Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Befüllung eines Druckmessaufnehmers mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit.The invention relates to a device and a method for filling a pressure measuring transducer with a pressure-transmitting liquid.
Druckmessaufnehmer werden in nahezu allen Industriezweigen zum Messen von Drücken eingesetzt. Die gemessen Druckwerte werden z. B. zum Steuern, Regeln und/oder Überwachen eines industriellen Herstellungs- und/oder Verarbeitungsprozesses eingesetzt.Pressure transducers are used in almost all industries to measure pressures. The measured pressure values are z. B. used to control, regulate and / or monitor an industrial manufacturing and / or processing process.
In der Druckmesstechnik werden gerne so genannte Halbleiter-Sensoren, z. B. Silizium-Chips mit eindotierten Widerstandselementen, als druckempfindliche Elemente eingesetzt. Üblicherweise weist ein solcher Drucksensor einen membran-förmigen Drucksensor-Chip auf, der in einer Druckmesskammer auf einem Grundkörper aufgebracht ist. Drucksensoren sind in der Regel sehr empfindlich und werden deshalb nicht direkt einem Medium ausgesetzt, dessen Druck aufgenommen werden soll. Stattdessen ist ein mit einer Flüssigkeit gefüllter Druckmittler vorgeschaltet. Der Druckmittler umfasst typischer Weise eine über eine Druckmittlerleitung an die Druckmesskammer angeschlossene Druckempfangskammer, die nach außen von einer Trennmembran abgeschlossen ist. Im Betrieb wird der zu messende Druck an die Trennmembran angelegt und über die Flüssigkeit in die Druckmesskammer übertragen. Das gilt sowohl für die Messung von absoluten Drücken, als auch für die Messung von Relativdrücken und Differenzdrücken. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese spezielle Form von Druckmessaufnehmern beschränkt, sondern kann generell in Verbindung mit Druckmessaufnehmern eingesetzt werden, die mindestens einen Hohlraum aufweisen, der mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit befüllt wird.In pressure measurement, so-called semiconductor sensors, eg. B. silicon chips with doped resistive elements, used as pressure-sensitive elements. Usually, such a pressure sensor has a membrane-shaped pressure sensor chip, which is applied in a pressure measuring chamber on a base body. Pressure sensors are usually very sensitive and are therefore not directly exposed to a medium whose pressure is to be recorded. Instead, a filled with a liquid diaphragm seal is connected upstream. The pressure averager typically comprises a pressure receiving chamber, which is connected to the pressure measuring chamber via a pressure mediator line, which is closed to the outside by a separating membrane. In operation, the pressure to be measured is applied to the separation membrane and transferred via the liquid in the pressure measuring chamber. This applies both for the measurement of absolute pressures, as well as for the measurement of relative pressures and differential pressures. However, the invention is not limited to this particular form of pressure transducers, but may generally be used in conjunction with pressure transducers having at least one cavity filled with a pressure transmitting fluid.
1 zeigt ein Beispiel eines Druckmessaufnehmers zur Messung eines Druckes p, mit einem in einer Druckmesskammer 1 angeordneten Drucksensor 3 und einem daran über eine Druckmittlerleitung 5 angeschlossenen Druckmittler 7 mit einer nach außen von einer Trennmembran 9 abgeschlossenen Druckempfangskammer 11. 1 shows an example of a pressure transducer for measuring a pressure p, with a in a pressure measuring chamber 1 arranged pressure sensor 3 and a thereto via a pressure transmitter line 5 connected diaphragm seal 7 with an outward of a separation membrane 9 Completed pressure receiving chamber 11 ,
2 zeigt ein Beispiel für einen Druckmessaufnehmer zur Messung von Differenzdrücken. Dieser umfasst einen Sensorblock 13, der einen Innenraum aufweist, der durch eine Messmembran 15 in eine erste und eine zweite Druckmesskammer 17, 19 unterteilt ist. An die Druckmesskammern 17, 19 ist jeweils über eine Druckmittlerleitung 5 ein Druckmittler 7 mit einer nach außen von einer Trennmembran 9 abgeschlossenen Druckempfangskammer 11 angeschlossen. 2 shows an example of a pressure transducer for measuring differential pressures. This includes a sensor block 13 having an interior passing through a measuring diaphragm 15 in a first and a second pressure measuring chamber 17 . 19 is divided. To the pressure measuring chambers 17 . 19 is in each case via a pressure transmitter line 5 a pressure transmitter 7 with an outward of a separation membrane 9 Completed pressure receiving chamber 11 connected.
Die Druckmesskammern 1, 17, 19, die Druckmittlerleitungen 5 und die Druckempfangskammern 11 sind mit der Druck übertragenden Flüssigkeit gefüllt.The pressure measuring chambers 1 . 17 . 19 , the pressure transmitter lines 5 and the pressure receiving chambers 11 are filled with the pressure-transmitting liquid.
Die Befüllung derartiger Druckmessaufnehmer erfolgt üblicherweise indem die zu befüllenden Hohlräume im Inneren des Druckmessaufnehmers evakuiert werden und die Flüssigkeit unter Ausnutzung der Schwerkraft aus einem oberhalb der Hohlräume angeordneten Behälter in die evakuierten Hohlräume einfließt.The filling of such pressure transducers is usually carried out by evacuating the cavities to be filled in the interior of the pressure measuring transducer, and the fluid, by utilizing gravity, flows from a container arranged above the cavities into the evacuated cavities.
In der Deutschen Patentschrift DE 197 44 208 C1 ist ein Verfahren zur Befüllung eines Druckmessaufnehmers mit einer Flüssigkeit beschrieben. Der Druckmessaufnehmer weist einen Einfüllkanal auf, in den ein über einen Teil seiner Gesamtlänge einen Längskanal aufweisender Füllstift soweit eingeführt wird, dass eine noch offene Verbindung nach außen besteht. Der Druckmessaufnehmer wird evakuiert und die unter Druck stehende Flüssigkeit unter Schwerkrafteinfluss über den Längskanal und den Einfüllkanal eingebracht. Anschließend wird zum Herstellen eines definierten Flüssigkeitsvolumens durch Einpressen des Füllstifts über das Ende des Längskanals hinaus eine Ergänzungsmenge an Flüssigkeit eingefüllt.In the German patent DE 197 44 208 C1 a method for filling a pressure transducer with a liquid is described. The pressure measuring transducer has a filling channel, into which a filler pin having a longitudinal channel over part of its overall length is introduced to such an extent that there is an open connection to the outside. The pressure transducer is evacuated and the pressurized fluid is introduced under the influence of gravity via the longitudinal channel and the filling channel. Subsequently, to produce a defined volume of liquid by inserting the Füllstifts over the end of the longitudinal channel also filled a supplemental amount of liquid.
In der Deutschen Patentschrift DD 284 757 A5 ist ein weiteres Verfahren zur Befüllung eines Druckmessaufnehmers mit einer Flüssigkeit beschrieben, bei dem der Druckmessaufnehmer zunächst evakuiert wird und mit der Flüssigkeit befüllt wird. Anschließend wird ein mit der Flüssigkeit gefüllter Vorratsbehälter auf die Befüllöffnung geschraubt und die Trennmembran einem Unterdruck ausgesetzt, durch den sie gegen ein formgleiches Gegenlager gesaugt wird. Das Gegenlager ist dabei so ausgebildet, dass unter der Trennmembran ein vorgegebenes Volumen eingeschlossen ist, wenn die Trennmembran am Gegenlager anliegt. Bei dem Ansaugvorgang wird dieses vorgegebene Volumen aus dem Vorratsbehälter unter die Trennmembran gezogen. Anschließend wird unter Aufrechterhaltung des Unterdrucks der Vorratsbehälter herausgeschraubt und die Befüllöffnung derart verschlossen, dass das Innere des Druckmessaufnehmers nicht unter Druck gesetzt wird.In the German patent DD 284 757 A5 Another method for filling a pressure measuring transducer with a liquid is described, in which the pressure transducer is first evacuated and filled with the liquid. Subsequently, a reservoir filled with the liquid is screwed onto the filling opening and the separating membrane is exposed to a negative pressure, by which it is sucked against a shape-same counter bearing. The anvil is designed so that a predetermined volume is enclosed under the separation membrane when the separation membrane rests against the abutment. In the suction process, this predetermined volume is drawn from the reservoir under the separation membrane. Then, while maintaining the negative pressure, the reservoir is unscrewed and the filling opening is closed in such a way that the interior of the pressure measuring transducer is not pressurized.
