Titel: | H. Parenty's Gas- und Flüssigkeitsmesser. |
Fundstelle: | Band 264, Jahrgang 1887, S. 74 |
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H. Parenty's Gas- und
Flüssigkeitsmesser.
Mit Abbildung.
Parenty's Gas- und Flüssigkeitsmesser.
1k Wasser von 0° braucht, um sich zu gesättigtem
Wasserdampfe von 0 bis 10at Spannung umzuwandeln,
eine Gesammtwärmezufuhr, welche nahezu unabhängig ist von dem Werthe dieser Spannung
und etwa 650c beträgt. Diese einfache Beziehung
zwischen dem Gewichte des Wasserdampfes und der zu seiner Erzeugung verbrauchten
Wärmemenge gestattet, das Messen der Dampferzeugung auf eine
Gewichtsermittelung zurückzuführen. Um für eine fortgesetzte Dampferzeugung
einen Gesammtwerth zu erhalten, müssen auch die Wägungen dauernd ausgeführt werden.
Man wird deshalb in ganz natürlicher Weise auf den Weg geführt, die Gesetze über den
Durchfluſs von Flüssigkeiten durch Oeffnungen zu benutzen. Von dieser Erkenntniſs
geleitet, hat H. Parenty in Paris im Génie civll, 1886 Bd. 9 * S. 19 und in der Revue industrielle, 1886 * S. 213 einen Meſsapparat
angegeben, welcher aus einer einfachen Wage besteht, deren eine Schale beständig
beträchtliche Mengen von
Quecksilber trägt, welche den Durchfluſsmengen proportional sind. Dieser Apparat
setzt sich nach dem nebenstehenden Schema aus folgenden wesentlichen Theilen
zusammen: dem Strommesser, dem Quecksilber-Differentialmanometer, dem Wagebalken,
dem Wagedaumen und dem Zählwerk bezieh. dem Aufzeichner für die Messungen.
Textabbildung Bd. 264, S. 75Der Strommesser besteht im Wesentlichen aus
zwei im Inneren der Rohrleitung angebrachten Düsen A
und C mit gleicher Achse, aber entgegengesetzt
gerichteter Mantelfläche, zwischen welchen eine geringere Pressung herrscht als im
übrigen Rohr. Mittels der Düse C wird dem Strome durch
Umwandlung von Geschwindigkeit in Druckhöhe nahezu die frühere Pressung
zurückgegeben.
Bezeichnet in das Gewicht der Durchfluſsmenge in der
Secunde, y das specifische Gewicht des Wasserdampfes,
p0 und p2 die Pressungen vor
und hinter der Meſsöffnung B vom Querschnitte F, so ist:
m = f
(F, γ, p0, p2).
Besitzt der Wasserdampf eine nahezu unveränderliche Spannung
und einen nahezu festen Grad der Sättigung, sind ferner p0 und p2 zwei einander nahe liegende Werthe, was von den
Abmessungen der Durchfluſsöffnung abhängt, vernachlässigt man endlich die
Condensation und die Abkühlungen, welche durch die Contraction des Stromes
hervorgerufen werden, so darf für einen bestimmten Strommesser gesetzt werden:
m=k\,\sqrt{p_0-p_2} und das Gewicht der Durchfluſsmenge
während eines zwischen t0 und t liegenden Zeitraumes t wird:
G=\int\limits_{t}^{t}\,m\,d\,t=k\,\int\limits_{t}^{t_0}\,\sqrt{p_0-p_2}\,d\,t.
Dies ist die Annäherungsformel, um deren mechanische Auflösung und Integration es
sich handelt.
