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Vorrichtung zum Anzeigen und Aufzeichnen von Druckunterschieden vor
und hinter einer Drosselstelle in einer Flüssigkeitsleitung. -
Vorliegende
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anzeigen und Aufzeichnen von Unterschieden
in dem Drucke von Flüssigkeiten vor und hinter einer Drosselstelle in ihrer Leitung,
wie sie beispielsweise in der Messung von Wasser vorkommen, und zwar mit einer Genauigkeit,
deren Wert der theoretischen Druckdifferenz fast gleichkommen soll.
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Auf der Zeichnung ist Abb. i eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
der Erfindung, wähiend Abb. 2 eine Schnittansicht einer Einzelheit der Erfindung
veranschaulicht.
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Der Druckmesser D, an welchem die durch eine Vorrichtung
A, z. B. ein Venturirohr, verursachte Druckdifferenz abgelesen werden soll,
steht direkt durch das Rohr a2 mit der Wassersäule hinter A in Verbindung
und indirekt durch den Apparat B und das Rohr bl mit der Wassersäule vor
A. Der Apparat B ist eine starre Metallkapsel, die durch eine Membrane in
zwei Räume geteilt wird. D und B sind durch ein Ausgleichrohr c miteinander
verbunden. Eine in dem U-förmigen Rohre D stehende Flüssigkeitssäule, z.
B. Quecksilber, zeigt den durch die VorrichtungA verursachten Druckunterschied an,
da vor A ein höherer Druck herrscht, der sich infolge Durchbiegung der Membrane
b
durch die Flüssigkeitssäule e auf den Druckmesser D fortpflanzt.
Die hier abgelesene Druckdifferenz stimmt aber mit der theoretischen Druckdifferenz
nicht überein, da der Wert durch Reibungsverluste und durch den Wirkungsgrad der
Membrane bedeutend herabgesetzt wird. Es siifd Vorrichtungen angebracht, um dies
zu vermeiden. Die Membrane b trägt einen Kontakt b3, der bei Bewegungen
der Membrane die Kontaktschraube b 4 oder bl berührt, wodurch infolge Stromabgabe
der Batterie G der Motor F2 oder F' in Bem-cgu--1lg gesetzt wird. Der U-förrnig
ausgebildete Teil E
ist mit einer Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, angefüllt;
in seinen Schenkel e2 ragt ein Verdrängungskolben e3, dessen Stange e4 Von de.T1
beiden Motoren durch irgendwelche Antriebsvorrichtung auf- und abwärts bewegt werden
kann. Ferner können diese Bewegungen auch auf den Registrierapparat H mittels Stift
k
übertragen werden.
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In der Praxis dürfte es bequemer sein, die Ausgleichvorrichtung
E aus konzentrischen Röhren herzustellen, von denen das innere Rohr mit der
Verdrängervorrichtung und dem Rohre al des Systems und das äußere Rohr mit der Ausgleichvorrichtung
in Verbindung steht.
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Besonders bei pulsierenden Flüssigkeiten, wie beispielsweise bei Pumpanlagen,
ist es vorteilhaft, den Apparat so einzurichten, daß die Trommel H und der Verdrängungskolben
außer Tätigkeit gesetzt werden können.
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Um dieses zu ermöglichen, wird eine zweite Relaisregelung j vorgesehen,
welche dem Teile B genau entspricht und mit den Leitungen ai, a2 in Verbindung steht.
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Die Membran j der Relaisvorrichtung j ist mit einem Kojitaktstücke
j3 versehen und elektrisch mit dem einen Pol der Batterie g
verbunden. Y)a
diese Vorrichtung nur dann in Tätigkeit treten soll, wenn keine Druckunterschiede
vorhanden sind, so ist nur eine Kontaktschraube j4 nötig, welche durch die Soleiloide
1 und k mit dem übrigen Pole der Batterie g verbunden ist.
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Wenn die Drucke in den Rohren al und a2 gleich sind, so steht das
Diaphragma j so, daß ein Kontakt zwischen j3 und der Schraube j4 stattfindet und
der Stromkreis zur Erregung der Solenoide 1 und k hergestellt wird.
Sobald k erregt wird, entfernt sich der Arm-k2 des Umschalters K von der
Elektrode kI. Dadurch
wird der Strom nach den Motoren F' und F2
ausgeschaltet und die Verdrängervorrichtung E
außer Tätigkeit gesetzt.
