CH624765A5

CH624765A5 - Device for optionally measuring the flow rate of a fluid or the pressure prevailing in the latter

Info

Publication number: CH624765A5
Application number: CH1228077A
Authority: CH
Inventors: Hubert Haeussler
Original assignee: Beringer Hydraulik Gmbh
Priority date: 1977-10-07
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1981-08-14
Also published as: DE7829679U1; DE2843419A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur wahlweisen Messung der Durchflussmenge einer Flüssigkeit oder des in dieser herrschenden Druckes mittels eines Kolbenfedermanometers. The invention relates to a device for selectively measuring the flow rate of a liquid or the pressure prevailing therein by means of a piston spring pressure gauge.

Es ist bekannt, im Hauptstrom, d.h. zwischen Druckerzeuger und Verbraucher die Durchflussmenge der zu dem Verbraucher strömenden Flüssigkeit messtechnisch zu erfassen. Dazu können beispielsweise Durchflussmessysteme, die nach dem Schwebekörperprinzip arbeiten, verwandt werden. Hierbei wird ein elektrischer Messwert beispielsweise dadurch erzeugt, dass die Bewegung des Messfühlers erfasst und in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt wird, dessen Grösse der Durchflussmenge entspricht. Hierzu ist es wichtig, dass der Messfühler von der zu messenden Flüssigkeit vollständig umschlossen wird und damit unabhängig vom jeweiligen statischen Druck arbeitet. It is known in the main stream, i.e. between the pressure generator and the consumer to measure the flow rate of the liquid flowing to the consumer. For example, flow measurement systems that work on the variable area principle can be used. Here, an electrical measured value is generated, for example, by detecting the movement of the sensor and converting it into an electrical output signal, the size of which corresponds to the flow rate. For this it is important that the sensor is completely enclosed by the liquid to be measured and therefore works independently of the respective static pressure.

Des weiteren ist es bekannt, den jeweils herrschenden Druck in der Flüssigkeit zu bestimmen. Um Druckmessungen vornehmen zu können, kommen vorwiegend elektrisch arbeitende Druckmessgeräte in Frage. Dazu wird beispielsweise ein Membran einseitig druckbeaufschlagt. Ihre druckproportionale, elastische Durchbiegung wird elektrisch erfasst und in ein Messsignal umgeformt. Furthermore, it is known to determine the prevailing pressure in the liquid. In order to be able to take pressure measurements, it is primarily electrical pressure measuring devices that come into question. For this purpose, for example, a membrane is pressurized on one side. The elastic deflection, which is proportional to the pressure, is recorded electrically and converted into a measurement signal.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messeinrichtung mit einem Kolbenfedermanometer bereitzustellen, mit der wahlweise entweder die Durchflussmenge einer Flüssigkeit oder der in dieser herrschende Druck erfasst werden können. The object of the present invention is to provide a measuring device with a piston spring pressure gauge, with which either the flow rate of a liquid or the pressure prevailing in it can be detected.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich dadurch, dass eine messeitige Kolbenfläche des Kolbenfedermanometers infolge einer durch die Messflüssigkeit bewirkten Hubbewegung und entgegen einer auf den Kolben einwirkenden Kraft einen von einem Anfangszahlenwert Null an stetig zunehmenden Abflussquerschnitt für die Messflüssigkeit freigibt, wobei eine der mess-seitigen Kolbenfläche gegenüberliegende Kolbenfläche des Kolbenfedermanometers wahlweise mit dem statischen Druck der Messflüssigkeit oder mit einem Referenzdruck beaufschlagbar ist. The solution to the problem arises from the fact that a piston surface of the piston spring manometer on the measuring side, due to a stroke movement caused by the measuring liquid and against a force acting on the piston, releases a discharge cross-section for the measuring liquid that increases steadily from an initial numerical value of zero, one of the piston surfaces on the measuring side opposite piston surface of the piston spring pressure gauge can be acted upon either with the static pressure of the measuring liquid or with a reference pressure.

Unter dem vorerwähnten Referenzdruck ist ein den Messbereich der erfindungsgemässen Vorrichtung bei Druckmessungen bestimmender Druck zu verstehen, dessen Grösse bekannt ist. The aforementioned reference pressure is to be understood as a pressure which determines the measuring range of the device according to the invention in pressure measurements, the size of which is known.

