DE2426817A1

DE2426817A1 - Transducer system for measuring differential pressures - uses torsion tube and vibrating wire whose tension is varied

Info

Publication number: DE2426817A1
Application number: DE19742426817
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Phil Hofmann
Original assignee: HOFMANN DIETER DR PHIL NAT
Current assignee: HOFMANN DIETER DR PHIL NAT
Priority date: 1974-06-04
Filing date: 1974-06-04
Publication date: 1976-01-02

Abstract

The torsion tube is used for mechanical pickup of the measured quantity. The frequency of vibration of a pretensioned wire, relieved proportionally to the differential pressure and excited through a feed-back circuit into transversal fundamental oscillations, is used as a measure for the differential pressure; the natural frequency of the oscillating wire is converted into a pulse pattern collected as the measure of the suitably standardised differential pressure; a lever collects the measured quantity as torque at the torsion tube and correspondingly relieves the wire which is attached to its end. The differential pressure may be sensed by a Barton cell.

Description

Differenzdruck-Transmitter mit Frequenzausgang Gegenstand dieser Patentanmeldung ist ein mechanisch-elektronisches Zusatzgerät für Differenzdruck-Meßwandler auf der Basis der BARTON-ZeIle oder vergleichbarer Konstruktionen, welches die Meßgröße reproduzierbar und langzeitstabil in die Frequenz einer Ausgangswechselspannung umsetzt. Differential pressure transmitter with frequency output is the subject of this Patent application is a mechanical-electronic additional device for differential pressure transducers on the basis of the BARTON cell or comparable constructions, which the measured variable reproducible and long-term stable in the frequency of an output alternating voltage implements.

Frequenzen als Informationsträger ermöglichen die Vielfachübertragung von Meßsignalen auf einer Leitung bzw. einem Kanal sowie eine problemlose Regenerierung und galvanische Trennung der Signale. Meßwandler mit einem solchen Ausgang liefern im gesamten Meßbereich definierte Signalamplituden zur Ansteuerung transistorisierter Schalt- bzw. Zählkreise und'bieten die MögliclSeit einer direkten digitalen Signalverarbeitung ohne den Umweg über Analogsysteme. Frequencies as information carriers enable multiple transmission of measurement signals on a line or a channel as well as problem-free regeneration and galvanic separation of the signals. Supply transducers with such an output Defined signal amplitudes for the control of transistorized ones in the entire measuring range Switching or counting circuits and offer the possibility of direct digital signal processing without going through analog systems.

Der Differenzdruck-Transmitter mit Frequenzausgang kommt für Wirkdruck-Meßstrecken zur Durchflußbestimmung und -regelung in Gas-- Dampf- und Flüssigkeitsleitungen in Frage. Er erfaBt die Meßgröße über die auf das Membransystemausgeübte Kraft und setzt eine Torsionsrohr-I)urchführung oder ein ähnliches Bauelement zum Kraft- bzw. Drehmomentabgriff im Außenraum voraus. Da innerhalb des Meßbereichs die mechanischen Auslenkungen von Membransystem und i'orsionsrohr vernachlässigbar klein bleiben, kann der mechanische Aufbau des Meßwandlers erheblich vereinfacht werden. Er muß lediglich für die Minimalauslenkung ausgelegt sein, die bei einseitig aufgebrachtem vollen Betriebsdruck eine sichere Ventilsperrung und damit eine hydraulische Entlastung durch die Ölfüllung des Membransystems gewährleistet. The differential pressure transmitter with frequency output is used for differential pressure measuring sections for determining and regulating flow in gas, vapor and liquid lines in question. It records the measured variable via the force exerted on the membrane system and uses a torsion pipe lead-through or a similar component for power or Torque tapping in the outside area ahead. Since the mechanical Displacements of the membrane system and torsion tube remain negligibly small, the mechanical structure of the transducer can be considerably simplified. He must only be designed for the minimum deflection that is applied on one side full operating pressure, a safe valve locking and thus hydraulic relief guaranteed by the oil filling of the membrane system.

