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Druckmesser zum Anzeigen niedriger Drücke von Flüssigkeiten oder
Gasen Beim Messen kleiner Drücke, insbesondere von Strömungsdrücken flüssiger oder
gasförmiger Mittel, können im Laufe langer Betriebszeiten Schwierigkeiten auftreten,
wenn das Mittel Verunreinigungen enthält. Diese lagern sich in den Meßleitungen
und im Meßgerät ab, verstopfenx die-Leitungen, machen die Manometerrohre undurchsichtig
und beeinträchtigen das Arbeiten beweglicher Teile der Druckmesser, wodurch Fehlmessungen
entstehen. Das Mittel, dessen Druck zu messen isf, kann auch von solcher Art sein,
daß es Teile des Druckmeßgerätes chemisch angreift.
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Die Einschaltung v.on Filtern zum Zurückhalten von Schmutz hat sich
nicht bewährt, weil diese in kurzer Zeit verstopfen. Zur Behebung der genannten
Mängel kann man weiter daran denken, das verunreinigte oder angreifende Mittel nicht
unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung eines anderen Mittels, das von dem
ersten durch eine Membran getrennt ist, auf das Driuckmeßgerät wirken zu lassen.
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Bei solchen Membranen aus Gummi oder gewelltem Blech würde jedoch
ein erheblicher Teil des zu messenden kleinen Drucks zur Durchbiegung der Membran
verbraucht werden, so daß eine ausreichend fehlerfreie Druckübertragung auf diese
Weise nicht möglich ist. Außerdem ist das Deformationsvolumen von Membranen zu klein,
so daß Veränderungen des Volumens des Übertragungsmittels durch Temperatureinflüsse
oder Gasblasen zu zusätzlichen Fehlanzeigen führen würde Die Aufgabe einer aféhlerfreien
tSbertragung kleiner Meßdrücke wird gemäß der Erfindung unter Einschaltung eines
von dem Medium, dessen Druck zu messen ist, getrennten, auf den Druckmesser wirkenden
Zwischenmittels durch einen Druckübertrager gelöst, dessen Kammerraum durch einen
dünnwandigen Beutel aus Gummi, Kunststoffolie oder einem ähnlichen weichen Material
in zwei getrennte Räume zerlegt ist, die Anschlüsse für eine ankommende und eine
abgehende Druckleitung aufweisen und von denen der äußere Raum von der inneren Kammerwandung
und der Außenfläche des Beutels begrenzt ist.
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Die umgekehrt verlaufenden Anderungen der Volumina auf beiden Seiten
der Beutelhülle erfolgen nicht durch Dehnung der Beutelwand, sondern allein dadurch,
daß sich die Wände des Beutels einander nähern oder voneinander entfernen, was nur
eine (iußerst geringe Kraft erfordert. Um die Veränderlichkeit des Beutelvolumens
möglichst gleichmäßig auszunutzen, wird der Beutel so eingesetzt, daß das im Normalzustand
umschlosseneVolumen etwa dieHälfte des gesamten Fassungsvermögens ausmacht.
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Der Beutel kann mannigfache Form haben, z. B. zylindrisch oder kugelförmig
sein. Er kann auch durch Verbindung zweier ebener Flächen an ihren Rändern
hergestellt
werden. Bei zu starker Verschmutzung kann ein solcher Beutel gegebenenfalls leicht
ausgewechselt werden. An Stelle eines Beutels kann man erfindungsgemäß auch einen
ein veränderliches Volumen umschließenden, unterVerwendung flacherWandplatten hergestellten
Balg verwenden, dessen Faltenwand ebenfalls aus dünnem, weichem Werkstoff hergestellt
ist, der keine nennenswerte Kraft zu seiner Deformation erfordert. Je größer die
Balgfläche bzw. das Volumen eines Beutels gemacht wird, desto geringer wird der
Fehler bei der Druckübertragung.
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Eine gewisse Mindestgrößße sollte daher nicht unterschritten werden.
Dies ist auch mit Rücksicht auf mögliche Volumenänderungen des auf der Meßgerätseite
befindlichen Druckiibertragungsmittels erforderlich. Das auf das Meßgerät wirkende
Ubertragungsmittel braucht nicht von gleicher Art zu sein wie das Mittel, dessen
Druck gemessen wird. Es steht daher frei, das lDbertragungsmittel mit Rücksicht
auf erwünschte Eigenschaften zu wählen.
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Bei sehr genauen Messungen wird man die gleiche Flüssigkeit auf beiden
Seiten des Beutels verwenden und diesen aus einem Material herstellen, das das gleiche
spezifische Gewicht wie die Flüssigkeit hat.
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Nach dem weiteren und letzten Merkmal der Erfindung weist der Trennkörper
solche Abmessungen auf, daß die zu dessen Formänderung erforderliche Druckdifferenz
vernachlässigbar klein im Vergleich zu dem zu übertragenden Druck ist.
