DE1648700B1

DE1648700B1 - Differenzdruckmesszelle

Info

Publication number: DE1648700B1
Application number: DE19671648700
Authority: DE
Inventors: Onno Dipl-Ing Onnen
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1967-09-11
Filing date: 1967-09-11
Publication date: 1971-11-11
Also published as: YU207668A; YU31557B; NL6812975A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Differenzdruckmeßzelle mit eben derselben Unlinearität der Balgbewegung mit mindestens einem flüssigkeitsgefüllten Meßbalg kompensiert. Die geeignete Dimensionierung des und hydraulisch an diesen angekoppeltem Aus- Kompehsationsbalges kann in einfacher Weise über gleichsbalg. Derartige Meßzellen sind als; sogenannte das Flächenverhältnis der Böden von Kompen-Barton-Meßzellen bekannt. Bei diesen Meßzellen 5 sationsbalg und Ausgleichsbalg bzw. über das sind die Böden des Meßbalges über eine Stange starr Volumenverhältnis zwischen Meßzellenfüllung und miteinander verbunden. Die Stange überträgt die auf Kompensationsbalgfüllung ermittelt werden. EntGrund der Differenzdruckbildung auftretende Be- sprechende Anordnungen können auch bei mit wegung in bekannter Weise auf ein Anzeigeorgan. Membranen ausgerüsteten Differenzdruckmeßzellen Da die Füllflüssigkeiten einen mehr oder weniger io in äquivalenter Weise Anwendung finden,
großen Temperaturausdehnungskoeffizienten auf- Zur Erläuterung der Erfindung sind zwei Ausweisen, dehnt sich das Flüssigkeitsvolumen in der führungsbeispiele in den Fig. 1 und 2 dargestellt Meßzelle bei Temperaturerhöhung aus und bewirkt und im folgenden beschrieben,
eine Druckerhöhung, was bei den praktisch nicht F i g. 1 zeigt eine Differenzdruckmeßzelle des ganz symmetrisch herstellbaren Bodenflächen des 15 Barton-Typs mit einem Meßbalg 1 und einem auf Meßbalges zu einem Meßfehler führt. Zur Minderung diesen aufgesetzten Ausgleichsbalg 2. Beide Bälge dieses Fehlers ist von B a r t ο η ein sogenannter sind mit einer Füllflüssigkeit 3 gefüllt und sind über Ausgleichsbalg angegeben worden, das ist ein die Öffnung 4 hydraulisch miteinander gekoppelt. Volumen, das über der eigentlichen Meßzelle ange- Die zur Differenzbildung erforderlichen Drücke P₁ ordnet ist und mit dieser hydraulisch in Verbindung 20 und P₂ wirken auf die Balgböden 5 und 6 ein. Die steht. Damit wird bei Volumvergrößerung der Böden des Meßbalges 1 sind über eine zentrisch an-Flüssigkeitsfüllung die Möglichkeit geschaffen, in geordnete Stange 7 starr miteinander verbunden. ä den Ausgleichsbalg auszuweichen. Diese Maßnahme Diese Stange 7 wirkt auf einen Biegebalken 8 ein, bringt zwar eine Minderung des Fehlers, jedoch der mehrere Dehnungsmeßstreifen 9 trägt. Diese keine vollständige Ausschaltung, da das Volumen 25 Dehnungsmeßstreifen 9 sind ein Teil einer beim Ausgleichsbalg mit dem Volumen der Meßzelle in kannten, hier nicht gezeigten elektrischen Schaltung, Verbindung steht und die Volumvergrößerung die den Differenzdruck in elektrische Werte umsetzt, keine zwangläufige Kompensation im Ausgleichsbalg In dem Ausgleichsbalg 2 ist der Kompensationsbalg hervorruft. Bei einer anderen bekannten Meßzelle 10 angeordnet. Er ist mit einer Füllflüssigkeit 3' gewird die Vergrößerung des Volumens zwangläufig 30 füllt, die der Füllflüssigkeit 3 der Meßzelle entdadurch herbeigeführt, daß eine auf eine Balgfläche spricht. Das Volumen der im Kompensationsbalg wirkende Bimetallfeder diese entsprechend der wirksam werdenden Flüssigkeit sowie die Fläche temperaturbedingten Volumvergrößerung so weit seines Bodens, der kraftschlüssig mit dem Boden 5 anhebt, daß der Überdruck in der Meßzelle ab- des Ausgleichbalges verbunden ist, sind so dimengebaut wird. Die bekannten Meßzellen haben jedoch 35 sioniert, daß bei Volumvergrößerung infolge Temden Nachteil, daß zwar temperaturgangbedingte peraturerhöhung oder Volumverkleinerung infolge Fehler mehr oder weniger vermindert werden, daß Kompression oder Temperaturerniedrigung der jedoch die Fehler, die auf Grund der Kompressibili- Boden 5 des Ausgleichsbalges so bewegt wird, daß tat der Füllflüssigkeit bei hohen statischen Drücken die Volumänderung im Ausgleichsbalg der Volumauftreten, nicht aufgehoben werden können. 40 änderung der gesamten in Meßbalg und Ausgleichs-