Die Zusammenschaltung mit einem nichtlinearen Frequenz-Digital-Konverter zur elektronischen Meßwertverarbeitun g nach Patentanmeldung P 24 21 816.4 ergibt eine digitale Meßanordnung für Differenzdrucke bzw. für innerhalb gewisser Einschränkungen frei wählbare Funktionen derselben. Bei einer entisprechenden Nonverterprogrammierung ist beispielsweise wenige Millisekunden nach dem Start eines Konversionsprozesses die geeignet normierte Maßzahl für die Quadratwurzel aus dem Differenzdruck am Konverterausgang als Bitmuster elektronisch abgreifbar. Damit wird eine direkte digitale Erfassung des Massendurchflusses möglich; der meßtechnische Aufwand unterscheidet sich nicht von dem für eine digitale Differenzdruckmessung. The interconnection with a non-linear frequency-to-digital converter for electronic data processing according to patent application P 24 21 816.4 results a digital measuring arrangement for differential pressures or for within certain restrictions freely selectable functions of the same. With a corresponding nonverter programming is, for example, a few milliseconds after the start of a conversion process the suitably standardized measure for the square root of the differential pressure Can be electronically picked up as a bit pattern at the converter output. This becomes a direct one digital recording of the mass flow possible; the metrological effort differs does not differ from that for a digital differential pressure measurement.

Dem Stande der Technik entsprechen Differenzdruck-Meßgeräte, die als Ausgangsgröße eine mechanische Auslenkung oder ein analoges elektronisches Signal liefern. Als Transmitter der Geräte mit elektronischem Ausgang finden DMS-Brückenschaltungen sowie Differential-Transformatoren Anwendung. Die in der Prozeßsteuerung und Meßtechnik in zunehmendem Maße geforderte Digitalanzeige vermitteln zusätzliche Analog-Digital-Wandler. Die Umsetzung des linearen Wandlersignals in eine Funktion des Differenzdrucks -etwa in die Quadratwurzel - erfolgt im allgemeinen mit Hilfe geeigneter Netzwerke im Gleichspannungsteil und hat neben dem zusätzlichen technischen Aufwand erhöhte Meßfehler zur Folge. The prior art correspond to differential pressure measuring devices that a mechanical deflection or an analog electronic signal as the output variable deliver. DMS bridge circuits are used as transmitters for devices with an electronic output as well as differential transformers application. Those in process control and measurement technology Digital displays, which are increasingly required, provide additional analog-digital converters. The conversion of the linear transducer signal into a function of the differential pressure - for example in the square root - is generally done with the help of suitable networks im DC voltage part and has, in addition to the additional technical effort, increased measurement errors result.

Erfindungsgemäß greift der Differenzdruck-Transmitter mit Frequenzausgang die Meßgröße mechanisch an der Torsionsrohr-Durchführung eines Meßwandlers üblicher Konstruktion ab und entlastet differenzdruckproportional einen über eine Rückkopplungsschaltung zu transversalen Grundschwingungen erregten vorgespannten Draht, dessen Eigenfrequenz dann ein Maß für den zu messenden Differenzdruck ist. Die in engen Grenzen justierbare Vorspannung des schwingenden. Draht es erzeugt eine gleichfalls im Außenraum angebrachte Schraubenfeder. According to the invention, the differential pressure transmitter with a frequency output takes effect the measured variable mechanically on the torsion tube bushing of a transducer is more common Construction and relieves pressure proportional to the differential pressure via a feedback circuit pretensioned wire excited to transverse fundamental vibrations, its natural frequency is then a measure of the differential pressure to be measured. The adjustable within narrow limits Bias of the vibrating. Wire it creates an exterior that is also attached Coil spring.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel für das Prinzip der Meßanordnung. Fig. 1 shows an example of the principle of the measuring arrangement.

Der Draht (1) weist die Einspannlänge L auf und ist aus einem Material der Dichte 9 und des Querschnitts q hergestellt. Bei einer Zugbelastung durch die Vorspannung PO der Schraubenfeder (2) beträgt die Schwingungsdauer der transversalen Grundschwingung Der an der Torsionsrohr-Durchführung des Meßwandlers (3) befestigte Hebel (4) überträgt die Belastung des Membransystems und reduziert die Vorspannung des Drahtes proportional zum Differenzdruck Ap auf P = Pro(1 - k.Ap) Damit erhöht sich die Schwingungsdauer auf Der Faktor k berücksichtigt die mechanischen Abmessungen des Übertragungssystems der Meßgröße und trägt der Aufteilung des am Membransystem abgegriffenen Drehmoments auf das Gorsionsrohr und den Hebel (4) Rechnung.The wire (1) has the clamping length L and is made of a material of density 9 and cross section q. In the case of a tensile load due to the preload PO of the helical spring (2), the period of oscillation is the transverse fundamental oscillation The lever (4) attached to the torsion tube bushing of the transducer (3) transfers the load on the membrane system and reduces the pretension of the wire proportionally to the differential pressure Ap to P = Pro (1 - k.Ap) This increases the period of oscillation The factor k takes into account the mechanical dimensions of the transmission system of the measured variable and takes into account the distribution of the torque tapped on the membrane system between the torsion tube and the lever (4).

