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Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Registrieren von Temperaturen
und Drücken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen und Registrieren
von Temperaturen und Drücken. Es sind Vorrichtungen zum Messen und Registrieren
von Temperaturen und Drücken bekannt, bei denen als Geber vornehmlich Bimetall,
Metallbälge bzw. Membrankörper mit Ätherfüllung, Heiß leiter in Verbindung mit elektrischen
Kreuzspulinstrumenten u. a. m. verwendet werden. Alle diese Geräte weisen den Nachteil
auf, daß zum Bewegen der Anzeige- bzw. Registriervorrichtung eine mechanische Arbeit
aufgewendet werden muß.
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Hierdurch treten Reibungsverluste auf, die eine genaue Messung und
Registrierung nicht immer gewährleisten. Um diese Verluste zu beheben, baut man
bei teueren Geräten sogar Hammerwerke ein, durch die das Gerät leichten Erschütterungen
ausgesetzt wird, um die Verstellkräfte der Anzeige zu verringern. Es sei hier an
die alltägliche Methode des leichten Klopfens erinnert, die beim genauen Ablesen
des Barometerstandes angewandt wird.
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Bei der erfindungsgemäßenVorrichtung erfordert die Anzeige bzw. Registrierung
keine mechanische Arbeit, da keine Reibungsverluste auftreten. Die Registrierung
erfolgt elektrolytisch. Erfindungsgemäß wird eine mit dem einen Pol einer elektrischen
Energiequelle über einen elektrischen An-
schluß in leitender Verbindung
stehende, elektrisch leitende Flüssigkeit verwendet. In der zur Anwendung kommenden
Vorrichtung berührt diese Flüssigkeit die einen Enden von durch die Wandung eines-Kapillarröhrchens
hindurchgeführten und in dieses hineinragenden elektrischen Leitern, während die
-aus der Wandung des Kapillarröhrchens herausragenden Enden der elektrischen Leiter
von einer diese Enden berührenden und auf Gegenkontakten ablaufenden Diagrammfläche
bestrichen werden, die durch eine leitende Verbindung mit der Energiequelle in leitender
Verbindung stehen und auf der Diagrammfläche fortlaufend die Aufzeichnungen der
Meßwerte erfolgen. Das Kapillarröhrchen besteht aus einem Material mit einem kleinen
Wärmeausdehnungskoeffizienten. Im Kapillarröhrchen ist zwischen den elektrischen
Anschlüssen ein Zwischenstiick angeordnet, welches entweder aus einem Material mit
einem größeren oder mit einem kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material
des Gebers besteht. Jeder der aus dem Kapillarröhrchen heraustretenden elektrischen
Leiter ist mit einer Leitung verbunden, die zu einer vom Geber beliebig weit angeordneten
Diagrammfläche führt. Es kann aber auch-nur ein einziger Gegenkontakt verwendet
werden. Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Zeichnungen und der
nachfolgenden Beschreibung.
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In den Zeichnungen sind, in stark vergrößertem Maß stabe, einige
beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Anordnung der Vorrichtung
in grundsätzlicher DarsteIlung derselben; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt gemäß A-B
der Fig. I; Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der
Anordnung; Fig. 4 zeigt einen Längs schnitt durch eine als Oberflächenmeß- und -registriergerät
ausgebildete Vorrichtung; Fig. 5 zeigt einen Querschnitt gemäß C-D der Fig. 4; Fig.
6 zeigt einen waagerechten Schnitt gemäß E-F der Fig. 4; Fig. 7 zeigt eine Draufsicht
auf eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung; Fig. 8 zeigt einen senkrechten
Schnitt gemäß G-H der Fig. 7; Fig. 9 zeigt eine Diagrammfläche in Streifenform;
Fig. Io zeigt eine Diagrammfläche in Kreisform; Fig. II zeigt einen Längsschnitt
durch den Geberteil einer Anordnung als Fernmeßgerät; Fig. 12 zeigt den registrierenden
Teil der Anordnung nach Fig. 11; Fig. I3 zeigt einen Längsschnitt einer als Druckregistriervorrichtung
ausgebildeten Anordnung.
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Der Geber I der Vorrichtung gemäß der grundsätzlichen Darstellung
(Fig. I und 2) besteht aus einem Material mit kleinem Wärmeausdehnungskoeffizienten.
Er ist mit einem elektrisch leitenden Medium 2, z. B. Quecksilber, gefüllt und steht
mit dem Kapillarröhrchen 3 in Verbindung. Das Medium 2 iSt über den Anschluß 4 qmit
einem Pol einer elektrischen Energiequelle 5 verbunden. Das Kapillarröhrchen 3 ist
an dem dem Geber I entgegengesetzt liegenden Ende zweckmäßigerweise als Vielfachkontaktkapillare
6 ausgebildet. Durch die zahlreichen elektrischen Leiter 7 wird eine elektrische
Verbindung vom -Innern des Kapillarröhrchens 3 nach außen zur Diagrammfläche 8 hergestellt.
Die über der Diagrammfläche 8 angeordneten Gegenkontakte g sind über den Anschluß
10 mit dem Gegenpol der elektrischen Energiequelle 5 verbunden.
