DE2123375A1 - Meßeinrichtung zur Bestimmung des Gasgehalts von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH ⁸⁰³⁴ buJmVns^^e"»"⁰"" *°-l.^{Mai 19?1}

PATENTANWALT telefon, (München, 84

TELEGRAMMADRESSE: PATENDLICH MÜNCHEN

CABLE ADDRESS: PATENDLICH MUNICH

Meine Akte: S-2742

Anmelder: Sybron Corporation, 1100 Midtown Tower, Rochester, New York 14604, USA

Meßeinrichtung zur Bestimmung des Gasgehalts von Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Bestimmung des Gasgehalts von Flüssigkeiten, insbesondere des Gehalts von Getränken an Kohlendioxyd.

In der Getränkeindustrie fand bisher die Flaschenmethode zur Messung des C02-Gehalts von Bier oder dergleichen Getränken Verwendung. Bei diesem Verfahren wird eine Flasche oder ein entsprechender Behälter mit einem Manometer und einem Thermometer versehen, mit dem Getränk teilweise gefüllt, abgedichtet und geschüttelt. Dann werden Druck und Temperatur gemessen. Ein sogenanntes Zahm-Diagramm, welches ein Phasendiagramm für die Gleichgewichtsmischungen des betreffenden Getränks und C02 ist, beinhaltet die Abhängigkeit des C02-Gehalts von Druck und Temperatur, weshalb damit der C02-Gehalts festgestellt werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, dieses bekannte Verfahren zu verbessern und eine Meßeinrichtung anzugeben, die eine kontinuierliche Messung und Überwachung des C02-Gehalts von Getränken ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird eine Flüssigkeitsströmung in einer

1098A8/17Ö2

Leitung von einem Saturationsapparat für C02 zu einer Abfüllmaschine oder einer sonstigen Einrichtung dieser Art durch eine Pumpe an einer Stelle in der Leitung abgezweigt, wo der CO2-Gehalt so groß ist, wie er in der angeschlossenen Einrichtung erhalten wird. Der Eingang und der Ausgang der Pumpe sind so angeschlossen, daß eine Teilströmung durch die Pumpe hindurchtritt, welche Pumpe praktisch kontinuierlich betrieben werden kann. Periodisch werden der Eingang und der Ausgang der Pumpe gleichzeitig von der Leitung abgeschaltet. Die Pumpe arbeitet weiter, wobei eine gewisse Flüssigkeitsmenge in der Pumpe eingeschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Pumpe vollständig mit der Flüssigkeit ausgefüllt, woraufhin ein Dampfraum für die Flüssigkeit in der Pumpe vorgesehen wird. Durch die Pumpwirkung wird die Flüssigkeit durchmischt, so daß C02 aus der Flüssigkeit in den Dampfraum in der Pumpe austritt. Nach der Fortsetzung der Wirkungsweise,der Pumpe für einen solchen Zeitraum, der dazu erforderlich ist, einen Gleichgewichtszustand mit dem Dampfraum herzustellen, erfolgt eine Messung des Dampfdrucks und der Temperatur des Inhalts der Pumpe, so daß der CO2-Gehalt der Flüssigkeit aus einem Zahm-Diagramm abgelesen werden kann oder aus einer Gleichung berechnet werden kann, die von den Gasgesetzen abgeleitet ist. Der Einlaß und der Auslaß der Pumpe können dann wieder mit der Leitung verbunden werden, um den Inhalt der Pumpe in die Leitung zurückzuleiten. Gewöhnlich gelangt das freigesetzte C02 wieder in Lösung und der frühere Inhalt der Pumpe gelangt wieder in die Abfüllmaschine oder die sonstige angeschlossene Einrichtung. Der Dampf wird vollständig aus der Pumpe entfernt, bevor eine neue Probe in der Pumpe eingeschlossen wird.

Bei einer Einrichtung gemäß der Erfindung wird die Pumpe von der Leitung durch eine Ventileinrichtung abgeschlossen, die gleichzeitig den Eingang und Ausgang der Pumpe mit einer Kammer verbindet, welche ein vorherbestimmtes Volumen zu dem Pumpenvolumen zufügt. Vor dem Abschließen wird das Innenvolumen der Pumpe vollständig mit der Flüssigkeit ausgefüllt, wobei praktisch kein freies C02 vorhanden ist. Die Kammer erhöht jedoch das Innenvolumen der Pumpe um einen gewissen freien Raum, so daß während der Durchmischung des ursprünglichen Flüssigkeitsvolumens das effektive Innenvolumen der Pumpe nicht größer als das ursprüngliche Flüssig-

109848/1782

Ice its volumen ist, weshalb das zusätzliche Volumen durch freigesetztes CO2 (und andere aus der Flüssigkeit/ wie Wasserdämpfe) ausgefüllt wird.

Vorzugsweise wird diese Kammer durch eine durch Druck bewegliche Wand gebildet, beispielsweise durch eine Membran oder einen Kolben, welche durch den Dampfdruck bewegt wird, der durch die eingeschlossene Flüssigkeit erzeugt wird, wodurch das erwähnte Kammervolumen gebildet wird. Um eine komplizierte Berechnung durch Änderung des Kammervolumens zu vermeiden, erfolgt immer eine solche Deformation der Wand, die zu demselben Kammervolumen führt.

Da die Deformation durch den Druck auf das druckempfindliche Element erzeugt wird, kann dieses auf Grund des C02-Drucks eine Kraft ausüben. Gemäß der Erfindung ist diese Kraft ausgeglichen, wenn die Deformation ein vorgegebenes Kammervolumen erreicht hat. Deshalb ist die abgleichende Gegenkraft ein Maß des Drucks, der durch die Gase und Dämpfe der eingeschlossenen Flüssigkeit ausgeübt wird.

Die Kammer ist durch einen Hohlraum in einem starren Körper begrenzt, welcher durch die durch Druck bewegliche Wand begrenzt ist. Bis etwa zu dem Zeitpunkt, wenn die Pumpe von der Leitung abgeschaltet wird, liefert der Hohlraum kein Volumen zu den Eingangs- und Ausgangs-Anschlüssen der Pumpe. Ventile in diesen Verbindungen werden betätigt, um gleichzeitig ein anfängliches vorherbestimmtes Hohlraumvolumen zu schaffen, das mit Flüssigkeit ausgefüllt wird, während nach der Ausbildung des anfänglichen Hohlraumvolumens keine Verbindung mit der Leitung mehr vorhanden ist. Der Dampfdruck der umgewälzten eingeschlossenen Flüssigkeit drückt die Wand heraus, so daß das Volumen des Hohlraums weiter erhöht wird. Wenn sich die Wand um ein vorherbestimmtes Ausmaß bewegt hat, wird äußerer Druck in einem solchen Ausmaß ausgeübt, daß eine weitere Bewegung nach außen verhindert wird. Die Größe des äußeren Drucks ist dann ein Maß des Drucks, welcher die Wand des Hohlraums nach außen drückt, und deshalb ein Maß des Drucks der Probe, die nun eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas ist.

