DE681080C - Dynamisch wirkender Gasdichtemesser - Google Patents

Description

• Dynamisch wirkender Gasdichtemesser Es sind bereits Geräte bekannt zur Bestimmung des Dichteverhältnisses zweier Gase in zwei Meßkammern, in denen zwei mit Hilfe von zwei Motoren angetn'eb'ene Gebläseräder umlaufen, deren verschiedene Bremsung infolge des Strömungswiderstandes der Gase durch Messung des Drehzahlverhältnisses blestimmt wird. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art ändert sich aber mit der Drehzahl auch die zu, geführte Antriebsleistung.
• Die Zusammenhänge zwischen Drehzahl und Anzeige sind also sehr venvickelt. Die Drehzahl kann nicht unmittelbar zur Dichteblestimmung benutzt werden. Es ist außerdem nötig, daß zwei Übertragungsgeneratoren, die bei diesen bekannten Einrichtungen vorgesehen sind, genauestens übereinstimmen, um Temperatur- und andere Fehler auszuschließen.
• Diese Forderung läßt sich aber praktisch nur sehr schwer verwirklichen.
• Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Mängel und besteht im wesentlichen darin, daß zum Antrieb der Gebläseräder Motore, z. B. nach dem Ferrarisprinzip, benutzt werden, bei denen das Drehmoment im wesentlichen unabhängig von der Drehzahl ist. Da sich in der Wirbelkammer das Bremsmoment mit dem Quadrat der Drehzahl ändert, geht eine Dichteänderung mit ihrer Wurzel in die Drehzahl ein. Es ist also möglich, durch Beobachtung der Drehzahl allein bzw. des Drehzahlverhältnisses die Dichte zu bestimmen, ohne daß eine empirische Eichung vorgenommen wird, wie es blei den bekannten Geräten notwendig ist. Selbstverständlich lassen sich auch andere Motore mit passenden Kennlinien herstellen, der Ferrarismotor hat sich jedoch als besonders günstig erwiesen.
• Letzterer läßt sich auch leicht so ausbilden, daß sich im wesentlichen nur die umlaufenden Teile in der Meßkammer befinden, während die Antriebsmagnete von außen durch die Kammerwand auf diese wirken. Es wird also auch eine Durchführung der Motorachse vermieden. Schließlich läßt sich der Motor sehr klein'und raumsparend ausführen, wodurch das Meßgerät handlich gehalten werden kann.
• Die Bestimmung des Dichteverhälinisses kann auf verschiedene Weise vorgenommen werden.
• Es können beispielsweise mit den Achsen der Gebläseräder kleine Generatoren gekup -pelt sein. Die von ihnen erzeugten elektischen Spannungen werden einem Quotientenmesser zugeführt, der dann das Dichteverhältnis anzeigt. Bei einer anderen Anordnung benutzt man die Drehzahlunterschiede, um die Leistungsaufnahmedes einen Antriebsmotors bis zur Drehzahlgleichheit nachzuregeln. Die Änderung der zugeführten Leistung ist dann ein Maß für das Dichteverhältnis. In jedem Fall ist durch Änderung der Drehzahl eines Antriebsmotors eine Nullpunktverstellung leicht zu ermöglichen.
• Da für die Verstellung der Einrichtungen zur GeschvfindigkeitsmEessung nur geringe Kräfte nötig sind, wird erfindungsgemäß für die Übertragung der Drehgeschwindigkeit der Gebläseräder nach außen eine magnetische Kupplung benutzt. Das Gerät kann also ohne jede Achsendurchführung nach außen ausgebildet werden, wodurch sich ganz erhebliche Vorteile in Aufbau und in der Meßgenauigkeit ergeben. Bei den bisherigen Ausführungen mit Meßrädern ist die Anwendung von magnetischen Kupplungen wegen der großen zu übertragenden Drehmomente nicht ohne weiteres möglich.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Meßanordnung nach der Erfindung mit einer der beiden gleichgebauten, Meßkammern im Schnitt dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
• In einer aus zwei Hälften zusammengebauten Meßkammer I, der das zu prüfende Gas bzw. bei der zweiten EEamner das Vergleichisgas durch Anschlußstutzen 2 und 3 zu-und abgeführt wird, sind stehende Flügel 4 eingebaut, denen gegenüber sich ein Gebläserad 5 bewegt. Das Gebläserad 5 wird durch einen Ferrarismotor angetrieben, dessen trommelförmiger Anker 6 mit der Achse des Gebläserades 5 fest verbunden ist. Dieser Anker läuft in einem vorzugsweise aus Preßstoff bestehenden Gehäuse 7. Außen um das Gehäuse herum ist ein lamellierter Triebkern 8 mit Spulen g angeordnet, während sich im Innern ein Eisenkern 10 befindet. Die Achse des Gebläserades 5 läuft in einem Lager 11, das gleichzeitig den Eisenkern 10 trägt und im Gehäuse 7 befestigt ist.
