DE909481C

DE909481C - Termischer Strommesser mit Kompensation der Raumtemperatur

Info

Publication number: DE909481C
Application number: DEL10066A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Hueter; Dipl-Ing Gerhard Steuernagel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-09-09
Filing date: 1951-09-09
Publication date: 1954-04-22

Description

Gegenstand des Patents 880 354 ist ein thermischer Strommesser mit Kompensation der Raumtemperatur, bei dem ein mit dem Anzeigemittel, z. B. Quecksilber, gefülltes, aus einem Material mit gegenüber dem Anzeigemittel kleinem Raumausdehnungskoeffizienten, z. B. Glas, bestehendes Gefäß, das vom zu messenden Strom beheizt wird, mit einem der Raumtemperatur ausgesetzten Kompensationsgefäß mit einem größeren wirksamen Raumausdehnungskoeffizienten als dem des Anzeigemittels verbunden ist.
Bei der im Patent 880 354 beschriebenen und dargestellten Ausführung ist ein vollständig mit dem Anzeigemittel (Quecksilber) gefülltes Kompensationsgefäß vorgesehen. Der wirksame Ausdehnungskoeffizient ist dabei gleich der Differenz des Ausdehnungskoeffizienten des Gefäßes und dem des Quecksilbers. Hierdurch wird erreicht, daß bei steigender Temperatur des Kompensationsgefäßes dieses versucht, die Anzeige des Quecksilberfadens zu verkleinern. Steigt die Temperatur des Meßgefäßes in gleicher Weise, so sollen sich die beiden Einflüsse gegenseitig aufheben und die . Anzeige unabhängig von der Raumtemperatur sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Kompensationsgefäß bis auf einen kleinen Zwischenraum zur Aufnahme des flüssigen Anzeigemittels mit einem festen Kern gefüllt, und die Volumen und die Ausdehnungskoeffizienten des Kompensationsgefäßes und des Kerns sind so gewählt, daß bei einer höheren Raumtemperatur als der Bezugstemperatur die Volumenänderung des Gefäßes, vermindert um die des Kerns, größer ist als die des dazwischenliegenden Anzeigemittels, so daß gleichfalls mit steigender Temperatur das Kompensationsgefäß versucht, den Quecksilberspiegel zu senken.
Hierbei kann bei entsprechender Bemessung der Teile das Kompensationsgefäß bei gleicher Kompensationsleistung wesentlich kleiner sein als bei vollständiger Füllung mit dem Anzeigemittel.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Kompensationsgefäßes nach der Erfindung dargestellt. Mit i ist das äußere Gefäß bezeichnet, das beispielsweise aus einem unter "dem Namen Plexiglas im Handel befindlichen Kunststoff besteht und bis auf einen kleinen Zwischenraum 2 zur Aufnahme des Anzeigemittels, z. B. Quecksilber, mit einem Kern aus einem Material mit kleinem Ausdehnungskoeffizienten, z. B. Eisen, gefüllt ist.
Der Gesamtausdehnungskoeffizient ist hierbei bei Vernachlässigung des Quecksilberraumes gleich der Differenz des Ausdehnungskoeffizienten des Gefäßes und dem des festen Kerns. Für das sogenannte Plexiglas ist der Raumausdehnungskoeffizient a = 235 - io-0, für Eisen a = 31 - 1o-0, so daß sich ein wirksamer Ausdehnungskoeffizient von 204 - io-'' ergibt. Wenn das Ausdehnungsgefäß wie nach der im Hauptpatent beschriebenen Ausführung vollständig mit Quecksilber (a = 182 - io-'') gefüllt ist, dann ist der wirksame Ausdehnungskoeffizient nur 51 - io--". Bei der Erfindung ist der wirksame Ausdehnungskoeffizient also viermal so groß. Ein Gefäß gleicher Kompensationsleistung hat also nur 25 070 des Volumens eines Gefäßes mit vollständiger Quecksilberfüllung.
Bei der Ausführung des Kompensationsgefäßes gemäß der vorliegenden Zusatzerfindung ist es in Abänderung des ursprünglichen Erfindungsgedankens auch möglich, dieses aus einem :Material herzustellen, das selbst einen kleineren Ausdehnungskoeffizienten als das Anzeigemittel, z. B. Quecksilber hat, was z. B. im Hinblick auf Temperaturstandfestigkeit und ähnliches von Vorteil sein kann. Beispielsweise kann Aluminium als Gefäßmantel und ein keramischer Kern oder ein Eisenkern verwendet werden.
Bedingung ist lediglich, daß bei gleichem Temperaturanstieg die Differenz der Raumausdehnung des Gefäßes und der des Kerns größer ist als die Raumausdehnung des im Zwischenraum zwischen Gefäß und Kern befindlichen Quecksilbervolumens, also vlal - va. > (v1 - v2) a2, wobei v1 der gesamte vom Gefäß umschlossene Raum, a1 der Raumausdehnungskoeffizient des Gefäßes, v1 das Volumen des Kerns, a3 dessen Raumausdehnungskoeffizient und a2 der Raumausdehnungskoeffizient von Quecksilber ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Thermischer Strommesser mit Kompensation der Raumtemperatur nach Patent 880 354, bei dem das vom zu messenden Strom beheizte, aus einem Material mit gegenüber dem Anzeigemittel kleinen Raumausdehnungskoeffizienten bestehende Meßgefäß mit einem der Raumtemperatur ausgesetzten Kompensationsgefäß mit einem größeren wirksamen Raumausdehnungskoeffizienten als dem des Anzeigemittels verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsgefäß bis auf einen kleinen Zwischenraum zur Aufnahme des flüssigen Anzeigemittels, z. B. Quecksilber, mit einem festen Kern gefüllt ist und daß folgender Bedingung genügt wird: vlal - v.a3 > (v1 - 7,x) a., wobei 7l das Volumen des Kompensationsgefäßes, a1 dessen Raumausdehnungskoeffizient, n, das Volumen des Kerns, a3 dessen Raumausdehnungskoeffizient und a2 der Raumausdehnungskoeffizient des Anzeigemittels ist.
2. Abänderung des thermischen Strommessers nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsgefäß aus einem metallischen oder nichtmetallischen Material mit kleinerem Ausdehnungskoeffizienten als dem des Anzeigemittels besteht.