DE863134C - Fluessigkeitsmanometer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kontaktmanometer zur selbsttätigen Ermittlung und/oder Fernmessung eines· Druckes in Leitungen und Behältern, die mit Gasen von niedrigem Druck gefüllt sind. In diesen Anordnungen soll der Gasdruck die Lage einer in einer Röhre vorgesehenen Flüssigkeitssäule einer elektrisch leitenden Flüssigkeit bestimmen. Ein Manometer nach der vorliegenden· Erfkidung eignet sich besonders zur Ermittlung und

ίο Lokalisierung von Fehlern in Kabelnetzen mit gasgefüllten Kabeln. Die Manometer sind so dimensioniert, daß· sie in jeder Spleißung der Leitung angebracht werden können und daß· die leitende Flüssigkeit mit in der Röhre eingeschmolzenen Kontakten zusammenwirkt, wobei die Kontakte mittels Signalleitungen zu einer Überwachungszentrale angeschlossen sind. Dadurch ist ermöglicht, in an und für sich bekannter Weise ein Signal auf die Zentrale zu erhalten, wenn der Druck unter einen gewissen Wert sinkt. Man kann hierdurch auch den Fehler lokalisieren.

Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 und 2 eine Ausfühirungsform eines Manometers in natürlicher Größe, bei dem der Druck von der Lage der Flüssigkeitsmenge bestimmt wird.

Fig. ι zeigt dabei das Manometer von vorn, und Fig. 2 ist ein Schnitt durch dieLinie^-.^ inFig. 1;

Fig. 3 zeigt im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform;

Fig. 4 zeigt im .Schnitt eine andere Ausführung«- form eines Kont<aktmanometer.s, bei dem der Druck auch von der Wärmeenergiemenge, die dem Messer zugeführt wird, bestimmt wird.

Die kleinen, Dimensionen des· Manometers gemäß der Erfindung ermöglichen seine Einlegung unter die Bleimantelhiülle einer Kabelfuge, z. B. einer

Koaxialkabelfuge. Die Beständigkeit des Manometers gemäß der Erfindung ist völlig genügend, es ist billig in der Herstellung und gestattet eine schnelle und genaue Feinjustierung mit einfachen Mitteln. - . - - ■

Ie Fig. ι und ζ ist eine an dem einen Ende geschlossene und an dem anderen offene, kreisförmig gebogene Glasrohre i, die eine Quecksilbersäule 2 enthält, gezeigt. Die Säule hat beständigem Kontakt ίο «mit einem feinen, im der Röhre eingeschmolzenen Platindraht a. Da& Quecksilber der. Röhre ist. chemisch; rein und in solcher Weise eingebracht worden, daß es im wesentlichen von Gasen befreit ist. Es ist außerdem zwischen Gasen eingeschlossen, welche !5 das Quecksilber nicht angreifen. Ieü der Röhre befinden sich folglich auf der einen Seite der Quecksilbersäule 2 beispielsweise Wasseristoff, auf der anderen .Seite Stickstoff. Wenn¹ infolge Undichtheit der Glasröhre die Quecksilberflächen der beiden Schenkel der Röhre sich gleichstellen sollten, wird gleichwohl der Kontakt zwischen dem früher erwähnten Platindraht α und einem anderen auch in der Glasrohre eingeschmolzenen Platindraht b während einer längeren Zeit nicht geschlossen, da der letztere hierbei oberhalb der Quecksilberfläche liegt. Man erreicht in dieser Weise einen Schutz gegen Störung der Druckkontrolle, wenn¹ ein Manometer mechanisch so beschädigt werden sollte, daß· die Glasröhre geknickt wird, z. B-. durch grobe Be-Schädigung der 'Kabelfuge, in welcher das Manometer eingeschlossen worden ist. Die beiden Platindrähte a, und b sind nämlich an ein Steuerpaar des Kabels (nicht gezeigt) angeschlossen. Ein Alarmsignal ist dadurch, in an und für sich bekannter Weise, in der Überwachungszentrale gegeben, wenn die Säule2 die Kontakte» und b verbindet. Wenn das Manometer fehlerfrei ist und der Druck in dem Kabel, das kontrolliert wird, normal ist, liegt der Draht b über der Quecksilberoberfläche, ohne sie zu berühren. Wenn der Druck des Kabels durch ein Leck des Bieimantels des Kabels sinkt, gibt der Draht b bei einem gewissen eingestellten Druck sicheren Kontakt mit dem Quecksilber.

