DE2435492A1

DE2435492A1 - Vorrichtung zur automatischen temperaturkompensation bei dichtemessern

Info

Publication number: DE2435492A1
Application number: DE2435492A
Authority: DE
Inventors: Klaus Krueger
Original assignee: THORMETALL GmbH
Current assignee: THORMETALL GmbH
Priority date: 1974-07-24
Filing date: 1974-07-24
Publication date: 1976-02-05

Description

Bezeichnung: VORRICHTUNG ZUR AUTOMATISCHEN TEMPERATURKOMPEN-SATION BEI DICHTEMESSERN Bei allen Dichtemessern besteht grundsätzlich das Problem des Temperatureinflusses. Da sich die zu messenden Medien bei Erwärmung erheblich ausdehnen, kommt es entweder zu erheblichen Meßfehlern, bzw. es muß eine Umrechnung des gemessenen Dichtewertes auf die Dichte bei Normaltemperatur erfolgen.
Speziell bei Dichtemessern, die nach der hydrostatischen oder Auftriebsmethode arbeiten, lassen sich durch geeignete Vorrichtungen die störenden Einflüsse durch Temperaturänderungen kompensieren.
Es ist bereits bekannt, die Temperaturkompensation durch ein oben offenes Referenzrohr, durch welches ständig geringe Mengen einer Referenzflüssigkeit strömen, zu bewerkstelligen.
Da die Referenzflüssigkeit ständig der Prozeßtemperatur ausgesetzt ist, unterliegt die Dichte der Referenzflüssigkeit dem Temperatureinfluß und ändert sich entsprechend. Durch die gleichbleibende Länge des oben offenen Referenzrohres variiert somit der am unteren Ende des Referenzrohres gemessene Druck in Abhängigkeit von der Temperatur, womit eine Kompensation erreicht wird.
Nachteilig ist die stetige Mischung von Referenzflüssigkeit und die Verunreinigungsgefahr des Referenzrohres.
Es ist weiterhin bekannt, die Kompensation des Temperatureinflusses durch drei in einem Gefäß angeordnete Fühlelemente, die an den Wandungen einer mit Referenzflüssigkeit gefüllten Referenzkammer angeordnet sind, und bei der zwei Fühlelemente durch eine Stange miteinander verbunden sind, durchzuführen.
Ebenso ist eine Ausführung bekannt, bei der die gegenseitige Höhenlage dem mit der Rohrwand fest verbundenen Druckaufnehmer durch eine Längenänderung des zwischen jenen befindlichen Rohrabschnittes mit Hilfe mechanischer Mittel, die auf Temperaturänderungen mit Längenänderungen reagieren, veränderbar ist, und somit eine Temperaturkompensation herbeiführt.
Die Erfindung betrifft eine Temperatur-Kompensationseinrichtung, die Dichtemessern, die nach dem Prinzip der hydrostatischen Druckmessung, bzw. der Auftriebskraft arbeiten, und mit Weg- bzw. Kraftvergleichs-Transmittern gekoppelt sind, eine volle Temperaturkompensation verleihen.
Die Kompensation wird bei Dichtemessern, die nach der hydrostatischen Methode arbeiten, durch eine Längenänderung des Referenzrohres bewirkt.
Das Referenzrohr muß hierzu so konstruiert sein, daß es ständig der Temperatur des zu messenden Mediums ausgesetzt ist.
Ein Ausführungsbeispiel einer Meßanordnung gemäß der Erfindung ist in der Abbildung 1 dargestellt. Die Meßanordnung zur kontinuierlichen Dichtebestimmung nach der hydrostatischen Methode besteht im Wesentlichen aus einem Differenzdruckmesser, der die Druckdifferenz der beiden Flüssigkeitssäulen 1 und 2 erfaßt. Diese Differenz ist proportional der Dichte des Mediums 3, wenn die Dichte der Referenzflüssigkeit bekannt ist.
Bei Temperaturänderungen ändert nun die Referenzflüssigkeit ihr Volumen und hebt oder kontrahiert den Wellrohrbalg 5.
