Gasmeters [I]. Uit: De Natuur, Populair Geïllustreerd Maandschrift, gewijd aan de natuurkundige wetenschappen en hare toepassingen. 15 Juni 1889 - 9e jaargang

Men kan gerust beweren, dat dit toestel, hoewel algemeen in gebruik en een deel van het maandelijksche budget van vele huishoudingen bepalende, zich niet mag verheugen in een algemeene bekendheid, wat zijne werking aangaat. Die onbekendheid is menigmaal oorzaak dat men in bijzondere omstandigheden hulp moet inroepen, terwijl men zich zelve best zoude kunnen helpen, en dat nog bovendien het gewone licht eenigen tijd ontbeerd moet worden. Het kan dus nuttig zijn in een populair natuurkundig tijdschrift de werking van deze inderdaad hoogst nuttige toestellen uiteen te zetten.    Het lichtgas, dat door de gasfabrieken wordt geleverd, is een koopwaar, even als suiker, zout, enz. De prijs er van is, behalve van plaatselijke omstandigheden, afhankelijk van kwaliteit en kwantiteit. De eigenaardige toestand, waarin deze koopwaar verkeert, maakt echter bijzondere middelen voor de meting noodzakelijk. Immers elk gas heeft de eigenschap zich terstond in een ruimte te verspreiden en men moet dus een aan alle kanten gesloten meetwerktuig nemen. (Wegen is wegens het geringe gewicht van een groote hoeveelheid praktisch geheel onuitvoerbaar.) De meettoestel mag niet voor lucht toegankelijk zijn, omdat dit bovendien groote gevaren zoude medebrengen.    Er is echter meer. Wanneer de dienstbode om eenige koopwaar, laat ons zeggen petroleum, wordt gezonden, dan meet de winkelier onder de oogen onzer dienstbode (indien hare gedachten althans niet afgedwaald zijn) de petroleum af, doet ze in de medegebrachte kan en, na zijn geld ontvangen te hebben, is hij van alle verantwoording, behalve voor de kwaliteit, af. Gebeurt er bij 't naar huis gaan eenig ongeval met de kan, zoodat er koopwaar verloren gaat, dan komt deze schade op rekening van den verbruiker. De winkelier neemt er met recht geen nota van. Geheel anders is het voor den "winkelier", die gas verkoopt. Hij toch bezorgt strijk en zet de koopwaar aan huis, alle onkosten en schade op dat vervoer zijn voor zijne rekening. Bovendien meet hij de koopwaar niet af. Hij zendt het gas in overvloede toe en de meting geschiedt, geheel buiten hem om, in het huis van den verbruiker. Het meettoestel voor het gas moet dus een scheidsrechter zijn tusschen verbruiker en fabrikant en steeds de verbruikt hoeveelheid gas aanwijzen. Bedrog van den kant des verbruikers mag niet mogelijk zijn. Juist deze eischen maken dat het toestel niet zoo eenvoudig kan zijn, als de andere meetwerktuigen van den handel.    De opgesomde moeielijkheden, welke voor gasmeters bestaan, zijn bijna volkomen overwonnen bij de tegenwoordig in gebruik zijnde toestellen. Zekerlijk zouden eenige historische feiten hier op hun plaats zijn, doch om niet te veel van de aandacht mijner lezers te vergen, zal ik ze geheel overslaan.    Er bestaan twee, principiëel verschillende, soorten van gasmeters n.l. natte en droge. Ik zal eerst de natte en dan de droge behandelen.

________ NATTE GASMETERS.

Fig. 1. Voor- en zijaanzicht van een natten gasmeter. A. achterkast; B. voorkast; C. telkast; I. inlaat; U. uitlaat; z. zijschroef; o. onderschroef; v. vulschroef.

