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Die Erfindung betrifft einen Dichtewächter zum Überwachen einer Gasdichte in einem Gasraum.
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Ein derartiger Dichtewächter ist beispielsweise aus der Firmenbroschüre „SF6 Gas Monitoring“ der Trafag AG mit dem Druckvermerk H70643b vom Oktober 2011 bekannt. Dabei ist ein Trennelement an einem Messbalg angeordnet, in dessen Inneren sich ein Referenzvolumen befindet. Ein Ende des Messbalges ist ortsfest befestigt, an dem anderen Ende des Messbalges ist das Trennelement angeordnet. Erhöht sich der Druck in dem Gasvolumen gegenüber dem Referenzvolumen, führt dies zur Bewegung des Trennelements. An das Trennelement ist ein Antriebselement in Form eines Antriebsstößels befestigt, der als Anzeigeelement einer Anzeigeeinrichtung einen Zeiger betätigt, welcher sich relativ zu einer Skala bewegt. Durch den Zeiger wird die jeweilige Gasdichte angegeben.
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Wie aus der vorerwähnten Druckschrift bekannt, werden Dichtewächter insbesondere zur Überwachung der Dichte des Isoliergases - typischerweise SF6 - von gasisolierten Schaltanlagen verwendet. Dabei ist die Hauptaufgabe die genaue Überwachung und Darstellung des temperaturkompensierten Fülldruckes der Anlage. Dies wird durch das präzise Referenzkammermesssystem und der damit verbundenen hochauflösenden Hauptskala realisiert. Diese besitzt jedoch den Nachteil, dass bedingt durch die hohe Auflösung der Messbereich beschränkt ist.
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Will man nun, beispielsweise für Transporte oder dergleichen, einen tieferen Druckbereich als den der durch die hochauflösende Hauptskala angezeigten Druck innerhalb des zu überwachenden Gasraumes messen, muss ein zusätzliches Messsystem mit einer geringeren Auflösung bereitgestellt werden.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen Dichtewächter bereitzustellen, mittels welchem ein größerer Anwendungsbereich ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch einen Dichtewächter zum Überwachen einer Gasdichte in einem Gasraum gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schafft einen Dichtewächter zum Überwachen einer Gasdichte in einem Gasraum. Der Dichtewächter umfasst eine Messvorrichtung mit einer ersten Messeinrichtung und einer zweiten Messeinrichtung, wobei die erste Messeinrichtung und die zweite Messeinrichtung miteinander gekoppelt sind. Die erste Messeinrichtung ist dazu eingerichtet, einen ersten Druckbereich relativ gegen eine Atmosphäre zu messen. Mit „relativ“ ist insbesondere gemeint, dass ein Relativdruck gemessen wird. Bei dem Relativdruck wird insbesondere der Druck in Bezug zum Druck, insbesondere Luftdruck, der Atmosphäre oder Umgebung gemessen. Im Mittel beträgt der Atmosphärendruck auf Meereshöhe 1013,25 mbar. Bei dem ersten Druckbereich handelt es sich bevorzugt um einen Niederdruckbereich. Beispielsweise weist der Niederdruckbereich Druckwerte zwischen -300 und 620 kPa auf. Mit „Messen des ersten Druckbereichs“ ist insbesondere gemeint, dass die erste Messeinrichtung dazu eingerichtet ist, Druckwerte oder Drücke innerhalb des ersten Druckbereichs zu erfassen. Die zweite Messeinrichtung ist dazu eingerichtet, einen zweiten Druckbereich, welcher höher ist als der erste Druckbereich, absolut zu messen. Mit „Messen des zweiten Druckbereichs“ ist insbesondere gemeint, dass die zweite Messeinrichtung dazu eingerichtet ist, Druckwerte oder Drücke innerhalb des zweiten Druckbereichs zu erfassen. Bevorzugt handelt es sich bei dem zweiten Druckbereich um einen Betriebsdruckbereich oder Hochdruckbereich. Beispielsweise weist der Betriebsdruckbereich Druckwerte zwischen 620 kPa und größer als 700 kPa auf. Insbesondere sind die beiden Messeinrichtungen - erste Messeinrichtung und zweite Messeinrichtung - derart miteinander gekoppelt oder verbunden, dass nacheinander oder aufeinanderfolgend der erste Druckbereich relativ gegen