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Als Diagrammfläche 8 wird vorzugsweise ein Reagenzpapier oder -stoff
verwendet, der durch besondere Imprägnierung, z. B. mit Glyzerin und Salzlösung,
dauernd elektrisch leitend gemacht wird.
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Kommt nun die elektrisch leitende Flüssigkeit 2 innerhalb des Kapillarröhrchens
3 mit den elektrischen Leitern 7 in Berührung, so wird der Stromkreis an dieser
Stelle durch die elektrisch leitende Diagrammfläche 8 zu dem oder den Gegenkontakten
g geschlossen. Durch den jetzt stattfindenden Stromfluß verfärbt sich die Diagrammfläche
8. Auf -diese Art wird ein fehlerfreies und ungewöhnlich anschauliches Diagramm
gezeichnet. Das Diagramm wird als schraffierte Fläche .11 dargestellt (Fig. 9).
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Der Transport des Diagramms erfolgt auf üblichem Wege. Das erfindungsgemäße
Gerät kann auch mit einer Einrichtung 12 versehen sein, die aus einem Material mit
größerem oder kleinerem Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt ist als der Geber
I. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen, mit der Einrichtung 12 versehenen Gerätes werden
die außerhalb der Meßstelle auftretenden, einer Beurteilung unterliegenden Schwankungen
kompensiert.
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Zur Anwendung der Erfindung als Oberflächentemperatur-Meß- und Registriergerät
wird der Geber I mit einem elektrisch leitenden Medium 2 über die Einrichtung 12
mit der Vielfachkontakt--kapillare 6 in Verbindung gebracht (Fig. 4, 5 und 6). Das
elektrisch leitende Medium 2 ist auch in diesem Falle über den Anschluß 4 mit einem
Pol der elektrischen Energiequelle 5 verbunden. Durch die elektrischen Leiter 7
wird eine elektrische Verbindung vom Innern des Kapillarröhrchens 3 nach außen über
die Diagrammfläche 8 zu den Gegenkontakten g hergestellt, die mit dem anderen Pol
der Energiequelle 5 verbunden sind. Die Diagrammfläche 8 wird vorzugsweise voll
einer Rolle I3 zwischen den Gegenkontakten 9 und den elektrischen Leitern 7 der
Vielfachkontaktkapillare 6 durch ein Triebwerk 14 gezogen. Die durch dieses Gerät
auf der Diagrammfläche 8 gezeichnete Schraffur 11 (Fig. 9) zeigt im vorliegenden
Falle den Temperaturverlauf auf einem Diagrammpapier 8 in Streifenform.
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Eine weitere Ausführungsform des Gerätes zur Messung und Registrierung
von Oberflächentemperaturen ist in Fig. 7 und 8 in kreisrunder Form gezeigt. Die
Einrichtung und Wirkungsweise dieser Ausführung entspricht sinngemäß den Anordnungen
der Fig. 4, 5 und 6. Unterschiedlich ist
lediglich die Darstellung
der Schraffur 11 (Fig. IO), die den Bewegungsverlauf als Kreisdiagramm darstellt.
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Eine wiederum andere Ausführungsform (Fig. I I und I2) zur Durchführung
von Fernmessungen und -registrierungen unterscheidet sich von der Anordnung nach
den Fig. 4 bis 8 dadurch, daß der Geber teil I in einer beliebig weiten Entfernung
(Fig. II) vom Registrierieil (Fig. 12) angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform
können die elektrischen Leiter 7 durch Verbindung mit Litzen bzw. Kabeln 15 beliebig
weit geführt werden.
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Zur Anwendung der Erfindung als Druckregistriergerät steht der Geber
I mit dem leitenden Medium 2 mit der Vielfachkontaktkapillare 6 durch das Kapillarröhrchen
3 in Verbindung (Fig. 13).
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Das elektrisch leitende Medium 2 ist über den Anschluß 4 mit dem einen
Pol der elektrischen Energiequelle 5 verbunden. Durch die elektrischen Leiter 7
wird eine elektrische Verbindung vom Innern des Kapillarröhrchens 3 nach außen über
dieDiagrammfläche 8 zum Gegenkontakt 9 hergestellt, der mit dem anderen Pol der
Energiequelle 5 verbunden ist.
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Die Diagrammfläche 8 wird auf üblichem Wege zwischen den Gegenkontakten
g und den elektrischen Leitern 7 der Vielfachkontaktkapillare 6 hindurchgezogen.
Die durch dieses Gerät auf der Diagrammfläche 8 gezeichnete, der Darstellung in
Fig. g entsprechende Schraffur II zeigt den registrierten Druckverlauf.
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Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen eignen sich zur Durchführung
von Messungen aller Art, bei denen Temperaturdifferenzen von Bruchteilen von o C
und Drücke von Bruchteilen von I mm Wassersäule in Frage kommen. Dabei ist durch
durchgeführte Versuche festgestellt worden, daß Temperaturmessungen am menschlichen
Körper mit einer ebensolchen Genauigkeit und Sicherheit vorgenommen werden können
wie Messungen für technische Zwecke.