Deze toestellen, waarvan fig. 1 een duidelijke afbeelding geeft, bestaan uit een cilindrisch gedeelte, achterkast (A), en een daaraan bevestigd rechthoekig parallelopipedum, voorkast (B) geheeten. In de achterkast, het hoofdbestanddeel, heeft de eigenlijke meting plaats, in de voorkast zijn verschillende kleinere bijtoestellen verborgen. De achterkasten van verschillende gasmeters verschillen veel meer in grootte dan de voorkasten. Aan de voorzijde der voorkast vinden we een plaat, meestal van koper, waarop verschillende aanwijzingen. Deze betreffen het nummer, het jaartal van vervaardiging en den naam van den vervaardiger, benevens het meetvermogen. Hieronder verstaat men de grootste hoeveelheid gas, die de gasmeter per uur mag doorlaten en welke bij onze wetgeving is gerekend op 140 kubieke decimeters per uur en per licht. Op een gasmeter voor 5 lichten vindt men dus als meetvermogen 700 kubieke decimeters, op een voor 10 lichten 1400 kubieke decimeters, enz. Men bedenke echter, dat 140 liter per uur een vlam geeft, die veel kleiner is dan die, welke men gewoonlijk als kamerlicht gebruikt. Deze toch verbruiken ongeveer 225 liter. De aanwijzing van het aantal lichten is dus niet in overeenstemming met de praktijk. Men mag zich dus op dergelijke aanwijzing, die dikwijls aangetroffen wordt, niet verlaten.    In 't midden, boven de voorkast, bevindt zich de telkast (C); een klein kastje, met een deurtje er voor. Achter dit deurtje is, achter een gasplaat, het zoogenaamde telwerk verborgen. Dit telwerk wijst de hoeveelheid doorgevoerd gas aan. Op de inrichting er van kom ik terug.    Boven aan de linkerzijde van de voorkast vinden we een pijp, waardoor het gas tot den gasmeter wordt toegelaten, en welke pijp door inlaat (I) wordt aangeduid. Aan den bovenkant der achterkast, ongeveer in 't midden, vinden we den uitlaat (U). De pijpen, van de gasfabriek afkomstig, worden bevestigd aan den inlaat, die, naar de branders gaande, aan den uitlaat. Deze bevestiging geschiedt zeer eenvoudig door een schroef en een moer. Op in- en uitlaat zijn schroefdraden gesneden. Het uiteinde van de buis, welke er aan verbonden moet worden, is voorzien van een borst; op deze borst wordt een ringvormig leertje geplaatst en dan wordt door de ringvormige moer de borst met kracht tegen den bovenkant van in- of uitlaat gedrukt, waarbij het leertje alle mogelijke openingen afsluit.    Aan de voorkast vinden we een drietal schroeven. Eén aan de rechterzijde, iets boven de helft, heet de zijschroef (z); een tweede rechts op het bovenvlak, soms geplaatst op een trechtervormig buisje, heet de vulschroef (v), een derde aan de onderzijde, ongeveer in het midden, heeft men onderschrift (o) genoemd. Alle drie schroeven sluiten openingen af, welker doel spoedig zal blijken.    De cilindrische achterkast rust op vier stukken, waarvan de onderkanten nauwkeurig in één plat vlak liggen. Bij 't plaatsen van den gasmeter zorgt men, dat de plank, waarop hij te staan komt, horizontaal gesteld wordt.

Fig. 2a. Aangezicht van den trommel.

Gaan we nu over tot de inwendige deelen. In de achterkast is, zooals ik reeds zeide, het toestel verborgen, welke de meting van de verbruikte hoeveelheid gas bewerkstelligt. Dit toestel heet trommel. Voorloopig alleen de inrichting. Op 't eerste gezicht is het een cilinder, aan de eene zijde voorzien van een bolvormig segment (fig. 2a.) Aan beide zijden steekt een niet zeer dikke as uit. Deze as rust in pannen, en cilinder en segment kunnen om deze as draaien.    De cilindrische ruimte is door 4 tusschenschotten in evenveel afzonderlijke ruimten verdeeld. Deze tusschenschotten zijn ten opzichte der as schuin geplaatst, en loopen niet geheel tot die as door, doch zij zijn aan de buitenzijde zorgvuldig gesoldeerd aan het omhulsel des cilinders, zoodat dáár een goede gasafsluiting aanwezig is.