Zusammenfassend wird deshalb bei einer Meßeinrichtung gemäß der Erfindung von einer Pumpe Flüssigkeit aus einer Leitung abgezogen und wieder in die Leitung zurückgepumpt. Periodisch wird

109848/1782

die Verbindung der Pumpe mit der Leitung abgeschaltet, wobei eine Probe der C02 enthaltenden Flüssigkeit in der Pumpe eingeschlossen wird, welche diese Flüssigkeit umwälzt, wodurch ein C02 enthaltender Dampfraum gebildet wird. Die Umwälzung bewirkt gegebenenfalls, daß die Probe zu einer im Gleichgewicht stehenden Mischung von freiem C02 und gelöstem C02 wird. Messung von Druck und Temperatur dieser Gleichgewichtsmischung ermöglichen eine Berechnung des CO2-Gehalts. Diese Berechnung kann automatisch durchgeführt werden, und zur automatischen Steuerung des Zusatzes von C02 in die Flüssigkeit Verwendung finden.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Meßeinrichtung gemäß der Erfindung?

Fig. 3 und 4 eine abgewandelte Ausführungsform des Ausführungsbeispiels in den Fig. 1 und 2, wobei der Dampfraum durch eine Kolbenzylindereinheit gegeben ist;

Fig. 5/6 und 7 Schnittansichten durch eine Einrichtung entsprechend dem in den Fig. 3 und 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel? und

Fig. 8 ein gegenüber den Fig. 5, 6 und 7 abgewandeltes Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 wird durch die Leitung P in Pfeilrichtung eine Flüssigkeit hindurchgeleitet, welche darin gelöstes Gas enthält. Die Flüssigkeit füllt den Innenraum des dargestellten Teils der Leitung vollständig aus. Normalerweise kommt die Flüssigkeit von einerVorrichtung, in welcher Gas unter Druck in die Flüssigkeit eingeleitet wird, welche dann unter Druck durch die Leitung zu Behältern gefördert wird, beispielsweise zu Fässern, Flaschen oder Dosen. Die Anwendbarkeit der Erfindung ist jedoch nicht entscheidend davon abhängig, wie die gashaltige Flüssigkeit hergestellt wird oder welchem Verwendungszweck sie schließlich zugeführt wird, da diese Umstände keinen entscheidenden Einfluß auf die Meßeinrichtung gemäß der Erfindung haben.

Die Leitungen 1 und 2 stellen eine Verbindung zwischen der Leitung P und den Ventilen 3 und 4 her. Die Leitungen 5 und 6 verbinden die Ventile 3 und 4 mit einer Kammer 7, in welcher ein Flü-

109848/1782

gelrad 8 angeordnet ist.

Eine Leitung 9 verbindet die Kammer7 mit einem Ventil 10. Eine Leitung 11 verbindet das Ventil 10 und die Kammer 12.

Jedes der Ventile 3, 4 und 10 kann zwei Zustände einnehmen. In einem Zustand ist es offen_/ so daß Flüssigkeit durch die Verbindungsleitungen weitergeleitet wird. In dem anderen Zustand sind dagegen die an die Ventile angeschlossenen Leitungen geschlossen.

In Fig. 1 sind die Ventile 3 und 4 geöffnet, während das Ventil 10 geschlossen ist. In Fig. 2 sind dagegen die Ventile 3 und

4 geschlossen/ während das Ventil 10 geöffnet ist.

In Fig. 1 steht der Innenraum der Kammer 7 mit dem Innenraum der Leitung P in Verbindung. Die Innenräume der Kammern 7 und 12 sind jedoch voneinander getrennt. In Fig. 2 sind die Verhältnisse deshalb gerade umgekehrt.

Bei der Durchführung einer Messung wird die Meßeinrichtung aufeinanderfolgend in den Zustand gebracht, der in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Bei dem Fig. 1 entsprechenden Zustand ist der Innenraum der Kammer 12 leer. Das Flügelrad 8, das durch nicht dargestellte Einrichtungen angetrieben wird, erzeugt jedoch ein Druckgefälle zwischen den Stellen A und B in dem Innenraum der Kammer. Die Stellen A und B sind als die Bereiche dargestellt, in denen die Leitungen

5 und 6 mit dem Innenraum der Kammer 7 in Verbindung stehen. Dieses Druckgefälle zieht Flüssigkeit aus der Leitung P in die Kammer 7 und drückt diese Flüssigkeit aus der Kammer 7 in die Leitung. Im Hinblick auf die Strömungsrichtung in der Leitung P ist zweckmäßig, die Stelle A so vorzusehen, daß die Flüssigkeit in die Kammer 7 eintritt, während an der Stelle B die Flüssigkeit aus der Kammer zurück in die Leitung gedrückt wird. Es wird also bei diesem ersten Zustand der Arbeitsweise die gasförmige Flüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt, der durch die Leitung P, die Leitung 1, das Ventil 3, die Leitung 5, die Kammer 7_f die Leitung 6, das Ventil 4 und die Leitungen 2 gegeben ist, und zwar in einer der Numerierung dieser Teile des geschlossenen Kreislaufs

109843/1782

entsprechenden Richtung. Die Kammer 7 und das Flügelrad 8 bilden deshalb eine Pumpe, deren Eingang an der Stelle A vorgesehen ist, wo ein verhältnismäßig niedriger Druck vorhanden ist. Der Auslaß ist an der Stelle B vorgesehen, wo ein verhältnismäßig hoher Druck vorhanden ist. Die betreffenden Verhältnisse werden durch die Wirkung des Flügelrads 8 auf die Flüssigkeit in der Kammer 7 verursacht.

' Der gesamte Innenraum des beschriebenen geschlossenen Kreislaufs ist vollständig mit der gashaltigen Flüssigkeit ausgefüllt, so daß also keine Blasen oder Dampfräume vorhanden sind. Da diese Flüssigkeit zuerst der Leitung P entnommen wird und dann wieder in diese zurückgeführt wird, da der geschlossene Kreislauf vollständig mit Flüssigkeit ausgefüllt ist, da die Strömung in der angegebenen Richtung kontinuierlich ist, und weil das Flügelrad kontinuierlich angetrieben wird, um die Flüssigkeit umzuwälzen, hat also in jedem Augenblick die Flüssigkeit in dem Innenraum der Kammer 7 denselben Gasgehalt wie die Flüssigkeit in dem Innenraum des dargestellten Teils der Leitung P. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Zustand kann deshalb zu jedem Zeitpunkt eine Bestimmung der Eigenschaften der gashaltigen Flüssigkeit in der Leitung P erfolgen.

