DE530671C - Hydrostatisches Messverfahren - Google Patents

Description

• Hydrostatisches Meßverfahren Es ist bekannt, hydrostatische Druckhöhen pneumatisch dadurch zu messen, daß man Druckluft durch die unter dem Flüssigkeitsspiegel liegende Öffnung eines Tauchrohres in beschränkter Menge ständig ausströmen läßt und den an der Öffnung herrschenden Luftdruck mißt. Ist h die Tauchtiefe der Öffnung und s das spezifische Gewicht der Flüssigkeit, so ist der gemessene Luftdruck h # s. Ist eine der beiden Größen bekannt, so kann man die andere berechnen. Es ist ferner bekannt, den Unterschied zweier hydrostatischen Drucke nach diesem Verfahren zu messen, indem man den Unterschied las-lä s' mehrerer solcher, im übrigen unabhängiger Meßstellen bestimmt. Man braucht dazu für jede Meßstelle eine besondere Druckluftzuführung und muß die durch beide Tauchrohre ausströmenden Druckluftmengen untereinander gleich machen, um eine Fälschung des Ergebnisses durch den Strömungswiderstand zu verhüten. Wenn nämlich die beiden Luftmengen nicht gleich sind, dann ist auch der Strömungsdruck verschieden. Auch wenn man dafür sorgt, daß der Strömungsdruck sehr gering wird, ist dieser Umstand bei der Messung störend, besonders, wenn es sich um die Messung kleiner Unterschiede handelt.
• Die vorliegende Erfindung schaltet den Einfluß verschiedener Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft oder eines anderen Hilfsfluidums aus, indem es ermöglicht, einen und denselben Hilfsfluidumstrom nacheinander durch die Tauchrohre zu schicken, die Strömungsgeschwindigkeiten also zwangsläufig gleich oder verhältnisgleich zu machen. Zu diesem Zwecke wird das aus dem ersten Tauchrohr austrefende Hilfsfluidum in einem Sammelraum aufgefangen und von hier aus dem nächsten Tauchrohr mit dem niedrigeren hydrostatischen Druck zugeführt. Man kann 'diesen Sammelraum durch eine weite Rohrleitung ohne Verengungen mit dem nächsten Tauchrohre verbinden, wenn die Umstände hierfür günstig sind. Besteht aber die Gefahr, daß beispielsweise durch rhythmischen Blasenaustritt störende Schwingungen eintreten, so ist es zweckmäßig, in die Verbindung Drosselungen einzuschalten, die die Schwingungen dämpfen.
• Eine für die Anwendung des Verfahrens geeignete Anordnung ist beispielsweise in Fig. i der Zeichnung schematisch dargestellt. Es seien die Spiegelhöhen h, h', h" bzw. die spezifischen Gewichtes, s', s" und deren Unterschiede von drei voneinander unabhängigen Flüssigkeiten zu messen. Durch e tritt Druckluft ein, d ist eine Drosselung, die die Luftmenge auf das gewünschte Maß beschränkt. Das erste Tauchrohr t ist von einer Glocke g umgeben, in der sich die austretenden Luftblasen sammeln. Der hydrostatische Druck an der Mündung von t ist gegeben durch die Tauchtiefe la und das spezifische Gewicht s, unabhängig von dem in der Glockeg herrschenden Druck, und kann durch ein Meßinstrument-sh gemessen werden. Aus der Glocke g strömt die Luft durch eine Verbindungsleitung und gegebenenfalls eine Drosselung d' zum zweiten Tauchrohr t', dessen Mündungsdruck von einem Meßinstrument s' h' angezeigt wird. Ein zwischen t und t' geschalteter Druckunterschiedmessersh-s'h' zeigt die Differenz beider Drucke an. In der gleichen Weise können beliebig viele weitere Tauchrohre von derselben Luftmenge durchströmt werden. Da die Luftmenge an allen Tauchrohren und Austrittsöffnungen gleich ist, ändert sich der Strömungsdruck bei allen im gleichen Maße-, und -bei der Messung der Druckunterschiede fällt diese unsichere Größe heraus.
