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Auszüge des Handbüchleins "Elektrische und wärmetechnische Messungen" der Firma Hartmann & Braun AG Frankfurt/Main, 2. Auflage, 1941 (H&B Druckschrift 481a / 20.000 / 6.41). Entsprechend UrhG §66 ist die Schutzfrist inzwischen abgelaufen (Stand von 2012), der Inhalt ist daher gemeinfrei. Das gescannte Büchlein findet sich im Abschnitt Schrifttum als PDF Datei.
Gebräuchliche Einheiten: kg/cm2; für kleinere Drücke: mm QS (Quecksilbersäule), für kleinste Drücke: mm WS (Wassersäule).
1 kg/cm2 = 735,6 mm QS = 10 000 mm WS.
Es ist genau voneinander zu unterscheiden: 1. Über- bzw. Unterdrück, 2. Differenzdruck (= Druckgefälle zwischen zwei Punkten einer Anlage), 3. Absoluter Druck (= Barometerstand + Über- bzw. Unterdrück). Ferner ist zu beachten: Die technische Atmosphäre entspricht 735,6 mm QS = 1 kg/cm2;, die physikalische Atmosphäre 760 mm QS.
Für die Druckmessung im praktischen Betrieb stehen im wesentlichen zwei grundsätzlich verschiedene Geräte zur Verfügung, nämlich Ringwaage und Federdruckmesser.
Die Ringwaage
Die Ringwaage eignet sich zur genauen Messung niedriger Drücke und Differenzdrücke bei Luft und Gasen. Kleinster praktisch ausgeführter Meßbereich etwa 0 ... 15 mm WS, größter 0 ... 6000 mm WS.
Das Ringwaage-Meßwerk (Bild 4) besteht aus einem drehbar gelagerten Hohlring, der zur Hälfte mit Flüssigkeit gefüllt ist. Der Raum über der Flüssigkeit ist durch eine Trennwand in zwei Kammern geteilt, die mit den Meßleitungen verbunden sind. Durch die Wirkung der Druckdifferenz auf die Trennwand wird ein Drehmoment am Waagering erzeugt. Der Waagering dreht sich, bis er durch das Gegen-Drehmoment des Gewichtes in die Gleichgewichtslage kommt.
Der Drehwinkel ist ein Maß für die Druckdifferenz. Soll mit der Ringwaage Über- oder Unterdrück gemessen werden, so wird der Meßdruck nur einer der Kammern zugeführt, während die andere Kammer offen nach der Atmosphäre bleibt.
Als Flüssigkeit werden bei Ringwaagen für niedrige Drücke Wasser oder in besonderen Fällen Öl usw. gewählt. Bei einem mittleren Ringdurchmesser von etwa 150 mm beträgt dann der Höchst-Meßbereich etwa 0 ... 150 mm WS, der niedrigste etwa 0 ... 15 mm WS. Bei Geräten für höhere Drucke wird das spezifisch schwerere Quecksilber verwendet; der Höchst-Meßbereich liegt bei etwa 0 ... 2000 mm WS. Werden mehrere Ringe zu einer Ringspirale verbunden, so vervielfacht sich der Höchst-Meßbereich entsprechend der Ringzahl; er beträgt z. B. bei einer Dreiringspirale mit Quecksilberfüllung etwa 6000 mm WS.
Auf die Meßgenauigkeit haben die Menge und das spezifische Gewicht der Füllflüssigkeit keinen Einfluß. Ist z. B. die Wasserfüllung zum Teil verdunstet (Bild 5), so wird nach wie vor durch den Druck P auf die Trennwand der Waagering gedreht, bis er durch das Gegengewicht in die Gleichgewichtslage kommt. Jedoch kann gegebenenfalls der obere Teil des Meßbereiches nicht mehr erfaßt werden, weil die Flüssigkeit, auf die der gleiche Druck P wirkt, vor Erreichen des Endausschlages durchgedrückt werden kann, so daß die Luft zur anderen Kammer durchströmt.
Wird die Ringwaage zur Messung von Differenzdrücken verwendet, so ist stets zu prüfen, ob der statische Druck die zulässige Höchstgrenze nicht überschreitet.
Feder-Druckmesser
sind zur Messung von Über- und Unterdrücken geeignet. Der Höchstmeßbereich liegt etwa bei 1000 kg/cm2.
Die üblichen Meßwerke sind:
Das Kapselfeder-Meßwerk (Bild 6) zur Messung kleinster Drücke und Unterdrücke, hauptsächlich von Luft und nichtaggressiven Gasen. Der Meßdruck wirkt auf die Innenwände der Kapselmembran. Die durch Druckänderung erzeugten Hubbewegungen der Kapsel sind ein Maß für den Druck.
Das Plattenfeder-Meßwerk (Bild 7) zur Messung kleinerer und größerer Drücke und Unterdrücke bei Luft, Gasen, Dampf und Flüssigkeiten. Es besteht aus einer gewellten, zwischen zwei Flanschen eingespannten Metallmembran. Die vom Meßdruck hervorgerufene Durchbiegung ist ein Maß für den Druck.
Das Rohrfeder-Meßwerk (Bild 8) zur Messung hoher und höchster Drücke bei Luft, Gasen, Dampf und Flüssigkeiten. Es besteht aus einem ringförmig gebogenen, einseitig geschlossenen Rohr. Die offene Seite zur Zuführung des Druckes ist fest eingespannt, die geschlossene beweglich. Die durch Druckänderung bewirkte Streckung der Rohrfeder ist ein Maß für den Druck.
Fernübertragung der Meßwerte
kann bei Ringwaage- und Federdruckmessern durch Elektro-Fernsender erfolgen. Dieser enthält eine Widerstandswalze, auf der sich eine mit dem Zeiger des Druckmessers mechanisch gekuppelte Schleifbürste bewegt und dadurch zwei veränderliche Stromkreise bildet. Das in beliebiger Entfernung angebrachte Kreuzspul-Empfangsgerät stellt sich ohne Verzögerung auf das Verhältnis der Teilströme ein. Näheres im Kapitel Fernübertragung von Meßwerten
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