DE918470C

DE918470C - Fluid pressure gauge

Info

Publication number: DE918470C
Application number: DEN6634A
Authority: DE
Inventors: Erich Nickel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-01-16
Filing date: 1953-01-16
Publication date: 1954-09-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vervollkommnung an Flüssigkeitsdruckmessern mit wannenartiger Erweiterung des einen Meßrohrschenkels, und ihr Hegt die Aufgabe zugrunde, den Einfluß der Oberflächenspannung in den Meßschenkeln, welcher sich bei dieser Bauart störend auswirkt und dessen Berücksichtigung daher zur Erzielung genauer Meßergebnisse bisher unerläßlich war, aufzuheben. Bekanntlich ist je nach der Art der verwendeten ίο Sperrflüssigkeit der Einfluß der Oberflächenspannung verschieden. Bei den netzenden. Flüssigkeiten, ζ. B. Wasser, steigt die Flüssigkeit in einer eingetauchten Kapillare über den Flüssigkeitsspiegel (Kapillaraszension), bei nicht netzenden Flüssigkeiten, wiie Quecksilber, sinkt sie unter ihn (Kapillardepression). Bei netzenden Flüssigkeiten ist die Meniskusausbildung in der Kapillare konkav, bei nicht netzenden ist sie konvex.The invention relates to an improvement in liquid pressure gauges with a trough-like Extension of one leg of the measuring tube, and you have the task of determining the influence of surface tension in the measuring legs, which has a disruptive effect in this type of construction and therefore taking it into account more precisely to achieve this Measurement results was previously indispensable to cancel. It is known that depending on the type of used ίο sealing liquid the influence of surface tension different. At the network end. Liquids, ζ. B. water, the liquid rises in a submerged capillary above the liquid level (Capillary ascension), with non-wetting liquids such as mercury, it sinks below it (Capillary depression). In the case of wetting liquids, the meniscus formation in the capillary is concave, in the case of non-meshing ones it is convex.

Die in Fig. 1 gezeigte einfachste Form eines Heberbarometers ist das U-Rohr. Bei ihm ergibt sich bei denselben lichten Scherikelweiten dasselbe Steigen und Fallen der Sperrflüssigkeit auf beiden Seiten und wegen derselben Oberflächenspannung dieselbe Meniskusausbildung. Die Kapillardepression wird also in der Wirkung aufgehoben. Sie hat infolgedessen keinen Einfluß auf die Messung mehr, und die Druckhöhe p ist durch den Höhenunterschied zwischen den Scheitelpunkten der Menisken eindeutig und exakt bestimmt.The simplest form of a siphon barometer shown in FIG. 1 is the U-tube. With the same clear shearicle widths, the same rise and fall of the barrier fluid results on both sides and, because of the same surface tension, the same meniscus formation. The effect of the capillary depression is canceled out. As a result, it no longer has any influence on the measurement, and the pressure height p is clearly and precisely determined by the height difference between the vertices of the menisci.

Störend «ist dagegen bei dieser Bauart die Notwendigkeit, zwei Ablesungen bei verhältnismäßig großen Niveauabständen nebeneinander durchzuführen, ein Nachteil, der bei schwankenden Meßgrößen besonders stark zur Auswirkung kommt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, bedient man sich vorzugsweise der in Fig. 2 und 3 gezeigten Bauart, ibei welcher nur einer, 1, der beiden Schenkel als Rohr ausgebildet, der andere, 2, dagegen wannenförmig erweitert ist. Bei ihr ist nun aber die Oberflächenspannung im den beiden Schenkeln 1 und 2 nicht mehr gleich, und diese Verschiedenheit wirkt sich bei der Messung in der Weise aus, daß an Stelle der tatsächlichen Druckhöhe ρ eine um einen Betrag d (Aszension oder Depression) zu große oder zu kleine Druckhöhe P₁ abgelesen wird und die Ablesung einer entsprechenden Korrektur bedarf.What is troublesome with this type of construction, on the other hand, is the need to take two readings next to one another at relatively large distance between levels, a disadvantage that has a particularly strong effect when the measured variables fluctuate. In order to avoid this disadvantage, the type shown in FIGS. 2 and 3 is preferably used, in which only one, 1, of the two legs is designed as a tube, while the other, 2, is widened in the shape of a trough. With it, however, the surface tension in the two legs 1 and 2 is no longer the same, and this difference affects the measurement in such a way that instead of the actual pressure height ρ, it is too large by an amount d (ascension or depression) or the pressure level P _{1 is} read too low and the reading requires a corresponding correction.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, die richtige Druckhöhe p — P₁ + d oder P-P₁ —d unmittelbar abzulesen. Die Erfindung besteht darin, daß in die Sperrflüssigkeit des wannenförmig erweiterten Schenkels. 2 außer dem rohrförmigen' Schenkel. 1 noch ein mit letzterem quierschnittsgleiches Hilfsrohr 3 eingesetzt ist, dessen Sperrflüssigkeitsmeniiskus den Nullpunkt angibt.The invention makes it possible to read off the correct pressure level p - P ₁ + d or PP ₁ - d directly. The invention consists in that in the barrier liquid of the trough-shaped widened leg. 2 except for the tubular 'leg. 1, an auxiliary tube 3 with the same cross-section as the latter is inserted, the sealing liquid meniscus of which indicates the zero point.