Herkömmliche Verfahren zur Befüllung von Druckmessaufnehmern mit der Druck übertragenden Flüssigkeit, bei denen die Hohlräume evakuiert werden, und anschließend unter Schwerkrafteinwirkung aus einem höher liegenden Vorratsbehälter mit der Flüssigkeit befüllt werden, können unter Umständen sehr zeitaufwendig sein. Die Druckmittlerleitungen der Druckmittler weisen vorzugsweise einen sehr geringen Durchmesser auf, um das zur Befüllung erforderliche Flüssigkeitsvolumen gering zu halten. Es werden beispielsweise Kapillarleitungen mit einem Durchmesser von 1 mm eingesetzt. Dies führt dazu, dass die zur Befüllung erforderliche Zeit mit der Länge der Leitungen ansteigt. Abhängig von der Geometrie der Höhlräume und der Länge der Druckmittlerleitungen kann es daher unter Umständen sehr lange dauern, bis die Hohlräume sich unter Schwerkrafteinwirkung mit der Flüssigkeit füllen. Bei großen Leitungslängen, beispielsweise bei Leitungslängen von 10 m, ist eine wirtschaftliche Befüllung mit diesen Verfahren nicht mehr durchführbar.Conventional methods for filling pressure transducers with the pressure-transmitting liquid, in which the cavities are evacuated, and then filled with the fluid under the action of gravity from a higher-lying reservoir, can be very time-consuming under some circumstances. The diaphragm seals of the diaphragm seals preferably have a very small diameter in order to keep the volume of fluid required for filling to a minimum. It For example, capillary lines with a diameter of 1 mm are used. As a result, the time required for filling increases with the length of the lines. Depending on the geometry of the cavities and the length of the diaphragm seals, it may therefore take a long time for the cavities to fill with gravity under the action of gravity. For long cable lengths, for example with cable lengths of 10 m, economic filling with these methods is no longer feasible.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befüllung eines Druckmessaufnehmers anzugeben, mit dem bzw. mit der eine schnelle Befüllung durchführbar ist.It is an object of the invention to provide a method and a device for filling a pressure measuring transducer, with or with which a rapid filling is feasible.
Hierzu besteht die Erfindung in einer Vorrichtung zur Befüllung mindestens eines über einen ersten und einen zweiten Anschluss an die Vorrichtung anschließbaren Hohlraums im Inneren eines Druckmessaufnehmers mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit, welche umfasst:
- – eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Vakuums,
-- die über eine mit einem ersten Ventil verschließbare erste Anschlussleitung an den ersten Anschluss und über eine zweite Anschlussleitung an den zweiten Anschluss jedes Hohlraums anschließbar ist,
-- die dazu dient, jeden Hohlraum zu evakuieren,
- – eine Vorratseinrichtung, in der die Flüssigkeit für die Befüllung bereit steht,
-- die über eine mit einem Zuleitungsventil verschließbare Zuleitung mit dem jeweiligen ersten Anschluss der Hohlräume verbunden ist, und
-- die dazu dient, jeden evakuierten Hohlraum mit Flüssigkeit zu befüllen, während das erste Ventil geschlossen ist, und
- – eine den jeweiligen ersten Anschlüssen vorgeschaltete an die Zuleitung angeschlossene Vorrichtung,
-- die dazu dient Flüssigkeit über die Zuleitung in jeden Hohlraum zu pressen, während das erste Ventil geschlossen ist.
For this purpose, the invention consists in a device for filling at least one cavity, which can be connected to the device via a first and a second connection, in the interior of a pressure measuring transducer with a pressure-transmitting liquid, which comprises: - A device for generating a vacuum, which can be connected to the first connection via a first connecting line which can be closed by a first valve and to the second connection of each cavity via a second connecting line, which serves to evacuate each cavity,
- A storage device in which the liquid is ready for filling, which is connected to the respective first connection of the cavities via a supply line closable feed line, and which serves to fill each evacuated cavity with liquid during the first valve is closed, and
- - A device connected to the supply line upstream of the respective first connections, - which serves to press liquid via the supply line in each cavity, while the first valve is closed.
Gemäß einer Weiterbildung weist die an die Zuleitung angeschlossene Vorrichtung einen komprimierbaren Innenraum auf, der im unkomprimierten Zustand mit Flüssigkeit befüllbar ist, und eine darin enthaltende Flüssigkeitsmenge bei einer Kompression des Innenraumes in die Zuleitung hinein presst.According to a further development, the device connected to the supply line has a compressible inner space which can be filled with liquid in the uncompressed state and which presses a quantity of liquid contained therein into the supply line during compression of the inner space.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst die dem ersten Anschluss jedes Hohlraums vorgeschaltete Vorrichtung einen Hydraulikzylinder, einen Faltenbalg oder eine von einer Membran abgeschlossene Kammer.According to a further development, the device connected upstream of the first connection of each cavity comprises a hydraulic cylinder, a bellows or a chamber closed by a membrane.
Gemäß einer Ausgestaltung ist dem ersten Anschluss eines jeden Hohlraums ein Schauglas vorgeschaltet.According to one embodiment, a sight glass is connected upstream of the first port of each cavity.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist dem zweiten Anschluss eines jeden Hohlraums ein Schauglas nachgeschaltet.According to a further embodiment, a sight glass is connected downstream of the second terminal of each cavity.
Gemäß einer Ausgestaltung weist der Druckmessaufnehmer mindestens einen Hohlraum auf, der eine Druckmesskammer eine Druckempfangskammer und eine die Druckmesskammer mit der Druckempfangskammer verbindende Druckmittlerleitung umfasst.According to one embodiment, the pressure measuring transducer has at least one cavity, which comprises a pressure measuring chamber, a pressure receiving chamber and a pressure transmitter line connecting the pressure measuring chamber to the pressure receiving chamber.
Gemäß einer Weiterbildung der letztgenannten Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Aufnahmeeinrichtung für jeden Druckmittler auf, in der eine die Druckempfangskammer nach außen abschließende Trennmembran beim Befüllen in einer druckdicht verschlossenen Ausnehmung angeordnet werden kann, die über eine Zusatzleitung an die Vorrichtung zur Erzeugung des Vakuums angeschlossen ist, und mittels dieser Vorrichtung evakuierbar ist.According to a development of the latter embodiment, the device has a receiving device for each pressure transmitter, in which a pressure receiving chamber to the outside final separation membrane can be arranged during filling in a pressure-tight recess, which is connected via an additional line to the device for generating the vacuum, and is evacuable by means of this device.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst die die Vorratseinrichtung einen ersten und einen zweiten Behälter, wobei
- – der erste Behälter als Vorratsbehälter für die Befüllung von mehreren Druckmessaufnehmern dient,
- – der zweite Behälter über eine mit einem Ventil verschließbare Speiseleitung an den ersten Behälter angeschlossen ist, und
- – der zweite Behälter als Vorratsbehälter für die Befüllung eines Druckmessaufnehmers dient.
According to a development, the storage device comprises a first and a second container, wherein - The first container serves as a reservoir for the filling of a plurality of pressure transducers,
- - The second container is connected via a closable with a valve feed line to the first container, and
- - The second container serves as a reservoir for filling a pressure transducer.
Weiter besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Befüllung mindestens eines über einen ersten und einen zweiten Anschluss an eine Befüllvorrichtung anschließbaren Hohlraums im Inneren eines Druckmessaufnehmers mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit, bei dem
- – jeder Hohlraum evakuiert wird,
- – jeder evakuierte Hohlraum mit Flüssigkeit befüllt wird, wobei
-- die Flüssigkeit von einer Vorratseinrichtung bereitgestellt wird, und
-- die Flüssigkeit über eine mit einem Zuleitungsventil verschließbare Zuleitung von der Vorratseinrichtung über den ersten Anschluss in den jeweiligen Hohlraum eingefüllt wird,
- – das Zuleitungsventil geschlossen wird, und
- – bei geschlossenem Zuleitungsventil mittels einer zwischen dem Zuleitungsventil und dem ersten Anschluss an die Zuleitung angeschlossen Vorrichtung Flüssigkeit aus der Vorrichtung über die Zuleitung in den Hohlraum gepresst wird.
