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Publication number: DE97996C
Application number: DENDAT97996D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

HANS HEELE in BERLIN. Luftmanometer für hohe Drucke.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 18. Juni 1897 ab.

Zur Messung hoher Drucke sind die gebräuchlichen Federmanometer nur bedingungsweise verwendbar, weil sie zuweilen infolge elastischer Nachwirkungen versagen. Man benutzt daher in der Wissenschaft und bei genaueren Versuchen lange Quecksilbermanometer, welche aus mehreren zusammengesetzten Glasröhren bestehen und an Fabrikschornsteinen oder sonst passenden Gerüsten befestigt sind. Dafs die Anwendbarkeit solcher Quecksilbermanometer sich daher nur auf seltene Fälle beschränkt, ergiebt sich von selbst.
. Zweck vorliegender Erfindung ist es nun, ein Luft - bezw. Gasmanometer für hohe Drucke zu schaffen, welches bei handlicher Form unbedingte Zuverlässigkeit seiner Angaben gewährleistet.

Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dafs man mit einem geschlossenen, Quecksilber und eine darüber befindliche Luftschicht enthaltenden Gefäfs eine Anzahl von Röhren verbindet, in denen nach einander der die Ablesung des Luftdruckes gestattende Quecksilberfaden erscheint.

Die Erfindung wird durch beiliegende Zeichnung veranschaulicht, in welcher Fig. 1 eine Ausführungsform des Manometers zeigt, bei welcher die . Röhren horizontal angeordnet sind (da die Röhren in gleicher Höhe liegen, so ist nur eine Röhre sichtbar); die Röhren sind in einer Lage gezeichnet, in welcher sie zu einem später genauer zu erörternden Zweck nicht in das Quecksilber eintauchen. Fig. 2 stellt ein Manometer mit vertical stehenden Röhren dar, Fig. 3 eine andere .Ausführungsform eines solchen. Die Manometer nach Fig. 2 und 3 sollen zunächst beschrieben werden.

In Fig. 2 ist die knieförmig gebogene Röhre zur Zuleitung des Mediums bestimmt, dessen Druck gemessen werden soll. Eine der verticalen Röhren taucht in das Quecksilber ein und ist dazu bestimmt, in der bei Luftmanometern bekannten Weise die Höhe des Luftdruckes erkennbar zu machen. Da nun aber für hohe Drucke das in der Röhre eingeschlossene Luftquantum nur in immer geringerem Grade sich zusammendrückt und die Entfernung der den Druck angebenden Scalenstriche immer kleiner wird, so wird die Scale zweckmä'fsig bei einer bestimmten Druckhöhe, z. B. 8 Atmosphären, abgebrochen. Ist der zu messende Druck höher, so taucht man die zweite Röhre in das Quecksilber ein. Da diese zweite Röhre bisher mit dem Luftraum über dem Quecksilber in Verbindung stand, so herrscht beim Eintauchen in ihr ein Druck von 8 Atmosphären. Dagegen ist die in ihr nunmehr abgeschlossene Luftmenge bedeutend gröfser als die in der ersten Röhre noch vorhandene, und dementsprechend ergiebt sich eine Druckscala, deren einzelne Striche noch eine verhältnifsmäfsig grofse Entfernung von einander haben. Man kann nun in dieser Röhre den Druck beispielsweise bis 32 Atmosphären messen, um dann die dritte Röhre u. s. f. einzutauchen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform tauchen sämmtliche Röhren von vornherein in das Quecksilber ein. Um aber das Erscheinen des Quecksilberfadens an den auf den einzelnen Röhren befindlichen Scalen

nach einander eintreten zu lassen, ist die in den einzelnen Röhren eingeschlossene Luftmenge dadurch verschieden bemessen, dafs die zweite, dritte u. s. w. Röhre mit Erweiterungen versehen sind, die bei der dritten Röhre gröfser sind als bei der zweiten, bei der vierten gröfser als bei der dritten u. s. f. Die Wirkungsweise dieser Anordnung ergiebt sich hiernach ohne Weiteres.

