DD284757A5

DD284757A5 - Method for filling a chamber with a defined liquid volume

Info

Publication number: DD284757A5
Application number: DD32919789A
Authority: DD
Inventors: Harald Behnisch; Horst Land
Original assignee: Veb Geraete- Und Regler-Werke Teltow,Dd
Priority date: 1989-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1990-11-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fuellen einer Kammer eines Druckmeszgeraetes mit einen definierten Fluessigkeitsvolumen. Aufgabengemaesz soll ein Einflusz einer AEnderung des hydrostatischen Druckes infolge des Herausschraubens der Pipette oder eines Behaelters aus der Einfuelloeffnung auf das Fuellvolumen vermieden werden. Erreicht wird das dadurch, dasz nach dem Evakuieren und Fuellen des Innenraumes des Druckgeraetes mit einer inkompressiblen Fluessigkeit in die Einfuelloeffnung des Geraetes ein Vorratsbehaelter mit Fuellfluessigkeit geschraubt wird und anschlieszend im Bereich der Trennmembran ein Gegenlager gegen das Gehaeuse gedrueckt wird. Das Gegenlager besitzt ein Oberflaechenprofil, das genau die Biegelinie der Trennmembran in der Position nachbildet, wo zwischen Trennmembran und Gehaeuse des vorher festgelegte Volumen V1 eingeschlossen ist. Das Einbringen der Fuellfluessigkeit unter die Brennmembran wird dadurch erreicht, dasz ueber eine im Gegenlager befindliche OEffnung ein Unterdruck an die Trennmembran angelegt wird, so dasz diese sich an das Gegenlager anlegt. Bei Beibehaltung des Unterdruckes wird nur der Behaelter aus der Einfuelloeffnung herausgeschraubt und letztere verschlossen. Bild 1{Druckmeszgeraet; Trennmembran; Meszwerksgehaeuse; Kammer; Fuellfluessigkeit; Fuellverfahren; Gegenlager; Unterdruck; Fixierung; Trennmembranposition}The invention relates to a method for filling a chamber of a Druckmeszgeraetes with a defined fluid volume. Taskgemaesz an influence of a change in the hydrostatic pressure as a result of unscrewing the pipette or a container from the Einfuelloeffnung be avoided on the filling volume. This is achieved by the fact that after evacuation and filling of the interior of the pressure device with an incompressible liquid in the inlet opening of the device, a storage container is screwed with Fuellfluessigkeit and anschlieszend in the region of the separation membrane an abutment is pressed against the housing. The anvil has a surface profile, which emulates exactly the bending line of the separation membrane in the position where between the separation membrane and housing of the predetermined volume V1 is included. The introduction of the filling liquid under the combustion membrane is achieved by applying a negative pressure to the separating membrane via an opening located in the abutment, so that it bears against the abutment. If the negative pressure is maintained, only the container is unscrewed from the inlet opening and the latter is closed. Fig. 1 {Pressure measuring instrument; Separation membrane; Meszwerksgehaeuse; Chamber; filling liquid; filling; Thrust bearing; Negative pressure; fixation; Separating diaphragm position}