The invention further relates to a method for filling at least one cavity, which can be connected to a filling device via a first and a second connection, in the interior of a pressure measuring transducer with a pressure-transmitting liquid, in which - - every cavity is evacuated,
- - Each evacuated cavity is filled with liquid, wherein - the liquid is provided by a storage device, and - the liquid is filled via a supply line with a closable feed line from the storage device via the first port in the respective cavity,
- - the supply valve is closed, and
- - Is pressed with the inlet valve closed by means of a device connected between the inlet valve and the first port to the supply line liquid from the device via the feed line into the cavity.
Weiter besteht die Erfindung in einer Vorrichtung zur Befüllung mindestens eines über einen ersten und einen zweiten Anschluss an die Vorrichtung anschließbaren Hohlraums im Inneren eines Druckmessaufnehmers mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit, welche umfasst:
- – eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Vakuums,
-- die über eine mit einem ersten Ventil verschließbare erste Anschlussleitung an den ersten Anschluss und über eine zweite Anschlussleitung an den zweiten Anschluss jedes Hohlraums anschließbar ist,
-- die dazu dient, die Hohlräume zu evakuieren,
- – eine Vorratseinrichtung, in der die Flüssigkeit für die Befüllung bereit steht,
-- die über eine mit einem Zuleitungsventil verschließbare Zuleitung mit dem jeweiligen ersten Anschluss der Hohlräume verbunden ist,
-- die dazu dient, jeden evakuierten Hohlraum mit Flüssigkeit zu befüllen, während das erste Ventil geschlossen ist, und
-- die eine Vorrichtung umfasst, die dazu dient, zumindest einen Teil der in der Vorratseinrichtung enthaltenen Flüssigkeit über die Zuleitung in jeden Hohlraum hinein zu pressen, während das erste Ventil geschlossen ist.
Furthermore, the invention consists in a device for filling at least one cavity, which can be connected to the device via a first and a second connection, in the interior of a pressure measuring transducer with a pressure-transmitting liquid, which comprises: - A device for generating a vacuum, which can be connected to the first port via a first connecting line which can be closed by a first valve and to the second port of each cavity via a second connecting line, which serves to evacuate the cavities,
- A storage device in which the liquid is ready for filling, which is connected to the respective first connection of the cavities via a supply line which can be closed by a supply valve, which serves to fill each evacuated cavity with liquid, while first valve is closed, and - which comprises a device which serves to press at least a portion of the liquid contained in the storage device via the supply line into each cavity while the first valve is closed.
Weiter besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Befüllung mindestens eines über einen ersten und einen zweiten Anschluss an eine Befüllvorrichtung anschließbaren Hohlraums im Inneren eines Druckmessaufnehmers mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit, bei dem
- – jeder Hohlraum evakuiert wird,
- – jeder evakuierte Hohlraum mit Flüssigkeit befüllt wird, wobei
-- die Flüssigkeit in einer Vorratseinrichtung bereitgestellt wird, und
-- zumindest ein Teil der in der Vorratseinrichtung enthaltenen Flüssigkeit über die Zuleitung in jeden Hohlraum hinein gepresst wird, während das erste Ventil geschlossen ist.
The invention further relates to a method for filling at least one cavity, which can be connected to a filling device via a first and a second connection, in the interior of a pressure measuring transducer with a pressure-transmitting liquid, in which - - every cavity is evacuated,
- - Each evacuated cavity is filled with liquid, wherein - the liquid is provided in a storage device, and - at least a portion of the liquid contained in the storage device is pressed via the supply line into each cavity while the first valve is closed.
Die Erfindung und weitere Vorteile werden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen drei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert; gleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The invention and further advantages will now be explained in more detail with reference to the figures of the drawing, in which three embodiments are shown; the same elements are provided in the figures with the same reference numerals.
1 zeigt einen Schnitt durch einen Druckmessaufnehmer; 1 shows a section through a pressure transducer;
2 zeigt einen Schnitt durch einen Differenzdruckmessaufnehmer; 2 shows a section through a differential pressure transducer;
3 zeigt eine Vorrichtung zur Befüllung eines Hohlraumes eines Druckmessaufnehmers; 3 shows a device for filling a cavity of a pressure transducer;
4 zeigt einen Faltenbalg; 4 shows a bellows;
5 zeigt eine mit einer Membran verschlossene Kammer; 5 shows a sealed with a membrane chamber;
6 zeigt eine Vorrichtung zur Befüllung von zwei Hohlräumen eines Druckmessaufnehmers; und 6 shows a device for filling two cavities of a pressure measuring transducer; and
7 zeigt eine Vorrichtung zur Befüllung von zwei Hohlräumen, bei der eine Vorrichtung mit der Flüssigkeit in die Hohlräume gepresst wird, in die Vorratseinrichtung integriert ist. 7 shows a device for filling two cavities, in which a device with the liquid is pressed into the cavities, is integrated in the storage device.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befüllung mindestens eines Hohlraums im inneren eines Druckmessaufnehmers mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit. 3 shows an inventive device for filling at least one cavity in the interior of a pressure measuring transducer with a pressure-transmitting liquid.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Druckmessaufnehmer mit einem einzigen zu befüllenden Hohlraum an die Vorrichtung angeschlossen. Dabei handelt es sich beispielsweise um einen Druckmessaufnehmer, wie er in 1 dargestellt ist. Der Hohlraum umfasst die Druckmesskammer 1, die Druckmittlerleitung 5 und die mit der Druckmesskammer 1 über die Druckmittlerleitung 5 verbundene Druckempfangskammer 11 des Druckmittlers. Die Druckempfangskammer 11 ist nach außen durch die Trennmembran 9 abgeschlossen. Der Hohlraum ist über einen ersten und einen zweiten Anschluss 21, 23 an die Vorrichtung anschließbar. Der erste Anschluss 21 mündet in die Druckmesskammer 1. Der zweite Anschluss 23 mündet in die Druckempfangskammer 11. Vorzugsweise ist der Druckmessaufnehmer derart in der Vorrichtung angeordnet, dass der erste Anschluss 21 bezogen auf die Richtung der Schwerkraft oben und der zweite Anschluss 23 unten liegen.In the illustrated embodiment, a pressure transducer with a single cavity to be filled is connected to the device. This is, for example, a pressure transducer, as in 1 is shown. The cavity includes the pressure measuring chamber 1 , the pressure transmitter line 5 and those with the pressure measuring chamber 1 via the pressure transmitter line 5 connected pressure receiving chamber 11 of the diaphragm seal. The pressure receiving chamber 11 is outward through the separation membrane 9 completed. The cavity is via a first and a second connection 21 . 23 connectable to the device. The first connection 21 opens into the pressure measuring chamber 1 , The second connection 23 flows into the pressure receiving chamber 11 , Preferably, the pressure transducer is arranged in the device such that the first port 21 based on the direction of gravity above and the second port 23 lie down.
Die Vorrichtung zur Befüllung des Hohlraums umfasst eine Vorrichtung 25 zur Erzeugung eines Vakuums, beispielsweise eine Pumpe. Diese ist über eine mit einem ersten Ventil V1 verschließbare erste Anschlussleitung 27 an den ersten Anschluss 21 und über eine zweite Anschlussleitung 29 an den zweiten Anschluss 23 des Hohlraums anschließbar. Die Vorrichtung 25 dient dazu, den Hohlraum zu evakuieren.The device for filling the cavity comprises a device 25 for generating a vacuum, for example a pump. This is connected via a first connecting line which can be closed by a first valve V1 27 to the first connection 21 and via a second connecting cable 29 to the second port 23 of the cavity connectable. The device 25 serves to evacuate the cavity.