Die Drahtscbwingungen erfolgen im Felde des Permanentmagneten (5) und induzieren eine Wechselspannung. In an sich bekannter~Weise kann durch Rückkopplung über die zweipolige Oszillatorschaltung (6) phasenrichtig zu den Induktionssignalen ein Strom aufgeprägt werden, der diese Schwingungen entdämpft.The wire vibrations take place in the field of the permanent magnet (5) and induce an alternating voltage. In a manner known per se, by means of feedback In phase with the induction signals via the two-pole oscillator circuit (6) a current can be impressed, which undampes these oscillations.

Hebellänge und Draht querschnitt sind entsprechend dem vom Meßbereich abhängigen Drehmoment an der Torsionsrohr-Durchführung auszulegen. Gegebenenfalls kann eine zusätzliche Hebelanordnung zur forderlich werden, um die Ausgangs größe des Wandlers dem Belastungsbereich des Drahtes anzupassen.Lever length and wire cross-section are according to the measuring range depending on the torque on the torsion tube bushing. Possibly An additional lever arrangement may be required to adjust the initial size of the transducer to match the load range of the wire.

Bei Überlastungen, die zum Meßsignal vorzeichengleich sind,- wird der Draht entspann-t und die Auslenkung des Membransystems in (3) intern begrenzt. Die Entspannung des Drahtes bleibt ohne Einfluß auf die Genauigkeit späterer Messungen.In the event of overloads with the same sign as the measuring signal, - the wire relaxes and the deflection of the membrane system in (3) is internally limited. The relaxation of the wire has no effect on the accuracy of subsequent measurements.

Bei Überlastungen entgegengesetzt zum Meßsignal erlaubt ein geeignet vorgespanntes Federelement in der Einspannhülse (7) eine Auslenkung des Hebels (4), ohne daß es zu einer Überbeanspructung des Schwingdrahtes kommt. Auch hier ist wieder eine interne Auslenkungsbegrenzung des Membransystems in (3) vorausgesetzt.In the event of overloads opposite to the measuring signal, a suitable pre-tensioned spring element in the clamping sleeve (7) a deflection of the lever (4), without overstressing the vibrating wire. Also here is again an internal deflection limitation of the membrane system in (3) is assumed.

Transmitter auf der Basis verstimmbarer mechanischer Oszillatoren zeichnen sich durch eine hohe inhärente Langzeitstabilität aus. Umgebungseinflüsse können å jedoch in reversibler Weise geringfügig die Schwingungsdauer beeinflussen. Transmitter based on detunable mechanical oscillators are characterized by a high inherent long-term stability. Environmental influences However, they can å slightly influence the period of oscillation in a reversible manner.

Von Stimmgabelgeneratoren ist bekannt, daß die Schwingungsdauer mechanischer Oszillatoren von der Dichte der umgebenden Luft abhängt. Bei einer mittleren Luftdichte von 0.0012 g/cm³ und maximalen Schwankungen um # 0.00015 g/cm³ bewirkt dieser Effekt bei einem schwingenden Draht Abweichungen der Größenordnung + 10 5T.It is known from tuning fork generators that the period of oscillation is more mechanical Oscillators depends on the density of the surrounding air. At a mean air density of 0.0012 g / cm³ and maximum fluctuations around # 0.00015 g / cm³ this effect causes deviations of the order of magnitude in the case of a vibrating wire + 10 5T.