Description

-2- 284 757 Darlegung des Wesens der Erfindung-2- 284 757 Presentation of the Essence of the Invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Füllen einer Kammer mit einem definierten Flüoslgkeitsvolumen zu schaffen, bei dem ein Einfluß einer Änderung des hydrostatischen Druckes Infolge des Herausschraubene der Pipette bzw. eines Behälters aus der Einfüllöffnung auf das Füllvolumen vermieden wird.The invention has for its object to provide a method for filling a chamber with a defined Fluoslgkeitsvolumen, in which an influence of a change in the hydrostatic pressure is avoided as a result of unscrewing the pipette or a container from the filling opening to the filling volume.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß nach dem Evakuieren und Füllen des Innenraumes des Druckmeßgerätes mit einer Inkompressiblen Flüssigkeit in die Einfüllöffnung des Gerätes ein geeigneter Vorratsbehälter mit Füllflüssigkeit geschraubt wird. Anschließend wird im Bereich der Trennmembran ein Gegenlager gegen das Gehäuse gedrückt, dessen der Trennmembran zugewandte Oberfläche so ausgebildet ist, das sie genau die Biegelinie der Trennmembran in der Position nachbildet, wo zwischen Trennmembran und Meßwerksgehäuse das vorher bestimmte Volumen V1 eingeschlossen ist.According to the invention, this object is achieved in that after evacuating and filling the interior of the pressure measuring device with an incompressible liquid into the filling opening of the device, a suitable reservoir is screwed with filling liquid. Subsequently, in the region of the separating membrane, an abutment is pressed against the housing, whose surface facing the separating membrane is designed to exactly simulate the bending line of the separating membrane in the position where the previously determined volume V1 is enclosed between the separating membrane and the measuring housing.

Über eine im Gegenlager befindliche öffnung wird nun ein Unterdruck an die Trennmembran angelegt, der das Anlegen der Trennmembran an das Gegenlager gewirkt. Bei diesem Vorgang wird genau das Volumen V1 aus dem Vorratsbehälter unter die Trennmembran gezogen. Bei Aufrechterhaltung des Unterdruckes wird nun dor Vorratsbehälter aus der Einfüllöffnung herausgeschraubt und letztere so verschlossen, daß das Meßwerksinnere nicht unter Druck gesetzt wird.By means of an orifice located in the abutment, a negative pressure is now applied to the separating membrane, which acts to apply the separating membrane to the abutment. In this process, exactly the volume V1 is drawn from the reservoir under the separation membrane. While maintaining the negative pressure now dor reservoir is unscrewed from the filler opening and the latter closed so that the interior of the Meßwerks is not pressurized.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt einen Schnitt durch die zu füllende Vorkammer eines Druck- oder Differenzdruckmeßumformers mit Vorratsbehälter und Gegenlager. Die mit einem definierten Volumen zu füllende Kammer 1 wird von einer Druckübertragungsmembran 2, nachfolgend Trennmembran genannt, als elastische Wand und dem Gehäuse 3 des Druck- oder Differenzdruckmeßumformers gebildet. Das Innere des Meßumformers mit dem Drucksensor und gegebenenfalls Überlastschutz (nicht dargestellt) wurde bereits nach Evakuieren auf die allgemeine übliche Weise mit Silikonöl als Druckübertragungsflüssigkeit gefüllt. Bei der Meßwerksgestaltung ist man bestrebt, die erforderliche Menge an Silikonöl so klein wie möglich zu halten, um insbesondere temperaturbedingte Fehlereinflüsse zu reduzieren. Demzufolge wird das erforderliche Volumen V1 zwischen der Trennmembran und ihrem Membranbett nur so groß sein, daß über den Einsatztemperaturbereich unter Berücksichtigung einer wenn auch geringen Kompressibilität des Silikonöls in jeaem Fall gewährleistet ist, daß ein Anlegen der Ti ennmembran an ihr Bett 4 nicht erfolgen kann.The invention will be explained in more detail below by way of example. The accompanying drawing shows a section through the pre-chamber to be filled a pressure or Differenzdruckmeßumformers with reservoir and counter bearing. The chamber 1 to be filled with a defined volume is formed by a pressure-transmitting membrane 2, hereinafter referred to as separating membrane, as elastic wall and the housing 3 of the pressure or differential pressure transducer. The interior of the transmitter with the pressure sensor and optionally overload protection (not shown) was already filled after evacuation in the usual way with silicone oil as a pressure transfer fluid. In the design of the measuring device, efforts are made to keep the required amount of silicone oil as small as possible in order to reduce, in particular, temperature-induced fault influences. Accordingly, the required volume V1 between the separation membrane and its membrane bed will only be so great that it is ensured over the operating temperature range taking into account a low compressibility of the silicone oil in each case that an application of the Ti ennemembran on her bed 4 can not be done.