Durch die aufgezeigte Lösung entfällt der gerätetechnische Mehraufwand für zwei separate Messeinrichtungen, da dank der erfindungsgemässen Vorrichtung allein durch die Umschaltung eines üblichen 3/2-Wegeventils einmal die Durchflussmenge der Flüssigkeit und ein anderes Mal der in dieser herrschende Druck erfasst werden können. Ein weiterer Vorteil dieser Vor The solution shown eliminates the additional technical outlay for two separate measuring devices, since, thanks to the device according to the invention, the flow rate of the liquid and another time the pressure prevailing therein can be detected simply by switching over a conventional 3/2-way valve. Another advantage of this before

3 3rd

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richtung ist es, dass sie in jeder Einbau- und Betriebslage sicher und zuverlässig arbeitet. The direction is that it works safely and reliably in every installation and operating position.

Durch die Ansprüche 2 und 3 wird eine technisch besonders einfach zu verwirklichende Ausführungsform beschrieben. Die Lösung nach Anspruch 2 ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine Druckmessung in der Flüssigkeit am Einlass in die Messeinrichtung gefordert wird, wohingegen mit der Vorrichtung nach Anspruch 3 der Druck in dem Leitungssystem, in dem die Messeinrichtung eingebaut ist, bestimmt werden kann. Durch die Ausbildung des Kolbens des Kolbenfedermanometers als Zweistufen-Kolben wird erreicht, dass mit ein und derselben Feder eine Messung der Durchflussmenge der Flüssigkeit mit geringem Druckabfall am Messfühler und eine Druckmessung mit grossem Messbereich in der Messflüssigkeit vorgenommen werden können. A technically particularly simple embodiment is described by claims 2 and 3. The solution according to claim 2 is particularly advantageous when a pressure measurement in the liquid at the inlet into the measuring device is required, whereas the device according to claim 3 can be used to determine the pressure in the line system in which the measuring device is installed. The design of the piston of the piston spring pressure gauge as a two-stage piston means that the same spring can be used to measure the flow rate of the liquid with a low pressure drop at the sensor and to measure the pressure in the measuring liquid with a large measuring range.

Die Ansprüche 4 und 5 lösen die Aufgaben, den jeweils vorliegenden Messwert sichtbar zu machen. Mit dieser Ausführungsform ist eine einfache optische Überwachung des jeweiligen Messwertes erreichbar. Claims 4 and 5 solve the problems of making the respectively existing measured value visible. A simple optical monitoring of the respective measured value can be achieved with this embodiment.

Die Ansprüche 6 und 7 geben eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wieder, bei der der Messwert als elektrisches Signal zur Verfügung steht. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für eine Fernanzeige und für eine automatische Überwachung einer Flüssigkeitsströmung. Claims 6 and 7 represent an advantageous embodiment of the invention, in which the measured value is available as an electrical signal. This embodiment is particularly suitable for remote display and for automatic monitoring of a liquid flow.

Durch Anspruch 8 wird eine Ausführungsform mit einem 3/2-Wegeventil als Umschaltelement vorgeschlagen. Dieses Element besitzt den Vorteil, dass es ein handelsübliches Produkt ist, so dass keine spezielle Anfertigung erforderlich ist. Claim 8 proposes an embodiment with a 3/2-way valve as a switching element. This element has the advantage that it is a commercially available product, so that no special manufacture is required.

In einer anderen Ausführungsform wird der Einsatz der erfindungsgemässen Vorrichtung in einem elektro-hydraulisch arbeitenden Regelkreis wiedergegeben. Damit ist es möglich, die erfindungsgemässe Messeinrichtung in eine Regelanlage einzubauen, mit der wahlweise entweder die Durchflussmenge einer Flüssigkeit oder der in dieser herrschende Druck gemessen und geregelt werden können. In another embodiment, the use of the device according to the invention is reproduced in an electro-hydraulic control circuit. It is thus possible to install the measuring device according to the invention in a control system, with which either the flow rate of a liquid or the pressure prevailing in it can be measured and controlled.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Kolbens wird in Anspruch 11 wiedergegeben. Ferner gibt die Ausführungsform gemäss Anspruch 12 eine Möglichkeit an, wie der Messfühler dieser Kolbenanordnung auszubilden ist, um eine hohe Empfindlichkeit und geringe Viskositätsabhängigkeit zu erreichen. Another advantageous embodiment of the piston is given in claim 11. Furthermore, the embodiment according to claim 12 specifies a possibility of how the sensor of this piston arrangement is to be designed in order to achieve high sensitivity and low viscosity dependence.

Die hydrostatische Lagerung nach den Ausführungsformen gemäss den Ansprüchen 13 bis 15 bietet den Vorteil, dass dadurch eine Selbstzentrierung der Führungsstange erreicht wird und dass die Führungsstange nahezu reibungsfrei in ihrer Führung gleiten kann. Dadurch werden eventuell auftretende Hysteresefehler vermieden und die gewonnenen Messwerte erheblich zuverlässiger. The hydrostatic bearing according to the embodiments according to claims 13 to 15 offers the advantage that the guide rod is self-centered and that the guide rod can slide in its guide almost without friction. This avoids any hysteresis errors that occur and the measured values obtained are considerably more reliable.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines ausgewählten Beispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail below with the aid of a selected example.

