpaar 15 mit einer Meßvorrichtung 16 und mit einer (nicht gezeichneten) Stromquelle von konstanter Klemmenspannung, etwa einem Akkumulator, in Verbindung. Durch die Höhenschw-ankung des Metallspiegels 14 in den Rohrstücken 9 wird die für den Stromdurchfluß durch das Leiterpaar 15 wirksame Leiterlänge und damit der Stromwiderstand verändert; diese Veränderung kann unmittelbar an der Meßvorrichtung 16 abgelesen und als Maß für die Höhenschwankung des Metallspiegels 14 betrachtet werden.The metal surface 14 is higher than the metal surface by the height dimension A II, and this in turn is lower than the one drawn by the height k lowest level 5 of the pitch liquid. The one drawn below the metal surface II Height dimension b of the device is regarded as its overall height B. With higher filling In the pitch-filled bubble, the metal mirror 11 descends and the metal mirror rises 14 up to the drawn in greatest height dimension li ,,,,. Inside the towering Tube leg g is a pair of electrical lead wires I5, I5, which are held and isolated from each other by a porcelain rod I3. This The lower end of the pair of conductors 15 protrudes into the manometer metal below its surface 14 and is thereby short-circuited. The pair of conductors is at the top 15 with a measuring device 16 and with a (not shown) power source of constant terminal voltage, such as an accumulator, in connection. Due to the height fluctuation of the metal mirror 14 in the pipe sections 9 is the one for the current flow through the conductor pair 15 effective conductor length and thus the current resistance changed; this change can be read off directly on the measuring device 16 and as a measure for the fluctuation in height of the metal mirror 14 can be considered.

Die Vorrichtung nach Abb. 2 unterscheidet sich von der beschriebenen Vorrichtung nach Abb. 1 lediglich durch eine andere Gestaltung des Höhenstandsanzeigers. Hierzu dient ein Schwimmkörper 17, der in die Oberfläche 14 des Manometermetalls eintaucht und an einer Stange I8 in dem hochragenden Röhrenschenkel g geführt wird. Das obere Ende der Stange I8 überträgt die Höhenschwankung des Schwimmers I7 und damit des Metallspiegels 14 auf eine mechanische Meßvorrichtung 19 die an dem über den Blasendeckel herausragenden Rohrende 10 befestigt ist. Diese Vorrichtung besitzt einen um die waagerechte Mittellage schwingenden Anzeigehebel, dessen einer Arm 20 einen Wreissegmentbogen 21 trägt, an dem das bandförmige Ende 22 der Schwimmerstange 18 befestigt ist, und dessen anderer Arm 23 mit der Zeigerspitze 24 an einer feststellenden Skala 25 entlang schwingt. Ein an dem Hebelarm 23 verschiebbares Laufgewicht 26 dient zum Ausgleich des hauptsächlichen Teils des am Ende 22 abwärts ziehenden Eigengewichts des Schwimmers I7 und seiner Stange I8 bzw. zum Justieren der Skalenanzeige. Mit dieser Anzeigevorrichtung läßt sich die Höhenschwankung des Metallspiegels 14 unmittelbar an der Skala 25 ablesen. The device according to Fig. 2 differs from that described Device according to Fig. 1 only through a different design of the level indicator. A float 17, which is inserted into the surface 14 of the manometer metal, is used for this purpose immersed and is guided on a rod I8 in the protruding tube leg g. The upper end of the rod I8 transmits the fluctuation in height of the float I7 and so that the metal mirror 14 on a mechanical measuring device 19 on the over the bladder lid protruding pipe end 10 is attached. This device has an indicator lever swinging around the horizontal central position, one arm of which 20 carries a Wreissegmentbogen 21, on which the band-shaped end 22 of the float rod 18 is attached, and the other arm 23 with the pointer tip 24 on a locking Swings along scale 25. One on the lever arm 23 displaceable Barrel weight 26 is used to balance the major part of the end 22 downwards pulling dead weight of the float I7 and its rod I8 or for adjustment the dial display. With this display device, the height fluctuation of the Read the metal mirror 14 directly on the scale 25.

Bei beiden Ausführungsformen nach Abb. I und 2 ist es vorteilhaft, wenn nach einem weiteren Erflndungsmerkmal in dem Röhrenschenkel g auf die Oberfläche 14 des Manometermetalls eine geeignete Flüssigkeit übergeschichtet wird, welche bei der Betriebstemperatur nicht nennenswert verdampft oder verändert wird, z. B. ein hochsiedendes Öl, wie Schmieröl od. dgl. Es genügt eine Schichthöhe von beispielsweise etwa 100 mm, die nur eine sehr geringfügige, konstante Verschiebung der Manometermetallhöhe herbeiführt. Die Darstellung der Schicht ist in Abb. I und 2 zur Vermeidung von Unübersichtlichkeit weggelassen. Diese übergeschichtete Flüssigkeitssäule, welche ständig in dem Röhrenschenkel g verbleibt, bewirkt eine absolut gasdichte Absperrung des Manometermetalls von der in das Rohr g eindringenden atmosphärischen Luft. In both embodiments according to Fig. I and 2, it is advantageous if, according to a further feature of the invention, in the tube limb g on the surface 14 of the manometer metal, a suitable liquid is coated over it, which is not significantly evaporated or changed at the operating temperature, e.g. B. a high-boiling oil, such as lubricating oil or the like. A layer height of, for example, is sufficient about 100 mm, which is only a very slight, constant displacement of the manometer metal height brings about. The representation of the layer is in Fig. I and 2 to avoid Confusion omitted. This layered column of liquid which remains constantly in the tube leg g, causes an absolutely gas-tight shut-off of the manometer metal from the atmospheric air entering the pipe g.