Es besteht die Aufgabe, eine möglichst einfache balg befindlichen Füllflüssigkeit entspricht. Um das

Differenzdruckmeßzelle· anzugeben, bei der die zur Kompensation benötigte Volumen der Füll-

Fehler, die durch Temperaturgang und/oder Korn- flüssigkeit unterzubringen, kann an den Kompen-

pression entstehen, vollständig kompensierbar sind. sationsbalg 10 noch ein starres Gefäß 11 ange- '

Als Lösung dieser Aufgabe wird eine Differenzdruck- 45 schlossen sein.

meßzelle mit mindestens einem flüssigkeitsgefüllten F i g. 2 zeigt eine andere Art Differenzdruck-Meßbalg und hydraulisch an diesen angekoppelten meßzelle, die bei baulichen Vorteilen die starre Ver-Ausgleichsbalg vorgeschlagen, die dadurch gekenn- bindung über die Stange7 wie in Fig. 1 nicht aufzeichnet ist, daß dem Ausgleichsbalg ein flüssigkeits- weist. Sie ist jedoch hinsichtlich der kompressionsgefüllter, abgeschlossener Kompensationsbalg kraft- 50 oder temperaturbedingten Unlinearitäten wegen der schlüssig parallel geschaltet ist und daß Volumen, Unsymmetrie noch empfindlicher als die Meßzelle Füllflüssigkeit und Bodenfläche des Kompensations- des Barton-Typs. Aus diesem Grunde ist hier eine balges derart aufeinander abgestimmt sind, daß eine Kompensation der aus diesen Unlinearitäten herauf Temperaturgang und/oder Kompressibilität des rührenden Fehler besonders vordringlich. Die Meß-Flüssigkeitsvolumens in Meß- und Ausgleichsbalg 55 zelle besteht hier aus dem eigentlichen Meßbalg 21 zurückzuführende Druckänderung in der Meßzelle und dem hydraulisch mit ihm gekoppelten Vorlagekompensiert wird. Als Füllung des abgeschlossenen balg 22. Der mit diesem System ebenfalls hydraulisch Kompensationsbalges, der vorteilhafterweise im gekoppelte Ausgleichsbalg 23 befindet sich auf der Innern des Ausgleichsbalges angeordnet ist, dient Oberseite einer Trennplatte 24. In dem Ausgleichsvorzugsweise die gleiche Füllflüssigkeit wie die der 60 balg 23, auf dessen Boden, wie auch auf den Boden Meßzelle. Da die Volumänderungen im Ausgleichs- des Meßbalges 21, der eine Meßdruck P₁ wirkt, ist balg zwangläufig durch den Kompensationsbalg her- der Kompensationsbalg 25 koaxial angeordnet. Zur beigeführt werden, ist es mit der erfindungsgemäßen Umformung des Differenzdruckes P₁-P₂ in elek-Differenzdruckmeßzelle möglich, die Fehlereinflüsse irische Werte dient eine vom Boden des Meßseitens der Füllflüssigkeit weitaus besser auszu- 55 balges 21 beeinflußte Biegefeder 26, die mehrere schalten als mit den bisher bekannten Methoden. Dehnungsmeßstreifen 27 trägt. Die Funktion dieser Jede Unlinearität der Volumänderung als Funktion Meßzellenanordnung entspricht der bereits beschrievon Temperatur und Kompression wird automatisch benen.

Claims

Patentansprüche:

1. Differenzdruckmeßzelle mit mindestens einem flüssigkeitsgefüllten Meßbalg und hydraulisch an diesen angekoppeltem Ausgleichsbalg, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgleichsbalg (2,23) ein flüssigkeitsgefüllter, abgeschlossener Kompensationsbalg (10, 25) kraftschlüssig parallel geschaltet ist und daß Volumen, Füllflüssigkeit und Bodenfläche des Kompensationsbalges (10,25) derart aufeinander abgestimmt sind, daß eine auf Temperaturgang und/

oder Kompressibilität des Flüssigkeitsvolumens in Meß- und Ausgleichsbalg zurückzuführende Druckänderung in der Meßzelle kompensiert wird.

2. Differenzdruckmeßzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationsbalg (10, 25) im Innern des Ausgleichsbalgs (2, 23) angeordnet ist.

3. Differenzdruckmeßzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationsbalg (10,25) mit der gleichen Flüssigkeit wie die Meßzelle gefüllt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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