DE102017011360A1

DE102017011360A1 - Schutzvorrichtung für Vakuum-Messzellen

Info

Publication number: DE102017011360A1
Application number: DE102017011360.2A
Authority: DE
Inventors: Heinz Plöchinger; Christian Magnus Plöchinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-12-09
Filing date: 2017-12-09
Publication date: 2019-06-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von Vakuum-Messzellen vor dem Einfluss aggressiver Messmedien.Zur weitgehenden Verhinderung von Einflüssen des Messgases auf Sensorelemente dient eine Spirale aus Draht, Band oder Röhrchen eines bestimmten Materials, das zwischen dem Messgasanschluss und vorzugsweise zwei Anschlüssen am Sensorelement oder den Sensorelementen eingefügt ist. Statt aus separaten eingefügten Elementen kann die Spirale auch im Laserschmelzverfahren aus reinem Metall oder einer Legierung auf einer Einlass- oder Auslass-Platte hergestellt und aufgebracht sein.Optional kann die Spirale in gewünschter Weise mit dem Messgas oder dessen Bestandteilen reagieren.Die Spirale verlängert den Weg des einströmenden Messgases zum Sensorelement und lenkt die Strömungsrichtung um, wodurch mit dem Gas mitgeführte Partikel sich an der Spirale ablagern. Dieser Effekt kann noch verstärkt werden durch ein Spiralmaterial mit großer innerer Oberfläche.

Description

Stand der Technik
Die DE 112006003162 beschreibt eine Vakuum-Messzelle mit einer Blendenanordnung. Ein Blendengehäuse hat eine Öffnung zur Verbindung mit einer Vakuum-Messzelle und eine Öffnung zum Messraum mit dem zu messenden Medium. Im Blendengehäuse (Rohrstück) befindet sich eine schraubenartige Blende mit spiralförmigen Windungen.
In der DE 10 2014 012918 des Anmelders wird ein Kapazitätsmanometer mit kleinem Messvolumen beschrieben mit einem einfachen Partikelfilter (-netz).
Aufgabe der Erfindung
Ziel der Erfindung sind Vorrichtungen zum Schutz der Messelemente, das heißt zur weitgehenden Verhinderung von Einflüssen des Messgases auf das oder die Sensorelemente.
Erfindungsgemäße Lösung
Zur weitgehenden Verhinderung von Einflüssen des Messgases auf Sensorelemente dient eine Spirale aus Draht, Band, Röhrchen oder aufgebrachtem Wall eines bestimmten Materials, das zwischen dem Messgasanschluß und den vorzugsweise zwei Anschlüssen am Sensorelement oder den Sensorelementen eingefügt ist.
Optional kann es in gewünschter Weise mit dem Messgas oder dessen Bestandteilen reagieren. Die Spirale verlängert den Weg des einströmenden Messgases zum Sensorelement und lenkt die Strömungsrichtung um, wodurch mit dem Gas mitgeführte Partikel sich an der Spirale ablagern. Dieser Effekt kann noch verstärkt werden durch ein Spiralmaterial mit großer innerer Oberfläche. Die große Draht-, Band-, Röhrchen- oder Wall-Oberfläche der Spirale bietet dann Anreiz für eine gewünschte Reaktion. Je nach chemischer Zusammensetzung des Messgases wird als Material für Spiralen oder deren Oberfläche beispielsweise Molybden, Nickel, Wolfram, Metall-Legierungen, Kunststoff, Keramik, sowie Beschichtungen auf der Basis von Aluminiumoxid, Calciumfluorid etc. vorgeschlagen.
Die Anzahl der Windungen der Spirale kann auf das Messgas abgestimmt werden.
Zeichnungen
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.
1a (Innenansicht) und 1b (Draufsicht) zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schutz der Messelemente. Eine Spirale 13 eines bestimmten Materials und mit einem bestimmten Querschnitt dient zur Führung des Messgases, welches durch die Öffnung 11 in der Einlassplatte 16 aus dem Messraum in die Blendenanordnung strömt und durch die Öffnungen 12 in der Auslassplatte 17 zu den Sensorelementen gelangt.
Die Spirale 13 kann aus Reinmetall, Legierung, Kunststoff, Keramik oder einer Mischung dieser Materialien bestehen. Als Draht, Band oder Röhrchen kann die Spirale 13 zwischen der Einlassplatte 16 und der Auslassplatte 17 eingefügt sein. Die Spirale 13 kann alternativ auf einer der Platten 16 oder 17 oder an beiden befestigt sein oder aus einem Wall bestehen, der mittels Laserschmelzverfahren oder Lasersintern hergestellt oder aufgetragen ist.
1c und 1d zeigen einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung mit der Einlassöffnung 11 in der Einlassplatte 16 und einer Auslassplatte 17 mit den Auslassöffnungen 12.
1c zeigt eine Anordnung mit einer Spirale 1c3, welche aus einem Draht geformt ist.
In 1d wird die Spirale 1d3 aus einem Band geformt oder mittels Laserschmelzverfahren hergestellt.
In 2 ist ein Anwendungsbeispiel für die Schutzvorrichtung gezeigt. Durch die Öffnung 21 strömt Messgas in das Blendengehäuse und erreicht durch die Öffnungen 22 den Messraum 25. Die Spirale 23 ist in diesem Anwendungsbeispiel aus Blech geformt oder mit Laserschmelzverfahren oder Lasersinterverfahren hergestellt. In dem aufgeführten Beispiel erfolgt die Messung mittels zweier Messmembranen 24, welche unterschiedliche Bauform aufweisen können. Eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus der Messkammer ist im Patent DE 10 2014 012918 des Anmelders gegeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 112006003162 [0001]
DE 102014012918 [0002, 0011]