Rechnungsbeispiel für Abb. I und 2 Für dieses und die folgenden Rechnungsbeispiele wird überall dieselbe Betriebstemperatur der Blase von 300° C, dasselbe Füllgut und dasselbe Manometermet all angenommen. Calculation example for Fig. I and 2 For this and the following calculation examples the same operating temperature of the bladder of 300 ° C, the same product is everywhere and the same manometer meter all assumed.

Das Füllgut sei ein Hartpech von einem Erweichungspunkt über 1500 C mit einem spezifischen Gewicht im Schmelzzustand von I,I, also einem Raumgewicht s = 1100 kg/m³. The filling material is a hard pitch with a softening point above 1500 C with a specific weight in the melt state of I, I, i.e. a volume weight s = 1100 kg / m³.

Das Manometermetall sei eine Legierung aus zwei Gewichtsteilen Blei und einem Gewichtsteil Zinn mit einem spezifischen Gewicht im Schmelzzustand von 9,4, also einem Raumgewicht s1 = 9400 kg/m³. Der Schmelzpunkt dieser Legierung umfaßt nach Ullmann a. a. O., S 55I, Abb. 257, den Temperaturbereich zwischen 250 und I8I° C, liegt also wesentlich tiefer als die oben angenommene Betriebstemperatur, die damit den Schmelzzustand sichert. The manometer metal is an alloy of two parts by weight of lead and one part by weight of tin with a specific gravity in the molten state of 9.4, i.e. a volume weight s1 = 9400 kg / m³. The melting point of this alloy includes according to Ullmann a. a. O., S 55I, Fig. 257, the temperature range between 250 and 18I ° C, is therefore much lower than the operating temperature assumed above, the thus securing the melting state.

Die Höhen h und h, gelten gemäß den Eintragungen bei Abb. 1 und 2. The heights h and h apply according to the entries in Fig. 1 and 2.

Es sei für die zahlenmäßige Berechnung hmin = 0,1m und h»,s = 3,1 m, d. h. die Höhenschwankung beträgt 3,0 m zwischen dem tiefsten und höchsten Stand des Füllguts. Let hmin = 0.1m and h », s = 3.1 for the numerical calculation m, d. H. the height fluctuation is 3.0 m between the lowest and highest level of the contents.

Gesucht werden h, als Funktion von h und die Bauhöhe B. We are looking for h as a function of h and the overall height B.

Für die Höhenlage O - O des Metallspiegels II gilt das hydrostatische Gleichgewicht h s = h1 s1 oder (I) h1 = h . . s1 Bei Einsetzung der obigen Zahlen wird 1100 h1 h1 = h . = 0,117 h1 = . (2) 9400 8,55 Daraus ergibt sich für,s = hmin = o,Im; h1 = himin = o,OI2 m = 12 mm für h = hmax= = 3,Im; h, = h1max= 0,363 m = 363 mm Also h1max-h1min = 35I mm Die Bauhöhe B ist gleich dem Konstruktionsmaß b, das etwa zu 100 mm angenommen werden kann. The hydrostatic applies to the altitude O - O of the metal level II Equilibrium h s = h1 s1 or (I) h1 = h. . s1 When inserting the above numbers becomes 1100 h1 h1 = h. = 0.117 h1 =. (2) 9400 8.55 This results in, s = hmin = o, Im; h1 = himin = o, OI2 m = 12 mm for h = hmax = = 3, Im; h, = h1max = 0.363 m = 363 mm So h1max-h1min = 35I mm The construction height B is equal to the construction dimension b, which can be assumed to be about 100 mm.

Ergebnisse und Folgerungen: Die zu messende Höhe h, des Metallspiegels I4 verändert sich mit der sie bestimmenden Höhe h der Pechfüllung nur im reziproken Verhältnis ihrer Raumgewichte si und s, nach obigen Zahlen im Verhältnis 8,55 oder der größten Höhenschwankung der Pechfüllung von 3,0 m entspricht eine zu messende Höhenschwankung des Metalls von nur 35I mm. Dabei ist allerdings für die Anzeige der Meßvorrichtung zu beachten, daß die als Bezugsebene genommene Höhenlage 0-0 des Metallspiegels II relativ zu der Blase I und damit zu der Anzeigevorrichtung nicht feststeht, sondern sich beim Hochsteigen des Metallspiegels 14 etwas absenkt. Wenn z. B. in Abb. I das Rohr g einen inneren Durchmesser von 40 mm und der Porzellanstab I3 einen äußeren Durchmesser von I8 mm besitzt, so ist der Lichtquerschnitt im Rohr g gleich 1002 mm2, und wenn der andere tassenartig erweiterte Rohrschenkel 8 in Höhe des Metallspiegels II einen Durchmesser von 250 mm, also einen Querschnitt von 49087 mm2 hat, so ist für die gesamte Steighöhe h1max des Metallspiegels 14 die Absenkung des Metallspiegels 11 gleich 351 8°°2 = 7,2 mm. Die 49087 Anzeigevorrichtung würde also statt 351 mm nur 351 - 7 = 344 mm festzustellen haben. Der Unterschied ist also verhältnismäßig sehr gering; er liegt praktisch innerhalb der Unsicherheiten und Ungenauigkeiten einer Vorausberechnung, die ohnehin bei Ausführungen der Praxis durch eine empirische Eichung der eingebauten Meßvorrichtung überwunden werden müssen. Results and Conclusions: The height h to be measured of the metal level I4 only changes reciprocally with the height h of the pitch filling which determines it Ratio of their volume weights si and s, according to the above figures in the ratio 8.55 or the greatest height fluctuation of the pitch filling of 3.0 m corresponds to one to be measured Variation in height of the metal of only 35 mm. However, this is for the display of the measuring device, ensure that the altitude taken as the reference plane is 0-0 of the metal mirror II relative to the bubble I and thus to the display device is not fixed, but rather lowers slightly when the metal mirror 14 rises. If z. B. in Fig. I the tube g has an inner diameter of 40 mm and the porcelain rod If I3 has an outer diameter of I8 mm, the light cross-section is in the tube g equals 1002 mm2, and if the other cup-like flared tube leg is 8 in Height of the metal mirror II has a diameter of 250 mm, that is, a cross section of 49087 mm2, then for the entire height of rise h1max of the metal level is 14 the lowering of the metal level 11 is equal to 351 8 °° 2 = 7.2 mm. The 49087 display device would therefore only have to determine 351 - 7 = 344 mm instead of 351 mm. The difference is therefore relatively very small; it is practically within the uncertainties and inaccuracies in a forecast, which are already present in practice must be overcome by an empirical calibration of the built-in measuring device.