• In Fig. 2 ist ein weiteres Beispiel erläutert, bei dem die Strömungsgeschwindigkeit w in einer Rohrleitung gemessen werden soll. Durch die Leitung strömt eine Flüssigkeit mit dem spezifischen Gewicht s. Beiderseits eines Staugeräts, etwa eines Staurandes; sind Standgefäße angeschlossen, in denen sich die Flüssigkeit mit einem Höhenunterschied 1-f proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit w einstellt. Dieser Höhenunterschied wird durch zwei Tauchrohre t, t' gemessen, durch die nach dem beschriebenen Verfahren eine und dieselbe Luftmenge strömt.
• In Fig. 3 ist eine Einrichtung zur Bestimmung des spezifischen Gewichtes s einer bei z zulaufenden und bei a abströmenden Flüssigkeit schematisch dargestellt: Die beiden Mündungen der Tauchrohre t, t' haben einen bekannten Höhenunterschied h-h', wodurch sich aus dem gemessenen hydrostatischen Druckunterschied (h-h') s das spezifische Gewicht ergibt. Die Bezeichnungen sind die gleichen wie bei den vorhergehenden Beispielen.
• Das Verfahren ist nicht auf Luft oder Gas als Hilfsfluidum beschränkt und kann in den verschiedensten Anordnungen überall angewandt werden, wo es sich um die Messung oder Regelung von Größen handelt, die auf hydrostatische Druckunterschiede hinauslaufen. So- kommt bei der Messung schwerer Flüssigkeiten (Quecksilber, flüssiger Phosphor o. dgl.) als Hilsfluidum öl, Wasser oder eine andere leichtere Flüssigkeit in Betracht. Läßt sich der Druck der als Hilfsfluidum dienenden Flüssigkeit nicht direkt messen, so kann die Differenz der Hilfsfluidumärueke nach dem gleichen Verfahren mit Hilfe eines zweiten Hilfsfluidums, beispielsweise Druckluft, gemessen werden. In Fig. q. ist ein Beispiel hierfür dargestellt, bei dem die Strömgeschwindigkeit w eines Gases oder einer Flüssigkeit mit dem spezifischen Gewichts gemessen werden soll. Ein Hilfsfluidum, beispielsweise Wasser, strömt bei e zu, läuft bei t unter dem Druck la vor dem Staurand über, sammelt sich in g, fällt in ein zweites Gefäß, von wo es unter dem Druck 1i hinter dem Staurand bei t' überläuft und dann durch g' abfließt. Der Unterschied der Wasserspiegelhöhen h und h', der sich wegen der verschiedenen Höhenlage nicht unmittelbar messen läßt, wird nach dem beschriebenen Verfahren durch Druckluft gemessen, die bei e' zuströmt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Messen des Höhenunterschiedes mehrerer Flüssigkeitsspiegel oder des Unterschiedes der hydrostatischen Drucke in verschiedenen Tauchtiefen einer Flüssigkeit; dadurch gekennzeichnet, daß ein und derselbe Hilfsfluidumstrom unter Druck durch zwei oder mehrere in die verschiedenen zu messenden Flüssigkeiten bzw. in verschiedene Tiefen einer Flüssigkeit eintauchende, in der Richtung des Hilfsfluidumstromes hintereinander-. geschaltete, je mit einem Druckmesser verbundene Rohre geleitet wird, in der Weise, daß das sich nach dem Austritt aus dem unteren Ende des ersten Tauchrohres in einem über- der zugehörigen Flüssigkeit angeordneten abgesperrten Raum sammelnde Hilfsfluidum dem zweiten Tauchrohr zugeleitet wird. u. s. f.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsfluidum zwecks Ausgleichs von Mengenschwankungen oder Dämpfung auftretender Schwingungen auf dem Wege von einem Sammelraum zum nächstfolgenden Tauchrohr durch eine Drosselung geleitet wird.