Die thermische Ausdehnung des Drahtes beeinflußt die Größen 9q und L gegenläufig. Da Qq unter der Wurzel steht, iiberwiegt die änderung von L. Durch die Auswahl geeigneter Werkstoffe (INVAR-Draht) läßt sich der Einfluß einer Temperaturerhöhung um 10°C auf eine Vergrößerung der Schwingungsdauer um etwa 10-5 T T reduzieren.The thermal expansion of the wire affects sizes 9q and L in opposite directions. Since Qq is below the root, the change in L. prevails through The selection of suitable materials (INVAR wire) can be influenced by an increase in temperature by 10 ° C to an increase in the period of oscillation by about 10-5 T T.

Bleibende Änderungen von Qq und damit auch von T sind durch korrosive chemische Vorgänge sowie Freindstoffablagerungen auf der Drahtoberfläche möglich. Es ist deshalb erforderlich, diese Oberfläche durch eine galvanisch aufgetragene Edelmetallschicht gegen chemische Angriffe zu schützen und Fremdstoffablagerungen durch eine staubdichte Kapselung der Transmitteranordnung zu unterbinden (in Fig. 1 nicht mit dargestellt).Permanent changes in Qq and thus also in T are due to corrosive effects chemical processes and deposits of contaminants on the wire surface are possible. It is therefore necessary to apply an electroplating to this surface Precious metal layer to protect against chemical attacks and foreign matter deposits to be prevented by a dust-tight encapsulation of the transmitter arrangement (in Fig. 1 not shown).

Auf der Drahtoberfläche ist stets eine gegen Klimaeinflüsse resistente monomolekulare Wasserhaut adsorbiert; ihre Auswirkung auf die Schwingungsdauer des Drahtes kann vernachlässigt werden.On the wire surface there is always one that is resistant to climatic influences monomolecular water skin adsorbed; their effect on the period of oscillation of the Wire can be neglected.

Die von der Schraubenfeder auf den Draht ausgeübte Vorspannung P0 hängt über den Elastizitätsmodul des Federwerkstoffs von der Umgebungstemperatur ab. Durch eine geeignete Werkstoffauswahl (F,L-INVAR z.B.) läßt sich dieser Effekt auf vernachlassigbare Werte reduzieren.The preload P0 exerted on the wire by the coil spring depends on the elastic modulus of the spring material on the ambient temperature away. This effect can be achieved through a suitable choice of material (F, L-INVAR, for example) reduce to negligible values.

Dieser Überblick zeigt, daß Umgebungseinflüsse auf den Transmitter gegenüber Auswirkungen auf den Meßwandler vernachlässigt werden dürfen.This overview shows that environmental influences on the transmitter can be neglected in relation to effects on the transducer.

Minimale Abweichungen vom analytischen Zusammenhang zwischen T und Ap ergeben sich durch die elastische Verformung des Drahtes unter dem Einfluß der differenzdruckproportionalen Entlastung.Minimal deviations from the analytical relationship between T and Ap result from the elastic deformation of the wire under the influence of the differential pressure proportional relief.

Die maximale Änderung von L liegt für den in Frage kommenden Zug spannungsbereich bei 5.10-4; dieser Wert charakterisiert auch den Einfluß auf Qq und PO. In einer ähnlichen Größenordnung wirkt sich die Biegeelastizität des Drahtes auf dessen Schwingungsverhalten aus.The maximum change in L is for the tension range in question at 5.10-4; this value also characterizes the influence on Qq and PO. In a The flexural elasticity of the wire affects its vibration behavior in a similar order of magnitude the end.

Beide Effekte beeinflussen T = T(Ap) definiert und reproduzicrbar, so daß sie bei der anschließenden Signalverarbeitung der Transmitter-Ausgangsfrequenz vollständig eliminiert werden können.Both effects influence T = T (Ap) in a defined and reproducible manner, so that they use the transmitter output frequency during the subsequent signal processing can be completely eliminated.

Die an der Oszillatorschaltung abgegriffenen Rückkopplungssignale werden zweckmäßig-einem nichtlinearen Frequenz-Digit;al-Konverter zur elektronischen Meßwertverarbeitung nach Patentanmeldung P 24 21 816.4 zugeführt und dort auf ein Abfragesignal hin wahlweise in den digitalisierten Meßwert bzw. eine Funktion desselben umgesetzt. Nach Abschluß dieses Konversionsprozesses ist das Ergebnis als elektronisches Bitmuster am Konverterausgang abgreifbar. The feedback signals tapped at the oscillator circuit are expedient - a non-linear frequency digit; al converter for electronic Measured value processing according to patent application P 24 21 816.4 supplied and there on a Interrogation signal optionally into the digitized measured value or a function of the same implemented. After completing this conversion process, the result is an electronic one Bit pattern can be tapped at the converter output.