Um zu verhindern, daß das Quecksilber bei der Beschädigung der Glasrohre in das Innere des Kabels hinaustritt, und um gleichzeitig die Oxydation der nahe dem. &-Drahfc befindlichen Fläche des Quecksilbers zu vermeiden, ist die Glasröhre in ein Futteral eingesetzt. - Dieses Futteral besteht aus einer Plexiglasscheibe 3 od. dgl., welche mit einer ringförmigen Spur versehen ist, in welcher Spur die Röhre ι angeordnet ist, und aus zwei dünnen Ringen 4, welche mittels Schrauben 14 zusammengehalten werden, und· weiter aus zwei dünnen, biegsamen Membranen^ (z.B. aus Celluloseacetat). Die Druckvariationen¹ in dem Kabel werden durch diese Membran vermittelt.

Die Feineinstellung des Manometers ist sehr einfach. Dadurch, daß' man dem ganzem Metallring 4 •60 mit der Glasrohre in zwei kleinen, mit Schrauben 5 zusammenklemmbaren Bakelitklötzen 6 drehbar macht, kann eine Feinjustierung zweckmäßigerweise unmittelbar vor der Anbringung der Manometer in dem Kabel geschehen. Es ist nämlich immer möglich, durch eine Drehbewegung im Verhältnis zu im Raum lagebestimmtem Körper die Lage des Klotzes mit einer für die Feinjustierung erforderlichen Genauigkeit zu definieren. Dabei wird die Einwirkung der Schwerkraft auf die leitende Flüssigkeitssäule 2 ausgenutzt.

'Die Manometer werden in einem Kabel in solcher Weise angeordnet, daßi in denselben bei eventuellem Fehler auftretende Kurzschlüsse nach möglichst kurzer Zeit und mit möglichst größter Genauigkeit die Entfernung zwischen Einteilungspunkt und Fehlerstelle angeben.

Wenn in jedem Druckkontrollpunkt zwei Manometer gesetzt werden, die so eingestellt sind, daß das eine immer bei einem niedrigeren Druck als dem des anderen Manometers erregt wird, werden genaue Sq Messungen der Geschwindigkeit in den Druckvariationen erhalten: Man kann nämlich leicht zwei Manometer gegenseitig so'einstellen, daßi der Unterschied zwischen ihrem Alarmdruck durch Kalibrierung genau bestimmt ist.

Eine andere Ausführumgsform der Manometer ist in Fig.4^ gezeigt. Sie besteht aus einer dickwandigen Glasrohre 11, die an ihrem einen Ende geschlossen und am anderen Ende mit einer Öffnung versehen ist. Der Innenkanal der -Röhre hat eine im wesentlichen kreisförmige Durchschnittsfläche, die möglichst gleich längs der ganzen Länge der Röhre ist. Innerhalb der Röhre sind zwei Quecksilbersäulen 12 und 13 angeordnet, welche zwei Gasmengen, die beide Quecksilber in nennenswertem Grade nicht ■ zu beeinflussen vermögen, d. h. vor allem sauerstoffarm sind, abgrenzen. Schließlich sind zwei Kontaktdrähte aus Platin c und d vorgesehen. Für eine Röhre mit bestimmten Bemessungen und bestimmter Masse zwischen allen' festen Teilen wird der Druck, bei dem ^lo° man wünscht, daß das Manometer funktionieren soll, durch die Länge und Plazierung der inneren Säule bestimmt. Selbstverständlich kann das innere Gasvolumen vi mit einer Erweiterung in dem Endpunkt der Röhre, ähnlich der in Fig. J^. gezeigten, vervollständigt werden, wodurch u. a. die Bewegung der Quecksilbersäule per Druckänderung bei aktuellem Erregungsdruck vergrößert werden kann. Die Platindrähte können weiter dazu gebracht werden, die Quecksilberfläche' in Spritzen, die im Zentrum des Kanals oder als kleine Zapfen· angeordnet sind, zu treffen, wobei Zapfen in ihrer ganzen effektiven Länge senkrecht zu der Innenwand der Glasrohre sind.

