CN114544074A - 包括设置在插接部处的空气通道的压力测量设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压力测量设备，包括：壳体(2)；压力测量单元；评估电子器件，其用于处理由压力测量单元生成的测量信号；插接部(4)，其形成在壳体(2)处，用于将处理后的测量信号传输到外部接收单元；以及空气通道(3)，其实现壳体内部与壳体外部之间的压力补偿，其中，插接部(4)包括圆柱形套筒(4a)和布置在其中的插入件(4b)，其中，空气通道(3)形成为两部分的屏障，该屏障包括：第一液体屏障，其形成为经由插接部(4)从壳体的内部开始的管道系统(10)；和第二液体屏障，其由拒液隔膜(20)构成并且布置在管道系统(10)内的区域中，并且其中，插入构件(4b)包括隔膜(20)插入其中的第一凹部(A1)。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的压力测量设备。
背景技术
在过程测量技术中，测量设备用于监测流体的特性(例如关于压力、温度、流速、液位)。在此，根据应用，测量设备暴露于不同的天气条件，或者必须频繁地清洁，以维持卫生条件，这例如借助于高压或蒸汽射流来实现。大多数压力测量设备需要压力补偿，因为必须使测量的压力值与环境压力相关，以便输出相对压力。
为此，从现有技术中已知隔膜形式的一体式屏障(barrier)。DE 10232028 B4提出例如借助于拒液但透气的元件封闭壳体壁中的压力补偿开口，因此实现壳体内部与壳体外部环境之间的压力补偿。在此，该元件由隔膜或薄膜状隔膜(例如由PTFE制成)构成。
然而，这里的缺点是薄膜或隔膜暴露于用于清洁目的高压或蒸汽射流而没有保护，并且可能被破坏。
为此，特别在压力测量设备中使用冲击保护设备，该冲击保护设备设计为从测量设备的壳体侧向突出的小圆柱体，并且包括侧向开口，以防止直接射流撞击隔膜或薄膜。然而，这样的冲击保护设备特别不适用于所谓的紧凑型设备，紧凑型设备被设计为没有操作或显示单元的纯发送器设备。用于非常小且紧凑的壳体设计的规范不允许侧向突出并因此也增加测量设备的直径的零件。
因此，德国专利DE 10 2012 201018 B4提出了经由管道系统实现用于壳体内部与壳体外部之间的压力补偿的空气通道，该管道系统经由插接部由壳体内部形成，其中，在该管道系统内设置拒液隔膜。作为空气通道的一部分的通风口仅在插接部的前侧处作为小开口从外部可见。如果液体或蒸汽在清洁操作期间应当经由通风口进入空气通道的管道系统，则隔膜提供防止湿气进入测量设备内部的屏障。
发明内容
本发明的目的是进一步改善上述测量设备中的压力补偿可能性，使得隔膜受到良好保护而免受各种损坏，使得隔膜也适用于紧凑型设备，使得隔膜由于制造和组装简单而可以非常划算地实现，并且使得通过隔膜渗入测量设备中的湿气也可以迅速地再次逸出。
根据本发明，上述目的通过包括权利要求1的特征的压力测量设备来实现。本发明的有利实施例在从属权利要求中提供。
本发明基于以下思想：在功能上组合压力测量设备的两个本身彼此独立的单元，并且有利地利用由此产生的协同效应，该协同效应以测量设备的紧凑设计的形式出现。这两个单元一方面是在相对测量的压力测量设备中必需的空气通道，用于壳体内部与外部环境之间的压力补偿，另一方面是发光二极管形式的显示设备，其发信号通知压力测量设备的状态。状态例如是开关状态、操作准备、可能的故障等。并且这两个单元现在以有利的方式组合，使得实际上不需要对测量设备的外部设计进行改变，并且此外不需要额外的部件。
