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Differenzdruck-Messwerk-insbesondere für Messungen nach dem Kompensations-Verfahren
Die Erfindung betrifft ein Differenzdruck-Messwerk -insbesondere für Messungen nach dem Kompen- sations-Verfahren- bei dem zur Übertragung der mechanischen Wirkung der Messgrösse auf den ausserhalb angeordneten pneumatischen oder elektrischen Umwerter ein Waagehebel dient. dessen Durchführung durch das Messwerk-Gehäuse mit einem ringförmigen Plättchen abgedichtet ist.
Messwert-Wandler, die nach dem Kompensations-Verfahren arbeiten, wobei die vom eingeprägten Differenzdruck gebildete Messkraft durch einen Waagehebel auf den pneumatischen Umwerter übertragen wird, besitzenzur stopfbuchsenlosen Durchführung des Waagehebels durch das Wandler-Gehäuse ein Abschlussglied, z. B. einen Faltenbalg oder eine um die Hebelachse bewegbare Dichtungsscheibe. Bei solchen Geräten bedingt die hohe Messgenauigkeit neben den entsprechenden Eigenschaften des Messwerkes auch an der Durchführung des Waagehebels durch sein Gehäuse den Einsatz eines Abschlussgliedes mit geringstem Biegewiderstand für die mechanische Übertragung der Messgrösse, was durch möglichst dünnen Werkstoff erreicht wird.
Anderseits bildet sich an dem im Messwerk liegenden Teil des Waagehebels eine dem statischen Druck verhältnisgleiche Kraft, die auf das Abschlussglied wirkt und von diesem ohne Beeinträch-
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DichtvermögensForderungen nach geringstem Biegewiderstand bzw. Dichtheit, also Steifigkeit, gegenüber.
Es sind bereits Differenzdruck-Messwerke bekannt, deren Abschlussglied an der Durchführung des Waagehebels einen minimalen Biegewiderstand aufweist und bei welchen die am Waagehebel auftretende Schubkraft von Zuggliedern aufgenommen wird, die einerseits an aussenliegenden Festpunkten des Gerätes und anderseits am herausragenden Hebelarm angreifen und so bemessen sind, dass die Zugbeanspruchung keine bleibende Dehnung hervorruft. Derartige Geräte weisen jedoch keine befriedigende Messgenauigkeit auf, da die Zugkraft nicht an dem am Abschlussglied liegenden Drehpunkt des Waagehebels angreift, welcher somit bei einem Ausschlag eine zusätzliche Biegebelastung erfährt, die im Sinne oder entgegengesetzt der Messkraft wirkt und damit das Messergebnis fälscht.
Die Erfindung schafft nun eine derart vorteilhafte Ausgestaltung von Differenzdruck-Messwerken, dass Waagehebel und Abschlussglied an der Durchführungsstelle aus dem Raum des Messkraftabgriffes frei von Schub-Belastungen bleiben und dabei die Entlastungskraft im Drehpunkt des Hebels angreift.
Nach der Erfindung wird dies bei Differenzdruck-Messwerken der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, dass in der Gehäusewand gegenüber dieser Durchführung zur Druck-Entlastung gleichfalls ein ringförmiges Plättchen eingesetzt und über einen Zugstab mit dem Waagehebel verbunden ist und dass das an der Durchführung des Waagehebels angeordnete Plättchen den Drehpunkt des Hebels bildet. Durch diese Ausbildung des Waagehebels tritt bei seinem Ausschlag am Abschlussglied die geringste Biegekraft auf, und dieses Abschlussglied kann daher so bemessen werden, dass auch die geringste Biegearbeit erforderlich ist ; damit ist aber auch für die dem Differenzdruck folgende Messkraft die höchstmögliche Abbildungs-Treue gewährleistet.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Einrichtung innerhalb des Messwerkes untergebracht ist und somit Eingriffe in das Schubentlastungs-System wesentlich erschwert sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Differenzdruck-Messwerkes dargestellt.