Nichts hindert im Prioizip, daß' die Röhre so dimensioniert wird, daß¹ die beiden Quecksilbersäulen in solcher Entfernung angeordnet sind, daß sie niemals unter normalen Druckänderungen denselben Teil der Glasrohre berühren. Dadurch wird praktisch aller Metalltransport zwischen den Tropfen ausgeschlossen.

Es ist schwer, Aufteilungen der Quecksilber- und anderer Flüssigkeitstropfen zu vermeiden, wenn man nicht die Tropfen in zweckmäßigen festen Körpern anordnet. Das Phänomen tritt besonders auf, wenn allzu große Röhrendurchmesser benutzt werden.

Wird der Röhrendurchmesser unter 1,5 mm reduziert, wird meistens eine genügende Stabilität in . den Säulen vorhanden sein, aber es ist möglich, den Durchmesser noch mehr, bis zu einigen Zehntel Millimetern, zu verkleinern. Im letztgenannten Fall ist freilich die Empfindlichkeit gegen Erschütterung noch mehr herabgesetzt und der Materialverbrauch reduziert, aber die Kapillar- und Reibungskräfte geben nicht mehr ausschließlich günstige Wirkungen. Gewisse ruckartige Lageänderungen im Quecksilbertropfen können, bei kontinuierlicher Druckänderung eintreten, welche die Genauigkeit der fühlenden Organe erheblich herabsetzen.
Röhrendurchmesser zwischen 1,5 und 0,2 mm sind aus oben angeführten, Gründen besonders· zweckmäßig in fühlenden Organen. Die genannten Röhrendurchmesser erfordern jedoch eine spezielle glas- und gastechnische Erfahrung und Instrumentierung. Die oben angegebene Auisführungsform nach Fig. 4 ermöglicht eine raumersparende, konstruktiv einfache Lösung, indem der äußere Tropfen 13 ganz einfach als eine ideale Membran fungiert und alle Oxydation der äußerenFläche desi innerenTropfens, der arbeitenden Fläche, verhindert. Die äußere Fläche des äußeren Tropfens kann auch ein wenig oxydieren, obschon dies lange Zeit in Anspruch nimmt. Hierdurch entsteht kein Schaden. Da es immer zweckmäßig ist, Aufteilungen der Flüssigkeitstropfen bei schnellen Druckänderungen zu verhindern, kann eine Baumwollpackung als Bestandteil in den Zulauf zu der Röhre eingebracht werden. Es ist auch versucht worden, mit Öl, z. B. Kreosot, teils die Oxydation der Quecksilberflächen zu verhindern, teils ein gewisses Schmieren zu bewirken und schließlich eine höhere Durchschlagfestigkeit zwischen den Kontakten und Quecksilberflächen zu erhalten, wenn die Tropfen sich in normaler Ruhelage befinden. Dabei wurden alle die jetzt aufgezählten Vorteile erreicht, daneben aber zwei Nachteile, von denen der eine bisher eich als prohibitiv erwiesen hat. So war eine höhere Spannung in dem Meßkreise erforderlich, damit nicht eine Ölhaut um die Platindrähte den sicheren Kontakt verhindert, aber dies ist kein besonders belastendes Hindernis, da eine hohe Meßspannung auch gewisse andere Vorteile haben kann. Bei Langzeitversuchen ist jedoch beobachtet worden, daß eine Material wanderung in solcher Weise stattfindet, daß dasi öl an den Quecksilbertropfen vorbeikriecht, wodurch der Zuschlagdruck des Manometers verrückt wird. Eventuell, kann der äußere Flüssigkeitstropfen: 13 gemäß' Fig. 4 aus einem zweckmäßigen Öl bestehem.

Langzeitversuche haben ferner gezeigt, daß eine gewisse Alterung eintritt, die sich dadurch auszeichnet, daß der Druck, bei dem Betätigung oder Unterbrechung erfolgt, anfangs nicht konstant ist, aber nach täglichen Messungen in einer oder zwei Wochen einen Fortdauerwert erreicht, der etwas niedriger als der Anfangswert ist. Ehe das Manometer benutzt wird, soll daher künstliche Alterung stattfinden, entweder dadurch, daß> die Flüssigkeitstropfen dazu gebracht werden, sich eine genügende Anzahl Male in verhältnismäßig kurzer Zeit auf

und ab zu bewegen, oder dadurch, daß die Alterungsverminderung ausprobiert wird und die Einstellung mit Rücksicht auf dieselbe geschieht, oder schließlich dadurch, daßi dem Quecksilber eine extrem große Freiheit von Gas gegeben wird, wenn es in die Röhre eingebracht wird. Das Alterungsphänomen beruht mit größter Wahrscheinlichkeit darauf, daß die Quecksilbersäulen kleinere Gasmengen abgeben. Die künstliche Alterung dürfte die billigste Methode sein.