• Das andere Ende der Achse des Gebläse rades 5 trägt den einen Teil 12 einer magnetischen Kupplung und treibt so über den äußeren Kupplungsteil 13 eine Schnecke 14 an, die über das Schneckenrad 15 ein auf gleicher Achse sitzendes sonnenrad 16 eines D ifferentiJgetriebes mitnimmt. Das andere Sonnenrad 17 wird in gleicher Weise, wie oben beschrieben, von der Vergleichseinrichtung aus angetrieben. Die beiden Sonnenräder 16 und 17 wirken auf das Planeteenrad 18, das mittels eines an ihm angebrachten Armes 19 einen Geberwiderstand 20 verändert.
• Der Widerstand wirkt auf das Spannungssystem des einen oder beider Antriebsmotoren ein, so daß bei einer Abweichung der beiden Umlaufgeschwindigkeiten der Gebläseräder 5 eine Regelung in dem einen oder anderen Sinne eintritt.
• Die Stellung des Widerstandsgebers ist ein Maß für das Dichteverhältnis der beiden Gase. Sie kann unmittelbar durch Anschließen eines elektrischen Meßgerätes abgelesen oder auch fern angezeigt werden.
• Um eine Störung des Drehfeldes beim Durchführen des Gas stromes durch die Kammer zu vermeiden, liegt diese im Nebenschluß zu einer Ringleitung 21, in die die Anschlußstutzen 2 und 3 einmünden. Von der Ringleitung aus münden Düsen 22 in die Meßkammer, so daß der Gasaustausch zur Kammer durch Diffusion vor sich geht. Zur Rewegung des Prüfgases wird, falls eine Eigtenbewegung des Gases nicht vorhanden ist, eine besondere Pumpe benutzt. Die Kammern werden zweckmäßig so zusammengebaut, daß schädliche Temperaturunterschiede zwischen ihnen nidit auftreten können.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Gerät zur Bestimmung des Dichteverhälmisses zweier Gase in zwei Meßkammern, in denen zwei mit Hilfe von zwei Motoren angetriebene Gebläseräder umlaufen, deren verschiedene Bremsung infolge des Strömungswiderstandes der Gase durch Messung des Drehzahlverhältnisses b, estimmt wird, gekennzeichnet Idurch Motore, z. B. nach dem Ferrarisprinzip, bei denen das Drehmoment im wesentliden unabhängig von der Drehzahl ist.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Änderung der zugeführten Leistung eines der Antriebsmotore zwecks Anpassung seiner Drehzahl an die des zweiten Motors, so daß die Leistungsänderung ein Maß für das Dichteverhältnis ist.
3. 3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Angleichen der Drehzahlen durch ein Differentinl geschieht, das von den beiden Gebläserädern angetrieben wird und einen Widerstandsgeber verstellt, der einen der Antriebsmotore entsprechend beeinflußt.
4. 4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Widerstandsgebers zur Anzeige des Dichteverhältnisses dient und daß dieselbe unmittelbar elektrisch fernübertragen wird.
5. 5. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die feststehenden Teile des Motors in der Hauptsache außerhalb der Kammer, die bewegziehen Teile in der Kammer befinden.
6. 6. Gerät nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Gebläsedrehzahl nach außen durch eine magnetische Kupplung geschieht.
7. 7. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nullpunktverstellung durch elektrische Beeinflussung eines der beiden Motore erfolgt.