Die Umsetzung der Transmitter-Schwingungsdauer bzw. eines ganzzahligen Vielfachen dieser Zeit in eine beispielsweise den geeignet normierten Differenzdruck Ap hinreichend feinstufig approximierende Maßzahl I(Ap) erfolgt im nichtlinearen Frequenz-Digital-Konverter zur elektronischen Meßwertverarbeitung über eine stückweise lineare Approximation des funktionalen Zusammenhangs zwischen T und Ap innerhalb eines ausgewählten Variablenbereichs. Sie wird durch eine Summationsfolge vermittelt, die zu einer Treppenfeinstruktur mit fester Stufenböhe und abschnittsweise konstanter Stufenbreite führt. Die Stufenhöhe ist durch die feste Suinmationsfolgefrequenz gegeben; die Stufenbreite wird für den å jeweiligen Approximationsabschnitt einem elektronischen Festwertspeicher entnommen. The implementation of the transmitter oscillation period or an integer Multiples of this time in, for example, the suitably standardized differential pressure Ap sufficiently finely approximating dimension figure I (Ap) takes place in the non-linear Frequency-digital converter for electronic processing of measured values over a piece-wise linear approximation of the functional relationship between T and Ap within of a selected variable range. It is conveyed by a summation sequence, which result in a fine staircase structure with a fixed step height and more constant in sections Step width leads. The step height is determined by the fixed succession frequency given; the step width becomes one for the respective approximation section electronic read-only memory.

In einem anwendungsorientierten Beispiel werden die systematischen Meßfehler einer Konverterprogrammierung untersucht, die das Transmittersignal in eine geeignet normierte Naß zahl für die Quadratwurzel aus dem Differenzdruck umsetzt. Fig 2 zeigt den Verlauf von mit iAp als der unabhängigen Variablen. Das Detail A gibt, stark vergrößert und mit übertrieben unterschiedlichen Stufenbreiten dargestellt, die Stoßstelle zweier Approximationsabscnitte wieder.In an application-oriented example, the systematic measurement errors of a converter programming are examined, which converts the transmitter signal into a suitably standardized wet number for the square root of the differential pressure. Fig. 2 shows the course of with iAp as the independent variable. The detail A shows, greatly enlarged and shown with exaggeratedly different step widths, the joint between two approximation sections.

Der Meßbereich sei so gewählt, daß die Schwingungsdauer des Drahtes zwischen T0 und 1.4T0liegt. Bei maximaler Schwingungsdauer durchläuft der Summationsvorgang 32 Linearabschnitte zu j jeweils 256 Schritten. Zur Darstellung der Konversionsergebnisse wird eine binäre Codierung gewählt. Sie gilt auch für die Inhalte der 32 Festwert-Speicherplatzgruppen, die einen Umfang von jeweils 8 bit haben. Die Inhalte der Speicherplatzgruppen sind Elemente der Folge 1/256, 2/256, ... 254/256, 255/256 . Nach jeweils 25 Approximationsschritten schaltet die Adressierung auf die folgende Platzgruppe weiter, und die Steigung kann sich ändern. Pro Linearabschnitt erhöht sich so der Inhalt des Addierwerks j jeweils um eine ganze Zahl zwischen 1 und 255.The measuring range is chosen so that the period of oscillation of the wire lies between T0 and 1.4T0. The summation process takes place at the maximum oscillation period 32 linear sections with j 256 steps each. To display the conversion results a binary coding is chosen. It also applies to the contents of the 32 fixed-value storage groups, which have a size of 8 bits each. The contents of the storage groups are Elements of the sequence 1/256, 2/256, ... 254/256, 255/256. After every 25 approximation steps switches the addressing to the next place group and the slope can change. The content of the adder increases per linear section j by an integer between 1 and 255.

