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Vorrichtung zur Ermittlung der Abmessungen von Körpern mittels strömender
Gase Zusatz zum Patent 829505 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung
der Abmessungen von Körpern mittels eines unter gleichbleibendem Druck einströmenden
permanenten Gases, das über zwei hintereinandergeschaltete Öffnungen dem Prüfling
zugeleitet wird und bei der an den Raum zwischen den beiden Öffnungen ein Druckmeßgerät
angeschlossen ist, nach Patent 829 505. Die erste dieser Offnungen, im folgenden
Meßdrossel genannt, ist eine regelbare Drosselstelle, die zweite Öffnung, die sogenannte
Meßdüse, ist von den ze bestimmenden Abmessungen beeinflußt. Die in der Zeiteinheit
die Meßvorrichtung durchfließende Gasmenge, der Gasstrom, ist eine Funktion des
Querschnitts der Meßdüse, d. h. der zu bestimmenden Abmessungen, und das gleiche
gilt auch für den Druckabfall, den der Gasstrom an der Meßdrossel hervorruft. Dieser
Druckabfall wird mittels eines an Ein- und Ausgang der Meßdrossel angeschlossenen
Differentialmanometers gemessen. Damit die Empfindlichkeit des Meßverfahrens ausgenutzt
wird, kann dieses Differentialmanometer nur einen verhältnismäßig kleinen Meßbereich
enthalten. Wird nun der zu messende Körper von der Meßdüse entfernt, so nehmen der
Gasstrom und dementsprechend' auch der Druckabfall an der Meßdrossel im allge-
meinen
um ein Vielfaches zu. Der letztere kann dabei derart ansteigen, daß das an der Meßdrossel
liegende Manometer gefährdet, mindestens aber überbeansprucht wird und dadurch seine
Eichung verliert. Dies gilt besonders für die an sich sehr brauchbaren, weil einfachen,
billigen und genauen Flüssigkeitsmanometer, bei denen im erwähnten Fall die Füllflüssigkeit
aus dem Manometer heraus in die Leitung zur Meß<düse getrieben werden kann, so
daß eine sehr lästige Störung entsteht Um diesen Mißstand zu beheben - d. h. also
zum Schutz des Monometers -, sind schon verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen
worden, z. B. im Fall des Flüssigkeitsmanometers ein Rückschlagventil, in dem an
die Niederdruckseite angeschlossene Schenkel oder, bei Anwendung beliebiger Manometer,
Drosseln auf der Hochdruckseite oder Ventilanordnungen, die selbsttätig eine zu.
große Steigerung des Gasstroms verhindern und damit auch den Druckabfall an der
Meßdrossel begrenzen.
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Diese Vorrichtungen haben sich jedoch teils als nicht unbedingt betriebssicher,
teils als zu umständlich erwiesen.
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Durch die Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß als bei
den betriebsmäßig auftretenden Druckstößen eichfest bleibendes Druckmeßgerät in
an sich bekannter Weise ein Flüssigkeitsmanometer mit annähernd gleich langen Schenkeln
verschiedenen Querschnitts mit dem dünnen Schenkel an die Zuleitung zur Drosselstelle,
mit dem dicken an die Ableitung von dieser angeschlossen ist.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt.
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Von einer nicht dargestellten Druckluftleitung führt über den Druckregler
IO mit nachgeschaltetem Manometer II die Leitung I2 zum Eingang 44 der regelbaren
Drossel (Meßdrossel) 15. Deren Ausgang 45 ist über die Leitung I6 verbunden mit
einer Meßdüse 48, die hier gebildet ist durch die Mündung des in dem StativI8 verstellbaren
Rohres I7 einerseits und durch die der Rohrmündung gegenüherliegende Fläche des
zu messenden Körpers 19 andererseits.
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Zu beiden Seiten der Drossel 15 ist ein Flüssigkeitsmanometer 49
mit gleich langen Schenkeln 50, 5I stark verschiedenen Qurschnitts angeschlossen,
wobei der dünne Schenkel 50 mit dem Eingang 44, der dicke mit dem Ausgang 45 der
Drossel verbunden ist. In der Leitung vom Eingang 44 der Drossel zum dünnen Manometerschenkel
50 befindet sich noch eine Drossel 52. Das Manometer ist wie üblich mit einer Flüssigkeit
gefüllt, die bei einer bestimmten Füllung in beiden Schenkeln gleich hoch, beispielsweise
bei einer Marke 53, steht, solange auf das Manometer keine Druckdifferenz wirkt.
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Beim Meßvorgang fließt die Luft vom Druckregler IO über die Leitung
12 durch die Meßdrossel 15 und weiter durch die Leitung Io zur Meßdüse 48. Dabei
entsteht am Eingang 44 der Meßdrossel ein gewisser Luftdruck, an ihrem Ausgang 45
ein demgegenüber um den Druckabfall an der Drossel niedererer Druck. Die gleichen
Drücke herrschen bzw. in den bei 44 und 45 angeschlossenen Schenkeln des Manometers
49. In dem dünnen Schenkel 50 herrscht dabei der höhere Druck, so daß in ihm die
Manometerflüssigkeit von der Ausgangsmarke 53 nach abwärts gedrückt wird und sich
bei einer darunterliegenden Marke, beispielsweise bei 54, einstelt Der Ausschlag
des Manometers, d. h. die Strecke 53-54, ist ein Maß für den Luftstrom durch die
Drossel 15 und die Meßdüse 48, also für die senkrechte Abmessung des Meßlings 19.
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Wird dieser nun gegen einen anderen ausge wechselt, so ist in der
Zwischenzeit die Mündung des Rohres I7 frei und infolge davon, wie schon oben erläutert,
der Luftstrom um vieles stärker. Es kann dann sein, daß im dünnen Schenkel 50 die
Manometerflüssigkeit ganz nach unten und aus dem Schenkel herausgetrieben wird.
Da der andere, dicke Schenkel 51 aber einen viel größeren Querschnitt hat, so vermag
die Luft durch die dort befindliche Flüssigkeit hindurchzuperlen, ohne daß sich
der Flüssigkeitsspiegel wesentlich über die Marke 53 erhebt und die Füllung verspritzt
oder gar in die Leitung I6 getrieben wird. Die Luft kann somit ohne Schaden für
das Manometer durch dieses durchschlagen, seine Eichung bleibt erhalten, jegliche
Störung entfällt.
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Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß das Manometer selbst
als Durchschlagsicherung wirkt.
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Dafür, daß das Durchschlagen nicht zu plötzlich oder zu heftig geschieht,
sorgt die Drossel 52 in der Zuleitung zum dünnen Manometerschenkel 50.
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PATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zur Ermittlung der Abmessungen von
Körpern mittels eines unter gleichbleibendem Druck einströmenden permanenten Gases,
das über zwei hintereinandergeschaltete Öffnungen dem Prüfling zugeleitet wird und
bei der an den Raum zwischen den beiden Öffnungen ein Druckmeßgerät angeschlossen
ist, nach Patent 829 505, dadurch gekennzeichnet, daß als bei den betriebsmäßig
auftretenden Druckstößen eichfest bleibendes Druckmeßgerät in an sich bekannter
Weise ein Flüssigkeitsmanometer mit annähernd gleich langen Schenkeln stark verschiedenen
Querschnitts mit dem dünnen Schenkel an die Zuleitung zur Drosselstelle mit dem
dicken an die Ableitung von dieser angeschlossen ist.