Das Gasvolumen vor der äußeren Quecksilbersäule 13 in der Röhre 11 (Fig.jj,) kann bei Fabrikation mit einem ganz inerten Gas gefüllt werden und das offene Ende der Röhre danach geschlossen werden. Feuchtigkeit und das Eindringen von schädlichen Stoffen zu der Röhre werden dadurch verhindert. Im dieser Weise konstruierte Anordnungen können eventuell in Kohlensäureschnee gefroren transportiert werden, da die niedrige Temperatur die Quecksilbersäulen weniger bewegbar macht, wodurch das Risiko für Schaden durch Erschütterungen und Stöße beim Transport vermindert wird.

Die Ausführungsform der fühlenden Organe gemäß. Fig.^t ist im Vergleich zu den früheren Ausführungsformen so billig, daßi dies wahrscheinlich durchgreifend auf die Einführung des. Gasdruckschutzes, beispielsweise in großen lokalen Telefonkabelnetzen, einwirken wird. Diese Netze, bei welchen etwaige Betriebsstörungen bei Feuchtigkeitseindringung Tausenden von Teilnehmern die Fernsprechverbindung versperren können, wurden sicherlich in erster Linie mit Gasdruck unter den Kabelmänteln geschützt worden sein, wenn nicht bisher druckdichte Stöpsel auf solchen Netzen als unbedingt nötig erachtet waren. Da solche Stöpsel teuer und in großen Mengen nötig sind, ist ein solcher Druckschutz bisher nur in sehr begrenzter Umfassung angewendet worden.

Mit der Einführung von Kontaktmanometern gemäßi der Erfindung, deren Kosten sich nur auf ein Fünftel bis zu ein Zehntel der bisher preisbilligsten Konstruktionen ähnlicher Art belaufen und die daneben beträchtlich billiger zu montieren sind als andere Kontaktmanometer, fällt der Bedarf an druckdichten Stöpseln in einem großen Lokalkabelnetz weg. Statt dessen kann eine große Anzahl Manometer eingesetzt und eine große Gasleckage gestattet werden. Statt dessen können sämtliche Kabel über einem kräftig dimensionierten Gaskompressoraggregat in ihren Mittelpunkten bei einem gewissen Druck gehalten werden und in ihren Endpunkten durch in geeigneter Weise angeordnete und abgepaßte Lecke einen Druck nahe dem Atmosphärendruck erhalten. Bei normalem Betrieb arbeiten keine fühlenden Organe, und die Kabel stehen unter Druckschutz, der in ihren Mittelpunkten effektiver als in ihren Endpunkten ist, der aber vollständig ausreicht und dessen Aufrechiterhaltung nur vernachläsisigbare Kosten für die Abnutzung und den Energieverbrauch des Kompressors erfordert. Kleinere Lecke verursachen nur eine kleine Vermehrung des genannten Energieverbrauches. Große Lecke geben sich dagegen sogleich durch Alarm auf einem

oder mehreren der Manometer zu erkennen·. Die Lokalisierung des Leckes und die Entfernung desselben kann danin schnell geschehen, ohne daß der Verkehr durch Feuchtigkeitseindringung Schaden leidet. ' Die in den Ausführungsbeispielen genannten Röhren können aus. allen Arten von Glas oder aus vorzugsweise durchsichtigen plastischen Stoffen bestehen. Die äußere Flüssigkeitssäule kann außer aus Quecksilber aus öl oder einer anderen niehtleitenden Flüssigkeit bestehen, vor allem einer solchen Flüssigkeit, die für Oxydation unempfindlich ist.

Bei sämtlichen beschriebenen Anordnungen ist die Messung darauf basiert, daß die Lage einer leitenden Flüssigkeit die Eigenschaften des Meßobjektest angibt.