Die Tabelle am Ende dieses Abschnitts zeigt das Resultat einer derartigen Approximation, Spalte 1 enthält die Punkte Ty/To einer relativen Zeitskala, wo die Adressierung des Festwertspeichers weiterschaltet und Knickstellen der linearen Approximation liegen können. In Spalte 2 sind die Werte aufgeführt. Die Multiplikation mit 1621.18 normiert die auf den vorgesehenen Maßzahlbereich. Die Produkte sind in Spalte 3 verzeichnet. Das Symbol # weist darauf hin, daß ## proportional zu ## ist; der Proportionalitätsfaktor trägt der Kapazität des Festwertspeichers im nichtlinearen Frequenz-Digital-Konverter Rechnung. Dem vollen Approximationsbereich entspricht # = 1134.5896. Dieser Bereich ergibt sich bei optimaler Nutzung des Festwertspeichers. Für Massendurchflußmessungen mit Blendenmeßstrecken erfolgt die Normierung auf den j jeweiligen speziellen Meßbereich vorteilhaft über den Zeitmarkengeber(s.Pa tentanmeldung P 24 21 816.4). Die Quadrate der Inhalte von Spalte 3, die vom Meßwandler abgegriffenen entsprechend normierten Differenzdrucke Apv, wurden aus Platzgründen nicht mit in die Tabelle aufgenommen. Spalte 4 enthält die Maßzahlen (-7;), die zu den Zeitpunkten Tv j jeweils ganzzahlig sind und als Zwischenergebnis der Summation im Addierwerk stehen. Aus Spalte 5 sind für den jeweiligen Linearabschnitt die Summanden der Summationsfolge in Binärdarstellung zu- entnehmen; dem achtstelligen Binärbruch entspricht der Inhalt der j jeweils adressierten 8 Plätze im Festwertspeicher.The table at the end of this section shows the result of such an approximation. Column 1 contains the points Ty / To of a relative time scale, where the addressing of the read-only memory switches and kinks in the linear approximation can be. In column 2 are the values listed. The multiplication by 1621.18 normalizes the to the intended dimension range. The products are listed in column 3. The # symbol indicates that ## is proportional to ##; the proportionality factor takes into account the capacity of the read-only memory in the non-linear frequency-to-digital converter. The full approximation range corresponds to # = 1134.5896. This area results from optimal use of the read-only memory. For mass flow measurements with orifice measuring sections, normalization to the respective special measuring range is advantageously carried out using the time stamp generator (see patent application P 24 21 816.4). The squares of the contents of column 3, the correspondingly normalized differential pressures Apv tapped by the transducer, have not been included in the table for reasons of space. Column 4 contains the dimensions (-7;), which are each whole number at the points in time Tv j and are in the adder as an intermediate result of the summation. From column 5 are the summands for the respective linear segment to be taken from the summation sequence in binary representation; the eight-digit binary fraction corresponds to the content of the j addressed 8 locations in the read-only memory.

Läßt man die Summation eine halbe Taktzeit nach Ablauf von To bzw. nrRO beginnen, dann tragen die AS nur zur Hälfte zu den in Spalte 6 aufgeführten systematischen Approximationsfehlern bei. Das Vorzeichen der halben Stufenbreite wurde so gewählt, daß sich für die # der jeweils größere Absolutbetrag ergab.If the summation is started half a cycle time after To or nrRO has elapsed, the AS only contribute half of the systematic approximation errors listed in column 6 at. The sign of half the step width was chosen in such a way that the greater absolute value resulted for the #.

Unterdrückt man den ersten Approximationsabschnitt - er entspricht 22.4 % des # - Bereichs bzw. 5 % des #p - Bereichs - dann liegen die maxinalen systematischen Abweichungen unter 0.43 # des # - Endwertes. Sieht man von einer Feinjustierungr des Transmitters bzw. des Oszillators im nichtlinearen Frequenz-Digital-Konverter ab und berücksichtigt die AS # voll, dann bleiben die maximalen systematischen Abweichungen immer noch unter 0.50 # des fiip - Endwertes.If one suppresses the first approximation section - it corresponds to 22.4% of the # range or 5% of the #p range - then the maximum systematic Deviations below 0.43 # of the # final value. If you look at a fine adjustment of the transmitter or the oscillator in the non-linear frequency-to-digital converter from and fully takes the AS # into account, then the maximum systematic deviations remain still below 0.50 # of the final fiip value.

Programmiert man den Festwertspeicher nicht zur Darstellung von qW sondern von Ap, dann sind die Approximationsfehler kleiner; die maximalen systematischen Abweichungen bleiben in diesem Fall unter 0.24 %0 des #p - Endwertes.If the read-only memory is not programmed to display qW but from Ap, then the approximation errors are smaller; the maximum systematic In this case, deviations remain below 0.24% 0 of the #p final value.