Zugleich ersieht man hieraus den Vorteil der beträchtlichen Querschnittsvergrößerung des untergetauchten Rohrschenkels 8 gegenüber dem herausragenden Rohr 9. Einerseits wird dadurch die durch die feststehende Anzeigevorrichtung zu messende Höhenveränderung des Metallspiegels 14 fast vollständig für die Messung ausgenutzt. Andererseits aber wird vor allem die Bauhöhe B der Vorrichtung niedrig gehalten, so daß also der tiefste Stand der Pechfüllung eine in der Blase ständig verbleibende Pechfüllungsmasse von nur beschränkter Höhe nötig macht. At the same time, this shows the advantage of the considerable increase in cross-section of the submerged pipe leg 8 opposite the protruding pipe 9. On the one hand thereby becomes the height change to be measured by the fixed display device of the metal mirror 14 is almost completely used for the measurement. on the other hand but above all the overall height B of the device is kept low, so that the lowest level of the pitch filling is a pitch filling compound that remains permanently in the bladder of only a limited amount is necessary.

Bei den vorstehenden Berechnungen ist der auf beiden Manometerseiten lastende Druck der äußeren Atmosphäre bzw. der Dampfatmosphäre in der Blase, weil beide praktisch gleich große Beiträge liefern, die sich also gegenseitig aufheben, zugunsten der Übersichtlichkeit und Rechnungsvereinfachung außer acht gelassen worden. In the above calculations, it is on both sides of the pressure gauge onerous pressure of the outer atmosphere or the steam atmosphere in the bladder, because both deliver practically equal contributions, which cancel each other out, has been disregarded in favor of clarity and invoice simplification.

In Abb 3 wird das erfindungsgemäße Röhrenmanometer wieder aus einem kürzeren Röhrenschenkel 30, der sich ständig in der flüssigen Pechmasse untergetaucht befindet, und aus dem längeren, ständig aus der Pechfüllung oben herausragenden Röhrenschenkel 3I gebildet. Der Schenkel 30 besitzt am oberen Teil die tassenartige Querschnittserweiterung 32, innerhalb welcher sich der Metallspiegel 11 befindet. Der oberste, über den Blasendeckel hinausragende Teil des Rohres 3I ist als ein Glasrohr 33 mit einer Anzeigeskala 34 ausgebildet. Der andere Metallspiegel 14 in dem Rohr 3I, der sich für den tiefsten Stand 5 der Pechfüllung einstellt, liegt nahe dem Fußpunkt des Rohrs 3I. Über diesem Metallspiegel 14 wird nun erfindungsgemäß in dem Rohr 3I eine das Metall überschichtende Säule 35 einer besonderen Flüssigkeit gehalten, die bis zu dem Spiegel 36 am unteren Anfangspunkt der Skala 34 reicht. Diese Flüssigkeit wird aus einem spezifisch möglichst leichten Stoff gebildet, der bei der Betriebstemperatur nicht nennenswert verdampft oder verändert wird, z. B. aus einem hochsiedenden Schmieröl, das man leicht mit einem Siedepunkt oberhalb 400° C haben kann. Bei einer Erhöhung der Pechfüllung in der Blase I über den gezeichneten tiefsten Stand 5 hinaus erhöht sich der Druck, der auf der Metalloberfläche II lastet, so daß diese sich absenkt und der Metallspiegel 14 in dem anderen Rohrschenkel 3I gehoben wird. Wenn das ganze Rohr 3I und 33 durchweg zylindrisch und gleich weit ist, so ist die Gesamthöhe der besonderen Flüssigkeit 35 zwischen den Spiegeln 14 und 36 konstant, und dann kann also die zu messende Höhenschwankung des Metallspiegels 14 als eine genau gleich große Höhenschwankung des Flüssigkeitsspiegels 36 außerhalb der Blase an der Skala 34 des Glasrohrs 33 abgelesen werden. In Fig 3, the tube manometer according to the invention is again from one shorter tube leg 30, which is constantly submerged in the liquid pitch mass is located, and from the longer, constantly from the pitch filling above protruding tube legs 3I formed. The leg 30 has on the upper part the cup-like cross-sectional enlargement 32, within which the metal mirror 11 is located. The uppermost part of the tube 3I protruding beyond the bladder lid is designed as a glass tube 33 with a display scale 34. The other metal mirror 14 in the pipe 3I, which is set for the lowest level 5 of the pitch filling, is near the base of the pipe 3I. About this metal mirror 14 is now according to the invention in the tube 3I a column 35 of a particular liquid, overlaying the metal held, which extends to the mirror 36 at the lower starting point of the scale 34. This liquid is formed from a specifically light substance that is as light as possible, the is not significantly evaporated or changed at the operating temperature, e.g. B. from a high-boiling lubricating oil that can easily be obtained with a boiling point above 400 ° C. With an increase in the pitch filling in the bladder I above the one drawn at the lowest level 5, the pressure on the metal surface II increases, so that this lowers and the metal mirror 14 in the other pipe leg 3I is lifted. If the entire pipe 3I and 33 is cylindrical and of the same width throughout is the total height of the particular liquid 35 between the mirrors 14 and 36 constant, and then the fluctuation in height of the metal mirror to be measured can be 14 as an exactly equal fluctuation in height of the liquid level 36 outside the bubble on the scale 34 of the glass tube 33 can be read.