Bezeichnung: VORRICHTUNG ZUR AUTOMATISCHEN TEMPERATURKOMPEN-SATION BEI DICHTEMESSERN Damit wir die Länge der Flüssigkeitssäule 2 temperaturabhängig und kompensiert die Dichtemessung. Hat das Medium 3 eine bestimmte Dichte, und wird die Temperatur verändert, so muß die Differenz der beiden Drücke, verursacht durch die Flüssigkeitssäulen 1 und 2, bei jeder Temperatur konstant bleiben.
konstant für jede Temperatur.
H Höhe der Flüssigkeitssäulen 1 und 2 bei Normaltemperatur.
4 ... Ausdehnungskoeffizient h Flüssigkeitshöhe oberhalb der Meßeinrichtung p auf das System wirkender Prozessdruck J1t1.. Dichte des zu messenden Mediums bei der neuen Temperatur P 2tl.. Dichte der Referenzflüssigkeit bei der neuen Temperatur oft.... Temperaturdifferenz Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich sowohl an offenen als auch an geschlossenen Behältern einsetzen. Um eine höchstmögliche Genauigkeit der Temperaturkompensation zu erreichen, muß die Referenzflüssigkeit eine der zu messenden Flüssigkeit identische Temperatur-Dichte-Kurve aufweisen -man verwendet daher vorzugsweise eine Probe des zu messenden Mediums als Referenzflüssigkeit.
Die Kompensation wird bei Dichtemessern, die nach dem Prinzip der Auftriebskraft, also mit Auftriebskörper, arbeiten, durch eine Volumenänderung des Auftriebskörpers bewirkt.
Ein Ausführungsbeispiel einer Meßanordnung gemäß der Erfindung ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Meßanordnung macht sich die Messung der dichteabhängigen Auftriebskraft eines vollständig in die Flüssigkeit eintauchenden Körpers zunutze.
Bei Temperaturänderungen ändert sich die Dichte des Produktes 1 und es kommt zu Änderungen der Auftriebskraft 2. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Auftriebskörpers 3 wird dieser mit Referenzflüssigkeit gefüllt und erhält an einem Ende einen Wellrohrbalg 5. Die Auftriebskraft wird mit einem entsprechenden Meßgerät 6 erfaßt und weiter verarbeitet. Mit dem Wellrohrbalg 5 wird das Volumen des Auftriebskörpers 3 in Abhängigkeit von dem kubischen Ausdehnungskoeffizienten der Re ferenz flüssigkeit 4 geändert und somit eine temperaturabhängige Auftriebskraft erzeugt, die dazu führt, daß es bei Temperaturänderungen zu keiner Änderung der Auftriebskraft kommt.
Sinngemäß gelten für die Messung der Dichte mit Auftriebskörper die vorher genannten Punkte.

Claims

Bezeichnung: VORRICHTUNG ZUR AUTOMATISCHEN TEMPERATURKOMPEN-

SATION BEI DICHTEMESSERN PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur kontinuierlichen und direkten Kompensation des Temperatureinflusses bei Dichtemessungen, die nach dem Prinzip der hydrostatischen Differenzdruckmessung oder nach der Auftriebskraft arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Flüssigkeitssäule und das Volumen des Auftriebskörpers durch die Volumenänderung der Referenzflüssigkeit bei Temperaturänderungen veränderbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Temperaturänderungen reagierende Mittel eine Wellrohrmembrane darstellt, die an einem Ende oder auch zwischen den Enden der Flüssigkeitssäule, bzw.- Auftriebskörpers, angebracht ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Flüssigkeitssäule und des Auftriebskörpers mit Füll- und Entlüftungseinrichtungen versehen sind, mit denen einerseits die Befüllung und andererseits die richtige Länge, bzw. - Volumen bei Normaltemperatur eingestellt werden kann.