Atmosphäre und anschließend der zweite Druckbereich absolut messbar oder erfassbar ist. Mit „absolut“ ist insbesondere gemeint, dass ein Absolutdruck gemessen wird. Der Absolutdruck ist insbesondere der Druck bezogen auf einen leeren Raum (Druck Null). Des Weiteren weist der Dichtewächter eine Anzeigeeinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, den ersten Druckbereich und den zweiten Druckbereich anzuzeigen. Ferner umfasst der Dichtewächter ein bewegliches Antriebselement, welches dazu eingerichtet ist, die Anzeigeeinrichtung anzutreiben oder anzusteuern, wobei zumindest eines der beiden Messeinrichtungen dazu eingerichtet ist, dass Antriebselement zum Antreiben der Anzeigeeinrichtung zu bewegen. Des Weiteren umfasst die Anzeigeeinrichtung ein Anzeigeelement, wobei das Anzeigeelement dazu eingerichtet ist, die beiden Druckbereiche anzuzeigen. Bevorzugt wirkt das Antriebselement zum Bewegen des Anzeigeelements auf die Anzeigeeinrichtung ein. Insbesondere ist das Anzeigeelement als ein Zeiger ausgebildet. Dabei kann der Zeiger auf einer Anzeigefläche, welche eine Skala aufweist, die die beiden Druckbereiche anzeigt, angeordnet sein. Der Zeiger kann sich zum Anzeigen der Druckbereiche relativ zu der Skala bewegen. Hierzu kann die Anzeigeeinrichtung ein Messwerk aufweisen. Dabei kann das Antriebselement derart auf das Messwerk der Anzeigeeinrichtung einwirken, dass der Zeiger, insbesondere in Abhängigkeit des gemessenen oder erfassten Drucks, bewegt werden kann.
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Durch die Kopplung der ersten Messeinrichtung und der zweiten Messeinrichtung können die beiden Druckbereiche - erster Druckbereich und zweiter Druckbereich - auf derselben Anzeigeeinrichtung angezeigt oder dargestellt werden. Damit ist keine zusätzliche Anzeigeeinrichtung erforderlich. Ferner ist es durch die Kopplung der beiden Messeinrichtung - erste Messeinrichtung und zweite Messeinrichtung - möglich, zwei voneinander verschiedene Druckbereiche zu erfassen und diese mit einer Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Dadurch besitzt der Dichtewächter eine besonders hohe Auflösung und einen besonders breiten Messbereich, wodurch ein besonders großer Anwendungsbereich des Dichtewächters ermöglicht wird.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die zweite Messeinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, den zweiten Druckbereich temperaturkompensiert zu messen. Mit „Messen“ ist insbesondere ein Bestimmen oder Erfassen oder Aufnehmen gemeint. Unter Temperaturkompensation wird insbesondere eine Maßnahme verstanden, die einem unerwünschten Temperatureinfluss entgegenwirkt, insbesondere mit dem Ziel, dass eine Änderung der Temperatur nicht zu einer Änderung des Verhaltens oder Schädigung des Dichtewächters führt. Mit „temperaturkompensiert“ ist insbesondere der temperaturkompensierte Bereich gemeint. Der temperaturkompensierte Bereich ist insbesondere jener Temperaturbereich, in dem der Temperaturfehler oder die Temperaturkoeffizienten gelten. Durch die Temperaturkompensation kann der Dichtewächter besonders genau und zuverlässig betrieben werden.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des Dichtewächters hat eine durch das Antriebselement antreibbare Anzeigeeinrichtung, welche das Anzeigeelement aufweist, welches sich relativ zu der Skala einer Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung bewegt. Die Skala weist bevorzugt den ersten Druckbereich und den, insbesondere zu dem ersten Druckbereich benachbarten, zweiten Druckbereich auf. Das Antriebselement und das Anzeigeelement sind derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass sich das Anzeigeelement bei Erfassen oder Lösen des Anschlages zwischen in einem Übergang zwischen dem Niederdruckbereich und dem Hochdruckbereich befindet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Anzeigeeinrichtung ferner eine Anzeigefläche mit einer Beschriftung und/oder einer Skala aufweist, wobei das Anzeigeelement