Ontdoen we den cilinder van den ronden wand en van het bolvormig segment, dan ziet het overblijvende er uit als in fig. 2b zichtbaar is. De tusschenschotten vormen met gedeelten van voor- en achterwand des cilinders een geheel, dat er uitziet als door fig. 3 wordt aangegeven. De beide uiteinden worden langs stippellijnen naar verschillende zijden omgebogen. Zij vormen de deelen van de bodems des cilinders. De vier stukken aan weerszijden zijn gesoldeerd tegen cirkelvormige plaatjes, waardoor de as gaat en die daaraan bevestigd zijn. Denkt men zich den ronden wand weder om fig. 2b en aande eene zijde het bolvormig segment, dan kan men zich een denkbeeld vormen van het toestel, dat onder den naam "trommel" bekend is. Merken we nog even op dat dáár, waar de as door het bolvormig segment gaat, een deel van dit segment is uitgespaard, zoodat een ringvormige ruimte rondom de as is ontstaan.

Fig. 2b. Inwendige van den trommel.

Indien we nu de voorkast ontdoen van de voorplaat, zien we verschillende kleinere toestellen, en een paar geheel afgezonderde gedeelten. In den linker bopvenhoek vinden we een afzonderlijk kastje, de kleppenkast (K) geheeten. Hierin komt de reeds besproken inlaat uit. In den bodem van dit rechthoekige kastje is een opening (fig. 4) die door een klep gesloten kan worden. Deze klep bevindt zich op het boveneinde van een steel, welke door de opening in den bodem heenreikt en bevestigd is aan een rond, veelal bolvormig en hol lichaam, dat flotteur of drijver (F) genoemd wordt. Het is een eisch, dat deze flotteur zich alleen recht op en neer kan bewegen en daarom is aan de onderzijde eveneens een steel bevestigd, welke door een opening, aangebracht in een twee maal rechthoekig omgebogen stukje metaal, op den bodem der voorkast bevestigd, gaat.

Fig. 4. Inwendige van de voorkast. K. kleppenkast; F. flotteur; S. siphon; R. regulateur; V. vulkast; O. onderschoref; z. zijschroef; v. vulschroef; a. vooreinde van de as des trommels; h. horizontaal tandrad; m. mantel van de verticale as.

Naast den flotteur, ter rechterzijde, vinden we den zoogenaamden siphon (S). Dit is een buis, welke den vorm heeft van het spiegelbeeld der letter Y (fig. 5).Het lange bveen wordt aan de onderzijde afgesloten door de straks reeds genoemde onderschroef; aan de bovenzijde mondt het vrij in de voorkast uit. Het omgebogen gedeelte gaat door een opening in den wand tusschen vóór- en achterkast, verder door de ringvormige ruimte tusschen de as des trommels en het bolvormig segment, om alsdan vrij uit te monden in de ruimte door het bolvormig segment omsloten. Deze siphon vormt dus een verbinding tusschen vóór- en achterkast.

Fig. 5. Siphon

Behalve een afgesloten ruimte V), zien we in de voorkast een U-vormige buis (R. fig. 4). Het eene uiteinde mondt in de voorkast uit, is daar ter plaatse wat uitgebogen en van een metaaldraad, in den vorm van een halven cirkel, als hengsel voorzien. Het andere been dat niet zoo lang is, buigt zich horizontaal om en mondt aan den rechterwand der voorkast uit in de buitenlucht, doch is daar door de zijschroef gesloten. Deze buis heet de regulateur. Hij moet, om redenen in verband met den ijk der gasmeters, minstens een lengte hebben van 10 centimeter en daarom is de vorm bij de kleinere gasmeters eenigszins gewijzigd en gaat een deel van de buis tweemaal door den wand tusschen vóór- en achterkast, om zoodoende de vereischte diepte te kunnen verkrijgen.

Fig. 6. Inwendige van het vulkastje.

