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Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Flüssigkeitsstandhöhe in
Behältern o. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum genauen Abmessen
der Höhe einer auf dem Boden eines Behälters angesammelten schweren Flüssigkeit,
die sich unter einer weniger schweren und nicht mit ihr mischbaren Flüssigkeit befindet,
mit Hilfe eines durchsichtigen, mit einer Teilung versehenen Glasrohres, das im
unteren Teil mit einem gegen den Boden des Behälters anschlagenden Stiftventil versehen
ist.
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Die bekannten Vorrichtungen zur Ausführung solcher Verfahren, z. B.
Glasröhren mit Teilung, werden in leerem Zustand in die zu messende Flüssigkeit
eingeführt, so daß diese von unten in das Glasrohr eindringt, sobald der Stift des
Ventils gegen den Boden des Behälters schlägt. Das auf diese Weise eindringende
Wasser kann aber auf dem Boden des Behälters angesammelte feste Verunreinigungen
mitreißen, welche das dichte Schließen des Ventils verhindern können. Diese bekannten
Vorrichtungen besitzen übrigens kein Mittel zum Sichern des S.enkrechtstehens in
der Flüssigkeit während des Messens.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung beseitigt diese Nachteile. Es besteht
darin, daß das Rohr, bevor es in den Behälter eingesetzt wird, mit der schweren
Flüssigkeit angefüllt wird, so daß beim öffnen des Ventils auf dem Boden des Behälters
ein Teil der schweren Flüssigkeit aus dem Röhr in den Behälter fließt und durch
die weniger schwere Flüssigkeit ersetzt wird, welche durch die obere öffnung in
das Rohr einfließt, bis das statische Gleichgewicht erreicht ist, wonach das Rohr
aus dem Behälter für das Ablesen herausgehoben wird und das Ventil sich in bekannter
Weise beim Anheben des Rohres schließt.
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Um das senkrechte Stehen des Rohres während der Aufnahme der Probe
zu sichern, ist es unter einem Schwimmer befestigt, dessen Auftrieb kleiner ist
als das Gewicht der Vorrichtung und in dem ein nach oben hin erweiterter senkrechter
Kanal vorgesehen ist, wobei das Rohr selbst oben mit Öffnungen versehen ist, die
die Flüssigkeit des Behälters eindringen lassen. Die trichterförmige Gestalt des
Kanals gestattet, das Rohr mit der schweren Flüssigkeit des Behälters anzufüllen.
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Mit diesem Verfahren und dieser Vorrichtung ist ein Verschmutzen des
Ventils nicht mehr zu befürchten, denn die Flüssigkeitsschichten, die sich in Höhe
der oberen öffnungen des Rohres befinden, enthalten keine Verunreinigungen.
Ein
Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, die zur Ausübung des Verfahrens dient, ist
auf der Zeichnung dargestellt.
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Fig. i ist eine schematische Ansicht.
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Fig. ? ist ein senkrechter Schnitt durch die Vorrichtung.
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Fig.3 ist ein waagerechter Schnitt. Fig. q. ist ein Aufriß.
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Die Vorrichtung besteht hauptsächlich aus einem senkrechten Rohr i
aus Glas, dessen obere Öffnung a offensteht und dessen untere Öffnung 3 durch eine
Ventilklappe q. geschlossen ist, die sich nach dem Innein des Rohres hin öffnen
läßt. Die Klappe ist nach unten hin mit einem als Fuß ausgebildeten Stift 5 versehen.
Ein Zapfen 6 oder ein sonstiges geeignetes Mittel begrenzt den Hub der Klappe ¢
nach dem Innein des Rohres i hin. Soweit ist die Vorrichtung bekannt. Am oberen
Teile des Rohres i ist erfindungsgemäß ein Schwimmer 7 befestigt, der sich in der
Achse des Rohres befindet. Die auf diese Weise beschaffene Vorrichtung ist an einem
Seil oder an einer Kette 8 aufgehängt. Die Abmessungen der Einzelteile der Vorrichtung
sind derart gewählt, daß der Schwerpunkt, der sich in der Symmetrieachse befindet
und in dem das Gesamtgewicht 9 angreift, sich unter dem Auftriebsmittelpunkt i i
des Sch@vimmers 7 befindet, und derart, daß das Gewicht g größer ist als der Auftrieb
1,-2, wenn das Rohr i mit Wasser angefüllt ist und die Vorrichtung in den Inhalt
des Behälters untergetaucht wird.