In die Flüssigkeitssäule 35 wird zweckmäßig eine Verengung 37, etwa an der Ansatzstelle zwischen dem Metallrohr 3I und dem Glasrohr 33, oder eine Mehrzahl solcher Verengungen an beliebigen Stellen, gegebenenfalls auch in den mit dem flüssigen Manometermetall angefüllten Rohrstücken eingebaut, um die Höhenbewegungen der Manometerflüssigkei ten zu dämpfen. Dadurch werden bei plötzlichen oder örtlichen hydrostatischen Druckänderungen der Füllgutmasse in der Blase I, die z. B.. bei stoßweisem Nachfüllen auftreten können, Störungen des Manometergangs verhütet. A constriction 37, for example, is expediently in the liquid column 35 at the point of attachment between the metal pipe 3I and the glass pipe 33, or a plurality such constrictions at any point, possibly also in those with the liquid Manometer metal-filled pipe sections built in to monitor the vertical movements of the manometer fluid ten to dampen. This prevents sudden or local changes in hydrostatic pressure the product mass in the bladder I, the z. B .. occur with intermittent refilling prevent malfunctions in the pressure gauge.

Rechnungsbeispiel für Abb. 3 Die Höhen h, hl, h0 und H0 gelten wiederum gemäß den Eintragungen bei Abb. 3. Calculation example for Fig. 3 The heights h, hl, h0 and H0 apply again according to the entries in Fig. 3.

Für die besondere Flüssigkeit 35 sei das Raumgewicht sO = goo kg/m3. Die übrigen Zahlenwerte seien dieselben wie im obigen Rechnungsbeispiel für Abb. I und 2. For the particular liquid 35, let the density s0 = goo kg / m3. The other numerical values are the same as in the above calculation example for Fig. I and 2.

Gesucht werden h0 und h1 als Funktionen von h und die Bauhöhe B. We are looking for h0 and h1 as functions of h and the overall height B.

Für die Höhenlage N-N des Metallspiegels 14 gilt das hydrostatische Gleichgewicht h s + h1 s1 = H0 s0. (3) Darin ist h1=H0-h0, (4) also auch h1 s1 = H0 s1 - h0 s1. (4a) (4a) in (3) eingesetzt gibt h s + H0 s1 - h0 s1 = H0 s0 oder h0s1hs+H0(s1--s0). (5) Also ist Wenn man h0 gemäß (6) in (4) einsetzt, so wird auch h1 = H0 - h s/s1 - H0 + H0 S0/S1 oder s0 s h1 = H0 - h . (7) s1 s1 In den Gleichungen (6) und (7) ist H0 frei wählbar und eine Betriebskonstante. Demnach haben diese beiden Gleichungen für h0 und hl, d. h. die gesuchten Funktionen, die Form h0 = h + Konst. (6a) sl h1 = Konst. - h . (7a) s1 Wenn man jetzt die vorstehende Gleichung (6a) für h0 der Abb. 3 mit der obigen Gleichung (I) für h1 der Abb. I und 2 vergleicht, so findet man, daß für diese zwei verschieden benannten Größen, welche beide Male übereinstimmend die zu messende Höhenveränderung des Manometermetallspiegels 14 darstellen, eine gleichartige funktionale Abhängigkeit von der Pechfüllungshöhe h, nämlich durch den Ausdruck h s gegeben ist; der Unterschied beider Funktionsgleichungen ist lediglich eine additive Konstante. Das vorliegende Beispiel für Abb. 3 ergibt daher dieselben Zahlenwerte für die Messungsanzeige wie das obige erste Beispiel, was die nachstehenden Zahlen bestätigen werden.The hydrostatic equilibrium hs + h1 s1 = H0 s0 applies to the altitude NN of the metal mirror 14. (3) Here h1 = H0-h0, (4) thus also h1 s1 = H0 s1 - h0 s1. (4a) (4a) inserted in (3) gives hs + H0 s1 - h0 s1 = H0 s0 or h0s1hs + H0 (s1 - s0). (5) So is If one substitutes h0 according to (6) in (4), then also h1 = H0 - hs / s1 - H0 + H0 S0 / S1 or s0 s h1 = H0 - h. (7) s1 s1 In equations (6) and (7), H0 can be freely selected and is an operating constant. Accordingly, these two equations for h0 and hl, ie the functions sought, have the form h0 = h + const. (6a) sl h1 = const. - H . (7a) s1 If one now compares the above equation (6a) for h0 in Fig. 3 with the above equation (I) for h1 in Figs Times consistently represent the change in height of the manometer metal level 14 to be measured, a similar functional dependence on the pitch filling height h, namely given by the expression hs; the difference between the two functional equations is just an additive constant. The present example for Fig. 3 therefore gives the same numerical values for the measurement display as the first example above, which the following figures will confirm.