Um den Gasgehalt zu prüfen, wird die Einrichtung in den in Fig. 2 dargestellten Zustand gebracht. In diesem zweiten Zustand rotiert das Flügelrad 8 weiterhin, so daß mit der Ausnahme die gleichen Verhältnisse vorliegen, daß die Ventile 3, 4 und 10 umgeschaltet sind. Deshalb steht der Innenraum der Kammer 7 mit dem Innenraum der Kammer 12 in Verbindung, welche vorher leer war. Im Idealfall würde dies einen evakuierten Raum ohne Dampfdruck bedeuten. Zu Zwecken der Erläuterung ist jedoch lediglich die Annahme erforderlich, daß der Druck in der Kammer 12 vor dem Öffnen des Ventils bekannt ist und kleiner als der Dampfdruck ist, der auftreten könnte, wenn bei vollständiger Evakuierung das Ventil 10 geöffnet würde.

Das Flügelrad 8 ist eine Einrichtung, welche mechanische Kräfte auf die Flüssigkeit in der Kammer 8 ausübt. In Fig. 1 fördern diese Kräfte die Flüssigkeit durch die Kammer, so daß ein Abfluß an der Stelle B und ein Zufluß an der Stelle A erfolgen.

109848/1782

Wegen der vollständigen Ausfüllung mit Flüssigkeit bei dem in Fig. 1 dargestellten Zustand können diese Kräfte keine Gasbläschen oder Dampfräume in der Flüssigkeit verursachen.

In Fig. 2 bewegen jedoch diese Kräfte die Flüssigkeit in der Kammer 7 weiterhin, während die eingeschlossene Flüssigkeit nicht austreten kann_# während nun der "leere" Innenraum in der Kammer 12 vorhanden ist. Durch die Rührwirkung des Flügelrads 8 tritt nicht nur der Dampfdruck der Flüssigkeit in der Kammer 12 auf, sondern auch der Dampfdruck des gelösten und freigesetzten Gases, wodurch eine Gas-Flüssigkeitsmischung gebildet wird, die schnell in ein Gleichgewicht von Druck und Temperatur hinsichtlich ihrer Komponenten sowie der umgebenden Komponenten der Pumpe und Kammer gelangt.

Wenn die Flüssigkeit C02 enthält und abgefüllt wird, dann bilden die Kammer 7 und 12 in Fig. 2. eine gefüllte Flasche üblicher Art, wobei die Kammer 7 den Körper der Flasche und die Kammer 12 den Dampfraum im Flaschenhals darstellt. Da das Flügelrad 8 wirksam ist, wird die Flasche im Ergebnis geschüttelt. Deshalb kann insoweit in an sich bekannter Weise unter Verwendung des eingangs genannten Diagramms der CO2-Gehalt mit einer Meßeinrichtung gemäß der Erfindung festgestellt werden.

Im Gegensatz zu der bekannten Messung in der Flasche, bei der die Flasche geschüttelt werden muß, kann die Vorrichtung in den Fig. 1 und 2 praktisch sofort dazu Verwendung finden, einen rieuen "Flascheninhalt" durchzuschütteln. Es müssen lediglich die Ventile 3, 4 und 10 in den Zustand in Fig. 1 zurückgeschaltet werden (wobei der Innenraum der Kammer 12 entsprechend dem Zustand inFig. 1 geleert wird, beispielsweise, indem die Kammer'12 mit einer Vakuumpumpe verbunden wird, nachdem das Ventil 10 verschlossen wird). Bei dem Zustand in Fig. 1 geht das freigesetzte Gas wieder in Lösung (und gelangt auf den Leitungsdruck) und die Flüssigkeit in der Kammer 7 gelangt in die Leitung P zurück, wo sie zu ihrem Verwendungsort weiterbefördert wird. Da nun Flüssigkeit, die sich vorher in Strömungsrichtung vor der Pumpe befand, in die Pumpe eintritt, kann nun der Zustand entsprechend Fig. 2 erneut hergestellt und eine neue Messung durchgeführt werden.

Die Häufigkeit des Auftretens des Zustande in Fig. 2 ist da-

109848/1782

durch begrenzt, wie lang dieser beibehalten werden muß, um die Druck- und Temperaturmessung durchzuführen, und wie lange der Zustand von Fig. 1 beibehalten werden muß, nach dem auf Fig. 2 folgenden Zustand, damit gewährleistet ist, daß die Flüssigkeit in die Leitung P zurückgedrückt ist und durch Flüssigkeit ersetzt wird, welche genau den Gasgehalt der Flüssigkeit aufweist, die zu dem dargestellten Teil der Leitung P fließt.

Bei Durchführung der Messung bei dem in Fig. 2 dargestellten Zustand muß die Flüssigkeit lange genug gehalten werden, bis das freigesetzte Gas, das gelöste Gas, der Dampf der Flüssigkeit und die flüssige Phase in einen Gleichgewichtszustand gelangen. Die erforderliche Zeit kann minimal gehalten werden, wenn das gesamte Volumen in den Kammern 7 und 12, den Leitungen 2, 6, 9 und 11 und dem Ventil IO klein gehalten werden, und wenn das Gesamtvolumen der Kammer 7, der Leitungen 9 und 11 und des Ventils 10 klein im Vergleich zu dem genannten Volumen ist. Das Flügelrad 8, die Kammer 7 und die Leitungen 5, 6 und 9 sollten so ausgebildet sein, daß die Wirkung des Flügelrads 8 bei jeder Durchführung des Meßzyklus das entsprechende Volumen vollständig entleert und wieder vollständig mit Flüssigkeit ausfüllt.

Die Zeitdauer dieser genannten Meßfolge kann auch dadurch verringert werden, daß Meßgeräte zur D_ruck- und Temperaturmessung Verwendung finden, die automatisch die Berechnung durchführen, welche der Bestimmung des Gasgehalts entspricht, die sonst mit Hilfe des erwähnten Diagramms durchgeführt wird.

Die Kammer 7 und das Flügelrad 8 können Bestandteile üblicher Pumpen sein, solange an diesen eine Verbindung entsprechend der Leitung 9 vorgesehen werden kann, um einen Austritt von Dampf und Gas aus der Flüssigkeit zu ermöglichen, die in der Pumpe in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand eingefangen ist, und um die Flüssigkeit so umzurühren, daß das gewünschte Phasengleichgewicht erzeugt wird.