Man kann jedoch durch eine elektrische, eventuell ferngesteuerte Erhitzung des Gases in der geschlossenen Kammer innerhalb der leitenden; Flüssigkeit nach einer gewissen Zeit und bei einem gewissen Druck des Meßßbjektes Kontakt herbeiführen. In letztgenanntem Falle werden die Eigenschaften des Meßobjektes von der Lage der Säule und von der erforderlichen Energie bestimmt, um die Säule zu der betreffenden Lage zu bringen,, oder dem Effekt, der. erforderlich ist, um die Säule in .dieser Lage zurückzuhalten (Temperaturgleichgewicht). Dabei kann ein genügender Zusammenhang zwischen zugeführtem Effekt,, der Zeit der Wirkung des Effektes und dem Druck, den, man zu messen wünscht, herbeigeführt werden, damit Fernmessung von Drükkeo mit guter Genauigkeit ermöglicht wird. Auch Temperaturen können nach demselben Prinzip ferngemessen werden^ Ein leitender Flüssigkeitstropfen kanm beispielsweise zwei geschlossene Volumina, die Gase und/oder Flüssigkeiten enthalten, abgrenzen. Die Energiemenge, die dem Inhalt des einen Volumens zugeführt werden muß, damit Kontaktgebung erfolgen soll, kann dann dazu gebracht werden, gewissen· Ursprungstemperaturen des Inhaltes der beiden Volumina oder des einen von ihnen zu entsprechen.

Die Lage der Quecksilbersäule ist in diesen Fällen bestimmt nicht nur durch die Meßgröße sondern 4-5 auch durch die der Röhre zugeführte Energiemenge oder den der Röhre zugeführten konstanten· Effekt. Man kann dadurch in bequemer Weise beispielsweise ermitteta, welches Manometer sich dem Alarmdruck am nächsten befindet. Diese Ausführungsform wird näher in Verbindung mit Fig. Jj. beschrieben.

In Fig. 3/, ist eini schematisch gezeichnetes' Kontaktmanometer dargestellt. Es besteht aus Glas g, das zwei röhrenförmige Gasvolumina vi und vy umgibt. Das innere Volumen vi endet links in.einer kugelförmigen Ausdehnung und wird rechts von einem Quecksilbertropfen oder einer Quecksilbersäule k begrenzt. Das äußere Volumen vy mündet rechts in einen Gasbehälter, dessen Druck gemessen werden soll, und wird links von dem Oueck- silbertrapfen begrenzt. Zwei Paar Kontaktdrähte ., e_v e₂ bzw.. Z₁, f₂ einer Platinlegierung sind in der Glaswand eingeschmolzen und münden in die Röhre, die diese umschließt. Das erste Drahtpaar e_v e₂ ist an die entsprechenden Zweige eines zu der Überwachüngszentrale führenden Signalpaares angeschlossen, und die Kantaktdrähte f_v f₂ sind an ein anderes Signalpaar angeschlossen. Es ist vorauszusetzen, daß die Quecksilbersäule so lang ist, daß sie e_v e₂ und damit das erste Signalpaar f_v f₂ und damit das zweite Signalpaar kurzschließen kann. Dagegen kann die Säule nicht e- und /-Kontaktdrähte metallisch verbinden. Die eben erwähnten Signalpaare und die Überwachungszentrale sind in Fig. L·. nicht gezeichnet. Dies ist dagegen der Fall bei einem dritten Paar, dem Steuerpaar, dessen Zweig α in Reihe mit zwei parallel geschalteten Impedanzen j und r geschaltet ist. Die erstere (s) stellt eine Wärmespirale aus geeignetem Metall (evtl. Platin) dar, die druckdicht so eingeschmolzen ist, daß sie auf das Gasvolumen! in vi wirkt. Die letztere (r) ist eine Kalibrierungsimpedanz, die eine Anpassung des Manometers ermöglicht, so daß es die gewünschten Eigenschaften bei der Heizung erhielt. Es ist weiter vorausgesetzt, daß die Überwachungszentrale mit irgendeinem Instrument versehen ist, welches eine Indikierung gibt, wenn die Kontakte e_v e₂ bzw. f_v f₂ miteinander durch die 'Quecksilbersäule verbunden werden.

Das Manometer ist derart konstruiert, daß- die Quecksilbersäule k auch bei dem niedrigsten Druck, welchem das Meßobjekt ausgesetzt werden kann, mit seiner rechten Spitze nicht bis zu e₂ gelangen kann;, wodurch ermöglicht wird, alle Drücke des Meßobjektes zu messen, sofern sie geringer als der Wert sind, wenn k in die Höhlung, in der s angeordnet worden ist, fließt.