In de zooeven bedoelde afgesloten ruimte van de voorkast (V in fig. 4) bevindt zich een hellend vlak (fig. 6 geeft een doorsnede van dit kastje), dat aan den tusschenwand tusschen vóór- en achterkast is bevestigd, zich bijna uitstrekt tot den tegenovergestelden wand, dan echter recht naar beneden loopt om zich eindelijk bij den bodem horizontaal om te buigen. Dit blad metaal verdeelt dus het kastje in twee deelen. De vulschroef boven op de voorkast geeft toegang tot deze ruimte. In het horizontale gedeelte van het zooeven bedoelde blad metaal, is een opening, die door een klep, door eigen gewicht toevallende, gesloten wordt. Dit afzonderlijke kastje heet het vulkastje. De binnenste ruimte staat door een flinke opening in verband met de ruimte van de achterkast.

Onmiddellijk naast den siphon is het vóóreinde a (fig 4) van de as des trommels. Deze as rust op een verdikt gedeelte van het tusschenschot. Aan het uiteinde bevindt zich een schroef zonder eind of een zoogenaamden "worm". Deze worm grijpt in de tanden van een horizontaal geplaatst tandrad en doet dit rad bij volledige omwenteling van den trommel één of bij sommige gasmeters twee tanden vooruitgaan. Men spreekt dan van een "dubbelen worm". Dit horizontaal tandrad is bevestigd aan een verticale as, die naar boven loopt en door het deksel van de voorkast gaat om in de telkast uit te komen. Bij de bespreking van het telwerk zullen wij haar vervolgen. Deze as is in de voorkast omgeven door een metalen mantel (m), welke aan den bovenrand der voorkast is bevestigd. Deze mantel reikt niet tot aan het horizontale tandrad.    In den wand tusschen vóór- en achterkast vinden we behalve de openingen ter doorlating van de as des trommels en het omgebogen gedeelte des siphons, en die in het vulkastje nog een opening in den linker benedenhoek van de vookast, juist bij den flotteur, waarvan het doel terstond zal worden aangegeven.    Hiermede zijn de uit- en inwendige deelen des gasmeters beschreven, we zullen nu nagaan hoe we hem met water vullen, en wat er bij die vulling gebeurt.    't Zij de gasmeter reeds geplaatst is ("aangekoppeld" is) of niet, men neemt, om hem te vullen, de drie schroeven: vul-, zij- en onderschroef, weg en sluit, zoo noodig, de kraan in de buis, die 't gas aanvoert, d.i. men sluit de hoofdkraan).    In de opening, ontstaan door wegneming van de vulschroef giet men water; dit valt op het hellende vlak (fig. 6), komt tusschen den wand van het vulkastje en het verlengde van het hellende vlak, om dan door de drukking de klep aldaar op te lichten en zich door de opening in den wand tusschen vóór- en achterkast in de ruimte van de achterkast te storten. Hierin stijgt het nu voortdurend tot het de opening bereikt in den linker-benedenhoek van de voorkast, waarna het in vóór- en achterkast regelmatig stijgt. Heeft het water-oppervlak een bepaalde hoogte bereikt, dan gaat de flotteur drijven en rijst bij meerderen toevoer, waardoor de klep in de kleppenkast wordt opgelicht en de verbinding tusschen voorkast en inlaat tot stand komt. Eindelijk komt het water ter hoogte van den mond des regulateurs (fig. 4 R); het stort zich hierin, gaat door de U-vormige buis en komt bij de zijde-opening, dus bij de zijschroef, buiten den gasmeter. Men houdt nu op met het bijgieten van water, want de gasmeter is tot de behoorlijke hoogte gevuld, wanneer al het overtollige water door den regulateur is afgevoerd geworden.    Gaan we nu den stand der overige deelen met betrekking tot het water na. De opening van den siphon is boven water gebleven. Het zoude kunnen zijn, dat men zeer veel water te veel had toegevoerd en dat dus 't oppervlak tijdelijk boven de opening van den siphon was. In dit geval zou zich water uit de opening der onderschroef ontlast hebben, doch in de buis zoude geen water gebleven zijn. - Daarom is 't wenschelijk bij 't vullen de onderschroef ook weg te nemen. - Bij oudere gasmeters dient dikwijls de siphon voor regulateur en ontbreekt dus ook de zijschroef.    