Vorzugsweise (und wie durch das Flügelrad 8 angedeutet ist) findet eine Zentrifugalpumpe Verwendung. Derartige Pumpen sind sehr einfach und können so ausgebildet werden, daß ihr Flügelrad so viel von dem Raum in der Pumpe einnimmt, wie erwünscht ist, und können durch einen Motor angetrieben werden, der magnetisch mit

109848/1782

dem Impeller gekoppelt ist, so daß der Innenraum der Pumpe vollständig von den äußeren Räumen isoliert ist, und die Ventile 3, 4 und 10 betätigt werden können, um einen Eintritt von Flüssigkeit und/eder einen Austritt zu/oder dem Innenraum der Pumpe zu ermöglichen, welcher durch den Innenraum der Kammer 7 gegeben ist.

Die Vorteile einer Pumpe sind, daß sie eine Flüssigkeitsprobe herausholt, schüttelt, ausstößt und zu der Leitung P durch die Pumpwirkung zurückführt, wenn die Betätigung der Ventile 3, 4 und 10 erfolgt. Bei der Arbeitsweise bestehen keine kritischen Probleme, solange die Pumpe stark genug pumpt, um die alte Flüssigkeitsprobe in die Leitung zurückzuführen. Dies ist nicht sehr schwierig, besonders wenn wie bei dem Ausführungsbeispiel in den g Fig. 1 und 2 der Auslaß der Pumpe in Strömungsrichtung kurz hinter dem Einlaß vorgesehen ist. In der Praxis kann die Pumpe die Probe praktisch zu derselben Stelle zurückführen, von der sie entnommen wurde. Normalerweise ist die Strömung aus der Leitung zu der Kammer 7 so klein im Vergleich zu der Hauptströmung durch die Leitung, daß keine Gefahr der Verseuchung von frischen Proben mit alten Proben besteht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Kammer 12 ferner als veränderliche Kammer ausgebildet, deren Volumen praktisch von oder auf einen Wert Null geändert werden kann.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispxel wird die Kammer durch einen Zylinder 13 gebildet, in dem ein Kolben 14 an- Jj geordnet ist. Über die Kolbenstange 16 kann der Kolben in verschiedenen Lagen in dem Zylinder angeordnet werden. Die Unterseite des Zylinders ist einfach die Oberseite der Kammer I₁ während die Leitung 9 praktisch nur eine Durchflußöffnung 15 durch die Oberseite der Kammer 7 ist. In Fig. 3 liegt der Kolben 14 auf dem Boden des Zylinders 13 auf, so daß praktisch kein Restvolumen vorhanden ist. Dies entspricht dem Zustand in Fig. 1, wenn der Innenraum der Kammer 12 vollständig evakuiert ist. Im Ergebnis wirkt der Kolben 14 wie das Ventil 10, was ja die Durchflußöffnung 15 abschließt. Bei diesem Zustand ist deshalb tatsächlich kein Restvolumen in dem Zylinder 13 vorhanden.

In Fig. 4 ist der Kolben 14 vollständig zur Oberseite des Zylinders 13 hochgezogen. Jetzt entspricht der Zylinder 13 genau

109848/1782

der vollständig evakuierten Kammer 12, obwohl tatsächlich keine Evakuierung auftritt, weil Gas und Dampf von der Flüssigkeit in der Kammer 7 eintreten.

Die Anwendbarkeit der Einrichtungen in den Fig. 3 und 4 auf die Fig. 1 und 2 ist offensichtlich. Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 werden die Kammer 12, das Ventil 10 und die Leitungen 9, 10 und 11 von Fig. 1 durch den Zylinder 13 und den Kolben 14 ersetzt. Der durch Fig. 1 gekennzeichnete Betriebszustand wird durch den Anschluß eines Restvolumens Null an der •Oberseite der Kammer 7 durchgeführt.

Ferner ersetzt die Kolbenzylindereinheit in Fig. 4 die Kammer 12, das Ventil 10 und die Leitungen 9, 10 und 11 in Fig. 2. Der in Fig. 2 dargestellte Betriebszustand wird deshalb so hergestellt, daß entsprechende Verhältnisse wie bei der vollständig evakuierten Kammer 12 vorliegen, die an der Oberseite der Kammer 7 mit deren Innenraum in Verbindung steht.

Der Kolben 14 wird nicht von der Unterseite des Zylinders 13 zu dessen Oberseite bewegt, bevor die Ventile 3 und 4 geschlossen sind, da sonst Flüssigkeit in den Zylinder gedrückt würde. Wenn die Ventile 3 und 4 geschlossen sind, wird jedoch der Kolben 13 zu der Oberseite des Zylinders 14 bewegt, wodurch ein Dampfraum hergestellt wird, der schnell in ein Gleichgewicht mit einer Mischung von Flüssigkeit, Dampf und Gas gelangt, welches durch die Wirkung des Flügelraums 8 freigesetzt wurde, sowie durch die Druckerniedrigung, welche durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 13 bedingt ist. Der Kolben liegt abdichtend an der Seitenwand des Zylinders an.

Bei dem Zustand entsprechend den Fig. 1 und 3 sind die Ventile 3 und 4 geöffnet und der Kolben 14 wird dann nach unten zu dem Boden des Zylinders 13 verschoben. Das Flügelrad drückt die alte Probe zurück in die Leitung, zusammen mit dem freigesetzten Gas, welches wieder in Lösung gelangt. In Kürze wird die Kammer 7 vollständig mit einer neuen Probe ausgefüllt, so daß der Zustand entsprechend den Fig. 2 und 4 erneut hergestellt werden kann.

Praktische Ausführungsbeispiele der Erfindung entsprechen vorzugsweise dem Ausführungsbeispiel in den Fig. 3 und 4. Ein derar-

109848/1782

tiges Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt. Die maßgebliche Darstellung entspricht etwa 3/4 der tatsächlichen Größe. Konstruktive Einzelheiten wie Klemmringe, Flanschen und Bolzen sind jedoch der Übersichtlichkeit halber weggelassen.

Die Ventile 30 und 40 in Fig. 5 entsprechen den Ventilen 3 und 4 in den anderen Figuren. Das Ventil 30 ist in einer Kammer 31 in einem Körper 20 angeordnet, welcher eine entsprechende Kammer 41 aufweist, in der das Ventil 40 angeordnet ist. Das untere Ende des Körpers 20 ist eben und verläuft parallel zu dem ebenen oberen Ende eines Körpers 140, welcher dem Kolben 14 entspricht. Eine Membran 140 aus Gummi oder einem anderen undurchlässigen flexiblen Material mit gleichförmiger Dicke trennt die beiden Körper. ä

Zylindrische Bohrungen 32 und 42 stehen am einen Ende mit den Kammern 31 bzw. 41 in Verbindung und sind am anderen Ende durch die Membran 141 begrenzt.

Druckfedern 33 und 43 in den Kammern 31 bzw. 41 drücken die Ventile 30 und 40 nach unten. Die Ventile 30 und 40 haben Schäfte 34 bzw. 44, die daran befestigt sind. Die unteren Enden der Schäfte sitzen auf der Membran 141. Die Schäfte sind lang genug, um den konischen unteren Umfang der Ventile von den scharfkantigen kreisförmigen Öffnungen getrennt zu halten, welche durch die Verbindungen der Bohrungen 3 2 und 42 mit den Kammern 31 bzw. 41 gebildet sind.