Diese Angaben sagen nichts über die Meßgenauigkeit des Gesamtsystems, bestehend aus Meßwandler, Transmitter und nichtlinearem Frequenz-Digital-Konverter, aus; sie wird wesentlich durch die technischen Merkmale des Meßwandlers bestimmt. These details say nothing about the measuring accuracy of the overall system, consisting of transducer, transmitter and non-linear frequency-digital converter, the end; it is essentially determined by the technical characteristics of the transducer.

Die sehr kleinen systematischen Abweichungen zwischen T und Ap (s. S. 4) fanden bei der Aufstellung der Tabelle keine -Berücksichtigung. 1 2 3 4 5 6 1 1.0125 0.15664913 253.95643 254 0.11111110 +0.54 2 1.0250 0.21951223 355.86883 356 0.01100110 +0.33 3 1.0375 0.26642584 431.92424 432 0.01001100 +0.22 4 # 1.0500 0.30491069 494.31511 494 0.00111110 -0.44 5 1.0625 0.33791547 547.82180 548 0.00110110 +0.28 6 1.0750 0.36697059 594.92538 595 0 0.00101111 ool +0.17 7 1.0875 0.39299592 637.11712 637 0.00101010 -0.20 8 1.1000 0.41659780 675.38002 675 0.00100110 -0.45 9 1.1125 0.43820227 710.40475 710 0.00100011 -0.47 10 1.1250 0.45812287 742.69963 743 0.00100001 +0.36 11 1.1375 0.47659889 772.65258 773 0.00011110 +0.41 12 # 1.1500 0.49381814 800.56809 801 0.00011100 +0.49 13 1.1625 0.50993144 826.69065 827 0.00011010 +0.36 14 1.1750 0.52506227 851.22045 851 0.00011000 -0.27 15 1.1875 0.53931322 874.32380 874 0.00010111 -0.37 16 1.2000 0.55277081 896.14098 896 0.00010110 -0.18 17 1.2125 0.56550881 916.79157 917 0.00010101 +0.25 18 1.2250 0.57759069 936.37847 936 0.00010011 -0.42 19 1.2375 0.58907167 954.99120 955 0.00010011 +0.05 20 1.2500 0.60000000 972.70800 973 0.00010010 +0.33 21 # 1.2625 0.61041834 989.59800 990 0.00010001 +0.44 22 1.2750 0.6203640 1005.7223 1006 0.00010000 +0.31 23 1.2875 0.62987193 1021.1357 1021 0.00001111 -0.16 24 1.3000 0.63897108 1035.8871 1036 0.00001111 +0.-14 25 1.3125 0.64768908 1050.0205 1050 0.00001110 -0.05 26 1.3250 0.65605052 1063.5759 1064 0.00001110 +0.45 27 1.3375 0.66407772 1076.5895 1077 0.00001101 +0.44 28 1.3500 0.67179101 1089.0941 1089 0.00001100 -0.12 29 1.3625 0.67920897 1101.1199 1101 0.00001100 -0.14 30 1.3750 0.68634860 1112*6946 1113 0 0.00001100 +0.33 31 1.3875 0.69322554 1123.8433 1124 0.00001011 +0.18 32 1.4000 0o69985422 1134.5896 1135 0.00001011 +0.43 The very small systematic deviations between T and Ap (see p. 4) were not taken into account when compiling the table. 1 2 3 4 5 6 1 1.0125 0.15664913 253.95643 254 0.11111110 +0.54 2 1.0250 0.21951223 355.86883 356 0.01100110 +0.33 3 1.0375 0.26642584 431.92424 432 0.01001100 +0.22 4 # 1.0500 0.30491069 494.31511 494 0.00111110 -0.44 5 1.0625 0.33791547 547.82180 548 0.00110110 +0.28 6 1.0750 0.36697059 594.92538 595 0 0.00101111 ool +0.17 7 1.0875 0.39299592 637.11712 637 0.00101010 -0.20 8 1.1000 0.41659780 675.38002 675 0.00100110 -0.45 9 1.1125 0.43820227 710.40475 710 0.00100011 -0.47 10 1.1250 0.45812287 742.69963 743 0.00100001 +0.36 11 1.1375 0.47659889 772.65258 773 0.00011110 +0.41 12 # 1.1500 0.49381814 800.56809 801 0.00011100 +0.49 13 1.1625 0.50993144 826.69065 827 0.00011010 +0.36 14 1.1750 0.52506227 851.22045 851 0.00011000 -0.27 15 1.1875 0.53931322 874.32380 874 0.00010111 -0.37 16 1.2000 0.55277081 896.14098 896 0.00010110 -0.18 17 1.2125 0.56550881 916.79157 917 0.00010101 +0.25 18 1.2250 0.57759069 936.37847 936 0.00010011 -0.42 19 1.2375 0.58907167 954.99120 955 0.00010011 +0.05 20 1.2500 0.60000000 972.70800 973 0.00010010 +0.33 21 # 1.2625 0.61041834 989.59800 990 0.00010001 +0.44 22 1.2750 0.6203640 1005.7223 1006 0.00010000 +0.31 23 1.2875 0.62987193 1021.1357 1021 0.00001111 -0.16 24 1.3000 0.63897108 1035.8871 1036 0.00001111 + 0.-14 25 1.3125 0.64768908 1050.0205 1050 0.00001110 -0.05 26 1.3250 0.65605052 1063.5759 1064 0.00001110 +0.45 27 1.3375 0.66407772 1076.5895 1077 0.00001101 +0.44 28 1.3500 0.67179101 1089.0941 1089 0.00001100 -0.12 29 1.3625 0.67920897 1101.1199 1101 0.00001100 -0.14 30 1.3750 0.68634860 1112 * 6946 1113 0 0.00001100 +0.33 31 1.3875 0.69322554 1123.8433 1124 0.00001011 +0.18 32 1.4000 0o69985422 1134.5896 1135 0.00001011 +0.43