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Wird der Magnet 1 erregt, so wird der Anker 14, ,velcher an
dem Arm der Bremsvorrichtung L befestigt ist, angezogen, die Bremse 13 auf
der Trommel H wirksam und die weitere Aufzeichnung bis zur Wiederherstellung der
Druckunterschiede verhindert. Sobald ein Druckunterschied auftritt, wird der Stromkreis
bei j3 unterbrochen, der-Umsch-alter K stellt den Hauptstromkreis wieder her, iLnd
die Tron-imeIH kann sich drehen.
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Die Relaisvorrichtungen werden auch vorteilhaft wie in Abb. 2 dargestellt
konstruiert. Hier ist das Diaphragma ähnlich wie bei Aneroictbarometern zu einem
zusammendrückbaren Körper b10 ausgebildet. Dessen Inneres ist durch eine verschiebbare
Verbindung b6 mit der einen Seite der Druckleitung verbunden, während das
Innere des Gehäuses, das aus den beiden Hälften b7 und bl besteht, durch eine verschiebbare
Verbindung bl mit der anderen Seite der Leitung-, verbunden ist. Der hohle-Körper
b10 ist mit einem Kontakt b3 versehen, mit dem sich die mittels Schrauben
s-, S2 an der Hälfte b8 des Gehäuses befestigte Feder s stets in Kontakt
befindet. Ein Druckunterschied zwischen dem Innern und Äußern des Körpers b10 verursacht
eine Bewegung der Feder s durch das Kontaktstück b3, wodurch sie in Berührung
mit einer der isolierten Schrauben b4 oder b5 gebracht wird. Der Stromkreis
nach den Motoren F', F2 geht durch die Kleinmen s3, von denen eine gezeichnet ist.
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Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Angenommen, der Apparat
befinde sich in der Normalstellung, so daß das Durchfließen der Flüssigkeit durch
die Vorrichtung A einen größeren Druck in al als in a2 verursacht. Durch
diesen Druckunterschied wird das Diaphragma b der Relaisvorrichtung B in
Tätigkeit gesetzt, und die Flüssigkeit steht demnach im Schenkel d2 höher
als in d'. Dieser Höhenunterschied erlaubt keine genaue Bestimmung der Druckunterschiede
in den Rohren al und al, da der von dem Apparate D allein angegebene Druck
einen kleineren Wert der Drucke in de-n Rohren al und a2 darstellt, als er theoretisch
beträgt. In dem Apparate - E steht die Flüssigkeit i-ii dem Schenkel el höher
als in e2.
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Wird aber die Stellung des Diaphragmas b
geändert, so findet
ein Kontakt zwischen b3
und b5 statt, wodurch der Motor F' mit der
Batterie G verbunden wird und den Verdränger e3 nach unten drückt. Durch
diese Bewegung des Verdrängeis wird das Niveau der Flüssigkeit in beiden Schenkeln
p2 , und el erhöht, jedoch in dem Schenkel 62 mit größerer Geschwindigk-eit,
so daß der Druck in dem ausgleichenOcTi Rohrabschnitt e erhöht wird.
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Der ' Motor F' drückt den Verdrängei so lange nieder, bis der
Druck in dem Rohrabschnitte e dem in dein Rohre al gleich ist. Dann steht Oas Diaphragma
in seiner normalen Stellung und der Stromkreis wird nach dem Motor hin unterbrochen.
Da nun der Druck in dem ausgleichenden Rohrabschnitte e dern. in al gleich ist,
so ist nunmehr der Höhenunterschied in der Anzeigevoirichtung D eine genaue
Angabe des Druckunterschiedes der Flüssigkeit in den Rölircn al und a2.
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Sollte der Druck in al- kleiner sein als derjenige in al, so findet
eine ähnliche Wirkung statt. Das Diaphragina b bewegt sich so weit, bis ein
Kontakt zwischen b4 und b3 stattfindet, so daß der Motor F2 den Verdränger
e3 so lange hebt, bis der Druck in der Ausgleichvorrichtung e gleich dem in der
Leitung al ist.
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Die jeweilige Stellung des Verdrängers wird auf der Trommel H zu jeder
Zeit aufgezeichnet, mit Ausnahme der Zeiten, wenn die Drucke in al Und a2 gleich
sind und wenn das zweite Relais J in der Weise in Wirkung tritt, daß es die Trommel
H anhält und den Hauptstromkreis bei K schließt.
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Die Bewegung der Stange e4 kann auch zu anderen Zwecken benutzt werden,
z. B. zur unmittelbaren Integration des Druckdiagrammes oder zur Betätigung einer
Kontrollvorrichtung.
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Die Ausgleichvorrichtung E kann auch nur aus einem Verdränger
bestehen, der in einer 'unmittelbar mit dem Rohre e verbundenen Kammer arbeitet,
und das Relais auch durch andere als elektrische Mittel betätigt werden.