Es stellen dar: They represent:

Fig. 1 eine Schemaskizze der Erfindung; 1 is a schematic diagram of the invention;

Fig. 2 eine schematische Ausführungsform im Querschnitt durch die erfindungsgemässe Messeinrichtung mit optischer Messwertanzeige ; 2 shows a schematic embodiment in cross section through the measuring device according to the invention with an optical measured value display;

Fig. 3 eine Ausführurigsform der Messeinrichtung mit elektrischer Anzeige der Messwerte; 3 shows an embodiment of the measuring device with electrical display of the measured values;

Fig. 4 eine Möglichkeit der Ausbildung der hydrostatischen Lagerung der Messstange; 4 shows a possibility of forming the hydrostatic bearing of the measuring rod;

Fig. 5 ein Beispiel eines elektro-hydraulischen Regelkreises mit der erfindungsgemässen Einrichtung zur Messung der Durchflussmenge einer Flüssigkeit oder des in dieser herrschenden Druckes. 5 shows an example of an electro-hydraulic control circuit with the device according to the invention for measuring the flow rate of a liquid or the pressure prevailing in it.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung in schematischer Form dargestellt. Der Kolben 1 ist in dem Gehäuse 7 bewegbar. Er trennt mit seiner messeitigen Kolbenfläche 2 den Zylinder 8, in den eine Leitung einer hier nicht dargestellten Druckquelle mündet, von dem Abflussraum 4. 1 shows an exemplary embodiment of the device according to the invention in schematic form. The piston 1 is movable in the housing 7. With its piston surface 2 on the measurement side, it separates the cylinder 8, into which a line of a pressure source (not shown here) opens, from the discharge space 4.

Der Abflussraum 4 wird im Gehäuse 7 zwischen den Kolbenflächen 2 und 5 gebildet und ist mit einer weiteren Leitung -üblicherweise einer Verbraucherleitung - verbunden. The drainage space 4 is formed in the housing 7 between the piston surfaces 2 and 5 and is connected to a further line, usually a consumer line.

Die Kolbenfläche 5 trennt den Abflussraum 4 von einem Zylinderraum 6, in dem eine Feder angeordnet ist, ab. Die Feder 3 drückt den Kolben 1 in seine unterste Stellung. The piston surface 5 separates the discharge space 4 from a cylinder space 6, in which a spring is arranged. The spring 3 presses the piston 1 into its lowest position.

Der Zylinderraum 6 ist über einen Kanal 9 mit einem Wegeventil 10 verbunden. Durch dieses Wegeventil wird der Zylinderraum 6 entweder mit dem Abflussraum 4 oder mit einem Behälter unter Atmosphärendruck verbunden. Es ist selbstverständlich auch möglich, anstelle des Atmosphärendruckes jeden anderen Referenzdruck zu verwenden. The cylinder chamber 6 is connected to a directional control valve 10 via a channel 9. This directional control valve connects the cylinder chamber 6 either to the discharge chamber 4 or to a container under atmospheric pressure. It is of course also possible to use any other reference pressure instead of the atmospheric pressure.

Um die Vorrichtung zur Messung der Durchflussmenge einer Flüssigkeit zu verwenden, wird das Ventil 10 in seiner skizzierten Stellung belassen. Dadurch sind sowohl die messeitige Kolbenfläche 2 als auch die gegenüberliegende Kolbenfläche 5 mit der Messflüssigkeit beaufschlagt. Entsteht nun eine Strömung in der Messflüssigkeit, so wird der Kolben 1 von dieser über die Länge der Hubstrecke I angehoben. Eine weitere An-hebung des Kolbens 1 öffnet einen Abflussquerschnitt 4.1 von dem Zylinder 8 zu dem Abflussraum 4. Die Grösse des Abflussquerschnittes 4.1 wird von der Stellung des Kolbens 1 bestimmt, die wiederum von der Höhe der vorliegenden Flüssigkeitsströmung abhängt. Damit ist die Stellung des Kolbens 1 ein Mass für die Grösse der Flüssigkeitsströmung. Zu jeder Durchflussmenge nimmt der Kolben 1 innerhalb der Hubstrecke II eine genau definierte Stellung ein. In order to use the device for measuring the flow rate of a liquid, the valve 10 is left in its sketched position. As a result, both the measuring-side piston surface 2 and the opposite piston surface 5 are acted upon by the measuring liquid. If a flow now arises in the measuring liquid, the piston 1 is raised by it over the length of the stroke distance I. A further lifting of the piston 1 opens a discharge cross-section 4.1 from the cylinder 8 to the discharge chamber 4. The size of the discharge cross-section 4.1 is determined by the position of the piston 1, which in turn depends on the height of the liquid flow present. The position of the piston 1 is thus a measure of the size of the liquid flow. The piston 1 assumes a precisely defined position for each flow rate within the stroke distance II.