Die oberen Teile der Kammern 31 und 41 tragen Leitungen 3 5 " bzw. 45, um die Kammern 31 und 41 an eine Leitung P wie bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel anzuschließen, welche Leitungen den Leitungen 1 bzw. 2 entsprechen. Bei der dargestellten Lage der Ventile wird ein solcher Spielraum vorgesehen, daß Flüssigkeit frei durchtreten kann, durch die Kammern 31 und 41, zwischen der Leitung 3 5 und der Bohrung 32 und zwischen der Leitung 45 bzw. der Bohrung 42.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Schäfte 34 und 44 flach ausgebildet und mit Durchtrittsöffnungen 36 und 46 versehen. Die Schäfte können aus zylindrischen Werkstücken hergestellt sein, die genau in die betreffenden Bohrungen passen, die spanabhebend bearbeitet werden, damit Flüssigkeit zu allen Teilen

109848/1782

der Bohrungen über die Durchtrittsöffnungen 36 und 46 gelangen kann. Die Schäfte sind trotzdem dick genug, damit die zylindrischen Oberflächen eine freie Bewegung in den Bohrungen gestatten,. ohne daß sie in der dargestellten Lage eingeklemmt sind oder einfressen.

Der Körper 20 hat Bohrungen 37 und 47 (Fig. 7), die mit Bohrungen 3 2 bzw. 42 in Verbindung stehen und mehr oder weniger den Leitungen 5 und 6 in den vorhergehenden Figuren entsprechen. Entsprechend Fig. 7 ist jedoch eine Zentrifugalpumpe 80 mit ihrem Einlaß 81 und ihrem Auslaß 82 über die Leitungen 83 und 84 mit den Bohrungen.37 bzw. 47 verbunden. Das Flügelrad 85 der Pumpe 80 entspricht dem Flügelrad 8 der früheren Figuren.

Bei dieser Anordnung ist im Ergebnis der Raum im Gehäuse 7 der früheren Figuren in drei Teile unterteilt, obwohl kein funktionsmäßiger Unterschied für die drei Teile besteht, da das Volumen der Bohrung 32, das Volumen der Bohrung 42 und das Volumen der Pumpe 80 immer in Verbindung steht, so daß die Flüssigkeit durch das kombinierte Volumen der drei Teile frei umgewälzt werden kann. Die konstruktive Ausbildung ermöglicht jedoch eine automatische Arbeitsweise der Ventile 30 und 40, im Gegensatz zu der manuellen Betätigung der Ventile 1 und 2 in den früheren Figuren.

Wenn der Körper 140 von der in Fig. 5 dargestellten Lage nach unten bewegt wird, drücken die Federn 33 und 43 die Ventile nach unten. Diese Lage muß durch eine geeignete Einrichtung beibehalten werden, bis eine Messung durchgeführt werden soll. Vorzugsweise erfolgt dies derart, daß auch eine Vorkehrung für eine Messung des Drucks des freigesetzten Gases getroffen ist, wie später noch näher erläutert werden soll. Die Einrichtung in den Figuren 5, 6 und 7 befindet sich in einem Fig. 4 entsprechenden Zustand.

Der Körper 140 wird durch Luftdruck in der Lage gehalten. Der Körper 130 ist aus drei Teilen 127, 128 und 129 zusammengesetzt und trägt eine Membran 131 zur Begrenzung einer Kammer mit veränderlichem Volumen. Die Membran 131 ist wie die Membran 141 ausgebildet, hat aber eine größere Flächengröße und fluchtet mit der Unterseite des Körpers 140. Über eine Entlüftungsöffnung 142 kann eine Entlüftung erfolgen.

10 9848/1782 ,:

Wegen der Membranen bilden die Körper 130 und 140 eine Kolbenzylindereinheit entsprechend derjenigen in den Figuren 3 und 4, jedoch mit der Ausnahme, daß entsprechend Fig. 5 ein Differenzeffekt auf Grund der unterschiedlichen Größe der gegenüberliegenden Seiten des Kolbens auftritt. Es ist zu bemerken, daß dieser Effekt nicht wesentlich ist. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß die tatsächliche Einrichtung entsprechend den Fig. 5, 6 und im allgemeinen unter Verhältnissen benutzt wird, bei denen der Druck auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens eine solche Höhe hat, daß der Druck unter dem Kolben auf einer größeren Arbeitsfläche wirksam sein kann, als der Druck aufdie Oberseite des Kolbens. Deshalb würde die Membran 141 allein ausreichen, wenn sie ä mit einem starren, daran befestigten zentralen Teil (im Ergebnis der obere Teil des Körpers 130) versehen ist.

Jedenfalls ist der Raum in dem Körper 130 und unter den Membranen 131 über Leitungen 132, 133 und 134 mit einem Erzeuger

2 für Luftdruck verbunden. Der Luftdruck kann etwa 1,4 kg/cm (20 psi) betragen. Die Druckluft wird filtriert und reguliert, wie dies bei pneumatischen Einrichtungen üblich ist. Eine Verbindung des Körpers 130 zu der Atmosphäre besteht über ein Ventil 136. Eine Verbindung zu einem pneumatischen Instrument I besteht über ein Ventil 137.

Gewöhnlich enthält das Instrument I, welches ein Manometer, ein druckbetätigte Steuereinrichtung oder ein Registriergerät sein % kann, einen Balg 50, der durch eine Feder 51 zusammengedrückt wird, so daß ein Maß des Unterschieds zwischen dem Druck innerhalb des Balgs und dem Druck außerhalb des Balgs durch das Ausmaß gegeben ist, in dem der Balg zusammengedrückt wird.

Es sei angenommen, daß eine Messung des Drucks des freigesetzten Gases vorher erfolgte, und daß dann das Ventil 137 in der dargestellten Weise geschlossen ist, wobei die Zusammendrückung des Balgs 5O ein Maß für diesen Druck ist. Ein mit dem Balg verbundenes Gestänge 52 betätigt irgendein Element des Mechanismus M zur Bewegung eines Zeigers, zur Einstellung eines Steuerventils und/oder einer sonstigen Einrichtung, so daß die Arbeitsweise des Mechanismus M den Druck in dem Balg 50 widergibt. Da das Ventil 136 in Fig. 6 ebenfalls geschlossen ist, liegt

10984 8/1782

der volle Druck an der Membran 131. Die Leitungen 32 und 42 sind mit der Quelle P verbunden, aber dadurch soll nicht genügend Druck auf die Oberseite der Membran 141 ausgeübt werden,' um den Druck daran zu hindern, den Körper 140 in der in Fig. 5 dargestellten Lage zu halten.