Zusätzlich umfasst die Vorrichtung zur Befüllung des Hohlraumes eine Vorratseinrichtung 31, in der die Flüssigkeit 33 für die Befüllung bereit steht. Die Flüssigkeit 33 ist vorzugsweise eine inkompressible Flüssigkeit mit einem geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, z. B. ein Silikonöl. Die Vorratseinrichtung 31 ist über eine mit einem Zuleitungsventil V2 verschließbare Zuleitung 35 mit dem ersten Anschluss 21 des Hohlraums verbunden. Es ist sowohl die Zuleitung 35 als auch die erste Anschlussleitung 27 mit dem ersten Anschluss 21 des Hohlraums verbunden. Hierzu ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein T-förmiges Verbindungselement 37 vorgesehen, an dessen Querbalken auf der einen Seite die erste Anschlussleitung 27 und auf der anderen Seite die Zuleitung 35 angeschlossen sind. Der Stamm des T-förmigen Verbindungselements 37 ist mit dem ersten Anschluss 21 des Hohlraums verbunden. Die Vorratseinrichtung 31 dient dazu, den zuvor evakuierten Hohlraum mit Flüssigkeit 33 zu befüllen. Dabei ist das Zuleitungsventil V2 geöffnet und das erste Ventil V1 ist geschlossen. Die Vorratseinrichtung 31 ist bezogen auf die Richtung der Schwerkraft oberhalb des Hohlraums angeordnet. Dies bewirkt, dass die Flüssigkeit 33 bei geöffnetem Zuleitungsventil V2 und geschlossenem ersten Ventil V1 selbsttätig aufgrund der Schwerkraft in den Hohlraum hineinfließt. Unterstützt wird dieser Vorgang durch eine Fortsetzung der Evakuierung des Hohlraums. Die Evakuierung des Hohlraums erfolgt während des Befüllens ausschließlich über den zweiten Anschluss 23 und die zweite Anschlussleitung 29.In addition, the device for filling the cavity comprises a storage device 31 in which the liquid 33 ready for filling. The liquid 33 is preferably an incompressible liquid with a low coefficient of thermal expansion, z. As a silicone oil. The storage device 31 is via a closable with a supply valve V2 supply line 35 with the first connection 21 connected to the cavity. It is both the supply line 35 as well as the first connection line 27 with the first connection 21 connected to the cavity. For this purpose, in the illustrated embodiment, a T-shaped connecting element 37 provided on the crossbar on one side of the first connecting line 27 and on the other side the supply line 35 are connected. The trunk of the T-shaped connecting element 37 is with the first connection 21 connected to the cavity. The storage device 31 serves to the previously evacuated cavity with liquid 33 to fill. In this case, the supply valve V2 is open and the first valve V1 is closed. The storage device 31 is located above the cavity with respect to the direction of gravity. This causes the liquid 33 with open supply valve V2 and closed first valve V1 automatically flows into the cavity due to gravity. This process is supported by a continuation of the evacuation of the cavity. The evacuation of the cavity takes place during filling exclusively via the second connection 23 and the second connection line 29 ,
Erfindungsgemäß ist dem ersten Anschluss 21 eine Vorrichtung 39 vorgeschaltet, die an die Zuleitung 35 angeschlossen ist, und dazu dient Flüssigkeit 33 über die Zuleitung 35 in den Hohlraum zu pressen, während das erste Ventil V1 und das Zuleitungsventil V2 geschlossen sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zwischen dem Zuleitungsventil V2 und dem ersten Anschluss 21 an die Zuleitung 35 angeschlossen.According to the first connection 21 a device 39 connected upstream to the supply line 35 connected, and serves liquid 33 over the supply line 35 to press into the cavity while the first valve V1 and the supply valve V2 are closed. In the illustrated embodiment, the device is between the supply valve V2 and the first port 21 to the supply line 35 connected.
Erfindungsgemäß wird dabei so verfahren, dass der Hohlraum zunächst ausschließlich unter Ausnutzung der Schwerkraft befüllt wird. Bei dieser Form der Befüllung füllen sich alle leicht zugänglichen Teilräume des Hohlraums sehr schnell mit Flüssigkeit 33. Die leicht zugänglichen Teilräume weisen große Innenvolumina auf und nehmen daher den größten Anteil des zur Befüllung erforderlichen Gesamtvolumens auf. Der größte Anteil des Gesamtvolumens dringt auf diese Weise sehr schnell in den Hohlraum ein. Es würde allerdings sehr lange dauern, um ausschließlich unter Ausnutzung der Schwerkraft die übrigen schwer zugänglichen Teilräume des Hohlraums, insb. lange Kapillarleitungen mit geringem Durchmesser, zu befüllen. Die hierfür erforderliche Zeit lässt sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 39 drastisch verkürzen. Hierzu wird zunächst der größte Anteil des erforderlichen Gesamtvolumens unter Ausnutzung der Schwerkraft in den Hohlraum eingefüllt. Anschließend wird das Zuleitungsventil V2 geschlossen und mittels der Vorrichtung 39 Druck auf die zwischen dem Zuleitungsventil V2 und dem ersten Anschluss 21 in der Zuleitung 35 befindliche Flüssigkeit 33 ausgeübt. Durch diesen Druck wird die Flüssigkeit 33 in den ein Hohlraum gepresst. Unter Druck dringt die Flüssigkeit 33 nun sehr viel schneller in die verbleibenden schwer zugänglichen Teilräume des Hohlraums ein.According to the invention, the procedure is such that the cavity is initially filled exclusively by utilizing gravity. In this form of filling, all easily accessible subspaces of the cavity fill up very quickly with liquid 33 , The easily accessible subspaces have large internal volumes and therefore absorb the largest proportion of the total volume required for filling. The largest proportion of the total volume penetrates very quickly into the cavity in this way. However, it would take a very long time to fill the remaining hard to reach subspaces of the cavity, esp. Long capillary lines with a small diameter, only by using gravity. The time required for this can be achieved by the device according to the invention 39 drastically shorten. For this purpose, the largest portion of the required total volume is first filled into the cavity by utilizing gravity. Subsequently, the supply valve V2 is closed and by means of the device 39 Pressure on the between the supply valve V2 and the first port 21 in the supply line 35 located liquid 33 exercised. This pressure turns the fluid 33 pressed into the cavity. Under pressure, the liquid penetrates 33 now much faster into the remaining hard to reach subspaces of the cavity.
Die Vorrichtung 39 weist vorzugsweise einen komprimierbaren Innenraum 41 auf, der im unkomprimierten Zustand über die Zuleitung 35 mit Flüssigkeit 33 befüllbar ist, und eine darin enthaltende Flüssigkeitsmenge bei einer Kompression des Innenraumes 41 in die Zuleitung 35 hinein presst. Dieser Innenraum 41 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über die Zuleitung 35, das T-förmige Verbindungselement 37 und das erste Ventil V1 mit der ersten Anschlussleitung 27 der Vorrichtung 25 zur Evakuierung verbindbar. Dies bietet den Vorteil, dass der Innenraum 41 vorab zusammen mit dem Hohlraum evakuiert werden kann. Dabei ist das Zuleitungsventil V2 geschlossen und das erste Ventil V1 geöffnet. Anschließenden wird das erste Ventil V1 geschlossen und das Zuleitungsventil V2 geöffnet und der Innenraum 41 der Vorrichtung 39 unter Ausnutzung der Schwerkraft mit der Flüssigkeit 33 gefüllt. Parallel dazu wird zeitgleich der Hohlraum unter Ausnutzung der Schwerkraft mit der Flüssigkeit 33 gefüllt. Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, bis der größte Anteil der erforderlichen Gesamtmenge in den Hohlraum eingedrungen ist. Anschließend wird das Zuleitungsventil V2 geschlossen und der Innenraum 41 komprimiert. Die Schließung des Zuleitungsventils V2 bewirkt, dass das dabei verschobene Flüssigkeitsvolumen ausschließlich in den Hohlraum gepresst wird. Es verhindert, dass dabei Flüssigkeit 33 in die Vorrateinrichtung 31 zurück gepresst wird.The device 39 preferably has a compressible interior 41 on, in the uncompressed state via the supply line 35 with liquid 33 is filled, and an amount of liquid contained therein in a compression of the interior 41 in the supply line 35 pressed into it. This interior 41 is in the illustrated embodiment via the supply line 35 , the T-shaped connecting element 37 and the first valve V1 with the first connecting line 27 the device 25 connectable to the evacuation. This offers the advantage that the interior 41 can be evacuated in advance together with the cavity. In this case, the supply valve V2 is closed and the first valve V1 is opened. Subsequently, the first valve V1 is closed and the supply valve V2 is opened and the interior 41 the device 39 taking advantage of gravity with the liquid 33 filled. At the same time, the cavity is simultaneously using gravity with the liquid 33 filled. This process is continued until the largest proportion of the required total amount has penetrated into the cavity. Subsequently, the supply valve V2 is closed and the interior 41 compressed. The closure of the supply valve V2 causes the thereby displaced liquid volume is pressed exclusively into the cavity. It prevents liquid from doing so 33 in the Vorratsinrichtung 31 is pressed back.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 39 einen Hydraulikzylinder 43 auf, dessen Innenraum 41 durch einen im Zylinder geführten Kolben 45 komprimierbar ist. Der Kolben 45 wird mittels eines Pneumatikzylinders 47 bewegt, der über ein Magnetventil V4 angesteuert wird.In the in 3 illustrated embodiment, the device 39 a hydraulic cylinder 43 on, whose interior 41 by a piston guided in the cylinder 45 is compressible. The piston 45 is by means of a pneumatic cylinder 47 moves, which is controlled by a solenoid valve V4.