Das Differenzdruck-Messwerk besteht im wesentlichen aus den Membranen 1 und l', deren Mittelpunkte durch den Bolzen 2 starr verbunden sind ; eine Aussparung im Bolzen ist so ausgeführt, dass die darin
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befestigte Anlenkfeder 16 die Verbindung mit dem hohl ausgebildeten Teil 3a des Waagehebels 3 über Hohlschraube 17 und Buchse 18 auf die Membran-Mittellinie erlaubt ; die zwischen den Membranen l und l'liegende Kammer 4 ist mit Flüssigkeit gefüllt.
Als stopfuchsenlose Durchführung des Waagehebels 3 aus der Kammer4 dient ein elastisches Plättchen 5, das durch den lösbaren Flansch 6 über den Dichtungsring 7 gegen das Gehäuse 8 gepresst ist und vom Inneren des Messwerkes aus eine Druckbelastung erfährt, wodurch der Waagehebel 3 in Richtung seines freien Endes verschoben wird ; die Bildung einer dieser Kraft gleichgrossen Kraft erfolgt an dem Plättchen 9, auf das ebenfalls der in der Kammer 4 herrschende Druck wirkt und welches durch die lösbare Buchse 10 über den Ring 11 die Kammer 4 gegen Atmosphäre dicht abschliesst. Die Mittelpunkte der Plättchen 5 und 9 sind durch einen Stab 12 mit ausreichender Zugfestigkeit starr verbunden, wodurch die sich an dem Plättchen 9 bildende Gegenkraft im Drehpunkt des Waagehebels als Entlastung zur Wirkung kommt.
Der Stab 12 liegt frei innerhalb des Hohlraumes des Hebelteiles 3a und des Füllkörpers 3b, so dass diese Teile nicht in Berührung gelangen ; der Stab 12 erfährt somit keine Belastung, wenn der Waagehebel durch Änderung des Differenzdruckes einen Ausschlag macht. Die Aussteuerung der angeschalteten pneumatischen Kompensations-Einrichtung erfordert nur einige hundertstel Millimeter, welche die am Ende des Waagehebels befestigte Prallplatte 19 ausführen muss.
Die Bewegung im Drehpunkt der Durchführung ist naturgemäss noch wesentlich geringer, d. h., die an der zugeordnetenEinspannstelle des Stabes 12 auftretende Biegebeanspl1lchungwird damit so klein, dass sie praktisch vernachlässigt werden kann und der Stab 12 somit nur unter Zugbelastung steht.
Damit die erfindungsgemässe Einrichtung nach dem Füllen der Kammer mit Flüssigkeit eingesetzt werden kann, sind die Plättchen 5 und 9 lösbar mit dem Waagehebel und dem Messwerk-Gehäuse verbunden. Hiezu dienen die Haltemutter 13, welche auf das Schraubstück 14 des Füllkörper 3b aufgebracht ist, und der ausserhalb des Gehäuses liegende Teil 3 des Waagehebels, der auf das Schraubstück 15 des Waage-
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halten. Die Plättchen 5 und 9 werden am Messgehäuse durch die Buchsen 6 und 10 gehalten.
PATENTANSPRÜCHE ; l-Differenzdruck-Messwerk-insbesondere für Messungen nach dem Kompensations-Verfahren- bei dem zur Übertragung der mechanischen Wirkung der Messgrösse auf den ausserhalb angeordneten pneumatischen oder elektrischen Umwerter ein Waagehebel dient, dessen Durchführung durch das Messwerk-Geläuse mit einem ringförmigen Plättchen abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gehäusewand gegenüber dieser Durchführung zur Druck-Entlastung gleichfalls ein ringförmiges Plättchen (9) eingesetzt und über einen Zugstab (12) mit dem Waagehebel (3-3a) verbunden ist und dass das an der Durchführung des Waagehebels angeordnete Plättchen (5) den Drehpunkt des Hebels bildet.