Für die zahlenmäßige Ausrechnung wird wieder wie oben gesetzt hmin = 0,1 m, hmax = 3,1 m und H0 = 5,0 m. For the numerical calculation, hmin is again set as above = 0.1 m, hmax = 3.1 m and H0 = 5.0 m.

Mit den übrigen obigen Zahlenwerten lauten dann die Gleichungen (6) und (7): 900 1100 h1 = 5,0. - h 9400 9400 = o,479-o,117h. (7b) Gleichung (6b) ergibt für h = h,mn = 0,1m; h0min = 4,533 m = 4533 mm für h = hmax = 3,1 m; h0max = 4,884 m = 4884 mm Also h0max-h0min = 351 mm Dies ist in der Tat derselbeGrößenwert für dieHöhenmessungsanzeige, wie oben für Abb. I und 2 aus Gleichung (2) gefunden worden ist.With the other numerical values above, equations (6) and (7) then read: 900 1100 h1 = 5.0. - h 9400 9400 = o, 479-o, 117h. (7b) Equation (6b) gives for h = h, mn = 0.1m; h0min = 4.533 m = 4533 mm for h = hmax = 3.1 m; h0max = 4.884 m = 4884 mm So h0max-h0min = 351 mm This is in fact the same size value for the height measurement display as was found above for Figs. I and 2 from equation (2).

Die Größe hl, und zwar der aus Abb. 3 erkennbare Größtwert, interessiert nur für die Ermittlung der Bauhöhe B. Nach obiger Gleichung (7b) ist h1=h1max=0,479 - 0,117 . 0,1 = 0,467 m = 467 mm. The quantity hl, namely the maximum value recognizable from Fig. 3, is of interest only for determining the overall height B. According to equation (7b) above, h1 = h1max = 0.479 - 0.117. 0.1 = 0.467 m = 467 mm.

Die Bauhöhe B ist nach Abb. 3 gleich h1 + b. Wenn man für b wieder dasselbe Konstruktionsmaß 100 mm wie oben bei Abb. I und 2 einsetzt, so wird die Bauhöhe B = 467 + 100 = 567 mm. Die für das Metallmanometer notwendige Bauhöhe ist also bei Abb. 3 bedeutend größer als bei Abb. I und 2. Der Grund hierfür liegt in der starken Erniedrigung des Metallspiegels 14 zufolge der darüber lastenden Flüssigkeitssäule 35 gegenüber dem anderen Metallspiegel II für den Fall des tiefsten Standes 5 der Pechfüllung.According to Fig. 3, the overall height B is equal to h1 + b. If you go for b again if the same construction dimension 100 mm as above in Fig. I and 2 is used, the Construction height B = 467 + 100 = 567 mm. The height required for the metal manometer is thus significantly larger in Fig. 3 than in Fig. I and 2. The reason for this lies in the strong lowering of the metal level 14 as a result of the column of liquid overlying it 35 compared to the other metal mirror II for the case of the lowest level 5 of the Pitch filling.

In Abb. 4 wird das erfindungsgemäße Röhrenmanometer wieder aus einem kürzeren Röhrenschenkel 40, der sich ständig in der flüssigen Pechmasse untergetaucht befindet, und aus dem längeren, ständig aus der Pechfüllung oben herausragenden Röhrenschenkel 41 gebildet, die jedoch beide aus einem verhältnismäßig engen Rohr von zweckmäßig durchweg gleicher Lichtweite bestehen. Das Rohr 41 wird von dem Deckel der Blase I gehalten. Auf das obere, aus dem Blasendeckel herausragende Ende des Rohrs 41 ist die es abschließende Druckmeßvorrichtung 42 aufgebaut. Sie ist ein Plattenmanometer mit der federnden Membran 43, die zwischen einem oberen und unteren Gehäuseteil eingespannt ist und ihre elastische Bewegung durch die Spindel 44 auf das Zeigerwerk 45 überträgt. Das flüssige Manometermetall 12 bildet in dem kürzeren, untergetauchten Röhrenschenkel 40 den Metallspiegel II und in dem längeren, herausragenden Röhrenschenkel 41 den tiefer liegenden Metalispiegel 14. In Fig. 4, the tube manometer according to the invention is again from a shorter tube leg 40, which is constantly submerged in the liquid pitch mass and from the longer one, constantly protruding from the pitch filling above Tube legs 41 formed, but both of a relatively narrow tube consist of expediently consistently the same clear width. The tube 41 is from the lid the bladder I held. On the upper end of the The pressure measuring device 42 which closes it is built up on the tube 41. she is a Plate manometer with the resilient membrane 43, which is between an upper and lower Housing part is clamped and their elastic movement through the spindle 44 the pointer mechanism 45 transmits. The liquid manometer metal 12 forms in the shorter, submerged tube legs 40 the metal mirror II and in the longer, protruding Tube legs 41 the lower-lying metal mirror 14.