Alternativ hierzu kann die Vorrichtung 39 z. B. einen Faltenbalg oder eine von einer Membran abgeschlossene Kammer aufweisen.Alternatively, the device 39 z. B. have a bellows or sealed by a membrane chamber.
4 zeigt einen Faltenbalg 49 mit einem Innenraum 51, der durch eine Kompression der Faltenbalges 49 in der in 4 durch einen Pfeil P angedeuteten Richtung komprimiert werden kann. Der Innenraum 51 ist über einen Anschluss 53 an die Zuleitung 35 anzuschließen. 4 shows a bellows 49 with an interior 51 caused by a compression of the bellows 49 in the in 4 direction indicated by an arrow P can be compressed. The interior 51 is about a connection 53 to the supply line 35 to join.
Die Kompression des Faltenbalges 49 kann manuell vorgenommen werden. Alternativ kann hier aber auch ein Schrittmotor oder eine ähnliche Vorrichtung eingesetzt werden, über die das Innenvolumen des Innenraums 51 eingestellt wird. Durch eine entsprechende Steuerung des Schrittmotors kann dieser Vorgang automatisiert werden.The compression of the bellows 49 can be done manually. Alternatively, however, it is also possible here to use a stepping motor or a similar device, via which the interior volume of the interior space 51 is set. By an appropriate control of the stepping motor, this process can be automated.
5 zeigt eine von einer Membran 55 abgeschlossene Kammer 57. Die Kammer 57 weist einen Innenraum 59 auf, dessen Innenvolumen abhängig von der Auslenkung der Membran 55 ist. An der Membran 55 ist außen ein Stößel 61 angeformt. Das Volumen des Innenraums 59 ist maximal, wenn der Stößel 61 in Richtung des Pfeils P1 nach außen gezogen wird, und minimal, wenn der Stößel 61 in Richtung des Pfeils P2 nach innen gedrückt wird. Der Innenraum 59 ist über einen Anschluss 63 an die Zuleitung 35 anzuschließen. 5 shows one of a membrane 55 closed chamber 57 , The chamber 57 has an interior 59 on, its internal volume depending on the deflection of the membrane 55 is. At the membrane 55 outside is a pestle 61 formed. The volume of the interior 59 is maximum when the plunger 61 pulled outwards in the direction of the arrow P1, and minimal when the plunger 61 in the direction of the arrow P2 is pressed inwards. The interior 59 is about a connection 63 to the supply line 35 to join.
Auch hier kann die Auslenkung der Membran 55 manuell oder automatisch, z. B. durch einen Schrittmotor, vorgenommen werden.Again, the deflection of the membrane 55 manually or automatically, eg. B. by a stepper motor.
Vorzugsweise ist dem ersten Anschluss 21 des Hohlraums ein Schauglas 65 vorgeschaltet und/oder dem zweiten Anschluss 23 des Hohlraums ist ein Schauglas 65 nachgeschaltet. Die Schaugläser 65 sind Leitungssegmente, die ein Sichtfenster 67 aufweisen, durch die ein Einblick in das Leitungssegment gewährt wird. Die Schaugläser 65 dienen dazu, während und/oder nach der Befüllung den Befüllvorgang und/oder die Blasenfreiheit der Befüllung zu kontrollieren. Die über die Schaugläser 65 erhältliche Information kann beispielsweise zur Steuerung des Befüllvorganges herangezogen werden. Ein Beispiel hierfür ist, dass der Befüllvorgang beendet werden kann, wenn sich das dem zweiten Anschluss 23 nachgeschaltete Schauglas 65 mit Flüssigkeit 33 füllt.Preferably, the first port is 21 of the cavity a sight glass 65 upstream and / or the second connection 23 of the cavity is a sight glass 65 downstream. The sight glasses 65 are line segments that are a viewing window 67 through which an insight into the line segment is granted. The sight glasses 65 serve to control during and / or after filling the filling process and / or the bubble freedom of the filling. The over the sight glasses 65 Available information can be used, for example, to control the filling process. An example of this is that the filling process can be terminated if that is the second port 23 downstream sight glass 65 with liquid 33 crowded.
Anstelle der oder zusätzlich zu den Schaugläsern 65 können in die entsprechenden Leitungssegmente auch Füllstandsmessgeräte 68, z. B. kontinuierlich den Füllstand im Leitungssegment messende Füllstandsensoren oder Füllstandsgrenzschalter, eingesetzt werden, deren Ausgangssignal Aufschluss über den aktuellen Füllstand in dem jeweiligen Leitungssegment gibt. Das Ausgangssignal kann beispielsweise einer Steuereinrichtung zugeführt werden, und zur Automatisierung des Befüllvorganges genutzt werden. Mittels dieser Steuereinrichtung kann der gesamte Befüllvorgang automatisiert werden, indem die Steuereinrichtung sowohl alle vorhandenen Ventile als auch die Vorrichtung 39 unter Einbeziehung der Füllstandsinformationen ansteuert.Instead of or in addition to the sight glasses 65 can also fill level measuring devices in the corresponding line segments 68 , z. B. continuously the level in the line segment measuring level sensors or level limit switches are used, the output signal provides information about the current level in the respective line segment. The output signal can be supplied to a control device, for example, and used to automate the filling process. By means of this control device, the entire filling process can be automated by the controller both all existing valves and the device 39 activates with the inclusion of the level information.
Zur Befüllung von Druckmessaufnehmern, die Druckmittler 7 mit einer von einer Trennmembran 9 abgeschlossenen Druckempfangskammer 11 aufweisen, weist die Vorrichtung vorzugsweise eine Aufnahmeeinrichtung 69 für jeden Druckmittler 7 auf, in der die Trennmembran 9 beim Befüllen in einer druckdicht verschlossenen Ausnehmung 71 angeordnet wird. Die Ausnehmung 71 ist über eine Zusatzleitung 73 an die Vorrichtung 25 zur Erzeugung des Vakuums angeschlossen, und mittels dieser Vorrichtung 25 evakuierbar. Dies bietet den Vorteil, dass auf beide Seiten der Trennmembran 9 der gleiche Druck einwirkt und sich die Trennmembran 9 beim Befüllen in deren Ruhelage befindet.For filling pressure transducers, the diaphragm seal 7 with one of a separation membrane 9 Completed pressure receiving chamber 11 The device preferably has a receiving device 69 for each diaphragm seal 7 on, in which the separation membrane 9 when filling in a pressure-tight closed recess 71 is arranged. The recess 71 is via an additional line 73 to the device 25 connected to generate the vacuum, and by means of this device 25 evacuated. This offers the advantage that on both sides of the separation membrane 9 the same pressure acts and the separation membrane 9 when filling in its rest position.