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Die Erfindung werde durch Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen
Abb. 1 den Druckmesser nach der Erfindung als Strömungsgeschwindigkeitsmesser mit
einer Meßblende und einem Differenzdruckanzeigegerät,
Abb. 2 einen
der bei der Anordnung nach Abb. 1 verwendeten Drud<übert.räger- etwa in natürlicher
Größe im Schnitt und Abb. 3 und 4 zwei weitere Ausführungsformen des Druckübertragers
in schematischer Darstellung.
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Nach - Abb. 1 wird die fitrömungsgeschwindìgkeit einer durch efne'
Rohrleitung 1 strömenden sctimutzführenden Flüssigkeit mittels einer Meßblende2
gemessen. Die Drücke vor und hinter der Meßblende werden durch Rohrleitungen 3 zwei
Druckübertragern 4 zugeführt. Diese trennen die in den Rohrleitungen 3 befindliche
Flüssigkeit von der Übertragungsflüssigkeit in den zum Meßgerät 6 führenden Leitungen
5. Als Meßgerät ist beispielsweise ein einfaches U-Rohr-Manometer aus Glas mit Quecksilberfüllung
vorgesehen. Aus der an diesem abgelesenen Druckdifferenz ergibt sich in bekannter
Weise die Strömungsgeschwindigkeit. Rohrstutzen mit Hähnen 7, 8, die vor bzw. hinter
einem im Druckübertrager 4 befindlichen Trennbeutel in die Druckleitung einmünden,
dienen zur Entlüftung bzw. zum Einfüllen von Flüssigkeiten. Die Hähne 7 können auch
zur Durchgängigkeitsprüfung der Leitungen und zur Entschlammung des Druckübertragers
dienen.
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Die Bauart des Druckubertragers ist aus Abb. 2 zu ersehen. Ein zylindrischer
Topf 9 ist mit einem Deckel 10 verschlossen. Ein Teil des Deckels dient als Abschluß
für die Öffnung des Gummibeutels 11, der mit dem Deckel unter Zwischenlage eines
Dichtungsringes verbunden ist. Für diesen Beutel kann eine handelsübliche Gummi
schutzhülle in verstärkter Ausführung benutzt werden. Durch =den Beutel 11 werden
im Topf 9 zwei Räume abgetrennt, die beide mit Flüssigkeit gefüllt sind. Der innere
Raum (Beutelraum) ist über eine Leitung 3 mit der Meßblende, der äußere Raum über
eine Leitung 5 mit dem Manometer verbunden. Die zur Entlüftung und Reinigung dienende
Leitung, die normalerweise durch einen Hahn 7 verschlossen ist, kann eine in das
Innere des Beutels hineinragende Verlängerung haben. Beim Zusammensetzen des Druckübertragers
ist darauf zu achten, daß der Beutel schlaff und nur etwa halb gefüllt ist. Zur
Erleichterung der Überwachung kann der Topf 9 aus durchsichtigem Material hergestellt
sein. Die Leitungen 3 sind nach Möglichkeit kurz und weit zu wählen, um die Gefahr
des Verstopfens zu verringern.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 3 mündet die nk;omm.endeDruchleitung
3 in den äußeren Kammerraum 9, während die Öffnung der abgehenden Druckleitung 5
durch eine nahezu kugelförmige Blase verschlossen ist. Die Ausführungsform nach
Abb. 4 zeichnet sich durch ein besonders großes Verschie1oungsvolumen aus. Der zylindrische
Trennheutel 11 ist in zwei verschiedenen Lagen, von denen eine gestrichelt gezeichnet
ist, dargestellt.
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Um auch bei etwaigem Schadhaftwerden eines Beutels ein Eindringen
von Schmutzwasser oder etwa angreifender Flüssigkeit in das Manometer mit Sicherheit
zu verhindern, können auch zwei in einem gemeinsamen Topf angeordnete. hintereinandergeschaltete
Beutel vorgesehen sein.
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Der trennende Druckübertrager nach der Erfindung ist erfahrungsgemäß
durchaus betriebssicher und ermöglicht es, auch unter ungünstigen Umständen noch
Flüssigheits- und Gasdrücke unter 0,001 at genau zu messen.
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PATENTANSPROCHE.
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1. Druckmesser zum Anzeigen niedriger Drücke, bei dem der Meßdruck
des flüssigen oder. gas förmigen Mittels au-f ein anderes, davon getrenntes, auf
das Anzeigegerät wirkendes Mittel ähnlicher Art übertragen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kammer durch einen dünnwandigen, undurchlässigen Beutel aus Gummi, Kunststoffolie
oder einem ähnlichen weichen Material in zwei getrennte Räume zerlegt ist, die Anschlüsse
für eine ankommende und eine abgehende Druckleitung aufweisen und von denen der
äußere Raum von der inneren Kammerwandung und der Außenfläche des Beutels begrenzt
ist.