Zum Füllen der Kammer 1 wird zunächst ein Vorratsbehälter 5 mit Füllflüssigkeit β in die Einfüllöffnung 7 des Gerätes geschraubt. Anschließend wird im Bereich der Trennmembran, z. B. anstelle des Gehäusedeckels, ein Gegenlager 8 gegen das Meßwerksgehäuse 3 gedruckt. Das Andrücken des Gegenlagers 8 kann vorteilhafterweise durch Schrauben analog der Deckelbefestigung erfolgen. Das Gegenlager weist auf der der Trennmembran 2 zugeordneten Seite ein so geformtes Oberflächenprofil auf, daß sich die Trennmembran in einer solchen Position an das Profil anlegt, wo das Volumen der Kammer 1 genau dem vorher festgelegten Wert V1 entspricht.To fill the chamber 1, a reservoir 5 is first screwed with filling liquid β in the filling opening 7 of the device. Subsequently, in the region of the separation membrane, for. B. instead of the housing cover, an abutment 8 printed against the Meßwerksgehäuse 3. The pressing of the thrust bearing 8 can be advantageously carried out by screws analogous to the cover attachment. The anvil has on the separation membrane 2 associated side on a shaped surface profile, that the separation membrane in such a position to the profile applies, where the volume of the chamber 1 corresponds exactly to the predetermined value V1.

Das Füllen dar Kammer 1 erfolgt nun auf sehr einfache Weise in dem über eine im Gegenlager 8 befindliche Öffnung 9 ein Unterdruck an die Trennmembran 2 gelegt wird, so daß sich diese an das Profil des Gegenlagers anlegt und dabei die erforderliche Flüssigkeitsmenge aus dem Behälter 5 entnommen wird. Anschließend wird bei Aufrechterhaltung des Unterdruckes der Behälter 5 aus der Einfüllöffnung herausgeschraubt und die Einfüllöffnung flüssigkeitsdicht verschlossen. Der Verschluß erfolgt vorzugsweise mit einer gegen eine konische Dichtfläche 10 gedrückten Kugel, wobei vorher die in der Einfüllöffnung außerhalb der Dichtfläche stehende Füllflüssigkeit abgesaugt wird. Es ist vorteilhaft die zur Dichtung verwendete Schraube und das zum Eindrehen der Schraube verwendete Werkzeug so auszubilden, daß beim Festziehen der Schraube ein Druckausgleich erfolgen kann und damit sichergestellt wird, daß beim Verschließen das Innere des Meßwerks nicht unter Druck gesetzt wird.The filling chamber 1 is now done in a very simple manner in which a located in the abutment 8 opening 9 a negative pressure to the separation membrane 2, so that this applies to the profile of the thrust bearing and thereby removed the required amount of liquid from the container 5 becomes. Subsequently, while maintaining the negative pressure, the container 5 is unscrewed from the filling opening and the filling opening closed liquid-tight. The closure is preferably carried out with a pressed against a conical sealing surface 10 ball, wherein previously in the filling opening outside the sealing surface standing filling liquid is sucked. It is advantageous to use the screw used for the seal and the tool used for screwing the screw so that when tightening the screw pressure equalization can take place and is thus ensured that when closing the inside of the measuring mechanism is not pressurized.

Dazu ist es zweckmäßig die Schraube mit einer durchgehenden axialen Bohrung zu versehen, die mit einer ebenfalls axialen Bohrung in dem Werkzeug zum Eindrehen der Schraube kommuniziert. Über eine in dem Werkzeug vorgesehene radial nach außen führende Bohrung, in die die o.g. axiale Bohrung einmündet wird der Druckausgleich bewerkstelligt. Nach dem Verschließen der Einfüllöffnung und dem Entfernen des Gegenlagers 8 ist der Füllvorgang abgeschlossen. Bei genauer Fertigung des Gegenlagerprofils ist eine ständig reproduzierbare genaue Füllung der Kammer 1 mit Füllflüssigkeit gewährleistet, wobei die eingangs beschriebenen Änderungen des hydrostatischen Druckes völlig ohne Einfluß sind.For this purpose, it is expedient to provide the screw with a continuous axial bore which communicates with a likewise axial bore in the tool for screwing in the screw. About a provided in the tool radially outward leading hole into which the o.g. axial bore opens the pressure compensation is accomplished. After closing the filling opening and the removal of the abutment 8 of the filling process is completed. With accurate production of the counter-bearing profile a constantly reproducible accurate filling of the chamber 1 is ensured with filling liquid, the changes of the hydrostatic pressure described above are completely without influence.