De as des trommels is geheel onder water, even als alle openingen in den tusschenwand; ook de ringvormige ruimte tusschen de as en den wand van het bolvormig segment is geheel onder. Evenzoo het horizontale tandrad en de monding van den mantel, die de verticale as omgeeft. In den trommel staat het water zóó hoog, dat hierdoor de ruimten der verschillende kamers volkomen van elkander zijn afgesloten. Een deel van den trommel steekt boven water uit. - Binnen het bolvormig segment komt de monding der siphonbuis boven het water uit    Heeft men de drie schroeven weder op hare plaatsen aangebracht, dan kan men nu de hoofdkraan openen en gas toelaten.    Het gas komt door den inlaat binnen de kleppenkast. Aan de fabriek wordt aan het gas een drukking gegeven, die iets hooger is dan de aanwezige dampkringsdrukking. Deze geringe overdruk is de oorzaak van de beweging van het gas in de buizen enz.; het gas zal dus trachten aan de andere zijde des gasmeters te ontsnappen naar de branders. - Bij 't openen van de hoofdkraan zoude 't kunnen gebeuren dat de flotteur naar beneden gedrukt werd. Om dit te voorkomen, is aan de zijde van den inlaat de klep des flotteurs door een boogvormig plaatje tegen den stoot van het instroomende gas beschut. - Door de opening in den bodem der kleppemkast komt het gas in de voorkast. Alle openingen in den tusschenwand zijn ondergedompeld; de regulateur is gevuld met water, daar hij wegens den U-vorm niet ledig loopt; er is dus geen andere uitweg dan door den siphon, en door deze buis wordt het gas geleid naar de ruimte, omsloten door het bolvormig segment.    Thans komt het gas in een der afdeelingen of kamers van den trommel. Beschouwen we dit toestel daarom nauwkeurig (fig. 2). De omgebogen gedeelten, die de bodems des cilinders vormen, sluiten niet tegen elkander, doch liggen steeds voor een deel over elkander heen, terwijl tusschen twee dergeljke deelen een spleetvormige opening aanwezig is. Door één dezer openingen stroomt nu het gas naar een der kamers. Thans moet door de drukking van het gas de trommel in draaiing gebracht worden, daar anders het gas ongemeten zoude doorgaan. Er moet daarom in de eerste plaats gezorgd worden, dat de toe- en afvoeropeningen van ééne kamer niet gelijktijdig boven water zijn, want dan zoude het gas vrijen doorgang naar den uitlaat des gasmeters hebben. Hiervoor dienen eerstens de overstekende gedeelten en tweedebs werkt de schuine stand der tusschenschotten daartoe mede.    In de teekening (fig. 2) is de eene kamer zoodanig voorgesteld, dat zoowel toe- als afvoeropening onder water zijn. De in de teekening niet zichtbare kamer vult zich, de geheel zichtbare ledigt zich.    Om de beweging van den trommel te verklaren, zal ik veronderstellen, dat het gas zich onmiddellijk in de buitenlucht ontlast. Het is duidelijk dat dan in de ruimte om den trommel en in de zich ledigende kamer ook die drukking heerscht. In de zich vullende kamer heerscht echter de drukking, die door de fabriek wordt onderhouden, welke grooter is dan die des dampkrings. De wand, welke de zich vullende en de zich ledigende kamer scheidt, wordt dus aan de zijde der eerste sterker gedrukt dan aan die der tweede en daar er geen tegenkracht voor dit verschil in rduk aanwezig is, zal het tusschenschot en daarmede de geheele trommel draaien in de richting, waarin de grootste drukking hem duwt. Dit zal vortdurend zoo blijven, totdat men den uitlaat afsluit. Het aannemen van de drukking van den dampkring in de ruimte buiten den trommel en in de zich ledigende kamers is niet geheel juist, doch aan onze redeneering behoeft niets veranderd te worden, wanneer we slechts aannemen, dat in die ruimten een kleinere drukking heerscht dan in de voorkast en de zich vullende kamer. Dit verschil behoeft niet groot te zijn, want de trommel draait zeer gemakkelijk. Het maximum van dit verschil is voor de verschillende gasmeters bij de wet geregeld en wordt bij den ijk der gasmeters gecontroleerd.    Door den uitlaat van den gasmeter gaat nu het gas naar de geopende branders en stroomt daar altijd nog onder eenigen overdruk uit.