Wie dargestellt ist, steht die Leitung 133 in Verbindung mit dem Raum unter der Membran 131 über eine Düse 138. Die Düse ragt etwas über die Bodenfläche des Zwischenraums in dem Körper 130 vor, so daß beim Herabdrücken des Körpers 140 die Öffnung der Düse abgedichtet wird, weil die Membran 131 gegen die obere Öffnung der Düse drückt.

Um den Körper· 140 abzusenken, wird das Ventil 136 geöffnet, so daß Luft durch die Düse 138 und die Leitung 133 in die Atmosphäre austreten kann. Die Düse, das Ventil und die Leitung sind so bemessen, daß die Luft unter der Membran mehr oder weniger schnell in die Atmosphäre austreten kann. Wenn der Körper 140 herabbewegt wird, schließt er die Düse mit der Membran 131 nicht vollständig ab, wefl. bei der Annäherung der Membran auf Bruchteile eines Millimeters zu der Düsenöffnung ein Widerstand für die Luftströmung durch die Düsenöffnung entgegengesetzt wird. Wenn dies auftritt, beginnt der Druck unter der Membran wieder anzusteigen, der vorher beträchtlich unter dem wirksamen Druck gefallen ist, weil ein freier Austritt durch die Düse erfolgte.

Schließlich (mehr oder weniger schnell) stellt sich der Körper 140 gerade in einer solchen Lage ein, daß der Luftaustritt gerade mit einer solchen Rate erfolgt, welche erforderlich ist, um den Druck unter der Membran auf einer Höhe zu halten, bei welcher die obere Kraft auf Grund des Drucks auf den Körper 140 gerade gleich der nach unten gerichteten Kraft auf Grund des Drucks auf den Körper 140 ist (vermehrt oder vermindert um andere Kräfte, die auf Grund des Gewichts von Teilen oder dergleichen Gründen auftreten können, aber als Konstante in j.edem gegebenen Fall betrachtet werden können).

Zu diesem Zeitpunkt kann das Ventil 137 geöffnet werden, so daß der Balken 50 in Verbindung mit dem Druck unter der Membran 131 gelangen. Wenn der in dem Balg 50 vorher vorhandene Druck sich von dem Druck unter der Membran unterscheidet, wird diese Diffe-

109848/1782

renz schnell ausgeglichen. Beispielsweise irgendeine Erniedrigung des Drucks wegen des Öffnens des Ventils 137 bewegt den Körper augenblicklich zu der Düse, wodurch der Druck sofort wieder erhöht wird etc., so daß schließlich der Druck in dem Balg 50 gleich dem Druck unter der Membran 131 ist.

Es ist ersichtlich, daß der Körper 140 zwei Lagen einnimmt, von denen die eine in Fig. 5 dargestellt ist, während die andere gerade beschrieben wurde, wobei die Düse 13 8 gedrosselt wird. Aus praktischen Gründen ist jede Lage immer dieselbe. In der einen Lage werden die Membran 141 und der Körper 20 fest gegeneinandergedrückt (im Ergebnis starr, weil die geringe Kompressibilität der Membran einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Lage hat). Im Λ zweiten Fall kann der Körper 140 nicht näher an die Düse 138 gelangen, als etwa der Dicke der Membran 131 entspricht. Ferner verschwindet der Drosseleffekt vollständig, wenn die Membran 131 etwa 0,05 mm (2/1000 Zoll) von der Düse entfernt ist. Dies bedeutet, daß sich die untere Lage des Körpers 140 nicht mehr als etwa 0,025 mm (1/1000 Zoll) ändert, unabhängig von der nach unten darauf ausgeübten Kraft.

Der Abstand zwischen den beiden Lagen beträgt ein Vielfaches von 0,025 oder 0,05 mm (1/1000 oder 2/1000 Zoll), weshalb der Körper 141 genau zwei Volumina begrenzt, wenn er herunterbewegt wird. Das eine Volumen ist vorhanden, wenn die Ventile 30 und 40 abdichtend in den oberen Enden der Bohrungen 3 2 bzw. 42 sitzen. Bis zu . μ diesem Zeitpunkt pumpte die Zentrifugalpumpe 80 Flüssigkeit über die Leitung 45, die Kammer 41, die Bohrung 42 und die Bohrung 47. Ferner führte sie Flüssigkeit über die Bohrung 37, die Bohrung 32, die Kammer 31 und die Leitung 35 zurück. Ferner wurde Flüssigkeit in der gleichen Menge zurückgeführt, in der sie entnommen wurde. Schließlich sind die Bohrungen, die Kammern, die Leitungen und die Pumpe vollständig mit Flüssigkeit ausgefüllt, so daß kein freies Gas vorhanden ist. Sobald jedoch die Ventile schließen, hört der Eintritt und der Austritt von Flüssigkeit auf. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Membran 141 in einem gewissen Abstand von der Unterseite des Körpers 20 (vorher hat die Membran 141 über dem unteren Ende des Körpers 20 die unteren Enden der Bohrungen 3 2 und 42 abgedichtet, analog der Wirkung des Ventils 10 in Fig. 1, oder der Wirkung des Kolbens 14 in Fig. 3). Die Pumpe zirkuliert Flüs-

1 0 9 8 4 8/ 1 782

sigkeit zwischen den Bohrungen 32 und 42 über den nun zwischen der Membran 141 und dem unteren Ende des Körpers 20 vorhandenen Zwischenraum. In diesem Augenblick wird deshalb eine Probe der Flüssigkeit mit einem genau bestimmten Volumen erhalten, welche vollständig das abgeschlossene Volumen ausfüllt, das zu diesem Zeitpunkt vorhanden ist.

Im gleichen Augenblick muß jedoch der Körper 140 noch um einen weiteren Abstand bewegt werden, bevor die Drosselung der Düse 138 beginnt, weshalb dieser sich weiter nach unten bewegt. Da aber jetzt die Ventile 30 und 40 geschlossen sind, bleibt jetzt die Flüssigkeitsmenge konstant. Da das Volumen, in dem diese Flüssigkeit vorhanden ist, jedoch weiterhin ansteigt, wird ein Dampfraum erzeugt, wobei die Pumpe weiterhin die Flüssigkeitsprobe umwälzt, so daß sehr schnell ein Gas-Flüssigkeitgleichgewicht mit einem genau bestimmten Volumen von Flüssigkeitsprobe und Dampfraum erreicht wird.

