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Differential-Membran-Mikromanometer, insbesondere für flüssige Metalle
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de Medium zwei Messkammern ausfüllt, die mit den Stellen, zwischen denen der tberdruck gemes - sen wird, verbunden und durch Membranen gegenüber einem dazwischenliegenden Raum dicht verschlossen sina. in dem eine die beiden Membranen verbindende Zugstange und auf dieser der Geber einer Fernanzeigevorrichtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen den Membranen dicht verschlossen und mit einem Gas, das mit dem zu messenden Medium nicht reagiert und dessen Druck annähernd dem absoluten Druck des zu messenden Mediums gleich ist, gefüllt ist.
Der Erfindunggegenstand bietet ferner eine Möglichkeit der Erwärmung von Druckkammern, was insbesondere bei flüssigen Metallen von Wichtigkeit ist, sowie auch der Kühlung der Zugstange durch Kühlrippen und schliesslich das Beispiel einer Vorrichtung, mit welcher der Druck des Gases auf einer dem Druck des flüssigen Metalles entsprechenden Höhe automatisch aufrechterhalten wird.
Um den Gegenstand und die Verwendung der Erfindung näher zu erläutern, wird auf das in der Zeichnung schematisch dargestelle Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung verwiesen.
Fig. l zeigt den Hauptbestandteil des Erfindungsgegenstandes in einem Längsschnitt und Fig. 2 die Gesamtanordnung einer andern Ausführung in einer schematischen Darstellung.
Das eigentliche Mikromanometer besteht aus zwei Kammern 1 und 2, die falls erforderlich, durch Heizkörper 3 auch künstlich beheizt werden können und die mittel ? Metallmembranen oder gewellten Gliedern 4 und 5 vakuumdicht verschlossen sind. Die Kammern 1 und 2 sind durch Rohrleitungen (die gegebenenfalls auch erwärmtwerdenkönnen)andieSteilenderzumessendenDrückepundp. deren Dif- ferenz ermittelt werden soll, angeschlossen. Fig. l zeigt ein Mikromanometer als Bestandteii eines Durch- flussmessgerätes, mit einer Drosselscheibe 6 in einer Rohrleitung 7, durch welche aas flüssige Metall 8 oder eine andere Flüssigkeit hindurchfliesst. Das flüssige Metall füllt die beiden Kammern 1 und 2 vollständig aus.
Die Membranen 4 und 5 sind durch eine mit Kühlrippen versehene Zugstange 9 miteinander verbunden. An der Zugstange 9 ist der vorzugsweise aus einem Kondensator mit veränderlicher Kapazität gebildete Geber 11 einer Anzeigevorrichtung angeordnet, welche die Änderungen der Durchbiegung der Membranen und dadurch auch die Grösse des Überdruckes anzeigt bzw. registriert.
Der Raum 12 zwischen den Membranen ist dicht verschlossen und mit einem Gas gefüllt, das mit dem zu messenden Medium nicht reagiert und dessen Druck annähern dem mittleren Wert der beiden zu
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druckes bei hohem absoluten Druck indizieren.
Das nicht reagierende Gas von erforderlichem Gegendruck kann in den r, :. lum 12 direkt zugeführt werden, insbesondere, wenn der absolute Druck des flüssigen Metalles 8 annähernd auf einer konstanten Höhe erhalten wird. Mit einem normalen Manometer 13 kann der Drucn des iicht reagierenden Gases kontrolliert werden.
Bei veränderlichem Druck ist es jedoch vorteilhaft, den Druck dieses Gases im Raum 12 mittels einer Vorrichtung zu regeln, mit welcher der Druck auf derselben Höhe wie der absolute Druck des flüssigen Metalles erhalten wird. Diese Anordnung ist in Fig. 2 der Zeichnung schematisch dargestellt. Im darge- stellten Beispiel wird ein den Gasdruck im Raum 12 auf der erforderlichen Höhe erhaltendcr pneumatischer Regler 15 durch ein absolutes Manometer 14, welches an einer geeigneten Stelle an die Rohrleitung 7 angeschlossen ist, beherrscht. Dem pneumatischen Regler wird nicht reagierendes Gas z. B. aus einem Druckgefäss 16 zugeführt.