We hebben thans den gasmeter geheel in functie gesteld. Gaan we nu na, hoeveel gas er bij ééne geheele omwenteling door den trommel gaat. Indien een kamer zoodanig is geplaatst dat toe- en afvoerspleet onder water zijn, dan is die kamer geheel gevuld en uit fig. 7, die een doorsnede van den trommel voorstelt, zien we gemakkelijk dat het gearceerde deel van kamer 1 met gas gevuld is. Is de trommel 1/4 van een omwenteling verder, dan is het gearceerde deel van kamer 2 gevuld, en duidelijk is, dat na een volle omwenteling de geheel gearceerde ruimte gevuld en geledigd is geworden, zoodat

Fig. 7.

de inhoud daarvan de hoeveelheid gas bepaalt, die bij ééne omwenteling door den trommel gaat. Het blijkt terstond uit fig. 7, dat de stand van het water aan dien inhoud veel afdoet; wordt het water hooger, dan wordt de metende inhoud des trommels kleiner, staat het water lager, dan wordt de inhoud grooter. De stand van het water in den trommel is dus van veel belang en de regulateur, die dien stand aan geeft, heeft dus op den inhoud des gasmeters een belangrijken invloed.    Giet men zooveel water in den gasmeter als mogelijk is, dat is, staat de rand van den siphon nog even boven water, dan is dus de metende inhoud zoo klein mogelijk. (De siphonbuis moet boven water blijven, daar anders elke verbinding tusschen vóór- en achterkast is opgeheven.) Neemt men zooveel water weg als mogelijk is, zonder dat de klep in de kleppenkast de opening in den bodem afsluit, dan is de inhoud des trommels zoo groot mogelijk. De siphon bepaalt dus den hoogsten, de flotteur den laagsten en de regulateur den normalen waterstand.    Gaan we na deze kleine uitwijding tot den normalen waterstand terug. Door dezen te vernaderen, veranderen we den inhoud des trommels en daar de inhoud proefondervindelijk wordt bepaald, is het dus noodig, dat men de regulateur-monding kan verplaatsen. Dit kan door den metaaldraad, in den vorm van een hengsel, en door de weekheid van het metaal, waaruit de U-vormige buis gemaakt is, gebeuren. In de voorkast is in de voorplaat een kleine ronde opening, ter hoogte van de monding des regulateurs. Deze opening is door een blikken plaatje gesloten. De gasmeter wordt nu onderzocht wat de juistheid van den inhoud aangaat, en blijkt deze niet juist te zijn, dan wordt het blikken plaatje weggenomen, de regulateur door een hefboom, die tot steunpunt de voorplaat der voorkast verkrijgt, omhoog of omlaag gebracht en daarna het blikken plaatje hersteld, om dan opnieuw den inhoud na te gaan.    De inhoud van den trommel is bij de verschillende gasmeters ongelijk. Voor een gasmeter van 420 kub. decimeter meetvermogen is hij 3 1/3 liter, bij een voor 700 kub. decimeter 6 2/3 liter, enz. Het tellen van het aantal omwentelingen is dus voldoende om de doorgevoerde hoeveelheid gas te bepalen. Dit tellen wordt echter teruggebracht tot de beweging van eenige wijzers over een wijzerplaat, waardoor terstond de hoeveelheid gas in gebruikelijke eenheid, nl. kubieke meters of in de gastaal meters, wordt aangegeven.

(Wordt vervolgd.)

C. Krediet.

webdesign & copyright © 2001-2005 Eveline

↑