Claims

Patent claims differential pressure transmitter with frequency output as Additional device for differential pressure transducers based on the BARTON cell or comparable Constructions with a torsion pipe lead-through for the mechanical pick-up of the measured variable, characterized in that the natural frequency of a differential pressure is proportionally relieved and excited to transverse fundamental vibrations via a feedback circuit pre-tensioned wire (1) as a measure of the differential pressure - is used.

2. Differential pressure transmitter with frequency output according to claim 1, characterized in that the natural frequency of the oscillating straight wire is advantageous with the help of a downstream non-linear frequency digital converter to the electronic Measured value processing according to patent application P 24 21 816.4 in the electronically as a bit pattern Measurable figure of the suitably standardized differential pressure or in the figures freely selectable, suitably standardized functions within certain restrictions the same is implemented.

3. Differential pressure transmitter with frequency output according to claim 1 and 2, characterized in that the lever (4) displays the measured variable as a torque the torsion tube lead-through of the transducer (3) and the one at its end attached wire (1) relieved proportionally to the differential pressure.

4. Differential pressure transmitter with frequency output according to claim 1 to 3, characterized in that the pretensioning of the wire (1) by the helical spring (2) is conveyed, which loads the end of the lever (4) with the force PO.

5. Differential pressure transmitter with frequency output according to claim 1 to 4, characterized in that the influence of the ambient temperature on the modulus of elasticity of the material of (2) by selecting a suitable material negligible effects are reduced.

6. Differential pressure transmitter with frequency output according to claim 1 to 5, characterized in that the influence of the thermal expansion of the wire (1) on its period of oscillation by choosing a suitable material as far as possible is reduced.

7. Differential pressure transmitter with frequency output according to claim 1 to 6, characterized in that with an internally limited deflection of the lever (4) associated overloads of the transducer due to the unilaterally applied full Operating pressure for the differential pressure transmitter with frequency output, for example have no detrimental consequences for subsequent measurements, since they are signed either to relax the wire (1) or to deflect a suitably pretensioned one Fastening element in the clamping sleeve (7) lead so that overstressing of (1) is avoided.

8. Differential pressure transmitter with frequency output according to claim 1 to 7, characterized in that corrosive chemical processes on the wire surface be prevented by a galvanically applied noble metal layer.

9. Differential pressure transmitter with frequency output according to claim 1 to 8, characterized in that foreign matter deposits on the wire surface be prevented by a dust-tight encapsulation of the transmitter arrangement.