Während des Befüllens wird Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 31 entnommen. Entsprechend ändert sich der Füllgrad des Vorratsbehälters 31 und es besteht im Vorratsbehälter 31 oberhalb der Flüssigkeit 33 ein Hohlraum 75, dessen Innenvolumen vom Füllgrad des Vorratsbehälters 31 abhängig ist. Vorzugsweise wird dieser Hohlraum 75 evakuiert. Hierdurch wird vermieden, dass Luft oder Gas aus der Umgebung des Vorratsbehälters 31 in die Flüssigkeit 33 eindringen kann und mit der Flüssigkeit 33 in den Hohlraum des Druckmessaufnehmers gelangen kann. Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Evakuierung des Hohlraums 75 im Vorratsbehälter 31 über die Vorrichtung 25. Diese ist über eine dritte Anschlussleitung 77 und einen Anschluss 79 an den Hohlraum 75 angeschlossen. Der Anschluss 79 befindet sich am Vorratsbehälter 31 oberhalb des maximalen Füllgrads.During filling, liquid from the reservoir 31 taken. Accordingly, the degree of filling of the reservoir changes 31 and it exists in the reservoir 31 above the liquid 33 a cavity 75 , the internal volume of the degree of filling of the reservoir 31 is dependent. Preferably, this cavity 75 evacuated. This will prevent air or gas from the environment of the reservoir 31 into the liquid 33 can penetrate and with the liquid 33 can get into the cavity of the pressure transducer. At the in 3 illustrated embodiment, the evacuation of the cavity 75 in the storage container 31 over the device 25 , This is via a third connection line 77 and a connection 79 to the cavity 75 connected. The connection 79 is located at the reservoir 31 above the maximum filling level.
Die Erfindung umfasst ein Verfahren zur Befüllung mindestens eines über einen ersten und einen zweiten Anschluss 21, 23 an eine Befüllvorrichtung anschließbaren Hohlraums im Inneren eines Druckmessaufnehmers mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit 33. Das Verfahren ist nachfolgend anhand der in 3 dargestellten Befüllvorrichtung erläutert. Der Druckmessaufnehmer wird, wie in 3 dargestellte in die Befüllvorrichtung eingesetzt und angeschlossen. In einem ersten Verfahrensschritt wird der Hohlraum evakuiert. Dabei ist das erste Ventil V1 geöffnet und das Zuleitungsventil V2 geschlossen.The invention comprises a method for filling at least one of a first and a second connection 21 . 23 to a filling device connectable cavity in the interior of a pressure measuring transducer with a pressure-transmitting liquid 33 , The method is described below with reference to FIGS 3 illustrated filling device explained. The pressure transducer will, as in 3 shown inserted into the filling and connected. In a first method step, the cavity is evacuated. In this case, the first valve V1 is opened and the supply valve V2 is closed.
Der Innenraum 41 der Vorrichtung 43 ist unkomprimiert und wird ebenfalls evakuiert.The interior 41 the device 43 is uncompressed and is also evacuated.
In einem nächsten Schritt wird der evakuierte Hohlraum mit Flüssigkeit 33 befüllt. Parallel dazu und zeitgleich wird der Innenraum 41 der Vorrichtung 39 mit Flüssigkeit 33 befüllt. Diese Befüllung erfolgt unter Ausnutzung der Schwerkraft, indem die Flüssigkeit 33 in einem oberhalb des Hohlraums des Druckmessaufnehmers und des Innenraums 41 der Vorrichtung 39 angeordneten Vorratseinrichtung 31 bereitgestellt wird, und über die mit dem Zuleitungsventil V2 verschließbare Zuleitung 35 von der Vorratseinrichtung 31 in den Innenraum 41 und über den jeweiligen ersten Anschluss 21 in den jeweiligen Hohlraum und einfließt. Dabei ist das erste Ventil V1 geschlossen und das Zuleitungsventil V2 geöffnet.In a next step, the evacuated cavity becomes liquid 33 filled. Parallel to it and at the same time is the interior 41 the device 39 with liquid 33 filled. This filling is done by taking advantage of gravity by adding the liquid 33 in one above the cavity of the pressure transducer and the interior 41 the device 39 arranged storage device 31 is provided, and via the closable with the supply valve V2 supply line 35 from the storage device 31 in the interior 41 and over the respective first connection 21 into the respective cavity and inflows. In this case, the first valve V1 is closed and the supply valve V2 is opened.
Alternativ kann dieser Teil des Befüllvorgangs in zwei Teile unterteilt werden, nämlich einem ersten Teil, indem zunächst nur die Vorrichtung 39 befüllt wird, und einem zweiten indem dann der Hohlraum befüllt wird. Hierzu ist ein zusätzliches Ventil V in der Speiseleitung 35 erforderlich, dass der Vorrichtung 39 nachgeschaltet ist. Das Ventil V ist während der Evakuierung geöffnet und während der Befüllung des Innenraums 41 der Vorrichtung 39 geschlossen. Nachfolgend wird das Ventil V zur Befüllung des Hohlraumes geöffnet.Alternatively, this part of the filling process can be divided into two parts, namely a first part, by initially only the device 39 is filled, and a second in that then the cavity is filled. For this purpose, an additional valve V in the feed line 35 required that the device 39 is downstream. The valve V is open during the evacuation and during the filling of the interior 41 the device 39 closed. Subsequently, the valve V is opened to fill the cavity.
Im nächsten Schritt wird das Zuleitungsventil V2 geschlossen, und bei geschlossenem Zuleitungsventil V2 mittels der zwischen dem Zuleitungsventil V2 und dem ersten Anschluss 21 an die Zuleitung 35 angeschlossen Vorrichtung 39 Flüssigkeit 33 aus der Vorrichtung 39 über die Zuleitung 35 in den Hohlraum gepresst. Während dieses Vorgangs bleibt das erste Ventil V1 geschlossen. Aufgrund des hierdurch ausgeübten Drucks dringt die Flüssigkeit 33 sehr schnell auch in kleinste Teilräume des Hohlraums und in Kapillaren ein und die Befüllung kann zügig beendet werden.In the next step, the supply valve V2 is closed, and with the inlet valve V2 closed by means of the between the supply valve V2 and the first port 21 to the supply line 35 connected device 39 liquid 33 from the device 39 over the supply line 35 pressed into the cavity. During this process, the first valve V1 remains closed. Due to the pressure exerted by this, the liquid penetrates 33 very quickly even in the smallest subspaces of the cavity and in capillaries and the filling can be completed quickly.
Im Anschluss an die Befüllung wird der Druckmessaufnehmer abgehängt und dessen Anschlüsse 21, 23 werden verschlossen. Dabei wird zunächst die Vorrichtung 25 zur Erzeugung des Vakuums von den Anschlussleitungen 27, 29 und 73 abgetrennt. Dies geschieht bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Ventil V5, über das die drei Anschlussleitungen 27, 29, 73 an die Vorrichtung 25 angeschlossen sind. Anschließend wird ein mit den Anschlussleitungen 27, 29, 73 verbundener Teil der Befüllvorrichtung belüftet. Dies geschieht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über eine an die erste, die zweite und die dritte Anschlussleitung 27, 29, 73 angeschlossene mit einem Ventil V6 verschließbare Verbindung 81 mit der Umgebung. Das Ventil V6 ist während der Evakuierung und während des gesamten Befüllvorganges geschlossen und wird nur zur abschließenden Belüftung geöffnet. Während der Belüftung ist das erste Ventil V1 geöffnet und das Zuleitungsventil V2 bleibt verschlossen.After filling, the pressure transducer is suspended and its connections disconnected 21 . 23 are closed. First, the device 25 for generating the vacuum from the connection lines 27 . 29 and 73 separated. This happens at the in 3 illustrated embodiment by a valve V5, via which the three connecting lines 27 . 29 . 73 to the device 25 are connected. Then one with the connecting cables 27 . 29 . 73 ventilated part of the filling device vented. This is done in the illustrated embodiment via one of the first, the second and the third connection line 27 . 29 . 73 connected with a valve V6 sealable connection 81 with the environment. Valve V6 is closed during evacuation and during the entire filling process and is only opened for final ventilation. During ventilation, the first valve V1 is opened and the supply valve V2 remains closed.