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Unter diesen Voraussetzungen wird die am Seil 8 aufgehängte Vorrichtung
vorher mit Wasser angefüllt, das aus dem Boden des Behälters herrührt, um mit diesem
Bodenwasser ein gleiches spezifisches Gewicht zu haben für den Fall, bei dem das
Bodenwasser des Behälters z. B. gesalzt ist, in den Behälter gesenkt und auf dessen
Boden ruhen gelassen. Da das Gewicht 9 größer ist als der Auftrieb 12, wird das
Rohr i bis zur Grenze niedergehen, die durch den Zapfen 6 festgesetzt ist, und die
Öffnung 3 wird dadurch freigegeben.
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Das Wasser aus dem Rohr i wird durch die Öffnung 3 in den Behälter
und die Flüssigkeit, z. B. Petroleum, aus dem Behälter in das Rohr i durch die Öffnung
a fließen, bis das statische Gleichgewicht hergestellt ist, d. h. bis die Trennungsebenen
zwischen Wasser und beispielsweise dem Petroleum sich im Rohr und im Behälter auf
der gleichen Höhe befinden.
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Die Vorrichtung wird dann aus dem Behälter herausgezogen, und die
Ventilplatte q. schließt die Öffnung 3. Aus dem Behälter herausgebracht, wird die
Vorrichtung eine Wassersäule enthalten, deren Höhe gleich ist der Wasserhöhe im
Behälter. Die Höhe dieser Wassersäule wird ,am Glasrohr mit Hilfe einer Skala °
abgelesen.
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Um eine allzu große Zerbrechlichkeit der Vorrichtung zu vermeiden,
kann das Glasrohr i, wie auf der Zeichnung dargestellt, in ein Metallrohr 13 eingeschlossen
werden, das mit zwei Längsschlitzen versehen ist, von denen der eine, 14, schmal
ist für den Durchgang des Lichtes und der entgegengesetzte, 15,
für das Ablesen
der Wasserhöhe auf der Skala 16 des Rohres i breiter ist. Die Klappe wird
durch einen durchsichtigen Stiftaus Glas geführt, dessen unteres Ende auf der Klappe
befestigt ist und dessen oberes Ende im Ring 17 gleitet. Seitliche Öffnungen 18
sind unter dem Schwimmer 7 und über dem Rohr i vorgesehen, um das Eintreten der
Behälterflüssigkeit zu erleichtern. Der obere Teil des Schwimmers i 9 ist erfindungsgemäß
trichterförmig gestaltet, um das vorherige Füllen der Vorrichtung zu erleichtern.
Zwischen die geschliffenen Enden des Glasrohres i und die Scheiben 2o und z i, gegen
welche diese Enden gedrückt sind, sind Dichtungsmittel eingesetzt, die gleichzeitig
durch Aufschrauben der Platte 2i auf das untere Ende des Rohres 13 angedrückt werden.
Der Schwimmer 7 kann nicht um das Rohr i herum, sondern über diesem Rohr angeordnet
sein, um den Durchmesser der Vorrichtung zu verkleinern.
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Es wird bemerkt, daß, da die untere öffnung 3 das Wasser nur nach
außen hin durchläßt, diese Öffnung nicht durch Verunreinigungen beschmutzt werden
kann, die im Wasser des Behälters schweben, so daß die Klappe q. stets dicht schließen
wird.
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Um das Schließen der Klappe q. zu beschleunigen, kann. man eine Feder
vorsehen, die beim Öffnen der Klappe durch das Gewicht der Vorrichtung zusammengedrückt
wird.