und/oder die Beschriftung und/oder die Skala ein phosphoreszierendes oder fluoreszierendes Material umfassen. Mit anderen Worten können das Anzeigeelement und/oder die Beschriftung und/oder die Skala aus einem phosphoreszierenden oder fluoreszierenden Material gebildet sein. Mit „Phosphoreszenz“ ist insbesondere die Eigenschaft eines Stoffes, nach einem Beleuchten mit sichtbarem oder UV-Licht im Dunkeln nachzuleuchten gemeint. Phosphoreszierende Materialien können meist Kristalle mit einer geringen Beimischung eines Fremdstoffes, der die Gitterstruktur des Kristalls stört, sein. Meistens verwendet man Sulfide von Metallen der zweiten Gruppe sowie Zink und mischt geringe Mengen von Schwermetallsalzen bei, zum Beispiel Zinksulfid mit Spuren von Schwermetallsalzen. Mit „Fluoreszenz“ ist insbesondere die spontane Emission von Licht kurz nach der Anregung eines Materials durch elektronische Übergänge gemeint. Sowohl Fluoreszenz als auch Phosphoreszenz sind Formen der Lumineszenz, welches auch als kaltes Leuchten bezeichnet werden kann, und sind photophysikalische Prozesse. Fluoreszenz ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass sie nach dem Ende der Bestrahlung rasch, zum Beispiel meist innerhalb einer Millionstel Sekunde, endet. Bei der Phosphoreszenz hingegen kommt es zu einem Nachleuchten, das von Sekundenbruchteilen bis hin zu Stunden dauern kann. Durch das phosphoreszierende oder fluoreszierende Material kann eine Lesbarkeit der Anzeigeeinrichtung besonders erhöht werden, wodurch eine Zuverlässigkeit des Dichtewächters verbessert wird.
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In vorteilhafter Weise weist die zweite Messeinrichtung ein zweites bewegliches Trennelement auf, welches dazu eingerichtet ist, ein mit einem Referenzdruck zu befüllendes geschlossenes Referenzvolumen von einem Gasraum zu trennen, wobei das zweite Trennelement an einem zweiten Messbalg angeordnet ist, der das Referenzvolumen von dem Gasraum trennt. Entsprechend kann die zweite Messeinrichtung auch als Referenzkammer-Messsystem bezeichnet werden. Beispielsweise kann das zweite Trennelement als eine Trennwand, insbesondere als eine bewegliche Trennwand, ausgebildet sein. Mit „Balg“ ist insbesondere ein zusammenziehbarer oder zusammenfaltbarer, insbesondere ziehharmonikaartig, Schlauch aus einem vorbestimmten Material gemeint. Mit „beweglich“ ist insbesondere gemeint, dass das zweite Trennelement verschiebbar oder verlagerbar gehalten oder gelagert ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist es vorgesehen, dass die erste Messeinrichtung ein erstes bewegliches Trennelement aufweist, welches dazu eingerichtet ist, den Gasraum von einem weiteren Raum zu trennen, wobei das erste bewegliche Trennelement an einem ersten Messbalg angeordnet ist, der den Gasraum von dem weiteren Raum trennt, wobei das erste Trennelement und das zweite Trennelement über einen Anschlag begrenzt relativ zueinander beweglich sind, so dass es relativ zu dem anderen Trennelement in einem durch den Anschlag begrenzten Umfang beweglich ist. Beispielsweise kann das erste Trennelement, wie auch das zweite Trennelement, als eine Trennwand, insbesondere als eine bewegliche Trennwand, ausgebildet sein. Mit „Balg“ ist insbesondere ein zusammenziehbarer oder zusammenfaltbarer, insbesondere ziehharmonikaartig, Schlauch aus einem vorbestimmten Material gemeint. Mit „beweglich“ ist insbesondere gemeint, dass das erste Trennelement verschiebbar oder verlagerbar gehalten oder gelagert ist. Mit „Raum“ ist insbesondere ein vorbestimmter oder abgegrenzter Bereich oder ein Volumen mit einer eingegrenzten oder vorbestimmten Ausdehnung gemeint. Mit „Anschlag“ ist insbesondere eine Stelle gemeint, bis zu der sich etwas bewegen oder verschieben lässt. Durch den Anschlag ergibt sich der Vorteil, dass die erste Messeinrichtung und die zweite Messeinrichtung auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise, insbesondere mechanisch, miteinander gekoppelt sind.