Um den· Druck zu messen, verfährt man in der folgenden Weise: Eine bestimmte Stromstärke, in der Größenordnung Milliampere, wird durch den α-Zweig mit Rückleitung durch den &-Zweig oder Erde gesandt. Man· kann sowohl Wechselstrom als Gleichstrom verwenden. Wesentlich ist, daß ein gewisser genau kalibrierter Effekt der Wärmespirale s in dem Gasvolumen vi zugeführt wird. Da die innere Gasmenge denselben Druck wie das Meßobjekt haben mußi, nimmt das innere Gasvolumen mit der Temperatur zu. Die Quecksilbersäule k beginnt dann sich nach rechts zu bewegen und nach einer . gewissen Zeit werden e_v e₂ kurzgeschlos- no sen, was in der Zentrale angegeben wird. Fortwährend wird jedoch genau dieselbe Stromstärke s zugeführt, und Säule k setzt seine Bahn fort, was auch in der Zentrale angegeben wird, bis er f_v f.₂ kurzschließt. Die Zeit, die eine gewisse Stromstärke durch Wärmespirale s nötig hat, um den Tropfen k von dessen Kurzschluß von e_v e₂ zu dessen Kurzschluß von Z₁, f₂ zu versetzen, entspricht bei einer gewissen Ausgangstemperatur der Meßanordnung und des Meßobjektes einem gewissen Druck an der Meßstelle, wodurch die Messung dieses· Druckes ermöglicht ist. Es ist hierbei vorausgesetzt, daß derselbe Druck während der kurzen Zeit, die die Messung in Anspruch nimmt, geherrscht hat, und daß der größte Teil der zugeführten Energie nur das Gas selbst erwärmt hat. Werden die Wärmeverluste groß, was

gewöhnlich ist, entsteht j edenf alls schnell ein Gleichgewichtszustand für jeden zugeführten konstanten Effekt. Letztgenannter Effekt ist also ein Maß des Druckes. Die Messung nimmt in beidenFällen wenig Zeit in Anspruch. Die Ursprungstemperaturen, des Meßobjektes und des Meßapparates spielen bei beispielsweise Druckmessung von Telefonkabeln eine sehr unbedeutende Rolle. Teils sind, die Temperaturen dann gleich, und die Temperatur des Meßobjektes ändert sich äußerst unbedeutend bei Erdkabeln und auch bei Luftkabeln ziemlich langsam. Daneben bedeutet ein Fehler von einigen Graden in der Anfangstemperatur nur einen Meßfehler von einigen Prozenten· und kann noch mehr reduziert werden, da die zugeführteru Energiemengen die Gärtemperatur des Innenvolumens von 50 bis ioo° erhöheni.können.

Die jetzt beschriebene Ausführungsform nach Fig. to.kann wie. folgt ergänzt werden: Die früher zusammen mit Fig. ^beschriebene zweite Säule 13 kann mit Vorteil auch bei der Ausführungsform nach Fig. to. eingeführt und so weit von den kurzschließenden Tropfen angeordnet werden, daß' die Säulen in demselben Manometer niemals eine gemeinsame Laufstrecke bekommen.

In dem beschriebenen Beispiel nach Fig. Jj. sind aus Gründen der Deutlichkeit drei voneinander ganz verschiedene Paare verwendet worden. Man kann selbstverständlich ihre Anzahl vermindern. Theoretisch liegt kein Hindernis vor, nur einen einzigen Draht mit Erde als Rückleitung zu benutzen. Gleichrichter müssen dann die beiden Kurzschlüsse trennen, so daß sie durch Umsteuerung der Richtung der Meißströme in den Endpunkten des Signaldrahtes bestimmt werden können. Dadurch, daß man Wechselstrom für Erhitzung der Wärmespirale und Gleichstrom für die zu den Kontakten. e_v e₂ und f_v f₂ führenden Leitungen oder umgekehrt benutzt, ist es auch möglich, die Anzahl der Signalpaare, die zum Fernsteuern von mehreren Manometern erforderlich sind, zu vermindern.

