DE927771C

DE927771C - Verfahren zur Messung des Volumens und der Dichte fester Stoffe

Info

Publication number: DE927771C
Application number: DEK19410A
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr-Ing Krutzsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-09-04
Filing date: 1953-09-04
Publication date: 1955-05-16

Description

Verfahren zur Messung des Volumens und der Dichte fester Stoffe Das Volumen fester Stoffe wird meist durch die Messung der Flüssigkeitsmenge bestimmt, die diese Stoffe heim Eintauchen, in eine Flüssigkeit verdrängen. Dieses Verfahren ist ziemlich ungenau und nur bei solchen Stoffen anwendbar, die in der betreffenden Flüssigkeit nicht löslich sind und in ihr nicht quellen. Auch ist es notwendig, beim Eintauchen alle anhaftenden Luftbläschen zu beseitigen, was bei Pulver, feinen Faselrn u. dgl. schwer oder unmöglich ist. Es ist ferner bekannt, daß man das Volumen eines Körpers dadurch bestimmen kann, daß man ihn in eine geschlossene Zelle bringt und dieser Zelle eine bestimmte Gasmenge zuführt oder diese Zelle mit einer unter einem anderen Gasdruck stehenden Zelle durch eine Rohrleitung verbindet und den entstehenden Gasdruck mißt. Da dieser vom Volumen der Zelle und damit von der durch den eingebrachten Körper bewirkten Volumverkleinerung abhängig ist, ist er ein Maß für das gesuchte Volumen des Stoffes.
Diese letztgenannten Verfahren sind umständlich und ungenau und. in der Praxis kaum verwendet worden.
Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das es auf einfache Weise ermüglicht, das Volumen beliebiger Stoffe mit großer Genauigkeit zu bestimmen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man diese Stoffe in eine Zelle bestimmte Größe bringt und. diese Zelle dem Sog oder Druck einer nicht im Gleichgewichtbefindlichen Flüssigkeitssäule aussetzt. Der sich einstellende Druck ist vom Volumen der Zelle und. damit von der durch das Meßgut bewirkten Volumverkleinerung abhängig. Das gesuchte Volumen des Meßgutes kann berechnet oder an Hand einer Eichkurve abgelesen werden.
Die Fig. 1 zeigt als Beispiel ein Gerät, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Es dient nur zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und bildet keinen Teil der Erfindung.
Das Gerät besteht aus miteinander verschmolzenen Glasrohren, die auf einem Holzbrett befestigt sind, das an die Wand gehängt werden kann.
4 ist ein Glasgefäß, in dem sich das Meßgut B, beis.pielsweise Pulver, befindet. Das Gefäß A ist mit einem Planschliff versehen und hängt mittels zweier Federn an dem linken Stutzen des Gerätes.
Dieses besitzt ein U-förmiges Rohr C, das mit einer gefärbten Manometerflüssigkeit D gefüllt und mit einer von 0 bis 350 mm reichenden Skala E versehen ist. Oben befinden sich ein Dreiwegehahn F und ein kurzer offener Stutzen G. Ferner ist ein weiterer Stutzen H angebracht, an dem mittels des Gummischlauches I eine kleine Kolbenpumpe (eine Art Injektionsspritze) K hängt. L ist ein Quetschhahn.
Zunächst wird der Dreiwegehahn F in die in Fig. 2 gezeichnete Hahnstellung 1 gebracht. Dadurch sind alle Teile des Gerätes mit der Außenatmosphäre verbunden, und die Manometerflüssigkeit D steht bei der Skalenstellung 0. Der Quetschhahn L sei geöffnet und der Kolben der Kolbenpumpe K nach unten: gezogen.
Nun wird der Dreiwegehahn F in die Hahnstellung 2 gebracht, wodurch der rechte U-Rohr-Schenkel von der Außenatmosphäre getrennt wird.