如从现有技术中已知的，空气通道设计为两部分的屏障，该屏障包括：第一液体屏障，其设计为经由插接部从壳体内部开始的管道系统；和第二液体屏障，其由拒液隔膜构成并且布置在管道系统内的区域中。在根据本发明的压力测量设备中，插入件现在除了包括隔膜插入其中的第一凹部之外，还包括与第一凹部相距一定距离布置的第二凹部。发光二极管插入到该第二凹部中。由于插接部的圆柱形套筒位于发光二极管的前面，因此套筒在与发光二极管相对的一侧上也具有凹部，使得发光二极管从外部可见。同时，圆柱形套筒中的该凹部也是管道系统或空气通道的一部分，因此实现所述压力补偿。优选地，为此，管道系统在圆柱形套筒与插入件之间延伸。圆柱形套筒于是类似地表示冲击设备，使得保护隔膜免受高压或蒸汽射流的直接作用。
有利地，插入件设计为塑料注塑件，并且圆柱形套筒由金属制成。
在此，发光二极管可以以密封的方式布置在第二凹部内或者替代地布置在透明盖后面并且通过其发光。
本发明还明确地包含一个实施例，其中，发光二极管本身进一步布置在面板连接器或壳体的内部，并且状态信息经由半透明体(例如光导)从外部可见。
附图说明
下面参考附图借助于示例性实施例更详细地解释本发明。
附图示意性地示出：
图1是根据本发明的压力测量设备，包括作为空气通道的一部分侧向设置在插接部处的通风口；
图2是图1中的根据本发明的压力测量设备，在插接部处没有圆柱形套筒；
图3是根据本发明的压力测量设备的插接部区域的放大图；以及
图4是根据本发明的压力测量设备的插接部区域的另外放大图。
具体实施方式
在以下对优选实施例的描述中，相同的附图标记表示相同或相当的部件。
图1示出了通常用于过程测量技术中的根据本发明的压力测量设备1。压力测量设备基本上由过程连接部5和安装在其上的壳体2构成，其中，过程连接部5包括测量传感器(未示出)，该测量传感器在压力测量设备的情况下可以设计为例如电容或电阻压力测量单元，并且壳体2包括评估电子器件(未示出)，以便能够评估测量信号并且借助于集成在壳体2中的显示设备(如果存在)显示该测量信号和/或借助于下游控制单元处理该测量信号。
另外，测量设备1在与过程连接部5相对的端部处包括插接部4。测量设备1经由该插接部4连接到电源和/或数据处理单元或控制单元，该数据处理单元或控制单元接收和评估测量信号。通常，插接部设计成根据EN 61076的尺寸M12，并且基本上由圆柱形套筒4a和插入件4b组成，该插入件设计为塑料注塑件并且包括接触销4c。套筒4a具有外螺纹，并且与壳体2一样主要由金属制成，优选由不锈钢制成。如图所示，插接部可以布置在测量设备1的纵轴的方向上(如对于没有显示单元的紧凑设备典型的)，但是插接部也可以布置成从壳体2侧向突出。
套筒4a还包括凹部A3，其表示作为空气通道3的一部分的管道系统10的开口，并且借助于该开口可实现壳体的内部与外部之间的压力补偿。特别是对于压力测量设备，空气通道3作为通风口是必要的，以便能够指示例如容器内部的流体相对于大气压力测量的压力值(即所谓的相对压力)。另一方面，湿气经由该空气通道从壳体的内部排出到外部。
图2示出了图1的压力测量设备，然而其中省略了插接部4的圆柱形套筒4a。可以看出，发光二极管30可以说位于从图1中已知的圆柱形套筒4a的凹部A3后面。由于这种特殊的布置，发光二极管30从外部是可见的。发光二极管30本身布置在插接部4的插入件4b中的凹部A2中，并且可以以各种方式设计。例如，圆形或扁平设计是可想到的。为了进一步的保护措施，发光二极管还可以通过透明盖发光。此外，可以想到将发光二极管30进一步布置到插入连接器4或壳体2的内部，并且经由凹部A2中的半透明体(例如光导)来发信号通知光学状态信息。
