Titel: Der Venturi-Wassermesser.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1898, Band 308 (S. 61–63)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj308/ar308022

Der Venturi-Wassermesser.

Mit Abbildung.

Nach dem Centralblatt der Bauverwaltung ist der Venturi-Wassermesser im J. 1887 von dem Civilingenieur Clemens Herschel in New York erfunden worden, der seiner Erfindung im Andenken an den italienischen Gelehrten Venturi den Namen gab. Venturi machte zuerst im J. 1796 auf die Beziehungen aufmerksam, die zwischen den Geschwindigkeiten und den Spannungen in durchströmten Röhren von zu- und abnehmendem Querschnitt bestehen. Zur Messung sehr grosser Wassermengen in weiten Rohrleitungen, wie sie bei grossen Wasserversorgungen und Bewässerungen gebraucht werden, zeigt sich die ausserordentlich |62| einfache Vorrichtung in gleichem Maasse geeignet, wie für kleine Rohrweiten und geringe Durchflussmengen, und ist neuerdings auch in Europa schon mehrfach in Anwendung gekommen.

Die Einrichtung des Wassermessers beruht auf folgender Erwägung: Die Geschwindigkeit des fliessenden Wassers entspricht der Geschwindigkeitshöhe nach dem Gesetze

.

In jedem Punkte einer geschlossenen Leitung gleicht der Unterschied zwischen dem hydrostatischen Drucke Ps, der eintritt, wenn die Strömung gehemmt wird, und dem hydraulischen P, der in der strömenden Flüssigkeit herrscht – beide in Wassersäulenhöhen gemessen – der Geschwindigkeitshöhe h, vermehrt um die dem durchlaufenen Wege entsprechende Widerstandshöhe w.

Verändert sich von einem Punkte der Rohrleitung zum anderen die Geschwindigkeit v in v1, so ändert sich dementsprechend P in P1, und es ergibt sich

vorausgesetzt, dass beide Querschnitte in einer Höhe und nahe bei einander liegen, so dass Ps und w in beiden gleich gross anzunehmen sind.

Alsdann ergibt sich, wenn man beide Gleichungen von einander abzieht,

Kennt man nun das Grössenverhältniss der beiden betrachteten Rohrquerschnitte

q = nq 1,

so ist dementsprechend

v1= nv,

und es wird aus obiger Gleichung

Textabbildung Bd. 308, S. 62

Man kann sonach aus den unmittelbar messbaren inneren Spannungen von zwei verschieden grossen Rohrquerschnitten die Geschwindigkeit und somit auch die Menge des durchfliessenden Wassers ermitteln. Zu diesem Zwecke bildet das Venturi-Rohr eine Einschnürung in der Rohrleitung, gewöhnlich auf ein Drittel des Durchmessers. Dicht vor dem Anfange der Verjüngung und an der engsten Stelle derselben befinden sich ringförmige, mit dem Innenraume des Rohres in Verbindung stehende Kammern. Die in diesen bestehenden Spannungen werden durch enge Röhrchen von Kupfer oder Blei nach dem Messwerke übertragen, wo sie auf die beiden Oberflächen von zwei Quecksilbersäulen wirken, die am Boden mit einander in Verbindung stehen (Fig. 1). Die jeweilige Stellung der beiden Quecksilberspiegel entspricht also dem Spannungsunterschiede der beiden Rohrquerschnitte und damit der wechselnden Geschwindigkeit in der Rohrleitung. Sie wird durch einen Schwimmer und elektrischen Contact auf ein Zählwerk übertragen, von dem, der Rechnung gemäss, die durch das Rohr fliessende secundliche Wassermenge entweder abgelesen werden kann oder dauernd aufgezeichnet wird. Das Zählwerk kann in einer Entfernung bis zu 300 m von der Rohrleitung aufgestellt werden. Die Erfahrung lehrt, dass der Druckhöhenverlust, den die Rohrverengung verursacht, äusserst gering ist, wenn die Verjüngung und Erweiterung des Rohres sich allmählich vollziehen. Zahlreiche, mit grosser Sorgfalt ausgeführte Versuche haben die in nachstehender Zusammenstellung angeführten Zahlen ergeben. Darin bedeutet v die Geschwindigkeit in der engsten Stelle in Meter-Secunden, h den Druckunterschied zwischen dem Eingangspunkte und der engsten Stelle des Venturi-Rohres in Meter der Wassersäule gemessen, und f den Druckhöhenunterschied zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Venturi-Rohres, das ist die Widerstandshöhe, die durch die Einschnürung verloren geht.

v = 0,75 1,50 2,80 6,10 11,70 m
h = 0,029 0,12 0,37 1,925 7,50 m
f = 0,004 0,015 0,052 0,246 0,93 m

Und zwar bleiben die Werthe von h und f gleich gross für die verschiedenen Rohrweiten von 0,26 bis 2 m, die versucht worden sind, und ändern sich nur mit den Geschwindigkeiten nach Maassgabe obiger Zusammenstellung. Bei den Versuchen hatte die engste Stelle durchweg ein Drittel des Rohrdurchmessers, also ein Neuntel des Querschnittes der Rohrleitung. Der Verlust ist danach verschwindend klein, er kann ganz vermieden werden, wenn nicht eine fortdauernde, sondern nur zeitweilige Messung der durchfliessenden Wassermengen erforderlich ist. In solchen Fällen legt man den Wassermesser in ein seitliches Umlaufrohr und sperrt das Hauptrohr zum Zwecke der Messung. Die Genauigkeit des Venturi-Messers ist durch sehr eingehende Versuche als überraschend gross erwiesen worden. Während die Durchflussgeschwindigkeiten im engsten Querschnitte zwischen 1,50 und 15 m in 1 Secunde betrugen, war der Messungsfehler niemals grosser als 6 Proc. der Wassermenge, und das Zählwerk zeigte bei 28 Versuchen mit einem 1,20 m weiten Rohre nur einen mittleren Fehler von 0,25 Proc. gegen die aus den gemessenen Spannungsunterschieden berechnete Wassermenge.

Das Venturi-Rohr ist frei von allen beweglichen Theilen im Durchflussraume und deshalb auch zur Messung unreiner Wässer besonders geeignet. Ebenso wird es für salzhaltige und andere chemische Flüssigkeiten mit Vorliebe verwandt und in solchen Fällen zuweilen in Bronze ausgeführt. Ein Zählwerk zur Messung gesättigter Salzlösung befindet sich auf den Werken der Solvay Process Company in Syracuse, N. Y., wie es in ähnlicher Anordnung auch auf den Werken derselben Gesellschaft bei Detroit, M., in Benutzung ist. Neben dem gewöhnlichen Zählwerk steht die Vorrichtung, die dazu dient, die Salzlösung von dem Werke fern zu halten. Dieses selbst ist mit Oel gefüllt. Der dem Erfinder patentirte Wassermesser |63| wird für Amerika von Builders Iron Foundry in Providence, R. I., hergestellt und ist für Europa durch George Kent, 199–201 High Holborn, London, zu beziehen. Der Preis beträgt für Rohrweiten von 31 bis 122 cm einschliesslich Zählwerk zwischen 2000 und 8000 M. Ein 70 cm weiter Venturi-Messer ist in Wien bei der neuen Wienthalleitung im Gebrauche. (Nach Eger.)

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