Messung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 263

Abb. 4.106 Prinzip der
Mariotteschen Flasche. (Ver-
einfacht nach: Boiten 2008 )

Luftführungsrohr

Luft Luft

Wasser

h 0 Wasser

Auslass

h 1

Auslass geschlossen Auslass offen

a b

Durchführung der Messung: Der Eingabezufluss und die zugehörige Konzentra-
tion müssen während der Einspeisezeit unbedingt gleichmäßig sein. Dazu werden
Einspritzvorrichtungen eingesetzt, die

• bei kleinem Durchfluss nach dem Prinzip der Mariotteschen Flasche (s.

Abb. 4.106 ) und

• bei größeren Durchflüssen mit Vorratsbehältern und Überlaufgefäßen oder mit

volumengesteuerten Pumpen arbeiten. Details können Bundesamt für Umwelt-
schutz ( 1982 ), Sigrist u. Hodel ( 1992 ) und Hodel ( 1993 ) entnommen werden.

Bei der Mariotteschen Flasche handelt es sich um ein dicht verschlossenes Ge-
fäß (Glas- oder Plastikflasche), das am Boden mit einem Auslass und am Einlauf
mit einem Luftzuführungsröhrchen ausgestattet ist (s. Abb. 4.106a ). Im linken Bild
(Abb. 4.106a ) ist der Auslass geschlossen, es ist ein Wasserstand h 0 im Gefäß vor-
handen. Wird der Auslasshahn geöffnet (Abb. 4.106b ), sinkt der Wasserspiegel und
es entsteht ein leichter Unterdruck im oberen Teil, der so lange ansteigt bis durch
das Luftzuführungsrohr Luft einperlt. Ab diesem Moment hat sich am Auslass at-
mosphärischer Druck eingestellt und, da die Druckhöhe h 1 (s. Abb. 4.106b ) kon-
stant ist, bleibt der Ausfluss so lange konstant, bis der Wasserspiegel das untere
Ende des Luftzuführungsröhrchens erreicht hat. Das Volumen der Mariotteschen
Flasche oder des Vorratsbehälters hängt von der gewünschten Einspeisungsrate q
und der gewünschten Einspeisezeit t (zwischen 5 und 30 min) ab. Der Ausfluss
kann volumetrisch (s. Kap. 4.4) mit Hilfe eines Messgefäßes bestimmt und kont-
rolliert werden.
Abbildung 4.107 zeigt als Beispiel die Einspeisungsapparatur mit Mariottescher
Flasche, wie sie bei der Schweizer Landeshydrologie seit vielen Jahren im prakti-
schen Einsatz ist (Bundesamt für Umweltschutz 1982 ).
Details zur praktischen Durchführung können Bundesamt für Umweltschutz
( 1982 ), Luder u. Fritschi ( 1990 ), Hodel ( 1992 , 1993 ) und ISO 9555-1 ( 1994 ), ISO
9555-3 ( 1992 ) entnommen werden.