Fig. 4 zeigt eine einfache beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes an einem Quecksilberbarometer. Das Hilfsrohr 3 hat denselben lichten Querschnitt wie der Rohrschenkel 1, und somit gelten für beide dieselben ■Oberflächenspannungen und dementsprechend auch dieselben Kapillardepressionsbeträge. Der Scheitel der Flüssigkeitssäule im Hilfsrohr 3 ist der Nullpunkt, von welchem die Messung auezugehen hat. Steigt die Sperrflüssigkeit im Rohr 1, .so fallen die Flüssigkeitsspiegel in- der wannenförmigen Erweiterung 2 und im Hilfsrohr 3 miteinander um den Unterschied des Depressionebetrages, und der Höhenunterschied zwischen den Scheiteln der Menisken im Rohr 1 und im Hilfsrohr 3 gibt fehlerfrei die tatsächliche Druckhöhe p an.FIG. 4 shows a simple exemplary embodiment of the subject matter of the invention on a mercury barometer. The auxiliary pipe 3 has the same clear cross-section as the pipe limb 1, and thus the same surface tensions and, accordingly, the same capillary depression values apply to both of them. The vertex of the liquid column in the auxiliary pipe 3 is the zero point from which the measurement has to start. If the sealing liquid in pipe 1 rises, the liquid levels in the tub-shaped expansion 2 and in the auxiliary pipe 3 together fall by the difference in the amount of depression, and the difference in height between the vertices of the menisci in pipe 1 and in the auxiliary pipe 3 gives the actual pressure head p without error at.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch die Erfindung die Vorteile der beiden eingangs erwähnten bekannten Bauarten in idealer Weise, d. h. unter gleichzeitiger Vermeidung der Nachteile ■dieser Bauarten, miteinander vereinigt werden.It is readily apparent that the invention takes advantage of the two mentioned at the outset known designs in an ideal manner, d. H. while avoiding the disadvantages ■ these types of construction can be combined with one another.

Die Verwirklichung der Erfindung ist nicht an die Ausführung nach Fig. 4 gebunden, welche nur das Grundsätzliche zeigt, sondern kann mit den verschiedensten Abwandlungen erfolgen. So kann man insbesondere in einer für die Praxis vorteilhaften Weise das Hilfsrohr 3 außerhalb des· wannenförmigen Teils 2 und mit diesem kommunizierend anordnen. Diese vorzugsweise Ausführung ist in Fig. 5 dargestellt.The implementation of the invention is not bound to the embodiment of FIG. 4, which only shows the basics, but can be done with the most varied of modifications. So you can in particular, in a manner that is advantageous in practice, the auxiliary pipe 3 outside the trough-shaped Part 2 and arrange to communicate with it. This preferred version is in Fig. 5 shown.

Was im vorstehenden an Hand von Barometern erläutert und beschrieben wurde, gilt gleichermaßen für iManometer (Differenzdruckmesser). Man braucht nur an Stelle des oben geschlossenen Rohrsehenkels ι (Fig. 4 und 5) einen offenen zu verwenden, und man erhält die entsprechende Anordnung für die Differenzdruckmessung.What has been explained and described above using barometers applies equally for iManometer (differential pressure meter). You only need in place of the closed tube arm ι (Fig. 4 and 5) to use an open one, and the corresponding arrangement is obtained for differential pressure measurement.

Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Manometers ist in Fig. 6 dargestellt. Die wannenförmige Erweiterung 2 ist durch einen Deckel 4 geschlossen. Das seitlich außen angeordnete Hilfsrohr 3 kommuniziert sowohl im Bereich der Sperrflüssigkeit wie auch im freien Bereich darüber mit dem Innern der Wanne 2. Um auch geringe Druckdifferenzen messen zu können, ist auch der Rohrschenkel 1 seitlieh außen an die Wanne 2 angeschlossen. Er bildet mit seinem freien oberen Ende 5 die Anschlußstelle für den absolut geringeren Druck, während der absolut höhere Druck über den Stutzen 6 des Deckels 4 anzuschließen ist.An embodiment of such a manometer is shown in FIG. The tub-shaped Extension 2 is closed by a cover 4. The auxiliary pipe 3 arranged laterally on the outside communicates both in the area of the barrier liquid and in the free area above it with the interior the tub 2. In order to also be able to measure small pressure differences, the pipe leg 1 is also on the side connected to the outside of the tub 2. It forms the connection point with its free upper end 5 for the absolutely lower pressure, while the absolutely higher pressure via the connection 6 of the Cover 4 is to be connected.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Liquid pressure meter with tub-shaped Extension of a Meßxohrschenkels, characterized in that in the Barrier fluid of the enlarged leg (2) apart from the tubular leg (1) with the latter, the auxiliary tube (3) of the same cross-section is inserted, the sealing liquid meniscus of which indicates the zero point of the measurement.

2. Liquid pressure meter according to claim 1, characterized in that the auxiliary tube (3) outside the tub-shaped measuring tube leg (2) and communicating with it is arranged.