Es ist ersichtlich, daß die Einrichtung in den Fig. 5, 6 und 7 grundsätzlich wie die Einrichtungen in den Fig. 1 bis 4 arbeitet. Die Arbeitsweise der Einrichtung in den Fig. 5, 6 und 7 erfolgt jedoch im wesentlichen automatisch. Die Entnahme einer Probe und die Herstellung der Gleichgewichtsmischung aus Gas und Flüssigkeit erfordert nur die Öffnung des Ventils 136. Da für die Druckmessung nur die Öffnung des Ventils 13 7 erforderlich ist, ist für eine vollautomatische Ausführung der Einrichtung nur eine einfache programmierte Einrichtung nötig, um die Ventile 136 und 137 in geeigneten Intervallen zu öffnen und zu schließen. Da diese Zeitintervalle relativ kurz sein können (beispielsweise 20 Sekunden) , ist die Messung des Gasgehalts für alle praktische Zwekke kontinuierlich, insbesondere im Vergleich zu bekannten Meßverfahren zur Bestimmung des Gasgehalts einer Flüssigkeit.

Für die Bestimmung des Gasgehalts ist die Druckmessung nichtausreichend, weil auch die Temperatur immer berücksichtigt werden muß, die in unterschiedlicher Weise gemessen werden kann. Beispielsweise kann die Einrichtung in Fig. 5, 6 und 7 mit einem automatisch arbeitenden Thermostat versehen sein, so daß diese auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird und die Probe nach dem- Öffnen des Ventils-_;136 lange genug speichert, um die Pro-

109 84 8/178-2

be auf die gegebene Temperatur zu bringen, bevor das Ventil 137 geöffnet wird. Anstelle der Einhaltung einer vorgegebenen Temperatur kann die Probe auch lange genug gespeichert werden, um ein Temperaturgleichgewicht zu erzielen, woraufhin die Temperatur gemessen wird.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf den letzteren Fall. Über eine Übertragungseinrichtung 61 wird die von einem Temperaturfühler 60 festgestellte Temperatur dazu verwandt, durch ein Gestänge 62 die Einstellung des Mechanismus M zu ändern, so daß dieser eine Anzeige, eine Steuerung oder dergleichen bewirkt, wobei sowohl die Gleichgewichtstemperatur als auch der Druck der Probe berücksichtigt sind. Der Mechanismus M ist deshalb im Prinzip ein Λ Rechenwerk, welches auf die Temperatur- und Druckmessungen anspricht, um ein Maß des Gasgehalts zu liefern.

Die vorangegangenen Ausführungsbeispiele betreffen mechanische und pneumatische Einheiten. Für gewisse Einrichtungen können jedoch auch elektrische und andere Einheiten Verwendung finden. Beispielsweise kann die Messung des Drucks und/oder der Temperatur an einer gewissen Stelle zwischen Nachweis und Nutzung in elektrischer Weise erfolgen, mit der Folge, daß der Mechanismus eine rein elektrische Einrichtung sein könnte, ohne sich bewegende Teile, oder gegebenenfalls eine elektromechanische Einrichtung. Anstelle von pneumatischem Druck kann auch hydraulischer Druck Verwendung finden, ebenso,magnetische oder sonstige Einrichtun- d gen, die dem gleichen Zweck dienen. Eine Abgleichung der durch den Druck des freigesetzten Gases ausgeübten Kraft ist ferner nicht der einzige Weg zur Messung eines derartigen Drucks. Deshalb wäre bei der dargestellten Einrichtung weder das Probenvolumen noch die Erhöhung des Volumens weniger genau definiert, wenn der Körper 140 zu der Unterseite des Körpers 130 gelangen kann, in welchem Falle einfach ein Manometer an dieses Volumen angeschlossen würde, um den Gleichgewichtsdruck zu messen.

Fig. 8 zeigt einige dieser· Merkmale bei Anwendung auf eine Einrichtung entsprechend den Fig. 6, 7 und 8. Aus der Anordnung der Ventile 30' und 40' (entsprechend den Ventilen 3O und 40) und den zugeordneten Leitungen ist ersichtlich, daß der einzige wesentliche Unterschied in Fig. 8 darin besteht, daß die eingeschlos-

109848/17 82

sene Probe durch eine geschlossene Schleife umgewälzt wird, wenn die Ventile 30' und 40' durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 14' geschlossen werden. Dies ermöglicht eine zweckmäßigere Verwendung einer Pumpe, weil in den Fig. 1 bis 4 eine spezielle Verbindung zu dem Innenraum der Pumpe erforderlich ist, was je nach dem Pumpentyp nicht unbedingt zweckmäßig oder praktisch ist.

Der Kolben 14', der Zylinder 13' und die Kolbenstange 16' entsprechen den Elementen 14, 13 und 16 in Fig. 3 bzw. 4. Die Kolbenstange 16' ist eine Gewindestange, die mit einem Knopf versehen ist, um die Kolbenstange 14' durch eine Drehung nach oben oder unten zu verstellen. Ein Manometer 86 ist mit dem Zylinder 13' verbunden, während eine Temperaturmeßexnrichtung 87 zur Anzeige der Temperatur im Auslaß der Pumpe 80 dient. Das Manometer 86 kann irgendeine bekannte Einrichtung sein, deren Anschlüsse zu der Druckquelle (hier der Zwischenraum in dem Zylinder 13'), deren Druck gemessen werden soll, keine wesentlichen Flüssigkeitsmengen aus der Druckquelle einläßt.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 8 muß lediglich der Kolben 14' durch die Kolbenstange 16' auf eine vorherbestimmte Stelle über der Verbindung zu dem Manometer 86 angehoben werden, wonach die beiden Meßwerte abgelesen werden, nachdem der Gleichgewichtszustand der eingeschlossenen Probe erreicht ist. Die Arbeitsweise ist entsprechend genau wie bei dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 5, 6 und 7, ausgenommen die Art der Bewegung des Kolbens und die Durchführung der Druckmessung.

Im folgenden sind typische Parameter des in Verbindung mit den Fig. 5, 6 und 7 beschriebenen Ausführungsbeispiels angegeben:

Verhältnis der Flächengrößen der Membranen 131

und 141 1 : 4

Verhältnis des Probenvolumens zum Zeitpunkt des Schließens der Ventile 30 und 40 zu dem Probenvolumen, wenn die Düse 13 8 durch den Kolben 140

gedrosselt ist 1 : 1,03

2 Druck in der Getränkeleitung (typisch) ll,25kg/cm

Druck der Druckluft (Druckluft- P^sig)

quelle 135) 1,4 bis 2,8kg/

cm² (20 bis 4O psig)

1 098A8/ 17S2

Prüfdauer 20 Sekunden

Der angegebene Druck von 1,4 bis 2,8 kg/cm betrifft ein praktisches Ausführungsbeispiel, bei dem das Ventil 136 mit einem zusätzlichen Anschluß versehen ist, mit dem eine Druckquelle für

2
2,8 kg/cm* verbunden ist, und wobei anstelle eines Verschließens zur Hochbewegung der Membran 131 und des Körpers 140 der Druck
von 2,8 kg/cm an die Düse 138 angeschlossen wird, wodurch die
Aufwartsbewegung beschleunigt wird. Wie aus der Figur ersichtlich ist, wird dieser Druck über eine Drosselstelle dem Körper 130 zu-

2
geführt, weshalb jetzt der Druck auf die Membran 131 2,8kg/cm

(40 psig) beträgt. Wenn das Ventil 136 entlüftet, wird der Druck _Λ vrn 2,8kg/cm'" von der Düse abgeschaltet, so daß der Druck von

l,-1kg/cm (20 psig) dann den Druck zum Ausgleich des Drucks liefert, der durch das freigesetzte Gas erzeugt wird.