Der Raum zwischen diesem Metallspiegel 14 und der Federmembranplatte 43 wird erfindungsgemäß mit einer das Manometermetall überschichtenden, spezifisch möglichst leichten Flüssigkeit 46, die bei der Betriebstemperatur nicht nennenswert verdampft oder verändert wird, ganz angefüllt. Diese Flüssigkeit kann von derselben Stoffart wie die entsprechende Flüssigkeit 35 in Abb. 2, also etwa einhochsiedendes Schmieröl sein. Damit die vollständige Anfüllung des Röhrenschenkels 41 mit Flüssigkeit bis oben hin gesichert bleibt, wird der an das Rohr 41 oben anschließende Gehäuseteil der Druckmeßvorrichtung 42 mit dem Entlüftungshähnchen 47 versehen. Der auf dem Metallspiegel II lastende Flüssigkeitsdruck der Pechfüllung überträgt sich von dem Manometermetall 12 auf die Flüssigkeitssäule 46 und hierdurch auf die Federmembran 43 der Druckmeßvorrichtung 42. Die Flüssigkeitssäule 46 wirkt demnach als Druckübertrager. Es ist hiernach erkennbar, daß die Standhöhe der Pechfüllungsmasse in der Blase I an der Meßanzeige der Druckmeßvorrichtung 42 unmittelbar abgelesen werden kann; hierbei tritt ein nennenswertes Höhenspiel des Manometermetalls 12 nicht ein, dieses bleibt also wesentlich in Ruhe. Das ganze Röhrenmanometer 40, 4I mit der Druckmeßvorrichtung 42 ist daher wegen seiner vollständigen Anfüllung mit zwei Manometerflüssigkeiten I2 und 46 eine einheitliche Vorrichtung, die unmittelbar durch die auf den Metallspiegel II einwirkende Auflast der Pechfüllungsmasse beeinflußt wird.The space between this metal mirror 14 and the spring membrane plate 43 is, according to the invention, specific with a layer covering the manometer metal The lightest possible liquid 46, which is negligible at the operating temperature evaporated or changed, completely filled. This liquid can be of the same Type of substance like the corresponding liquid 35 in Fig. 2, i.e. a high-boiling one Be lubricating oil. So that the tube leg 41 is completely filled with liquid remains secured up to the top, the housing part adjoining the tube 41 at the top of the pressure measuring device 42 is provided with the vent cock 47. The one on the Metal level II onerous liquid pressure of the pitch filling is transferred from the Manometer metal 12 on the liquid column 46 and thereby on the spring membrane 43 of the pressure measuring device 42. The liquid column 46 accordingly acts as a pressure transmitter. It can then be seen that the height of the pitch filling compound in the bladder I can be read directly from the measurement display of the pressure measuring device 42; in this case, there is no significant play in height of the manometer metal 12, this one so remains essentially calm. The whole tube manometer 40, 4I with the pressure measuring device 42 is therefore because of its complete filling with two pressure gauge liquids I2 and 46 form a unitary device that is directly connected to the metal mirror II acting load of the pitch filling compound is influenced.

Rechnungsbeispiel für Abb. 4 Die Höhen h, hl, h0 und H0 gelten wiederum gemäß den Eintragungen bei Abb. 4. Calculation example for Fig. 4 The heights h, hl, h0 and H0 apply again according to the entries in Fig. 4.

Für die druckübertragende Flüssigkeit 46 sei das Raumgewicht s0 = 900 kg/m³ wie bei Abb. 3 für die Flüssigkeit 35. Die übrigen Zahlenwerte für die Stoffkonstanten seien dieselben wie in den bisherigen Rechnungsbeispielen. For the pressure-transmitting liquid 46, let the density s0 = 900 kg / m³ as in Fig. 3 for the liquid 35. The other numerical values for the Substance constants are the same as in the previous calculation examples.

Gesucht werden der Druck p als Funktion von h und die Bauhöhe B. Unter dem Druck p wird hierbei der lediglich durch die Flüssigkeitssäulen des Manometers und der Pechfüllung bedingte Druck unter Nichtberücksichtigung des äußeren Atmosphärendrucks verstanden, der auf beiden Manometerseiten praktisch gleich stark wirkt und sich somit ausgleicht. We are looking for the pressure p as a function of h and the overall height B. In this case, the pressure p is only passed through the liquid columns of the manometer and the pressure caused by the pitch filling, disregarding the external atmospheric pressure understood, which acts practically equally strong on both sides of the pressure gauge and is thus compensates.