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Es ist bevorzugt, dass das Antriebselement an das erste bewegliche Trennelement oder das zweite bewegliche Trennelement zur Mitbewegung gekoppelt ist. Besonders bevorzugt begrenzt der Anschlag die Bewegung des ersten beweglichen Trennelements und des gekoppelten Antriebselements relativ zu dem zweiten beweglichen Trennelement. Durch die Anordnung oder Kopplung des Antriebselements an eines der beiden Trennelemente kann das Antriebselement auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise bewegt werden.
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In vorteilhafter Weise ist das zweite bewegliche Trennelement an einem zweiten Messbalg angeordnet, der das Referenzvolumen von dem Gasraum trennt, und/oder das erste bewegliche Trennelement an einem ersten Messbalg angeordnet, der den Gasraum von dem weiteren Raum oder der weiteren Kammer trennt. Besonders bevorzugt sind der erste Messbalg und der zweite Messbalg konzentrisch zueinander angeordnet. Es ist bevorzugt, dass der Referenzdruck in dem Referenzvolumen größer als der Druck in dem weiteren Raum ist und/oder dass der weitere Raum Umgebungsdruck aufweist.
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Es ist bevorzugt, dass der zweite Messbalg einen Außenbalg und einen Innenbalg aufweist, die zwischen sich das Referenzvolumen definieren. Mit anderen Worten kann der zweite Messbalg das Referenzvolumen einschließen. Bevorzugt ist der erste Messbalg innerhalb des Innenbalgs des zweiten Messbalgs angeordnet. Mit anderen Worten kann der erste Messbalg bevorzugt durch den zweiten Messbalg, insbesondere den Innenbalg des zweiten Messbalgs, umgeben werden. Durch eine derartige Anordnung ergibt sich der Vorteil, dass zum einen die Kopplung der ersten Messeinrichtung und der zweiten Messeinrichtung besonders vereinfacht wird und zum anderen kann eine Größe oder Ausdehnung der Messvorrichtung reduziert werden.
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Es ist bevorzugt, dass das Antriebselement einen Antriebsstößel aufweist, der das Anzeigeelement, insbesondere den Zeiger, der Anzeigeeinrichtung antreibt oder bewegt. Mit anderen Worten kann das Antriebselement derart auf einen Zeiger einwirken, dass dadurch eine Drehbewegung des Zeigers realisiert oder umgesetzt werden kann. Ferner kann der Antriebsstößel oder das Antriebselement in dem Inneren des ersten Messbalgs und/oder innerhalb des zweiten Messbalgs angeordnet ist. Mit anderen Worten kann der Antriebsstößel oder das Antriebselement in dem ersten Messbalg und/oder in dem zweiten Messbalg aufgenommen sein.
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Eine vorteilhafte, insbesondere alternative, Ausführungsform sieht vor, dass die erste Messeinrichtung zum Messen des ersten Druckbereichs eine Druckmembran aufweist. Dabei ist die Druckmembran bevorzugt dazu eingerichtet, insbesondere durch einen Hub der Druckmembran, die Anzeigeeinrichtung anzutreiben. Mit anderen Worten kann ein Hub der Druckmembran zum Antreiben der Anzeigeeinrichtung genutzt werden. Insbesondere wirkt die Druckmembran auf das bewegliche Antriebselement zum Antreiben der Anzeigeeinrichtung ein. Mit „Druckmembran“ ist insbesondere eine flexible oder elastische Membran gemeint. Mit „Membran“ ist bevorzugt ein flächiges oder dünnschichtiges, auf Zug oder Druck beanspruchbares Material gemeint. Mit Hilfe der Druckmembran kann auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise der erste Druckbereich erfasst werden. Bevorzugt ist die Druckmembran an das zweite Trennelement, welches auch als Referenzkammerboden bezeichnet werden kann, gekoppelt oder daran angeordnet. Zusätzlich oder alternativ kann die Druckmembran an dem ersten Trennelement, welches auch als Niederdruckboden bezeichnet werden kann, angeordnet sein.