Eine Druckmessung in der Flüssigkeit ist mit dieser Vorrichtung nach Umschalten des Wegeventiles in seine andere Schaltstellung möglich. Durch die Umschaltung wird der Zylinderraum 6 in diesem Beispiel auf Atmosphärendruck geschaltet. Damit wirkt auf die Kolbenfläche 5 nun nicht mehr der statische Druck der Messflüssigkeit, so dass die Feder allein wirksam ist. Die Federkennlinie ist dabei so gewählt, dass sie im Messbereich, d.h. im maximal möglichen Hubbereich des Kolbens 1 linear verläuft. Ist der zu messende Druck in der Messflüssigkeit grösser als der von der Feder 3 ausgeübte Druck, so ist es möglich, anstelle der Verbindung des Zylinderraumes 6 mit der Atmosphäre diesen mit irgendeinem geeigneten Referenzdruck zu verbinden. Dadurch wird die Wirkung der Feder unterstützt, wodurch der Messbereich der Vorrichtung verlegt wird. A pressure measurement in the liquid is possible with this device after switching the directional valve into its other switching position. By switching, the cylinder chamber 6 is switched to atmospheric pressure in this example. As a result, the static pressure of the measuring liquid no longer acts on the piston surface 5, so that the spring alone is effective. The spring characteristic is selected so that it is in the measuring range, i.e. runs linearly in the maximum possible stroke range of the piston 1. If the pressure to be measured in the measuring liquid is greater than the pressure exerted by the spring 3, it is possible, instead of connecting the cylinder space 6 to the atmosphere, to connect the latter to any suitable reference pressure. This supports the action of the spring, which moves the measuring range of the device.

Entsprechend dem in dem Zylinderraum 6 wirkenden Druck und der Federkennlinie der Feder 3 wirkt auf den Kolben 1 ein dem in der Messflüssigkeit herrschenden Druck entgegenwirkender Druck. Damit wird der Kolben 1 sich in dem Hubbereich I auf eine entsprechende Höhe einstellen. According to the pressure acting in the cylinder chamber 6 and the spring characteristic of the spring 3, a pressure acting on the piston 1 counteracts the pressure prevailing in the measuring liquid. The piston 1 will thus adjust itself to a corresponding height in the stroke range I.

Aufgrund der Aufteilung in zwei Hubstrecken und der damit verbundenen Messbereichsteilung eignet sich die Vorrichtung besonders gut zur Druckmessung im Flüssigkeitszulauf zu dem Zylinder 8. Because of the division into two stroke distances and the associated division of the measuring range, the device is particularly well suited for pressure measurement in the liquid supply to the cylinder 8.

In Fig. 2 ist eine weitere Vorrichtung mit optischer Anzeige des Messwertes dargestellt. Sie besteht aus dem im Gehäuse 7 gegen die Kraft der Feder 3 verschiebbaren Zweistufenkolben 1.1, der den Zylinder 8 in seiner untersten Stellung verschliesst. Die grössere Kolbenfläche 2 öffnet den Durchfluss zu dem Abflussraum 4, an dem beispielsweise eine Verbraucherleitung angeschlossen ist. 2 shows a further device with an optical display of the measured value. It consists of the two-stage piston 1.1 which can be displaced in the housing 7 against the force of the spring 3 and which closes the cylinder 8 in its lowest position. The larger piston surface 2 opens the flow to the drain chamber 4, to which, for example, a consumer line is connected.

Hier wird der Zylinderraum 6 gebildet von der Führungsfläche des Zweistufenkolbens 1.1 und von dessen kleinerer Kolbenfläche 5 abgeschlossen. Über den Kanal 9 ist der Zylinderraum 6 ebenfalls mit einem 3/2-Wegeventil 10 verbunden. Dieses Ventil hat die gleiche Funktion wie das in Fig. 1 beschriebene Wegeventil. Es ist im einfachsten Fall von Hand schaltbar. Here, the cylinder chamber 6 is formed by the guide surface of the two-stage piston 1.1 and by its smaller piston surface 5. The cylinder chamber 6 is also connected to a 3/2-way valve 10 via the channel 9. This valve has the same function as the directional control valve described in FIG. 1. In the simplest case, it can be switched by hand.

