DE920990C - Vorrichtung zur optischen Beobachtung bei hohen Druecken - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur optischen Beobachtung bei hohen Drücken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischien Beobachtung bei hohen Drücken.
• Oft muß man in Gefäße, die unter sehr hohem Druck stehen, hineinsehen können, z. B. um den Wasserstand in einem Hochdruckkessel zu beobachten, oder es ist der Höhenunterschied zweier Flüssigkeitssäulen zu ermitteln, der als Maß der durch Düsen oder Blenden hindurchfließenden Mengen eines Gases odler einer Flüssigkeit hohen Druckes dient. Die für diesen Zweck bei niederen Drücken benutzten Glasrohre sind nur bis zu beschränkten Drücken verwendbar, und ebene Platten oder Plattenstreifen, die auf der einen Seite dem hohen Druck ausgesetzt sind, werden auf Biegung und damit all der äußeren Oberfläche auf Zug beansprucht, was leicht zum Bruch führt.
• Die Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten, indem sie ebene Platten aus durchsichtigem Material auf beiden Seiten dem gleichen oder nahezu dem gleichen Druck aussetzt. Auf diese Weise wird das Material, das hier der Kürze halber mit dem Sammelnamen Glas bezeichnet wird, auch wenn es Kunststoff oder ein anderes durchsichtiges Material ist, wesentlich nur auf Druck beansprucht, also einer Belastung unterworfen, die auch spröde Körper gut vertragen. Die Beobachtung muß dann natürlich schräg durch freie Teile des Randes der Glasplatte oder von ihren Kanten her erfolgen. Die Glasplatte kann bei auch aus mehreren Schichten bestehen, und es können daran spiegelnde oder refiektierende Flächen angeordnet sein, durch deren Hilfe die Beobachtung erleichtert wird.
• Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung zur Beobachtung des Wasserstandes in Dampfkesseln hohen Druckes zeigt Abb. I als waagerechten Schnitt durch die Vorrichtung. Dabei ist a der hier qua- drastisch gezeichnete Querschnitt des senkrechten Kanals, in dem der Wasserstand beobachtet werden soll und der auf drei Seiten von dem tStahlkörper b umschlossen ist. Die vierte offene Seite des Stahlkörpers wird von der Glasplatte c abgedeckt, die sich auf der anderen Seite über die Glasstreifen d und e auf die Stahlplatte f stützt. Diese Stahlplatte wird durch in der Abbildung nicht gezeichnete Schraubverbindungen so gegen den Stahlkörper b gedrückt, daß die Glasplatten c, d und e fest eingespannt sind und so von beiden Seiten her auf Druck beansprucht werden.
• Die Beobachtung des Wasserspiegels kann schräg durch die Platte c erfolgen, wie in der oberen Hälfte der Abb. I durch die gestrichelte Linie mit Pfeilen angedeutet ist. Man kann aber auch vermittels des schrägen flund verspiegelten Anschliffes des Glasstreitensle beobachten, wie das die gestrichelte und mit zwei Pfeilen versehene Linie in der unteren Hälfte der Abbildung angibt.
• Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das besonders zur Messung kleiner Druckunterschiede bei hohen absoluten Drücken und deshalb in Verbindung mit Düsen oder Blenden zur Messung des Mengenilusses in Rohrleitungen hohen Druckes geeignet ist, veranschaulicht Abb. 2. Darin ist Abb. I gewissermaßen spiegelbildlich ergänzt. Die Bezeichnungen haben dieselbe Bedeutung wie in Abb. I, nur ist den Buchstaben zur Bezeichnung der symmetrischen Ergänzung jeweils der Index 1 beigefügt. Die jetzt aus den Teilen c, d, e, c1, d1 und e1 mehrschichtig aufgebaute Glasplatte ist nun zwischen die durch Schrauben zusammengehaltenen Stahlteile b und b1 eingespannt. Die beiden Kanäle a und lal, die in der Regel an ihren unteren Enden miteinander verbunden sind, enthalten die Flüssigkeitssäulen aus Wasser, Quecksilber, Alkohol oder anderen Stoffen, deren Standunterschied als Maß z. B. des Mengenflusses durch die Düse oder Blende dient Die Glaskörperd, d1, e und e1 haben dort, wo sie in der Mitte zusamrn'enkommen, schräge verspiegelte Anschliffe, so daß man die b'eiden Menisken in den Kanälen und al unmittelbar nebeneinander beobachtet, wie die gestrichelten und mit Pfeilen versehenen Lichtwege andeuten. Die Menisken können dabei von der anderen Seite her durch eine Lichtquelle vermittels der Spiegelanschliffe der Glaskörper ,d und d1 beleuchtet werden, wie das die punktierten Strahlen in der oberen Hälfte der Abbildung zeigen.
• Statt aus sechs Teilen, wie in Abb. 2, kann der Glaskörner natürlich auch nur aus zwei Teilern und endlich nur aus seinem massiven Stück mit einem Kanal in der Mitbe bestehen. Bei schräger Beobachtung von der in der oberen Hälfte von Abb. I angegebenen Art kann man auch ohne den Mittelkanal auskommen.
• Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung sind noch Beobachtungen in Räumen möglich, in denen Drücke von einigen hundert bis einigen tausend Atmosphären herrschen. Als durchsichtiges Material kommen neben Glas, Hartglas oder Quarz u. dgl. auch Kunststoffe in Bletracht. Natürlich kann man die Vorrichtung außer zur Messung des Standes von Flüssigkeitssäulen auch zur Beobachtung beliebiger anderer Vorgänge oder Erscheinungen in Räumen hohen Druckes benutzen.
• Zur Fernübertragung des Standes der Flüssigkeitssäulen können Photozellen oder andere Einrichtungen in bekannter Weise dienen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zur optisch'en Messung und Beobachtung z. B. des Standes von Flüssigkeitssäulen in Räumen hohen Druckes, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchsichtige Wand, durch die hindurch beobachtet wird, auf beiden Seiten gleichen oder nahezu gleichen Drücken ausgesetzt ist und daß die Beobachtung schräg zur Wirkungsrichtung des Druckes oder durch die frei liegenden Flächen der gegebenenfalls aus mehreren Schichten bestehenden Wand erfolgt.
2. 2. Vorrichtung zur optischen Messung und Beobachtung in Räumen hohen Druckes, insbesondere zur Messung von kleinen Druckunterschienen hei hohen absoluten Drücken nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten -der durchsichtigen Wand Flüssigkeitssäulen stehen, deren Höhenunterschied als Maß der Druckdifferenz dient.
3. 3. Vorrichtung zur optischen Messung und Beobachtung in Räumen hohen Druckes nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichn'et, daß in der gegebenenfalls aus mehreren Schichten aufgebauten durchsichtigen Wand spiegelnde oder reflektierende Flächen angeordnet sind, durch deren Vermittlung die Beobachtung erfolgt.