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In vorteilhafter Weise weist die erste Messeinrichtung, insbesondere in einer alternativen Ausführungsform, zum Messen des ersten Druckbereichs eine Rohrfeder auf. Mit anderen Worten kann die erste Messeinrichtung auch als Rohrfeder-Messsystem bezeichnet werden. Mit „Rohrfeder“ ist insbesondere ein Messglied zur Messung von Druckunterschieden gemeint. Die Rohrfeder ist insbesondere ein geplättetes, kreis-, schnecken- oder schraubenförmig aufgewickeltes Metallrohr. Bei Druckbeaufschlagung strebt die Feder dazu, sich aufzubiegen. Beispielsweise kann eine Wegänderung des Federendes der Rohrfeder über eine Zugstange auf das Messwerk übertragen werden und in eine Drehung der Zeigerachse übersetzt werden. Bevorzugt ist ein Ritzel der Anzeigeeinrichtung mit der Rohrfeder derart gekoppelt, dass bei einer Messung des ersten Druckbereichs eine radiale Bewegung auf die Anzeigeeinrichtung übertragen wird, wobei die radiale Bewegung in eine Drehbewegung des Zeigers zum Anzeigen des ersten Druckbereichs umgewandelt wird. Bevorzugt ist das Ritzel des Messwerks mit der Rohrfeder verbunden. Dadurch kann bei tiefen Druckbereichen, insbesondere dem ersten Druckbereich, eine radiale Bewegung auf das Messwerk übertragen werden, welches dann in eine Drehbewegung des Zeigers umgewandelt wird. Mit „Ritzel“ ist ein Zahnrad gemeint, das ein anderes Zahnrad, welches insbesondere größer ist als das Ritzel, antreibt.
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Bevorzugt ist die Rohrfeder mit dem Gasraum, insbesondere fluidisch, gekoppelt. Beispielsweise kann die Rohrfeder über einen Kanal mit dem Gasraum gekoppelt oder verknüpft oder verbunden sein. Insbesondere ist die Rohrfeder oder der Kanal teilweise in dem Gasraum angeordnet. Durch die zumindest teilweise Anordnung der Rohrfeder in dem Gasraum ist die Rohrfeder dazu eingerichtet, einen Druck oder Drücke oder Druckänderungen des ersten Druckbereichs zu erfassen.
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Gemäß einer vorteilhaften, insbesondere alternativen, Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die erste Messeinrichtung zum Messen des ersten Druckbereichs eine Druckdose aufweist. Eine Druckdose oder Druckmembran kann auch als ein Dosenbarometer bezeichnet werden. Bei einem Dosenbarometer kann ein dosenartiger Hohlkörper aus, insbesondere dünnem, Blech durch den Druck verformt werden. In der Dose herrscht ein vorbestimmter Druck, der die Änderung des Elastizitätsmoduls des Blechs durch die Temperatur kompensiert. Über eine Mechanik wird diese Verformung, bei steigendem Druck eine Verdichtung und bei sinkendem Druck eine Ausdehnung, auf das Antriebselement übertragen. Bevorzugt weist die Anzeigeeinrichtung ein Übersetzungselement auf, welches dazu eingerichtet ist, eine vertikale Bewegung der Druckdose aufzunehmen und in eine Drehbewegung des Anzeigeelements zum Anzeigen des ersten Druckbereichs umzuwandeln. Beispielsweise ist das Übersetzungselement als Bolzen ausgebildet. In vorteilhafter Weise kann das Messwerk über zwei Bolzen vertikale Bewegungen aufnehmen und in eine Drehbewegung des Zeigers umwandeln. Hierbei können ein Bolzen der Druckdose und der weitere Bolzen dem Antriebselement zugeordnet sein. Bevorzugt ist die Druckdose mit dem Gasraum, insbesondere fluidisch, gekoppelt. Beispielsweise kann die Druckdose über einen Kanal mit dem Gasraum gekoppelt oder verknüpft oder verbunden sein. Insbesondere ist die Druckdose oder der Kanal teilweise in dem Gasraum angeordnet. Durch die zumindest teilweise Anordnung der Druckdose in dem Gasraum ist die Druckdose dazu eingerichtet, einen Druck oder Drücke oder Druckänderungen des ersten Druckbereichs zu erfassen.
