[* 16] Um ein
Lärmzeichen zu geben, wenn der Dampfdruck in einem
Kessel eine gewisse
Höhe erreicht, bringt
Julian
in
Basingstoke in dem Zifferblatt des den Dampfdruck angebenden Metallmanometers einen bogenförmigen, mit dem Teilkreis
des
Manometers konzentrischen
Schlitz an, in welchem sich eine mit dem
Pole einer elektrischen
Batterie zu verbindende
Kontaktschraube an der
Stelle feststellen läßt, bis zu welcher der mit dem andern Batteriepol zu verbindende, den
Druck angebende
Zeiger des
Manometers sich höchstens bewegen soll.
Berührt der Zeiger die Kontaktschraube, so wird der
Strom geschlossen und ein Läutewerk in
Bewegung gesetzt. Dieses Lärmmanometer
ist schon mehrfach auf
Schiffen verwendet worden, wo dann die Klingel in der
Kajütte des
Kapitäns,
Ingenieurs
etc. angebracht ist, so daß diese stets von einer etwa eintretenden übermäßigen Dampfdrucksteigerung
im
Kessel sofort benachrichtigt werden. Übrigens
kann statt der Lärmklingel auch eine Lärmpfeife Verwendung finden.
Zur Messung von geringen Druckdifferenzen, wie sie bei
Feuerungsanlagen,
[* 17] inGas-, Schwefelsäurefabriken
etc. vorkommen, bedient man sich mit Vorteil der Differentialmanometer. Solche sind mit verschiedenen
Füllungen von Kretz,
Seger und Arou und von
Jörgensen angegeben. Ihr Differentialmanometer stellt eine U-förmige
Röhre a
[* 18]
(Fig. 1) vor, deren senkrecht stehende
Schenkel an ihren obern
Enden Erweiterungen b tragen. Die
Schenkel sind mit zwei
verschiedenen, miteinander nicht mischbaren
Flüssigkeiten (z. B.
Öl und wässerigem
Weingeist) derart gefüllt, daß die Berührungsstelle
c der
Flüssigkeiten in den engen Teil des einen
Schenkels fällt. Es sei nun angenommen, daß beide
Flüssigkeiten ein spez. Gew.
= 1 haben und die
Schenkel in den obern Teilen, in welchen die Oberflächen der
Flüssigkeiten sich befinden,
20mal so großen
Querschnitt als in ihrem untern Teil haben.
Lastet nun auf der
Flüssigkeit in dem einen
Schenkel ein
Druck, welcher um 1
mm Wassersäule höher ist als der im andern
Schenkel
herrschende
Druck, so wird die
Flüssigkeit in ersterm sinken, in letzterm steigen, bisGleichgewicht
[* 19] hergestellt
ist, was eintritt, wenn die
Differenz der Flüssigkeitshöhen 1
mm beträgt, also, vollkommen kongruente
Schenkel vorausgesetzt,
wenn die erste Oberfläche 0,5mm gesunken, die andre 0,5mm gestiegen ist. Bei dieser
Bewegung legen die Flüssigkeitsteilchen
in den untern engen Teilen einen 20mal so großen
Weg (in senkrechter
Richtung) zurück als in den obern
Teilen von 20fachem
Querschnitt, also 20 × 0,5 = 10
mm. An dieser
Bewegung nimmt auch die sichtbare Berührungsstelle c der
beiden
Flüssigkeiten teil, sie schreitet also um 10
mm vor und bringt so die vorhandene Druckdifferenz in zehnfach vergrößertem
Maßstab zur
Anschauung.
Die Anwendung zweier
Flüssigkeiten von genau gleichem spezifischen
Gewicht empfiehlt sich indessen nicht,
weil dann an der Berührungsstelle leicht Teile der einen
Flüssigkeit in der andern schwimmen und eine genaue Ablesung verhindern.
Diesem Übelstand wird dadurch abgeholfen, daß man die eine
Flüssigkeit ein wenig schwerer als die andre wählt. Dann wird
allerdings die
Vervielfältigung der Druckhöhendifferenz des
Ausschlags durch das
Instrument verringert.
König, der sich mit der Verbesserung der Differentialmanometer beschäftigt hat, findet durch Rechnung und
Versuche, daß,
während die
Vervielfältigung der Druckhöhe bei Verwendung gleichschwerer
Flüssigkeiten genau proportional dem Querschnittsverhältnis
ist, sie bei Verwendung ungleich schwerer
Flüssigkeiten nur ein ganz bestimmtesMaß, und auch dies nur
dann erreichen kann, wenn der größere Rohrquerschnitt unendlich groß wird. So ist es z. B.
mit zwei
Flüssigkeiten vom spezifischen
Gewicht 0,9 und 0,8 nicht mehr möglich, eine zwölffache Vergrößerung
des
Ausschlags zu erzielen, die äußerste
Grenze ist vielmehr 10, und selbst diese ist praktisch nicht erreichbar,
weil man die weiten Rohrteile nicht unendlich weit machen kann.
Übrigens ist die
Grenze des
Ausschlags nicht von den spezifischen
Gewichten der einzelnen
Flüssigkeiten, sondern nur von deren
Differenz abhängig. Zur Erzielung eines einigermaßen erheblichen
Ausschlags, selbst bei geringer
Differenz der spezifischen
Gewichte der beiden
Flüssigkeiten, ist ein ziemlich großes
Verhältnis der Rohrquerschnitte erforderlich.
Sind z. B. die spez. Gew. = 0,9
und 0,86, also die
Differenz nur 0,04, so muß für einen zehnfach vergrößerten
Ausschlag der
Querschnitt der weitern Rohrteile
beinahe 30mal so groß werden wie der der engern, bei einer
Differenz der spez. Gew. von 0,07 aber gar ziemlich
60mal so groß. Der
Gedanke lag daher nahe, den
Maßstab für die Ablesung dadurch zu vergrößern, daß
man nicht nur die Steigung der
Flüssigkeiten im einen, sondern
[* 18]
^[Abb.: Fig. 1. Differentialmanometer mit einer Trennungsfläche.]
¶