Für die Höhenlage N-N des Metallspiegels 14 gilt das hydrostatische Gleichgewicht h s + h1 s1 = p + (h0 + h1) s0, also p = h s + h1 i - h0 s0 - h1 s0 oder p = h s + h1 (s1 - s0) - h0 s0. (8) Es besteht nun aber die Bedingung, daß der Druck p nicht negativ werden darf, weil sich dann die Flüssigkeitssäule 46 unter Bildung eines Gas- oder Dampfpolsters von der. Federmembran 43 ablösen und dadurch das richtige Funktionieren der Druckmeßvorrichtung 42 unsicher gemacht werden könnte. Es muß also p # 0 sein, und dies ergibt aus Gleichung (8) die Bedingungsgleichung h s + h1 (s1 - s0) - h0 s0 # 0. (9) Daraus folgt die Bedingung h0 s0 - h s h1 # (10) oder h0 s0 - h s, (11) h1 = + h2, s1 - s0 worin hz eine als Sicherheit wirkende Zuschlaghöhe bedeutet, die willkürlich wählbar ist, aber praktisch verhältnismäßig klein sein kann. In (I0) und (11) muß natürlich für h, da dessen Beitrag negativ ist, der Mindestwert hmin für den tiefsten Stand 5 der Pechfüllung eingesetzt werden, damit der ungünstigste Fall erfaßt wird. The hydrostatic applies to the altitude N-N of the metal mirror 14 Equilibrium h s + h1 s1 = p + (h0 + h1) s0, i.e. p = h s + h1 i - h0 s0 - h1 s0 or p = h s + h1 (s1 - s0) - h0 s0. (8) The condition now exists that the pressure p must not be negative, because then the liquid column 46 is below Formation of a gas or vapor cushion from the. Detach the spring membrane 43 and thereby the correct functioning of the pressure measuring device 42 could be made unsafe. It must therefore be p # 0, and this results in the conditional equation from equation (8) h s + h1 (s1 - s0) - h0 s0 # 0. (9) This implies the condition h0 s0 - h s h1 # (10) or h0 s0 - h s, (11) h1 = + h2, s1 - s0 where hz is a security Surcharge amount means that can be chosen arbitrarily, but practically proportionate can be small. In (I0) and (11) must of course for h, since its contribution is negative is, the minimum value hmin must be used for the lowest level 5 of the pitch filling, so that the worst case is covered.

Für zahlenmäßige Ausrechnungen ist h0 eine frei wählbare, rein bauliche Konstante und werde hier mit h0 = 4,4 m angesetzt. Das ergibt zunächst nach (11) für h1 = hmin = Q,I m bei Einsetzung der Zahlenwerte 4,4 . 900 - 0,1 . 1100 h1 = + h2, 9400 - 900 = 3960 - 110/8500 + hz, = o,453 m + hz, = 453 mm + h2. (I2) Die willkürliche Zuschlaghöhe hz möge zu 25 mm angesetzt werden. Dann ist nach (12) h1 = 453 + 25 = 478 mm = 0,478 m. For numerical calculations, h0 is a freely selectable, purely structural one Constant and is assumed here with h0 = 4.4 m. First of all, according to (11) for h1 = hmin = Q, I m when inserting the numerical values 4.4. 900 - 0.1. 1100 h1 = + h2, 9400 - 900 = 3960 - 110/8500 + hz, = o, 453 m + hz, = 453 mm + h2. (I2) The arbitrary surcharge height hz should be set at 25 mm. Then according to (12) h1 = 453 + 25 = 478 mm = 0.478 m.

Dies in (8) eingesetzt, ergibt für h = hmin = 0,I m; p = 0,1.1100 + 0,478 (9400-900) - 4,4.900 = 110 + 4060 - 3960, also Pmin = 210 kg/m2 oder 210 mm WS und für h = hma>D = 3,I m; p = 3,1.1100 + 0,478 (9400-900) - 4,4.900 = 34I0 + 4060 - 3960, also pmax = 3510 kg/m² oder 3510 mm WS, also ist pmax. - P>nin = 35I02I0 = 3300 mm WS.Inserting this into (8) results in for h = hmin = 0, I m; p = 0.1.1100 + 0.478 (9400-900) - 4.4.900 = 110 + 4060 - 3960, i.e. Pmin = 210 kg / m2 or 210 mm WS and for h = hma> D = 3, I m; p = 3.1,1100 + 0.478 (9400-900) - 4.4,900 = 34I0 + 4060 - 3960, so pmax = 3510 kg / m² or 3510 mm WS, so pmax. - P> nin = 35I02I0 = 3300 mm WS.

Dieser letzte Größenwert ist aber identisch mit dem Druckhöhenunterschied der Pechfüllung, deren Höhenschwankung 3,1 - 0,1 = 3,0 m beträgt, denn es ist 3,0 1100 = 3300 kg/m2 oder mm WS wie oben. However, this last value is identical to the pressure height difference the pitch filling, the height fluctuation of which is 3.1 - 0.1 = 3.0 m, because it is 3.0 1100 = 3300 kg / m2 or mm WS as above.

Die Vorrichtung nach Abb. 4 mißt und zeigt daher in der Tat unmittelbar die veränderliche Pechfüllungshöhe h als die dieser zukommenden Druckhöhenunterschiede an, wie schon oben gesagt war. The device of Fig. 4 therefore measures and shows in fact immediately the variable pitch filling height h as the pressure height differences associated with it as was said above.

Die Druckmessung der Vorrichtung 42, 45 reicht vom Anfangswert 210 mm WS bis zum Endwert 3510mmWS. Der positive Anfangswert von 210 mm WS entspricht dem durch die Sicherheitszuschlaghöhe hz in das System eingeführten ständigen Überdruck. The pressure measurement by the device 42, 45 ranges from the initial value 210 mm WS up to the final value 3510mm WS. The positive initial value of 210 mm WS corresponds to the constant overpressure introduced into the system by the safety margin hz.