Claims

A method for filling a chamber of a pressure measuring device with a defined volume of liquid in which the chamber is formed by an elastic separation membrane and the Meßwerksgehäuse, wherein the chamber via a pressure transmission channel with another the sensor receiving * η measuring chamber is in communication and in which the interior of the measuring unit is filled after evacuation with an incompressible filling liquid, characterized in that in the filling opening (7) of the pressure measuring a suitable reservoir (5) with filling liquid (6) is screwed that an abutment (8) in the region of the separation membrane (2) against the Messwerksgehäuse (3) is pressed, whose surface profile exactly simulates the bending line of the separation membrane (2) in the position where in the between the separation membrane (2) and housing (3) formed chamber (1) the predetermined volume V1 is included, then via an opening (9) located in the abutment (8) a negative pressure is applied to the membrane, which causes the separation of the membrane (2) to the anvil (8) and thus subjecting the filling liquid (6) and that while maintaining the negative pressure, the closing of the filling opening (7), without causing the Messwerksinnere is pressurized.

For this 1 page drawing

Field of application of the invention

The method can be used, in particular, for introducing a precisely defined volume of liquid into the antechamber of pressure gauges formed by a separation membrane and its membrane bed.

Characteristic of the known state of the art

The filling of a space having an elastic surface, with a certain volume of liquid is used in pressure and Differenzdruckmeßumformern whose measuring units with a filling liquid, eg. B. silicone oil are filled. From the abundance of such known transducers, reference is made, by way of example, to DD-WP 154242 and DE-OS 3047619. Such devices are closed to the outside dom process medium by two separation membranes and have inside two liquid-filled chambers, which are separated by a wall. A suitable pressure sensor as well as differential pressure transmitters an overload protection device are part of this partition. The pressure transfer from the process medium to the sensor via the separation membrane and the filling liquid. In order to counteract the effects of errors, it is endeavored to keep the volume of the filling liquid in the measuring unit as low as possible. For proper operation of the transmitter, however, it must be ensured that a certain minimum distance is present between the separating membrane and its membrane bed, so that pressure transmission for the operating temperature range is not impaired by application of the separating membrane to its bed. This distance is ensured by subjecting a certain volume of liquid under the separation membrane, wherein between the separation membrane and membrane bed necessarily an antechamber is formed.

The interior of the measuring mechanism is usually filled by evacuating the interior and introducing the liquid into the two chambers via a respective filling opening.

In order now to subject a defined volume of liquid, it is known to screw a provided with a Messeinteilung pipette into the filling opening. By applying a pressure from the outside to the separation membrane, first the volume of the pre-chamber is reduced to zero, d. H. brought the separation membrane to the plant. By reducing the pressure on the separation membrane, the predetermined volume V1 is drawn under the separation membrane. When the liquid level in the pipette has decreased by an amount corresponding to V1, the pressure is kept constant and the pipette is unscrewed. Thereafter, the closure of the filling opening takes place. A disadvantage of this procedure is that an uncontrollable change in the antechamber volume V1 takes place as a result of the pressure conditions changing as a result of unscrewing the pipette, so that the volume V1 is usually too low after the filling opening has been closed.

Object of the invention

The object of the invention is to provide a method for filling a chamber having a resilient wall, which makes it possible to introduce a well-defined volume V1 under the resilient wall.