Bei der Durchflussmessung arbeitet diese Vorrichtung genau wie die in Fig. 1 beschriebene, nur mit dem Unterschied, dass der Zweistufenkolben 1.1 sofort einen Abflussquerschnitt In the flow measurement, this device works exactly like that described in FIG. 1, with the only difference that the two-stage piston 1.1 immediately has a discharge cross section

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

624 765 624 765

4 4th

4.1 freigibt. Um die Stellung des Kolbens zu erfassen, ist des- sich in Strömungsrichtung verjüngenden Spalte eine Selbstzen-halb in dem Gehäuse 7 ein Schaufenster mit einer Messskala 11 trierung der Führungsstange 13 und eine reibungsarme Lageangebracht. Zur Druckmessung wird ebenfalls — wie in Fig. 1 rung mit dem Vorteil, dass Hystereseerscheinungen beim Aufbeschrieben - verfahren. Da auch hier sofort ein Abflussquer- wärts- bzw. Abwärtshub des Messelementes vermieden werden, schnitt 4.1 freigegeben wird, ist es wichtig, dass im Abflussraum 5 In Fig. 5 ist mit den zum Verständnis notwendigen Bauele-4 ebenfalls der zu messende Druck der Messflüssigkeit herrscht. menten ein elektrischer Regelkreis zur Durchfluss- bzw. Druck -Auch hierbei ist die Stellung des Zweistufenkolbens 1.1 durch regelung aufgebaut. Er besteht aus der erfindungsgemässen das Schaufenster sichtbar, wobei es möglich sein kann, dass für Messeinrichtung, einem Vergleicher und Verstärker 21, einem die Druckmessung eine weitere Skala verwendet werden muss. Sollwertgeber 22, einem 2/2-Wegeventil 23 im Bypass zum 4.1 releases. In order to detect the position of the piston, a column tapering in the direction of flow is provided in the housing 7 with a display window with a measuring scale 11 for the guide rod 13 and a low-friction position. The pressure measurement is also carried out, as in FIG. 1, with the advantage that hysteresis phenomena when written on. Since an outflow crosswise or downward stroke of the measuring element is immediately avoided here, section 4.1 is released, it is important that in the outflow space 5 in FIG. 5 is also the pressure of the measuring liquid to be measured with components 4 that are necessary for understanding prevails. an electrical control circuit for flow or pressure. The position of the two-stage piston 1.1 is also built up by control. It consists of the display window according to the invention, it being possible that it may be possible to use a further scale for the measuring device, a comparator and amplifier 21, the pressure measurement. Setpoint generator 22, a 2/2-way valve 23 in the bypass

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung mit einem elektrischen Mess- io Tank, einer Pumpe 24 (Druckquelle), einem Verbraucher 25 FIG. 3 shows a device with an electrical measuring tank, a pump 24 (pressure source), and a consumer 25

wertgeber dargestellt. Der Zweistufenkolben 1.1 ist hier kon- und einem Betätigungsorgan 26 zur Betätigung des 3/2-Wege- depicted. The two-stage piston 1.1 is here and an actuator 26 for actuating the 3/2-way

struktiv abgewandelt worden. Er weist einen Messfühler 12 auf, ventils 10. Die erfindungsgemässe Messeinrichtung ist zwischen der tellerförmig ausgebildet ist und eine scharfkantige, umlau- der Pumpe 24 und dem Verbraucher 25 in Reihe geschaltet, structurally modified. It has a sensor 12, valve 10. The measuring device according to the invention is formed between the plate-shaped and a sharp-edged, circulating pump 24 and the consumer 25 connected in series,

fende Steuerkante 12.1 besitzt. Der Messfühler 12 wird von der Der Verbraucher 25 besteht in diesem Fall aus einer Zylinder- fende control edge 12.1. The sensor 12 in this case consists of a cylinder

Führungsstange 13 im Gehäuse 7 geführt und durch die Feder 3 15 Kolben-Einheit, die einseitig mit einer äusseren Last beauf- Guide rod 13 guided in the housing 7 and by the spring 3 15 piston unit, which is loaded on one side with an external load.

in seiner Ruhestellung gehalten. Hier ist der Zylinderraum 6 als schlagbar ist. held in its rest position. Here the cylinder chamber 6 is as beatable.