Wenn eine Mehrzahl Manometer von dem in Fig. {!.beschriebenen Typus in einem Kabelnetz eingeschaltet sind und erwünscht ist, daß sie in einer gewissen Reihe funktionieren sollen, kann dies dadurch stattfinden,, daß man zu der Kalibrierungsimpedanz r Silicon-Karbid-Widerstand oder andere nicht lineare Elemente mit verschiedenen Charakteristiken schaltet. Die Manometer können hierdurch, eines nach dem anderen, von der Zentrale ausgewählt werden durch eine allmähliche Senkung der Speisespannung für die Wärmespirale.

Die Kontaktmanometer, die im Prinzip in Fig.
abgebildet sind, sollen mit großer Genauigkeit konstruiert werden, daß sie nur kleine Änderungen sowohl in den Innendurchmessern der Röhren als auch in den Entfernungen zwischen den Kontaktdrähten und in der Länge des kontaktgebenden Ouecksilberpfeilers aufweisen. Es> ist sonst schwer, sie zu kalibrieren, so daß' sie bei bestimmten Drücken funktionieren.

Instrumente der in Fig. ^beschriebenen Art erfordern nicht dieselbe Genauigkeit in Material und

Herstellung als die in Fig. ^, beschriebenen. Sie können nämlich in elektrischem Effekt oder Energie kalibriert werden und geben daher trotz größerer Maßtoleranzen ein gleichmäßiges Ergebnis. Dies ist selbstverständlich von herstellungstechnischem Gesichtspunkt sehr wertvoll, da teils die Arbeitsverfahren vereinfacht werden, teils das Fehlprozent sinkt.

Die parallel geschalteten Impedanzen r und s, die in jedem Manometer gemäß Fig. |f enthalten sind, sind in dem gezeigten Beispiel in Reihe mit einem Steuerpaar geschaltet. Sie können gewiß auch parallel zu dem Steuerpaar geschaltet sein. Man kann die Erhitzung der Wärmespirale s nach der Kontaktgebung zwischen f_i und /₂ fortsetzen, so daß der Flüssigkeitstropfen ziemlich bald von diesen wegfließt. Die Bewegung des Tropfens kann einfach beschleunigt werden, wenn der letztgenannte Kurzschluß automatisch die Geschwindigkeit vermehrt, mit welcher das eingeschlossene Gasvolumen erwärmt wird. Dadurch dauert es nicht lange nach der Kontaktgebung zwischen Z₁ und f₂, ehe der Kontakt zwischen ihnen aufs neue unterbrochen ist. Die Säule kann danach durch eine fortgesetzte Wärmeentwicklung während gewünschter Zeit in einer solchen Lage gehalten werden, daß' der Kontakt zwischen /_a und f₂ unterbrochen bleibt. Wenn ein gemeinsames Signalpaar für eine große Anzahl von Manometern verwendet wird, ist dies begreiflicherweise von Nutzen. Ein gewisses Manometer verbirgt dann nicht so lange Zeit die Kurzschlüsse anderer Manometer, welche von dem einen Endpunkt des Paares längs des Signalpaares gerechnet jenseits desselben liegen.

Durch Einschaltung von Resonanzkreisen in. den Kalibrierungsimpedanzen r ist ermöglicht, Messungen mit einem gewissen erwünschten Manometer von einer Anzahl von Manometern auszuführen, welche Manometer sämtlich über eine gemeinsame Leitung von der Zentrale aus geheizt werden. Die Heizspule eines beliebigen Manometers' kann dadurch, mittels Wahl einer geeigneten Frequenz, erwärmt werden. Gleichzeitig kann man die Möglichkeit einer gleichen und gleichzeitigen Gleichstromerwärmung von allen Manometern aufrechterhalten.

Es kann selbstverständlich auch zweckmäßig sein, daß man die Flüssigkeitssäule eines Manometers nach Indizierung die zunächst folgende Heizwicklung einschalten läßt, so daß der Druck an einem Punkt nach dem anderen abgelesen werden kann. Schließlich ist es wünschenswert, daß< die Manometer in unerwärmtem Zustand bei geeignetem Druck Alarm schlagen.