Bei dem Quecksilber-Differentialmanometer steht das Rohr
D mit seiner Glocke fest; die Schale E kann sich senkrecht bewegen und ist an das äuſserste
Ende eines Wagebalkens H angehängt. Die Pressungen p0 und p2 wirken gleichzeitig
auf die beiden freien Quecksilberoberflächen auſserhalb und innerhalb des Rohres D. Je gröſser der Unterschied der Pressungen p0 und p2 wird, um so höher
wird das Quecksilber in dem Rohre D und zugleich in
einem mittleren, 10mm weiten, oben offenen
Eisenrohre, durch welches die Aufhängestange der Schale hindurchgeht, emporgetrieben. Es wird daher,
welche Form auch der Apparat hat, das scheinbare Gewicht π der Schale in jedem Augenblicke die Durchgangsmenge m anzeigen, also die Formel n = f (m) bestehen. Parenty ist nun, indem er für die Röhre D von
dem manometrischen Nullpunkte aufwärts eine Umdrehungsfläche annahm, deren
Meridiancurve, auf eine senkrechte X- und wagerechte
Z-Achse bezogen, der Formel entspricht: x = a (b + z)–¼, dazu
gelangt, den Werthen von π und x eine gleiche Form zu geben, d.h. das scheinbare Gewicht der Schale mit
dem Gewichte des durchflieſsenden Dampfes (Flüssigkeit u.s.w.) in die Beziehung π = αm + β und die kleinen Aenderungen in die Beziehung dπ = α dm zu bringen. Es ist dadurch gelungen, die
Genauigkeit des Apparates für jede beliebige Stellung der messenden Theile gleich zu
gestalten und dem Apparate eine Eigenschaft zu sichern, welche ursächlich der
passiven Widerstände allen in Bewegung befindlichen Meſsapparaten entgeht. Die
Stange oder der Faden F, an welchem die Schale hängt,
bewegt sich in dem Rohre D, das mit Quecksilber bis zu
einer der Dampfspannung entsprechenden Höhe gefüllt ist; statt dessen kann in der
Praxis irgend eine andere Art von Accumulator verwendet werden. Endlich sind durch
die besondere Anordnung der Gefäſse J und um die durch
die Condensation des Wasserdampfes hervorgerufenen Irrthümer zu vermeiden, die
beiden den Pressungen p0 und p2
zugänglichen Fassungsräume bis zu einer gewissen Höhe mit Wasser gefüllt. Das
Quecksilber nimmt damit eine scheinbare Dichtigkeit von 13,6 – 1,0 = 12,6 an und
dieser Umstand wird bei den Ausrechnungen berücksichtigt.
Der Wagebalken H trägt eine Reihe von Schneiden auf der
gleichen wagerechten Linie; auf der einen Seite ist die Quecksilberschale E angehängt; auf der anderen Seite befinden sich die
Einrichtungen zum Abwiegen, zum Zählen und Aufzeichnen und zu etwa nöthigen
Einstellungen. Alle diese Einrichtungen sind von einander unabhängig; sie können,
jede für sich und nach und nach eingetheilt werden. Der Wagedaumen besteht aus einer runden Rolle K
und einer spiralförmigen Scheibe L, deren Form leicht
bestimmt werden kann aus der Polargleichung der Curve ρ
= αw + b. In die Kehle der
Rolle K wickelt sich ein biegsamer lothrechter Faden
I, welcher mit dem einen Ende an den Wagebalken H befestigt ist; in die Kehle des Daumens L legt sich ein zweiter Faden, welcher ein Gegengewicht
N von bestimmter Gröſse trägt. Die Aenderungen des
Gewichtes der Quecksilberschale übertragen sich auf diese Einrichtung und
verursachen in derselben Bewegungen, welche proportional der Durchfluſsmenge sind
und durch einen Zeiger M auf einem Theilbogen angegeben
werden. Zuzufügen ist, daſs die Drehzapfen der Rolle K
zwischen vier kreuzweise gestellten Rollen sich drehen, um durch
Reibungsverminderung gröſsere Genauigkeit zu erreichen.
Zählwerk und Aufzeichner: Der vorstehend beschriebene
Mechanismus überträgt auf alle Punkte des Wagebalkens die der Durchfluſsmenge
entsprechenden Bewegungen der Quecksilberschale. Es ist deshalb leicht, an dem
Wagebalken entweder ein Uhrwerk O aufzuhängen, dessen
Scheibe Q sich senkrecht an einer Reibungsrolle P bewegt und dieser Rolle Drehungen ertheilt, welche
proportional dem Radius des Berührungskreises, d.h. proportional den Bewegungen des
Wagebalkens bezieh. der Durchfluſsmenge sind; die Rolle P treibt ein Zählwerk R, das die Summe der
Drehungen von P angibt. Man kann auch einen Stift
anbringen, welcher die Curve der Durchfluſsmengen auf einem durch eine gleichmäſsige
Drehung um seine Achse bewegten Cylinder S
aufzeichnet.
Der Parenty'sche Gas- und Flüssigkeitsmesser wird zur
Zeit in einigen Staatsfabriken in Frankreich praktisch studirt. Was die Messung von
Leuchtgas mit dem Apparate anbelangt, so soll sich
derselbe bereits erfolgreich bei Vergleichungen, welche die Compagnie parisienne du gas mit den besten anderen Meſsapparaten
vorgenommen hat, bewährt haben. Endlich befand sich auf der Ausstellung in Antwerpen
1885 ein Modell des Apparates, welches zum Wassermessen bei Quellen und Bächen sowie
für Condensationsversuche benutzt wurde.