Führung für die Führungsstange 13 ausgebildet und von dem Um den Verbraucher 25 mit einer vorbestimmbaren Geoberen Ende der Führungsstange 13 (kleinere Kolbenfläche 5) schwindigkeit zu verfahren, wird die Messeinrichtung auf Strö-abgeschlossen. mungsmessung geschaltet. Dazu verbleibt das Wegeventil 10 in Guide for the guide rod 13 is formed and from the speed to move the consumer 25 with a predeterminable upper end of the guide rod 13 (smaller piston surface 5), the measuring device is closed to flow. measurement switched. For this purpose, the directional valve 10 in remains

An dem oberen, freien Ende der Führungsstange 13 ist - im 20 seiner dargestellten Stellung, d.h. das Betätigungsorgan 26 ist At the upper, free end of the guide rod 13 is - in the 20 of its position shown, i.e. the actuator 26 is

Gegensatz zu Fig. 1 und 2 - eine Messstange 14 befestigt, deren geöffnet. An dem Sollwertgeber 22 wird ein gewünschter Soll- Contrary to Fig. 1 and 2 - a measuring rod 14 attached, the open. A desired setpoint is set on the setpoint generator 22.

Querschnitssfläche kleiner als die kleinere Kolbenfläche 5 ist wert vorgegeben. Der Sollwert kann entweder manuell oder von und die den Zylinderraum 6 durchquert und in die Kammer 15 einem Programm eingestellt werden. Cross-sectional area smaller than the smaller piston area 5 is given a value. The setpoint can either be manually or by and which crosses the cylinder space 6 and set a program in the chamber 15.

ragt. Die Kammer 15 steht über eine Verbindungsleitung 18 mit Da bei ruhendem Verbraucher 25 kein Signal von dem dem Abflussraum 4 in ständiger Strömungsverbindung. Deshalb 25 Messwertgeber geliefert wird, an der Regeleinrichtung 21 allererhält man hier die druckwirksame kleinere Kolbenfläche 5 als dings ein Sollwert von dem Sollwertgeber 22 vorliegt, wird ein Differenzfläche der oberen Stirnfläche der Führungsstange 13 Steuersignal gebildet, dass das Wegeventil 23 im Schliessinne zu der Messstange 14. bewegt. Damit wird der von der Pumpe 24 gelieferte Volumen-Der Zylinderraum 6 ist auch hier über einen Kanal 9 mit ström durch die Messeinrichtung zu dem Verbraucher 25 geför-dem Wegeventil 10 verbunden, welches wie im Zusammenhang 30 dert. Aufgrund des Volumenstromes wird der Messfühler 12 mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen angeschlossen ist. bzw. der Zweistufen-Kolben 1.1 der Messeinrichtung angeho-In der Kammer 15 ist ein Potentiometer 17 ortsfest ange- ben. Dadurch wird der Schleifer 16 des Potentiometers 17 verordnet, dessen Spannung über einen Schleifer 16, der an dem schoben, so dass ein der Stellung des Messfühlers 12 proportio-Ende der Messstange 14 befestigt ist, abgegriffen werden kann. naler Spannungswert in der Vergleichereinrichtung 21 geliefert protrudes. The chamber 15 is connected via a connecting line 18 with Da when the consumer 25 is at rest, there is no signal from the drain chamber 4 in constant flow connection. Therefore, 25 sensors are supplied, on the control device 21 you get the pressure-effective smaller piston surface 5 than there is a setpoint from the setpoint sensor 22, a differential surface of the upper end face of the guide rod 13 control signal is generated that the directional valve 23 in the closing direction to the measuring rod 14 . emotional. The volume supplied by the pump 24 is connected to the directional valve 10 via a channel 9 with flow through the measuring device to the consumer 25, which changes as in connection 30. Due to the volume flow, the sensor 12 is connected to that described in FIGS. 1 and 2. or the two-stage piston 1.1 of the measuring device is raised. A potentiometer 17 is indicated in the chamber 15 in a stationary manner. As a result, the grinder 16 of the potentiometer 17 is prescribed, the voltage of which can be tapped via a grinder 16 which is pushed against it, so that an end of the measuring rod 14 which is proportional to the position of the sensor 12 is fastened. nal voltage value supplied in the comparator 21

Sowohl zur Durchfluss- wie auch zur Druckmessung arbeitet 35 wjrd. 35 wjrd works for both flow and pressure measurement.

die hier vorgestellte Messeinrichtung analog zu der in Fig. 2 Solange der Istwert kleiner als der Sollwert ist, wird das dargestellten. Im Unterschied zu Fig. 2 ist hier allerdings kein Ventil 23 weiter geschlossen, so dass ein noch grösserer Volu- The measuring device presented here is analogous to that in FIG. 2. As long as the actual value is smaller than the target value, this is shown. In contrast to FIG. 2, however, no valve 23 is closed further here, so that an even larger volume

