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Einrichtung zur Messung von im Inneren eines Druckraumes auftretenden Kräften
Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Messung von im Inneren eines Druckraumes auftretenden Kräf- ten, insbesondere eines Differenzdruckes zur Mengenmessung eines durch eine Rohrleitung strömenden
Mediums, bei welcher der Messwert über eine magnetische Kupplung aus dem Druckraum auf ein ausser- halb angeordnetes Messinstrument übertragen und in einem Kompensationsmessverfahren ermittelt wird.
Derartige Messungen werden in der industriellen Messtechnik vielfach verlangt, weil der Zustand des im Inneren des Raumes vorhandenen Stoffes - gekennzeichnet etwa durch hohe Temperatur und hohen
Druck - oder seine chemische Aggressivität im Inneren des Raumes untergebrachten Messwerken nicht zu- träglich ist.
In solchen Fällen ist es üblich, die zu messende Kraft auf das Messwerk mittels Wellen oder Hebel zu übertragen, die elastische Teile der Wand durchdringen-wie z. B. torsions-oder biegeelastische Rohre, Wellrohrkörper oder Membrane. Derartige Einrichtungen zur Durchführung der Kraft haben jedoch ver- schiedene Nachteile : bei mechanischer Verschiebung des die durchzuführende Kraft leitenden Elementes treten von der elastischen Teilen der Wand hervorgerufene Kräfte auf, welche sich der zu messenden
Kraft überlagern und infolge ihrer Unkontrollierbarkeit die Messung oft empfindlich stören ; diese Kräfte sind besonders dann praktisch nicht kontrollierbar, wenn die betreffenden elastischen Teile der Wand zufälligen Einflüssen unterliegen-wie z.
B. schwankenden Betriebstemperaturen oder Drucken im Inneren des abgeschlossenen Raumes.
Die Erfindung setzt sich nun zum Ziele, im Inneren geschlossener Räume verursachten Kräfte unter Vermeidung dieser angeführten Nachteile einem ausserhalb des Raumes angebrachten Kraftmesswerk zuzuleiten ; darüber hinaus wird auch die Aufgabe gelöst, die durch die Wand übertragene Kraft vorzugsweise mittels eines Kompensationsmesswerkes derart zu messen, dass im Inneren des geschlossenen Raumes vorhandene und von der zu messenden Kraft beeinflusste Teile der Messeinrichtung durch diese Kraft keine Verschiebungen erfahren, so dass eine sonst durch derartige Verschiebungen verursachte Fälschung der zu messenden Kraft vermieden wird.
Es sind bereits Druck- oder Mengenmesser bekannt, bei denen die im Druckraum wirksame Kraft in einemKompensations-Messverfahren gemessen wird, wobei der Kraftgeber zur Kompensation der zu messenden Kraft im Druckraum selbst angeordnet ist und durch einen elektrischen Strom gesteuert wird, der durch ein Messwerk erzeugt wird, das über eine magnetische Kupplung mit dem im Inneren des Druckraumes angeordneten Kompensationssystem in Verbindung steht ; bei dieser Anordnung wird die magnetische Kupplung zur Übertragung einer Stellung herangezogen.
Die bekannten Kompensationsmessgeräte dieser und anderer Art, bei denen die zu messende Kraft selbst durch eine magnetische Kupplung aus dem Inneren des Druckraumes nach aussen übertragen wird, weisen gewisse Nachteile auf, insbesondere dass die Wartung der teils innerhalb, teils ausserhalb des Druckraumes angeordneten elektrischen Bestandteile kompliziert ist ; auch bereitet beispielsweise bei Messung chemisch aggressiver Medien die korrosionsfeste Ausbildung der im Druckraum angeordneten elektrischen Kraftgeber Schwierigkeiten.
Demgegenüber schafft nun die Erfindung Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art zur Messung von im Inneren eines Druckraumes auftretenden Kräften, insbesondere eines Differenzdruckes zur Men-
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genmessung eines durch eine Rohrleitung strömenden Mediums, welche die bekannten Vorteile eines Kom- pensationsmessverfahrens mit denjenigen einer magnetischen Kupplung verbinden.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass bei derartigen Messeinrichtungen ausserhalb des
Druckraumes ein Messkörper zur Aufnahme der über. die magnetische Kupplung übertragenen Kraft drehbar gelagert ist und ein auf die Stellung des Messkörpers ansprechendes Messwerk zur stetigen Steuerung eines
Kraftgebers vorgesehen ist. der ein Drehmoment am Messkörper erzeugt, welches das von der zu messen- den Kraft über die magnetische Kupplung am Messkörper hervorgerufene Drehmoment in é1l'lsichbekann- ter Weise kompensiert.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Messeinrichtung dargestellt.
In der Rohrleitung 1 ist eine Messblende 2 zur Erzeugung eines dem Durchfluss durch diese Leitung proportionalen Wirkdruckes angeordnet. Der an dieser Blende 2 messbare Wirkdruck wird einer Differenzdruckdose 3 zugeführt. deren elastische Membrane 4 über ein Hebelsystem 5, 6, 7 mit dem in der Dose 3 befindlichen Teil 8 der magnetischen Kupplung 8. 9 verbunden ist, deren äusserer Teil 9 an einem drei- armigen Hebel 10 angebracht ist. Dieser Hebel 10 trägt an seinem mittleren Arm einen induktiven Abgriff 11 der den Verstärker 12 speist. Der Ausgangsstrom dieses Verstärkers durchfliesst sowohl die am drittenArm des Hebels 10 befestigte Spule 13 als auch die ortsfeste Spule 14 und weiter das Anzeigegerät 15, ein Registriergerät 16 sowie den Regler 17.
Zwischen den Spulen 13 und 14 ist nun eine dem Quadrat des dieselbe durchfliessenden Stromes proportionale Kraft wirksam, welcher somit der Wurzel aus dem letztlich zu messenden Wirkdruck proportional und somit entsprechend den für die Messblende geltenden Gesetzen ein proportionales Mass für den Durchfluss des Mediums durch die Rohrleitung 1 ist.
Bei dieser Anordnung der Durchflussmesseinrichtung sind nun alle elektrisch wirksamen Teile ausserhalb desDruckraumes 3 angeordnet und daher auch einfach zu warten. Im übrigen liegt es selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, neben der magnetischen Kupplung 8, 9 zur Kraftübertragung eine weitere Kupplung vorzusehen. die lediglich zur Stellungsdurchführung und zur Erzeugung eines dem Ausschlag der Membrane 4 der Dmckdose proportionalen elektrischen Signales dient, das dem Verstärker 12 zugeführt wird.
PATENTANSPRÜCHE : l. Einrichtung zur Messung von im Inneren eines Druckraumes auftretenden Kräften - insbesondere eines Differenzdruckes zur Mengenmessung eines durch eine Rohrleitung strömenden Mediums, bei welcher der Messwert über eine magnetische Kupplung aus dem Druckraum auf ein ausserhalb angeordnetes Messinstrument übertragen und in einem Kompensationsmessverfahren ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ausserhalb des Dmckraumes (2) ein Messkörper (25) zur Aufnahme der über die magnetische Kupp lung (23, 24) übertragenen Kraft drehbar gelagert ist und ein auf die Stellung des Messkörpers (25) ansprechendes Messwerk (26) zu stetiger Steuerung eines Kraftgeber (28, 29) vorgesehen ist, der einDrehmo- ment am Messkörper (25)
erzeugt, welches das von der zu messenden Kraft über die magnetische Kupp lung (23,24) am Messkörper (25) hervorgerufene Drehmoment in an sich bekannter Weise kompensiert.