In einem letzten Arbeitgang werden die Anschlüsse 21, 23 des Hohlraums des Druckmessaufnehmers verschlossen. Dies kann beispielsweise durch Kugeln erfolgen, die in entsprechende Ausnehmungen der Anschlüsse 21, 23 eingepresst werden.In a last work the connections become 21 . 23 the cavity of the pressure transducer closed. This can be done for example by balls, which are in corresponding recesses of the connections 21 . 23 be pressed.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Aufgrund der großen Übereinstimmung zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel werden nachfolgend lediglich die bestehenden Unterschiede näher erläutert. Ein Unterschied besteht darin, dass die Vorrichtung hier dafür ausgelegt ist, zwei Hohlräume eines Druckaufnehmers zu befüllen. Bei dem Druckmessaufnehmer handelt es sich beispielsweise um einen Differenzdruckmessaufnehmer, wie er in 2 dargestellt ist. 6 shows a further embodiment of a device according to the invention. Due to the great agreement with the preceding embodiment, only the existing differences will be explained in more detail below. One difference is that the device here is designed to fill two cavities of a pressure transducer. The pressure measuring transducer is, for example, a differential pressure transducer, as used in US Pat 2 is shown.
Die beiden Hohlräume umfassen jeweils eine Druckmesskammer 17 bzw. 19 und die damit über die jeweilige Druckmittlerleitung 5 verbundene Druckempfangskammer 11 des Druckmittlers 7. Die Druckempfangskammern 11 sind jeweils mittels einer Trennmembran 9 abgeschlossen.The two cavities each comprise a pressure measuring chamber 17 respectively. 19 and thus with the respective pressure transmitter line 5 connected pressure receiving chamber 11 of the diaphragm seal 7 , The pressure receiving chambers 11 are each by means of a separation membrane 9 completed.
Jeder Hohlraum weist einen ersten Anschluss 21a, 21b und einen zweiten Anschluss 23a, 23b auf, über die die Hohlräume an die Vorrichtung anschließbar sind. Die beiden ersten Anschlusse 21a, 21b sind über die T-förmige Verbindung 37 an die erste Anschlussleitung 27 und an die Zuleitung 35 angeschlossen. Hierzu ist eine Gabelung 83 vorgesehen, über die der Stamm des T-förmigen Verbindungsstücks 37 mit den beiden ersten Anschlüssen 21a, 21b verbunden ist. Analog sind die beiden zweiten Anschlüsse 23a, 23b über eine weitere Gabelung 85 mit der zweiten Anschlussleitung 29 verbunden.Each cavity has a first port 21a . 21b and a second connection 23a . 23b on, over which the cavities are connected to the device. The first two connections 21a . 21b are over the T-shaped connection 37 to the first connection line 27 and to the supply line 35 connected. This is a fork 83 provided over which the trunk of the T-shaped connector 37 with the first two connections 21a . 21b connected is. Analogous are the two second connections 23a . 23b over another fork 85 with the second connecting cable 29 connected.
Auf die gleiche Weise können natürlich parallel weitere Hohlräume an die Vorrichtung angeschlossen werden, in dem anstelle der Gabelung Verteiler mit einer entsprechend höheren Anzahl von Verzweigungen eingesetzt werden.In the same way, of course, further cavities can be connected to the device in parallel, in which instead of the bifurcation with a correspondingly higher number of branches are used.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Vorratseinrichtung 87 eingesetzt ist, die einen ersten Behälter 89 und einen zweiten Behälter 91 umfasst.Another difference is that the in 6 illustrated embodiment, a storage device 87 is inserted, which is a first container 89 and a second container 91 includes.
Der erste Behälter 89 dient als Vorratsbehälter für die Befüllung von mehreren Druckmessaufnehmern. Der erste Behälter 89 weist oberhalb der Flüssigkeit 33 einen Hohlraum 93 auf, dessen Innenvolumen vom Füllgrad des Behälters 89 abhängig ist. Dieser Hohlraum 93 wird genau wie der Hohlraum 75 des Vorratsbehälters 31 über die Vorrichtung 25 evakuiert. Die Vorrichtung 25 zur Evakuierung ist über die dritte Anschlussleitung 77 oberhalb des maximalen Füllgrads des Behälters 89 an den Hohlraum 93 angeschlossen.The first container 89 serves as a reservoir for the filling of several pressure transducers. The first container 89 points above the liquid 33 a cavity 93 on, the internal volume of the degree of filling of the container 89 is dependent. This cavity 93 will be just like the cavity 75 of the storage container 31 over the device 25 evacuated. The device 25 for evacuation is via the third connection line 77 above the maximum filling level of the container 89 to the cavity 93 connected.
Der zweite Behälter 91 ist über eine mit einem Ventil V7 verschließbare Speiseleitung 95 an den ersten Behälter 93 angeschlossen ist. Der zweite Behälter 91 dient als Vorratsbehälter für die Befüllung eines Druckmessaufnehmers. Der zweite Behälter 91 wird über die Speiseleitung 95 gefüllt und speist seinerseits die mit dem Ventil V2 verschließbare Zuleitung 35 über die dann der Druckmessaufnehmer und die Vorrichtung 39 befüllt werden.The second container 91 is via a supply line which can be closed with a valve V7 95 to the first container 93 connected. The second container 91 serves as a reservoir for filling a pressure transducer. The second container 91 is via the feed line 95 filled and in turn feeds the closable with the valve V2 supply line 35 then the pressure transducer and the device 39 be filled.
Die Speiseleitung 95 ist über eine mittels eines Ventils V8 verschließbare vierte Anschlussleitung 97 an die Vorrichtung 25 zur Erzeugung des Vakuums angeschlossen. Die vierte Anschlussleitung 97 mündet zwischen dem Ventil V7 und dem zweiten Behälter 91 in die Speiseleitung 95.The feed line 95 is via a closable by means of a valve V8 fourth connection line 97 to the device 25 connected to generate the vacuum. The fourth connection line 97 opens between the valve V7 and the second container 91 in the feed line 95 ,
Die erfindungsgemäße Befüllung erfolgt hier im wesentlichen analog zu dem zuvor anhand der Vorrichtung von 3 beschriebenen Verfahren. Dabei ist zu Beginn nur der erste Behälter 89 mit Flüssigkeit 33 gefüllt und das Ventil V7 geschlossen. Der Druckmessaufnehmer wird an die Vorrichtung angeschlossen, indem die beiden Hohlräume über deren erste Anschlüsse 21a, 21b und deren zweite Anschlüsse 23a, 23b angeschlossen werden. In einem ersten Verfahrensschritt wird evakuiert. Dabei sind die Ventile V1, V2, V5, V8 und V geöffnet, und die Ventile V6 und V7 geschlossen. Hierdurch werden die Hohlräume im Druckmessaufnehmer, der zweite Behälter 91, die Speiseleitungen 95, die Zuleitung 35, sowie die erste, die zweite, die dritte und die vierte Anschlussleitung 27, 29, 73 und 97 evakuiert. Der Innenraum 41 der Vorrichtung 39 ist unkomprimiert und wird ebenfalls evakuiert.The filling according to the invention is carried out here essentially analogously to that previously based on the device of 3 described method. It is only the first container at the beginning 89 with liquid 33 filled and the valve V7 closed. The pressure transducer is attached to the device connected by the two cavities over their first connections 21a . 21b and their second connections 23a . 23b be connected. In a first process step is evacuated. The valves V1, V2, V5, V8 and V are opened, and the valves V6 and V7 are closed. As a result, the cavities in the pressure transducer, the second container 91 , the feeders 95 , the supply line 35 , as well as the first, the second, the third and the fourth connection line 27 . 29 . 73 and 97 evacuated. The interior 41 the device 39 is uncompressed and is also evacuated.
Anschließend wird der zweite Behälter 91 und die Vorrichtung 39 mit Flüssigkeit 33 befüllt. Hierzu werden die Ventile V8 und V geschlossen und anschließend das Ventil V7 geöffnet. Während dieser Phase sind also die Ventile V2, V5 und V7 geöffnet und die Ventile V, V6 und V8 geschlossen.Subsequently, the second container 91 and the device 39 with liquid 33 filled. For this purpose, valves V8 and V are closed and then valve V7 is opened. During this phase, therefore, the valves V2, V5 and V7 are open and the valves V, V6 and V8 are closed.
In einem nächsten Schritt werden die evakuierten Hohlräume des Druckmessaufnehmers mit Flüssigkeit 33 befüllt. Hierzu werden zunächst die Ventile V1 und V7 geschlossen und anschließend das Ventil V geöffnet. In dieser Phase sind folglich die Ventile V, V2 und V5 geöffnet und die Ventile V1, V6, V7 und V8 geschlossen. Diese Befüllung erfolgt unter Ausnutzung der Schwerkraft.In a next step, the evacuated cavities of the pressure measuring transducer with liquid 33 filled. For this purpose, first the valves V1 and V7 are closed and then the valve V is opened. In this phase, consequently, the valves V, V2 and V5 are opened and the valves V1, V6, V7 and V8 are closed. This filling takes place using gravity.