Schaufenster mit einer Messskala angebracht, sondern die je- menstrom zu dem Verbraucher 25 strömt. Showcase attached with a measuring scale, but the individual current flows to the consumer 25.

weilige Stellung des Messfühlers lässt sich als elektrischer Span- Ist hingegen der Istwert grösser als der Sollwert, so wird das nungswert an den Anschlüssen des Schleifers 16 abgreifen. 40 Ventil 23 weiter geöffnet, so dass ein Teil des von der Pumpe 24 because the actual value is greater than the nominal value, the nominal value will be tapped at the connections of the grinder 16. 40 valve 23 opened further so that part of the pump 24

In Fig. 4 ist eine besondere Ausführungsform der Führungs- gelieferten Volumenstromes zum Tank abströmen kann. 4 shows a special embodiment of the volume flow supplied to the guide can flow to the tank.

Stange 13 dargestellt. Sie besteht hier - im Gegensatz zu ihrem Liegt keine Differenz zwischen dem Soll- und Istwert vor, so korrespondierenden Absschnitt in Fig. 3 - aus den Abschnitten wird das Ventil 23 in seiner augenblicklichen Stellung gehalten. 13.1,13.2 und 13.3 mit praktisch konstanten Querschnitten und Zur Druckregelung wird das Betätigungsmittel 26 geschal-den kegelstumpfförmigen Abschnitten 19 und 20. 45 tet. Dadurch wird das Wegeventil 10 in seine zweite Stellung Der Zylinderraum 6 wird auch hier in dem Gehäuse 7 von verschoben. Damit ist der Zylinderraum 6 druckentlastet, so der Führungsfläche der Führungsstange 13 bestimmt. Er wird dass die Kraft der Feder 3 alleine wirksam wird. An dem SoII-jedoch nach unten durch die im Querschnitt grösste ebene Flä- wertgeber 22 wird jetzt der gewünschte Druckwert eingestellt, che des Kegelstumpfes 19 begrenzt. Zur Kammer 15 hin be- Der Druck-Istwert wird — wie eingangs beschrieben — über das grenzt die grösste ebene Querschnittsfläche des Kegelstumpfes 50 Potentiometer 17 und den Schleifer 16 entsprechend der Stel-20 den Zylinderraum 6. Es ist jedoch zu beachten, dass die lung des Messfühlers 12 bzw. des Zweistufenkolbens 1.1 abge-Grundfläche des Kegelstumpfes 20 geringer ist als die des Ke- griffen und der Regeleinrichtung 21 zugeführt. Die Regeleingelstumpfes 19, so dass die Kolbenfläche 5 sich als Differenzflä- richtung 21 arbeitet, wie bereits bei der Regelung der Durch-che der beiden Grundflächen ergibt. Die Grundflächen der Ke- flussmenge der von der Pumpe 24 gelieferten Flüssigkeit be-gelstümpfe 19,20 sind einander zugewandt und über den Füh- 55 schrieben wurde. Rod 13 shown. It exists here - in contrast to its. If there is no difference between the setpoint and actual value, so the corresponding section in FIG. 3 - the valve 23 is held in its current position from the sections. 13.1, 13.2 and 13.3 with practically constant cross sections and for pressure control, the actuating means 26 is shuttered, the frustoconical sections 19 and 20. 45 tet. As a result, the directional control valve 10 is moved into its second position. The cylinder chamber 6 is also displaced in the housing 7 from here. The cylinder space 6 is thus relieved of pressure, so the guide surface of the guide rod 13 is determined. It will be that the force of the spring 3 alone is effective. The desired pressure value is now set at the bottom, but downward through the flat cross section 22 with the largest cross section, and the surface of the truncated cone 19 is limited. The actual pressure value is - as described at the beginning - the largest flat cross-sectional area of the truncated cone 50 potentiometer 17 and the grinder 16 bordering the cylinder space 6 according to the Stel-20. It should be noted, however, that the lung of the sensor 12 or of the two-stage piston 1.1 abge base area of the truncated cone 20 is less than that of the handle and the control device 21. The control individual stump 19, so that the piston surface 5 operates as a differential surface direction 21, as is already evident from the regulation of the diameter of the two base surfaces. The base areas of the amount of flow of the liquid stumps 19, 20 supplied by the pump 24 face each other and have been written about the guide 55.

rungsstangenabschnitt 13.2 miteinander verbunden. Ist also beispielsweise in Fig. 5 der von der Messeinrichtung approximately rod section 13.2 connected to each other. 5 is that of the measuring device, for example