在插接部4的插入件4b中或处布置有空气通道3，该空气通道包括形式为管道系统10的第一液体屏障和形成为拒液隔膜20的第二液体屏障。空气经由管道系统10的第一部分从壳体2的内部流到隔膜20，该隔膜布置在插入件4b的凹部A1中。为了良好保持隔膜20，有利的是凹部A1包括与管道系统10相比扩大的直径，以便为隔膜20提供支承面。隔膜20可以胶粘到支承面或者借助于弹簧元件保持偏压在支承面上。超声波焊接也是可以的。隔膜由仅允许气态物质通过的化学惰性材料制成。空气从隔膜20经由管道系统10的第二部分沿用于发光二极管20的凹部的方向引导。管道系统10的该第二部分有利地设计为插入件4b外部的凹口状凹部。然后，圆柱形套筒4a的内部提供边界，使得凹口状凹部11变成贯通通道。
图3和图4示出了压力测量设备1的上部的放大图，更具体地示出了插接部4的区域。在此，圆柱形套筒4a仅以虚线指示，以更好地示出其后面的区域。在图3中，省略了隔膜20，使得在用于隔膜20的凹部A1中可看到管道系统10的第一部分的口部。将两个凹部A1、A2彼此连接的管道系统10的第二部分优选地围绕插接部4周向地设计，使得两个凹部A1、A2之间的不受阻碍的空气移动是可能的。在图3中，示出了具有隔膜20的盖A1。
附图标记列表
1 压力测量设备
2 壳体
3 空气通道
4 插接部
4a 圆筒形套筒
4b 插入件
4c 接触销
5 过程连接部
10 管道系统
20 隔膜
30 发光二极管
A1 插入件的第一凹部
A2 插入件的第二凹部
A3 圆柱形套筒的凹部
Claims (6)
1.一种压力测量设备，包括：壳体(2)；压力测量单元；评估电子器件，用于处理由所述压力测量单元生成的测量信号；插接部(4)，形成在所述壳体(2)处，用于将处理后的测量信号传输到外部接收单元；以及空气通道(3)，其允许所述壳体的内部与所述壳体的外部之间的压力补偿，
其中，所述插接部(4)包括圆柱形套筒(4a)和布置在所述圆柱形套筒(4a)中的插入构件(4b)，
其中，所述空气通道(3)形成为两部分的屏障，所述屏障包括：第一液体屏障，形成为经由所述插接部(4)从所述壳体的所述内部开始的管道系统(10)；和第二液体屏障，由拒液隔膜(20)构成并且布置在所述管道系统(10)内的区域中，
并且其中，所述插入构件(4b)包括所述隔膜(20)插入其中的第一凹部(A1)，
其特征在于，
所述插入件(4b)包括第二凹部(A2)，所述第二凹部(A2)与所述第一凹部(A1)相距一定距离布置，以及发光二极管(30)插入所述第二凹部(A2)中，所述发光二极管发信号通知所述测量设备(1)的状态，
其中，所述圆柱形套筒(4a)还包括在与所述发光二极管(30)相对的一侧处的凹部(A3)，用作所述管道系统(10)或所述空气通道(3)的一部分的所述凹部(A3)一方面允许所述压力补偿，并且另一方面允许所述发光二极管(30)可见。
2.根据权利要求1所述的压力测量设备，
其特征在于，所述管道系统(10)在所述套筒(4a)与所述插入件(4b)之间延伸。
3.根据权利要求1或2所述的压力测量设备，
其特征在于，所述插入件(4b)设计为塑料注塑件，并且所述圆柱形套筒(4a)由金属制成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的压力测量设备，
其特征在于，所述发光二极管(30)以密封的方式插入所述第二凹部(A2)中。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的压力测量设备，
其特征在于，所述发光二极管(30)在所述第二凹部(A2)中布置在透明盖后面。
6.根据前述权利要求中任一项所述的压力测量设备，
其特征在于，所述发光二极管(30)布置在所述测量设备(1)内部，并且所述状态信息能够经由所述第二凹部(A2)中的半透明体来指示。
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