Im Vorstehenden ist gewissermafsen nur das Princip des neuen, für hohe Drucke bestimmten Luftmanometers aus einander gesetzt. Dieses Luftmanometer würde aber, wenn man es nach der Art der gebräuchlichen, nur eine Röhre verwendenden Luftmanometer (vergl. z.B. Grashoff, Theorie der Getriebe und mechanischen Mefsinstrumente, Hamburg-Leipzig 1883, S. 825) einrichten würde, nicht directe Ablesung der Drucke gestatten, sondern eine umständliche Umrechnung erfordern. Es wird daher bei der Füllung des neuen Luftmanometers in folgender Weise verfahren.

Man füllt den Raum über dem Quecksilber und die freistehenden Röhren mit Hülfe einer kleinen Luftpumpe mit Luft und verbindet hierbei das Einströmungsrohr in passender Weise mit einem Volumeter, welches gestattet, das Volumen der im Gefäfs befindlichen Luft genau bei dem Punkte einzustellen, welcher dem Normalpunkt 1000 des Gasvolumeters entspricht. Auf diese Weise ist es möglich, eine stets gleich grofse Luftmenge in die Röhren einzuführen. Bei dem Apparat nach Fig. 3 der Zeichnung senkt man nun alle vier Röhren gleichzeitig bei dem angegebenen Druckpunkte in das Quecksilber auf gleich bemessene Tiefe ein, und das Manometer ist für den Gebrauch fertig, indem die Luft in den einzelnen Röhren je nach dem Volumeninhalt nach einander in Wirkung kommt, wie es schon oben beschrieben wurde.

Sind die Röhren mit einer Theilung in Millimetern oder Centimetern versehen , so lassen sich die wahren Drucke aus dem Luftvolumen leicht bei jeder Stellung berechnen, wenn man dabei die Temperatur des Gases und die Höhe der Quecksilbersäule in Rechnung zieht.

Die letzte Correction fällt natürlich fort, wenn, wie durch Fig. 1 gezeigt wird, die Röhren waagrecht liegen.

Die Apparate Fig. 1 und 2 sind bei der Füllung etwas anders zu behandeln, indem man zunächst nur die erste Röhre in das Quecksilber eintaucht, sobald die Luft im Gefäfs durch die Pumpe auf den Volumeterstand 1000 zusammengedrückt ist. Es sind dann alle Röhren genau mit Luft beim Normalpunkt gefüllt, und bei nunmehriger Benutzung des Apparates zur Druckmessung tritt also zuerst nur die erste Röhre ins Spiel, während die anderen später nach einander, je nachdem die Druckhöhe hinaufgeht, an den bestimmten Stellen eingetaucht werden und so die Messung höherer Drucke ermöglichen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Ein Luft- bezw. Gasmanometer für hohe Drucke, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Röhren, welche mit einem Quecksilber und eine darüber befindliche Luftschicht enthaltenden Gefäfse in Verbindung stehen und bei steigendem Drucke nach einander in Thätigkeit gesetzt werden.

2. Eine Ausführungsform dieses Manometers, bei der sämmtliche Röhren gleiche lichte Weite erhalten und bei steigendem Druck nach einander in das Quecksilber eingetaucht werden.

3. Eine Ausfuhrungsform dieses Manometers, bei der die Röhren gleichzeitig in das Quecksilber eintauchen, aber infolge von an ihren unteren Enden angebrachten Erweiterungen eine verschieden grofse Luftmenge eingeschlossen enthalten.

4. Eine Ausführungsform dieses Manometers, bei der die directe Ablesung der Drucke dadurch ermöglicht wird, dafs eine mittelst eines Volumeters abgemessene Luftmenge in das Manometer eingeschlossen wird.

■Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.