Anschließend wird die Befüllung mittels der Vorrichtung 39 fortgesetzt. Hierzu wird das Zuleitungsventil V2 geschlossen, und bei geschlossenem Zuleitungsventil V2 mittels der zwischen dem Zuleitungsventil V2 und dem ersten Anschluss 21 an die Zuleitung 35 angeschlossen Vorrichtung 39 Flüssigkeit 33 aus der Vorrichtung 39 über die Zuleitung 35 in den Hohlraum gepresst. Während dieses Vorgangs bleibt das erste Ventil V1 geschlossen. Aufgrund des hierdurch ausgeübten Drucks dringt die Flüssigkeit 33 sehr schnell auch in kleinste Teilräume des Hohlraums und in Kapillaren ein und die Befüllung kann zügig beendet werden. Der Vorgang wird abgeschlossen, wenn die durch die Schaugläser 65 sichtbare Flüssigkeit 33 blasenfrei ist.Subsequently, the filling by means of the device 39 continued. For this purpose, the supply valve V2 is closed, and with the inlet valve V2 closed by means of the between the supply valve V2 and the first port 21 to the supply line 35 connected device 39 liquid 33 from the device 39 over the supply line 35 pressed into the cavity. During this process, the first valve V1 remains closed. Due to the pressure exerted by this, the liquid penetrates 33 very quickly even in the smallest subspaces of the cavity and in capillaries and the filling can be completed quickly. The process is completed when passing through the sight glasses 65 visible liquid 33 is bubble-free.
Im Anschluss an die Befüllung wird der Druckmessaufnehmer abgehängt und dessen Anschlüsse 21, 23 werden verschlossen. Dabei wird zunächst die Vorrichtung 25 zur Erzeugung des Vakuums von den Anschlussleitungen 27, 29 und 73 durch die Schließung des Ventils V5 abgetrennt. Anschließend wird ein mit den Anschlussleitungen 27, 29, 73 verbundener Teil der Befüllvorrichtung durch Öffnen des Ventils V6 belüftet. Das Ventil V6 ist während der Evakuierung und während des gesamten Befüllvorganges geschlossen und wird nur zur abschließenden Belüftung geöffnet. Während der Belüftung ist das erste Ventil V1 geöffnet und die Zuleitungsventile V2 und V7 bleiben verschlossen.After filling, the pressure transducer is suspended and its connections disconnected 21 . 23 are closed. First, the device 25 for generating the vacuum from the connection lines 27 . 29 and 73 separated by the closure of the valve V5. Then one with the connecting cables 27 . 29 . 73 connected part of the filling device ventilated by opening the valve V6. Valve V6 is closed during evacuation and during the entire filling process and is only opened for final ventilation. During ventilation, the first valve V1 is opened and the supply valves V2 and V7 remain closed.
In einem letzten Arbeitgang werden die Anschlüsse 21, 23 des Hohlraums des Druckmessaufnehmers verschlossen. Dies kann beispielsweise durch Kugeln erfolgen, die in entsprechende Ausnehmungen der Anschlüsse 21a, 21b, 23a, 23b eingepresst werden.In a last work the connections become 21 . 23 the cavity of the pressure transducer closed. This can be done for example by balls, which are in corresponding recesses of the connections 21a . 21b . 23a . 23b be pressed.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Vorratseinrichtung 31 bzw. 87 immer völlig getrennt von der Vorrichtung 39, über die Flüssigkeit 33 in die Hohlräume gepresst wird. Es ist jedoch auch möglich, die Vorrichtung 39 in die Vorratseinrichtung zu integrieren. In dem Fall besteht die Möglichkeit, den gesamten Befüllvorgang unter Einwirkung von Druck auf die Flüssigkeit 33 auszuführen. 7 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel hierzu. Da die dort dargestellte Vorrichtung zur Befüllung weitgehend identisch zu der in 6 dargestellten Vorrichtung ist, werden nachfolgend lediglich die bestehenden Unterschiede näher erläutert. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die hier dargestellte Vorratseinrichtung 99 eine Vorrichtung 101 umfasst, die dazu dient, zumindest einen Teil der in der Vorratseinrichtung 99 enthaltenen Flüssigkeit 33 über die Zuleitung 35 in jeden Hohlraum hinein zu pressen, während das erste Ventil V1 geschlossen ist. Hierzu wurde anstelle des in 6 dargestellten zweiten Behälters 91 ein Behälter 103 mit einem kompressiblen Innenraum 105 eingesetzt. Der Behälter 103 wird genau wie der Behälter 91 über die Speiseleitung 95 befüllt. Anschließend wird ein unmittelbar am Behälter 103 vorgesehenes zusätzliches Ventil V9 geschlossen. Dadurch wird verhindert, dass Flüssigkeit 33 zurück in die Speiseleitung 95 gepresst wird. Anschließend kann der gesamte Befüllvorgang durch Ausübung von Druck auf die Flüssigkeit 33 unter Druck erfolgen. Die Befüllung erfolgt dabei analog zu den zuvor beschriebenen Befüllvorgängen, wobei zumindest ein Teil der in der Vorratseinrichtung 99 enthaltenen Flüssigkeit 33 über die Zuleitung 35 in jeden Hohlraum hinein gepresst wird, während das erste Ventil V1 geschlossen ist. Bei der dargestellten Vorrichtung ist dieser Teil, diejenige im Behälter 103 enthaltene Flüssigkeitsmenge, die durch einen Kompression des Innenraumes 105 verschoben wird. Dadurch wird die Flüssigkeit 33 unter Druck gesetzt und in die jeweiligen Hohlräume hinein gepresst. Die Vorrichtung 101 umfasst hierzu beispielsweise einen im Behälter 103 geführten Kolben 107, der genau wie der Kolben 45 des Hydraulikzylinders, dazu dient den Innenraum 105 des Behälters 103 zu komprimieren. Der Kolben 107 wird beispielsweise über einen in 7 nicht dargestellten Pneumatikzylinder oder einen Schrittmotor bewegt. Die in 7 dargestellten Vorrichtung kann zusätzlich die bereits beschriebene Vorrichtung 39 enthalten. Es kann aber auch, bei entsprechender Dimensionierung der Vorrichtung 101 auf die Vorrichtung 39 verzichtet werden.In the described embodiments, the storage device 31 respectively. 87 always completely separate from the device 39 , about the liquid 33 is pressed into the cavities. However, it is also possible to use the device 39 to integrate into the storage facility. In that case it is possible to carry out the entire filling process under the influence of pressure on the liquid 33 perform. 7 shows a possible embodiment of this. Since the device shown there for filling largely identical to that in 6 illustrated device, only the existing differences will be explained in more detail below. The only difference is that the storage device shown here 99 a device 101 which serves to at least part of the in the storage device 99 contained liquid 33 over the supply line 35 to press into each cavity while the first valve V1 is closed. For this purpose, instead of the in 6 illustrated second container 91 a container 103 with a compressible interior 105 used. The container 103 just like the container 91 via the feed line 95 filled. Subsequently, a directly on the container 103 provided additional valve V9 closed. This will prevent liquid 33 back to the feed line 95 is pressed. Subsequently, the entire filling process by applying pressure to the liquid 33 done under pressure. The filling takes place analogously to the filling operations described above, wherein at least a portion of the in the storage device 99 contained liquid 33 over the supply line 35 is pressed into each cavity while the first valve V1 is closed. In the illustrated device, this part is that part in the container 103 contained amount of liquid caused by a compression of the interior 105 is moved. This will make the liquid 33 put under pressure and pressed into the respective cavities. The device 101 For this purpose, for example, includes one in the container 103 guided piston 107 , just like the piston 45 of the hydraulic cylinder, this serves the interior 105 of the container 103 to compress. The piston 107 is, for example, an in 7 not shown pneumatic cylinder or a stepper motor moves. In the 7 In addition, the apparatus described above can be used 39 contain. But it can also, with appropriate dimensioning of the device 101 on the device 39 be waived.