Die Erfindung findet Verwendung beim Messen von kleinen Überdrücken, insbesondere von flüssigen Metallen in einem geschlossenen Kreislauf von Atomreaktoren oder andern Stoffen in der chemischen Industrie, deren Kreislauf geschlossen werden muss und wo die Messungen bei einem bedeutenden absoluten Druck und hohen Betriebstemperaturen ausgeführt werden müssen. Dite gründung ermöglicht das Messen von kleinen Überdrücken auch bei solchen Stoffen, wo der Zutritt von Luft oder eines andern Vermitt- lungsmediumszudem Stoff, dessen Überdruck gemessen werden soll, unzulässig ist.
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Differential membrane micromanometer, especially for liquid metals
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The medium fills two measuring chambers, which are connected to the points between which the overpressure is measured and which are tightly sealed by membranes against the space in between. in which a tie rod connecting the two membranes and on this the transmitter of a remote display device are arranged, characterized in that the space between the membranes is tightly sealed and with a gas that does not react with the medium to be measured and whose pressure is approximately the absolute pressure of the medium to be measured is the same, is filled.
The subject matter of the invention also offers the possibility of heating pressure chambers, which is particularly important with liquid metals, as well as cooling the pull rod by cooling fins and finally the example of a device with which the pressure of the gas is at a level corresponding to the pressure of the liquid metal is automatically maintained.
In order to explain the subject matter and the use of the invention in more detail, reference is made to the exemplary embodiment of a device according to the invention shown schematically in the drawing.
FIG. 1 shows the main component of the subject matter of the invention in a longitudinal section and FIG. 2 shows the overall arrangement of another embodiment in a schematic representation.
The actual micromanometer consists of two chambers 1 and 2, which, if necessary, can also be artificially heated by heating elements 3 and the medium? Metal membranes or corrugated members 4 and 5 are closed vacuum-tight. The chambers 1 and 2 are connected to the parts of the pressure p and p to be measured by pipelines (which can also be heated if necessary). the difference of which is to be determined. 1 shows a micromanometer as a component of a flow measuring device, with a throttle disc 6 in a pipe 7 through which a liquid metal 8 or some other liquid flows. The liquid metal completely fills the two chambers 1 and 2.
The membranes 4 and 5 are connected to one another by a tie rod 9 provided with cooling fins. The transmitter 11 of a display device, preferably formed from a capacitor with variable capacitance, is arranged on the tie rod 9 and displays or registers the changes in the deflection of the membranes and thereby also the magnitude of the overpressure.
The space 12 between the membranes is tightly sealed and filled with a gas which does not react with the medium to be measured and whose pressure approximates the mean value of the two
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pressure at high absolute pressure.
The non-reacting gas of required back pressure can be in the r,:. Lum 12 are supplied directly, especially when the absolute pressure of the liquid metal 8 is maintained approximately at a constant level. The pressure of the non-reacting gas can be checked with a normal manometer 13.
If the pressure changes, however, it is advantageous to regulate the pressure of this gas in space 12 by means of a device with which the pressure is maintained at the same level as the absolute pressure of the liquid metal. This arrangement is shown schematically in Fig. 2 of the drawing. In the example shown, a pneumatic regulator 15 that maintains the gas pressure in space 12 at the required level is controlled by an absolute manometer 14 which is connected to the pipeline 7 at a suitable point. The pneumatic controller is not reacting gas z. B. supplied from a pressure vessel 16.
The invention is used for measuring small overpressures, particularly of liquid metals in a closed circuit of nuclear reactors or other substances in the chemical industry, the circuit of which must be closed and where the measurements must be carried out at a significant absolute pressure and high operating temperatures. This foundation enables the measurement of small overpressures even with substances where the access of air or another medium to the substance whose overpressure is to be measured is not permitted.
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