Besondere vorteile der Erfindung sind deshalb allgemein darin zu sehen, daß eine Einrichtung zur kontinuierlichen, genauen und zuverlässigen Bestimmung des Gasgehalts einer Flüssigkeit angegeben wurde, die insbesondere dann vorteilhaft verwendbar ist, wenn die Flüssigkeit ein Getränk ist, das in einem unter Druck stehenden geschlossenen System vorhanden ist. Der Flüssigkeit können in gewünschten Zeitintervallen Proben entnommen werden, die dem System ohne Verluste oder Verunreinigungen wieder ztigeleitet werden, so daß im Prinzip die flüssige Probe das System überhaupt nicht
verläßt. Die erläuterten konstruktiven Einzelheiten ermöglichen ™ eine einfache und zweckmäßige Herstellung einer Einrichtung gemäß der Erfindung.

Patentanspi üche

1 0 9 8 Λ 8 / 1782

Claims (7)

1. -20-Patentansprüche

   Meßeinrichtung zur Bestimmung des Gasgehalts von Flüssigkeiten, insbesondere von Kohlendioxyd enthaltenden Getränken, g e kennze ichnet durch eine erste Kammer mit einem ersten Innenraum, durch eine zweite Kammer mit einem zweiten Innenraum, durch eine der ersten Kammer zugeordnete erste Einrichtung, die einen ersten Zustand und einen zweiten Zustand einnehmen kann, und zwischen diesen Zuständen umschaltbar ist, durch eine der zweiten Kammer zugeordnete zweite Einrichtung, die zwischen einem ersten und einem zweiten Zustand umschaltbar ist, durch ein Flügelrad in dem ersten Innenraum zur Ausübung mechanischer Kräfte auf die Flüssigkeit in dem ersten Innenraum, um die Flüssigkeit von einer ersten Stelle zu einer zweiten Stelle zu zirkulieren, welche zweite Stelle sich in einem Abstand von der ersten Stelle in dem ersten Innenraum befindet, wobei die erste Einrichtung eine Flüssigkeit leitende Einrichtung enthält, die einen Durchtritt von Flüssigkeit zwischen der ersten Stelle und einer dritten Stelle außerhalb den genannten Stellen ermöglicht, sowie einen Durchtritt von Flüssigkeit zwischen der zweiten Stelle und der dritten Stelle, wobei der erste Zustand der ersten Einrichtung ein solcher ist, daß beide Kanäle gleichzeitig offen sind, während in dem zweiten Zustand beide Kanäle geschlossen sind, wobei beim ersten Zustand der zweiten Einrichtung der Innenraum der zweiten Kammer von dem Innenraum der ersten Kammer getrennt ist, und wobei bei dem zweiten Zustand die Einrichtung eine Verbindung der Innenräume für eine Förderung von Flüssigkeit dazwischen ermöglicht.
2. 2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zur aufeinanderfolgenden gleichzeitigen Einstellung der beiden ersten Zustände und dann zur gleichzeitigen Einstellung der beiden zweiten Zustände,
3. 3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, gekenn ze ichnet durch eine Zentrifugalpumpe mit einem Flügelrad, durch eine Kammer, in deren Innenraum das Flügelrad vorgesehen ist, durch einen Einlaß

   109848/ 1782

   zur getrennten Leitung von Flüssigkeit von der ersten Stelle zu dem zuletzt genannten Innenraum, durch einen Auslaß für eine getrennte Weiterleitung von Flüssigkeit zu der dritten Stelle von dem zuletzt genannten Innenraum, und durch die Tatsache, daß der erste In'nenraum den zuletzt genannten Innenraum enthält.
4. 4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer ein Zylinder mit einem Innenraum ist, daß die zweite Einrichtung ein Kolben in dem Zylinder ist, der von einem Ende des Zylinders zu dessem anderen Ende beweglich ist, daß ein Ende des Zylinders einen Kanal aufweist, der mit dem ersten Innenraum verbunden ist, um Flüssigkeit zwischen dem ersten Innenraum und dem zweiten Innenraum des Zylinders weiterzuleiten, daß der Kolben in seiner Lage am einen Ende des Zylinders praktisch das Volumen Null des Zylinderinnenraums begrenzt, der mit dem ersten Innenraum verbunden ist, wodurch der erste Zustand der zweiten Kammer definiert ist, und daß der Kolben in seiner Lage am anderen Ende des Zylinders den Innenraum des Zylinders mit dem ersten Innenraum verbindet, so daß der zweite Zustand der zweiten Kammer definiert ist.
5. 5. Meßeinrichtung nachAnspruch 4, dadurch gek. enn-

   ze lehnet, daß das andere Ende des Zylinders eine Einrichtung zur Feststellung der Lage des Kolbens in dem Zylinder relativ zu dem anderen Ende des Zylinders aufweist, daß das andere Ende des Zylinders eine Einrichtung zur Ausübung einer Kraft aufweist, welche auf die Einrichtung zur Feststellung der Lage des Kolbens anspricht, um eine so hohe Kraft auf den Kolben auszuüben, die erforderlich ist, um eine Bewegung des Kolbens um mehr als einen vorhergegebenen Abstand von dem einen Ende zu verhindern, und daß eine Einrichtung zur Messung dieser Kraft vorgesehen ist.
6. 6. Meßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ausübung einer Kraft eine Einrichtung zur Ausübung eines Fluiddrucks zwischen dem anderen Ende des Zylinders und dem Kolben aufweist, um die Kraft auf den Kolben auszuüben, und daß die Einrichtung zur Feststellung der Lage des Kolbens auf den Kolben anspricht, um die Kraft zu re-

   109848/1782

   geln, damit der Kolben in dem vorherbestimmten Abstand von dem
   einen Ende verbleibt.
7. 7. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung ein Bestandteil der Kammer ist, die in dem ersten Zustand der zweiten Einrichtung ein praktisch verschwindendes Volumen des zweiten Innenraums herstellen kann, und in dem zweiten Zustand der zweiten Einrichtung ein
   vorherbestimmtes größeres Volumen des zweiten Innenraums herstellen kann.

   109848/1782

   Lm/Λ . e e rs e 11 e