Die Bauhöhe B ist nach Abb. 4 gleich h1 + b. Das Konstruktionsmaß b kann hier etwas kleiner als bisher angenommen werden, da praktisch keine Höhenschwankungen der Metallsäule auftreten und in der Zuschlaghöhe h2 ohnehin schon ein Sicherheitsmaß zugegeben ist. Wenn man etwa b = 70 mm setzt, so wird die Bauhöhe B = 478 + 70 = 548 mm. Sie ist also nahezu ebenso groß wie bei Abb. 3. According to Fig. 4, the overall height B is equal to h1 + b. The construction dimension b can be assumed to be somewhat smaller here than previously assumed, as there are practically no height fluctuations the metal column and the addition height h2 is already a safety measure is admitted. If you set b = 70 mm, the overall height is B = 478 + 70 = 548 mm. So it is almost as big as in Fig. 3.

Folgerungen aus den Rechnungsbeispielen Bei den Ausführungen nach Abb. 1, 2 und 3 erfährt übereinstimmend das Mariometermetall in dem herausragenden Röhrenschenkel ein der Höhenstandsmessung zugrunde gelegtes Höhenspiel, dessen Größenmaß gegenüber der Höhenschwankung der Pechfüllungsmasse im umgekehrten Verhältnis der Raumgewichte 1 beider nach den Zahlenbeispielen im Verhältnis 8,55 verkleinert ist. Bei der Ausführung nach Abb. 4 tritt an die Stelle der Messung des Höhenspiels des Manometermetalls eine Messung des dementsprechenden Manometerdrndmnterschiedes. Die Ausführungen nach Abb. I und 2 ergeben die geringste metallgefüllte Bauhöhe des Manometers, jedoch erfolgt die Messung des Höhenspiels des Manometermetalls unmittelbar in Höhe des schwankenden Metallspiegels, der tief und versteckt liegt, wenn auch die Meßanzeige selbst nach außen hin geführt und sichtbar gemacht wird. Bei den Ausführungen nach Abb. 3 und 4 sind die metallgefüllten Bauhöhen des Manometers beträchtlich größer, jedoch reichen die Manometerfüllungen bis in einen außerhalb des Pechgefäßes über demselben im Freien liegenden Raum, wodurch die hier abzunehmende Meßanzeige sicherer gemacht wird. Die Ausführung nach Abb. 4 hat außerdem den Vorzug, daß wegen des Wegfalls einer Erweiterung des kürzeren Manometerröhrenschenkels 40 die waagerechten Erstreckungen des Manometers kleiner werden, was sein Einbringen und Einbauen in das Gefäß erleichtert. Conclusions from the calculation examples In the explanations according to Fig. 1, 2 and 3 consistently experience the Mariometer metal in the protruding one Tube legs a height clearance on which the level measurement is based, its size compared to the height fluctuation of the pitch filling mass in the inverse ratio of Volume weights 1 of both according to the numerical examples is reduced in a ratio of 8.55. In the embodiment according to Fig. 4, the measurement of the play in height takes the place of the Manometer metal a measurement of the corresponding manometer pressure difference. The designs according to Fig. I and 2 result in the lowest metal-filled overall height of the pressure gauge, however, the vertical play of the pressure gauge metal is measured directly at the height of the swaying metal mirror, which lies deep and hidden, even if the measuring display itself is led to the outside and made visible. In the designs according to Fig. 3 and 4, the metal-filled heights of the pressure gauge are considerably larger, but the manometer fillings extend into one outside of the pitch vessel over the same open space, whereby the one to be removed here Measurement display is made safer. The design according to Fig. 4 also has the advantage that because of the omission of an extension of the shorter manometer tube leg 40 the horizontal extensions of the manometer become smaller, which is its introduction and installation in the vessel is facilitated.

Bei allen Ausführungen kann der kürzere Röhrenschenkel des Manometers als eine oben offene Tasse ausgebildet werden, in welche der längere, enger gehaltene Röhrenschenkel von oben her bis in das Manometermetall hineintaucht. In all versions, the shorter tube leg of the pressure gauge can be designed as an open-topped cup into which the longer, narrower one Tube legs dipped into the pressure gauge metal from above.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Device for measuring height a liquid kept in a vessel at an elevated temperature, which when cooled solidifies or becomes viscous, characterized by a with easily melting and tube manometer filled with non-volatile metal, one leg of which is open at the top remains immersed in the liquid to be measured, while the other Legs constantly protruding from her above and with a level indicator or a pressure measuring device for the manometer metal is provided.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the constantly submerged tube legs in the height of its metal surface a multiple has a larger light cross-section than the other leg.

3. Device according to claims I and 2, characterized in that one housed in the protruding tube limb as a level indicator electrical conductor is used, which is immersed in the manometer metal and its for the Current flow effective length changed by the fluctuations in height of the metal will.

4. Device according to claims I and 2, characterized in that as a level indicator, a floating body guided in the protruding tube limb serves, which is immersed in the surface of the manometer metal and its floating level makes visible to the outside.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the manometer metal in the protruding tube limb from its liquid ability, which is not significantly evaporated or changed at the operating temperature, is overlaid.

6. Device according to claims I and 2, characterized in that in the protruding tube limb the pressure gauge metal from one specific as possible light liquid that does not evaporate significantly at operating temperature or is changed, is overlaid to such an extent that the height fluctuations of the metal at the top of the liquid column can be made visible.

7. Device according to Claim 6, characterized in that in the with Manometer fluid-filled pieces of pipe constrictions, which restrict the fluid movements dampen, are built in.

8. Apparatus according to claim I, characterized in that the outstanding Provided tube legs with a pressure measuring device closing it and with one overlay the manometer metal that serves as a pressure transmitter, specifically The lightest possible liquid that is negligible at the operating temperature is vaporized or changed, is completely full.