Durch Hochdrücken des Kolbens der Kolbenpumpe K wird die Manometerflüssigkeit D im linken U-Rohr- Schenkel auf die Skalenstellung 350 mm gedrückt Der Quetschhahn L wird ge'-. schlossen.
Durch Umstellen des Dreiwegehahnes F in die Stellung 3 wird der linke obere Geräteteil von der Außenatmosphäre getrennt, dagegen der rechte U-Rohr-Schenkel mit ihr verbunden. Die Manometerflüssigkeit D hat has Bestreben, sich auszugleichen, doch wird durch das Absinken der Flüssigkeitsoberfläche im linken U-Rohr-Schenkel der von der Außenatmosphäre getrennte Teil des Gerätes auf Unterdruck gebracht; das Endergebnis ist eine Skalenstellung a der Flüssigkeit im linken U-Rohr-Schenkel, die von der Größe des oberen, von der Außenatmosphäre getrennten Volumens abhängt. Da dieses Volumen durch das Volumen des Meßgutes verkleinert wird, ist der Ausschlag a von der Größe des Volumens des Meßgutes abhängig.
Da,s. beschriebene Gerät ist für die Messung des Volumens aller Stoffe, auch von Flüssigkeiten, brauchbar, wenn auch für Flüssigkeiten im allgemeinen die üblichen Flüssigkeitsdichtemesser geeigneter sind. Insbesondere ist es mit dem beschriebenen Gerät praktisch zum erstenmal in einfacher Weise möglich, das Volumen von Pulvern, Fasern, Holz u. dgl. zu bestimmen. Wenn das Gewicht des Meßgutes durch Abwiegen gemessen wird, kann aus Volumen und Gewicht die Dichte in bekannter Weise berechnet werden. Die Bestimmung der Dichte ist beispielsweise bei pharmazeutischen Pulvern, Farbpulvern, Textilfasern, Lebensmitteln zur laufenden Kontrolle und bei wissenschaftlichen Untersuchungen wichtig.
Der Vorteil gegenüber den bisherigen Verfahren liegt in der bequemen Handlichkeit und großen Meßgenauigkeit. Gegenüber den oben angeführten, bekannten Verfahren, bei denen der mit Meßgut gefüllten Zelle eine bestimmte Gasmenge zugeführt wird oder diese Zelle mit einer unter einem anderen Gasdruck stehenden Zelle verbunden wird, hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß es in einer kleinen.-, .einfach gebauten Apparatur ausgeführt werden kann, die nur wenige Rohrverbindungen enthält, so daß die für die Meßgenauigkeit ausschlaggebende vollkommene Dichtheit gewährleistet ist.
Die Fig. 1 zeigt nur ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens. Statt des Gasdruckes selbst kann auch eine von ihm abhängige Größe gemessen werden. Die Durchmesser der beiden. U-Rohr-Schenkel können verschieden groß sein und eine Neigung gegen die Senkrechte besitzen. Entsprechend der Menge des Meßgutes kann jedes Gerät mit mehreren verschieden großen Anhängegläsern A ausgerüstet sein, da bei großen. Anhängegläsern und geringen Meßgutmengen die Meßgenauigkeit klein ist. Um das Volumen von Körpern messen zu können, die für das Unterbringen in einem Anhängeglas zu groß sind, kann man diese Körper in eine geeignet große Zelle legen, die mit dem linken, oberen. Ende des. in Fig. I gezeichneten Gerätes beispielsweise durch einen Gummischlauch verbunden ist, nachdem man an diesem Ende beispielsweise eine mit Schliff und mit Stutzen versehene Glasplatte befestigt hat.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Messung des Volumens und der Dichte fester Stoffe durch Einbringen dieser Stoffe in eine geschlossene Zelle und Messung des Gasdruckes in dieser Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zelle dem Sog oder Druck einer nicht im Gleichgewicht befindlichen Flüssigkeitssäule ausgesetzt wird.