Diese Ausbildung der Führungsstange 13 bildet eine hy- ermittelte Druck zu hoch, so wird das 2/2-Wegeventil 23 geöff- This design of the guide rod 13 forms a pressure which is too high, so the 2/2-way valve 23 is opened.

drostatische Lagerung. Durch die Druckdifferenz zwischen den net, so dass ein grösserer Abfluss zum Tank entsteht. Damit drostatic storage. Due to the pressure difference between the net, so that there is a larger drain to the tank. In order to

Räumen 4 und 6 und den Räumen 15 und 6 entsteht eine Leck- wird der Druck in der Verbraucherleitung so lange sinken, bis Rooms 4 and 6 and rooms 15 and 6 create a leak - the pressure in the consumer line will decrease until

Strömung zum Kanal 9. Diese Leckströmung bewirkt durch die M, keine Differenz mehr zwischen dem Soll- und Istwert vorliegt. Flow to channel 9. Due to the M, this leakage flow causes no difference between the setpoint and actual value.

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

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1. Device for the optional measurement of the flow rate of a liquid or the pressure prevailing in it by means of a piston spring manometer, characterized in that a measuring-side piston surface (2) of the piston spring manometer 5 as a result of a stroke movement caused by the measuring liquid and counter to one on the piston (1) acting force releases a steadily increasing discharge cross-section (4.1) for the measuring liquid from an initial numerical value of zero, whereby a piston surface (5) of the piston spring manometer opposite the measuring-side piston surface (2) 10 either with the static pressure of the measuring liquid or with a Reference pressure can be applied.

2. Device according to claim 1, characterized in that the measuring-side piston surface (2) of the piston-15 spring pressure gauge piston (1) is arranged in a cylinder (8), the piston (1) via a first stroke extension.

ke (I) is guided as a pressure piston in the cylinder (8) and interacts with the cylinder (8) over a subsequent, further stroke distance (II) according to the float principle and is flushed with the measuring liquid.

2nd

PATENT CLAIMS

(3) dependent discharge cross-section (4.1) and that the smaller piston surface (5), which forms the piston surface opposite the measuring-side piston surface and whose associated piston (1) is sealingly guided in a cylinder (6), optionally with the in a pressure prevailing in a drainage chamber (4) or a specific reference pressure can be applied.

3. Device according to claim 1, characterized in that the piston (1) is designed as a two-stage piston (1.1), the larger piston surface (2) of which forms the measuring-side piston surface, that the piston (1) has a size 25 of its stroke against the force of a spring acting on it

4. Device according to claim 3, characterized in that the position of the two-stage piston (1.1) can be detected. 35

5. The device according to claim 4, characterized in that at least a portion of the wall of the cylinder (6) is transparent and provided with at least one measuring scale.

6. Device according to one of claims 3 to 5, 40 characterized in that the position of the piston (1) can be detected by a measuring rod (14) is attached to the piston on the side of the smaller piston surface (5), the cross-sectional area of which is smaller than is the smaller piston area (5) and that the measuring rod (14) protrudes into a chamber (15) and acts on a sensor (17), this chamber (15) with the outflow chamber (4) for the measuring liquid via a connecting line (18) is connected.

7. The device according to claim 6, characterized in that the transmitter consists of a fixedly arranged 50th potentiometer (17), the grinder (16) of which is attached to the measuring rod (14).

8. Device according to one of the claims 3 to 7, characterized in that the optional action on the smaller piston surface (5) with the pressure prevailing in the discharge space (4) 55 or with the specific reference pressure by switching a 3/2-way valve (10) is achievable.

9. The device according to claim 8, characterized in that the 3/2-way valve (10) as a switching element and the transducer (17) as an actual value transmitter in an electrical control circuit for pressure or flow control are included.

10. The device according to claim 9, characterized in that the piston (1) is connected in series with a pressure source (24) and a consumer (25), that the transmitter (17) and a setpoint (22) at the input of a 65th Control device (21) are connected, the output of which is connected to a pressure and flow control device (23).

11. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (1) has a sensor (12) with a guide rod (13).

12. The device according to claim 11, characterized in that the sensor (12) is plate-shaped and its control edge (12.1), which runs parallel to the guide curve of the cylinder (8), is formed with sharp edges.

13. Device according to one of the claims 3 to 12, characterized in that the piston has a truncated cone-shaped section (19), the base of which delimits the interior of the cylinder (6).

14. Device according to one of the claims 6 to 13, characterized in that the measuring rod (14) has a piston (20) guided in a further cylinder.

15. The device according to claim 14, characterized in that the piston of the measuring rod (14) is designed as a truncated cone (20), the base of which faces the interior of the cylinder (6).