Claims

Schutzvorrichtung für eine Vakuummesszelle, umfassend: eine Einlassplatte (16) mit zumindest einem Gaseinlass (11); eine Auslassplatte (17) mit zumindest einem Gasauslass (12); eine Spirale (13), die mit der Einlassplatte (16) und der Auslassplatte (17) verbunden ist und derart zwischen der Einlassplatte (16) und der Auslassplatte (17) angeordnet ist, dass durch die Spirale (13), die Einlassplatte (16) und die Auslassplatte (17) ein spiralförmiger Strömungspfad für Gas von dem Gaseinlass (11) zu dem Gasauslass (12) bestimmt wird.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der Einlassplatte (16) der Gaseinlass (11) in einem zentralen Bereich der Spirale (13) angeordnet ist; und in der Auslassplatte (17) der Gasauslass (12) in einem Randbereich der Spirale (13) angeordnet ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spirale (13) aus einem Draht, einem Band, oder einem Röhrchen ausgebildet ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spirale (13) aus reinem Metall oder einer Legierung besteht, das oder die mittels Laserschmelzverfahren hergestellt oder aufgetragen ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spirale (13) aus Kunststoff oder aus Keramik besteht, der oder die mittels Lasersinterverfahren hergestellt oder aufgetragen ist.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Spirale (13) oder deren Oberfläche ein Material umfasst, das geeignet ist, mit einem die Spirale durchströmenden Gas oder dessen Bestandteilen zu reagieren, vorzugsweise Molybden, Nickel, Wolfram oder Beschichtungen auf der Basis von Aluminiumoxid oder Calciumfluorid.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Spirale (13) oder deren Oberfläche ein Material mit großer innerer Oberfläche umfasst.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in der Auslassplatte (17) zumindest zwei Gasauslässe (12) ausgebildet sind.
Vakuummesszelle mit einer Schutzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schutzvorrichtung derart in der Vakuummesszelle angeordnet ist, dass die Einlassplatte (16) und die Auslassplatte (17) an ihren Randbereichen derart mit Gehäusewänden der Vakuummesszelle verbunden sind, dass ein Strömungspfad für Gas von dem Gaseinlass (21) über den Gasauslass (22) in einen Messraum (25) der Vakuummesszelle führt.