Claims (16)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Flüssigkeitsmanometer zur selbsttätigen Ermittlung und Fernmessung eines' Druckesi, bei Leitungen und Behältern, die mit Gasen von niedrigem. Druck gefüllt sind, wobei der Gasdruck die Lage einer gewissen Menge einer elektrisch leitenden Flüssigkeit bestimmt, welche Flüssigkeit in einer an dem einen Ende offenen und an dem anderen geschlossenen Röhre od. dgl. ange-

   ordnet ist und welche in Kontakt mit in der Röhre angebrachten Kontaktorganen .gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß^: der innere Durchmesser der genannten Röhre derart bemessen ist, daß' die genannte Flüssigkeit, unbeschadet der Lage der Röhre, durch die Kapillarkraft in einer stabilen Säule zusammengehalten wird, und daß beiderseits der genannten Säule ein Volumen; von inertem Gasi vorgesehen

   ίο ist, wobei das eine Volumen von der einen Endfläche der genannten Flüssigkeitssäule und von dem geschlossenen Ende der Röhre begrenzt ist und das andere Volumen von der anderen Endfläche der Säule und von einem in seiner Lage umstellbaren Organ, welches so eingerichtet ist, daß seine Lage durch den genannten Gasdruck bestimmt ist.
2. 2. Manometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß· genanntes Organ aus· einer

   .20 weiteren in der Röhre eingeführten Flüssigkeitsjsäule besteht-
3. 3. Manometer nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß¹ die genannte Röhre gerade ist.
4. 4. Manometer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß¹, der innere Durchmesser der genannten Röhre zwischen 1,5 und o,2'mm liegt.
5. 5. Manometer nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden FlüseigkeitS'-säulen während normaler Druckänderungen getrennte Laufstrecken haben.
6. 6. Manometer nach Anspruch 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine dämpfende Packung in dem Zufluß zu der Röhre.
7. 7. Manometer nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Heizelement zum Heizen des Gasvolumena zwischen dem, geschlossenen Ende der Röhre und der erstgenannten Flüssigkeitssäule.
8. 8. Manometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Heizelement in dem genannten· Gasvolumen angebracht ist.
9. 9. Manometer nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Kalibrierungsimpedanz, welche zum genannten Heizelement geschaltet Ist:
10. to. Manometer nach Anspruch 9, dadurch ge- _o kennzeichnet, daß die genannte Kalibrierungsimpedanz einen, nicht linearen' Widerstand um-.faßt.
11. 11. Manometer nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Resonanzkreis, welcher zur genannten Kalibrierungsimpedanz geschaltet ist.
12. 12. Manometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßi gemanntes Organ aus mindestens einer Membran besteht, welche einen von inertem Gas gefüllten Raum außerhalb der genannten Röhre abschließt.
13. 13. Manometer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Röhre umgebogen ist und daß' die Kontaktorgane zwei sind und beiderseits desi Horizontalplänes, der durch die beiden Endflächen der Säule gelegt werden kann, angeordnet sind, vorausgesetzt, daß' die Säule einen nur von der Schwerkraft bestimmten Gleichgewichtszustand einnimmt.
14. 14. Manometer nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre im Verhältnis zu einem im Raum, lagebestimmten Körper drehbar montiert ist.
15. 15. Manometer nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daßi die elektrisch leitende Flüssigkeit und die mit genannter Flüssigkeit in Berührung stehenden Stoffe, z. B. die Röhre, das Gas, die Kontaktorgane, derartige Eigenschaften besitzen, daß eine Kühdung, z. Bi. in Kohlensauerschnee, des Manometers zum Zwecke des Transports ermöglicht wird, ohne daß das Manometer durch die genannte Kühlung beschädigt wird.
16. 16. Flüssigkeitsmanometer zur selbsttätigen Ermittlung und Fernmessung· eines Druckes, bei Leitungen und Behältern, die mit Gasen von niedrigem Druck gefüllt sind, wobei der Gasidruck die Lage einer gewissen Menge einer elektrisch leitenden^ Flüssigkeit bestimmt, welche Flüssigkeit in einer an dem einen Ende offenen und an-dem anderen geschlossenen! Röhre od. dgl. angeordnet ist und welche in Kontakt mit in der Röhre angebrachten Kontsaktorganen gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß' der innere Durchmesser der genannten Röhre derart bemessen ist, daß die genannte Flüssigkeit, unbeschadet der Lage der Röhre, durch die Kapillarkraft irn einer stabilen Säule zusammengehalten wird und daß· ein Volumen von inertem Gas- in der Röhre vorgesehen ist, welches Volumen von der einen Endfläche der genannten Flüssigkeitssäule und von dem geschlossenen Ende der Röhre begrenzt ist, und daß ein Heizelement vorgesehen ist- zum Heizen des genannten¹ Gasvolumens·.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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