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Durch bevorzugte Ausgestaltungen des Dichtewächters wird ein Messgerät geschaffen, mit dem einerseits im Betrieb einer Schaltanlage hochauflösend und genau die Dichte eines Gases innerhalb des Gasraums zu überwachen ist, andererseits auch - zum Beispiel beim Transport oder beim Befüllen der Schaltanlage - ein anderer Druckbereich, insbesondere ein Niederdruckbereich, überwacht werden kann.
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Dies erfolgt vorzugsweise mit konstruktiv einfachen und zuverlässigen mechanischen Mitteln. Insbesondere lässt sich über ein gemeinsames Anzeigeelement sowohl ein niederer Druckbereich als auch ein höherer Druckbereich anzeigen.
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Ferner gehört zu der Erfindung auch eine Messvorrichtung, welche eine erste Messeinrichtung und eine zweite Messeinrichtung umfasst, wobei die erste Messeinrichtung und die zweite Messeinrichtung miteinander, insbesondere mechanisch, gekoppelt sind. Die erste Messeinrichtung ist dazu eingerichtet, einen ersten Druckbereich relativ gegen eine Atmosphäre zu messen. Die zweite Messeinrichtung ist dazu eingerichtet, einen zweiten Druckbereich, welcher höher ist als der erste Druckbereich, absolut zu messen.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Dichtewächters beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Messvorrichtung hier nicht noch einmal beschrieben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung eines Dichtewächters;
- 2 ein vergrößertes Detail einer Messvorrichtung des Dichtewächters mit einer ersten Messeinrichtung und einer zweiten Messeinrichtung von 1;
- 3 die Messvorrichtung von 2 mit einer Darstellung des mit dem zu überwachenden Gasraum einer Schaltanlage kommunizierenden Raumes;
- 4 die Messvorrichtung von 2 mit einer Hervorhebung eines Referenzvolumens;
- 5 die Messvorrichtung von 2 mit einer Hervorhebung der ersten Messeinrichtung für eine Niederdruckmessung;
- 6 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung eines Dichtewächters;
- 7 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung eines Dichtewächters; und
- 8 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung eines Dichtewächters.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Dichtewächters 10 mit einer Messvorrichtung 12 gezeigt. Die Messvorrichtung 12 ist in 2 noch einmal vergrößert dargestellt.
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Der Dichtewächter 10 weist einen anlageseitigen Druckanschluss 14 zum Anschließen an eine Anlage 16 auf. Die Anlage 16 ist mit Gas zu befüllen und deren Gasdichte zu überwachen. Beispielsweise ist die Anlage 16 eine Hochspannungsschaltanlage, ein Hochspannungswandler, eine Hochspannungsrohrleitung, ein Schaltgerät und/oder ein Transformator. In der Anlage 16 befindet sich ein Anlagengas 18, welches über den Druckanschluss 14 mit einem Anlagegasraum oder Gasraum 20 in einem Gehäuse, welches auch als ein Fühlergehäuse 22 bezeichnet werden kann, des Dichtewächters 10 in Fluidverbindung ist. Mit anderen Worten sind die Anlage 16 und der Gasraum 20 fluidisch über den Druckanschluss 14 miteinander gekoppelt.
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Die Messvorrichtung 12 ist zumindest teilweise, also vollständig oder teilweise, in dem Fühlergehäuse 22 untergebracht oder aufgenommen. Die Messvorrichtung 12 weist eine erste Messeinrichtung 24, hervorgehoben in 5, und eine zweite Messeinrichtung 28, hervorgehoben in 4, auf. Die zweite Messeinrichtung 28 ist befüllt mit einem Referenzgas 26. Die erste Messeinrichtung 24 ist dazu eingerichtet, einen ersten Druckbereich, insbesondere relativ, zu messen. Die zweite Messeinrichtung 28, ist dazu eingerichtet, einen zweiten Druckbereich, insbesondere absolut und/oder temperaturkompensiert, zu messen.
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Die zweite Messeinrichtung 28 weist einen zweiten Messbalg 30 auf. Der zweite Messbalg 30 ist an einem Ende ortsfest, hier an einem Refernzkammerdeckel 32, befestigt. An seinem anderen Ende weist der zweite Messbalg 30 einen Referenzkammerboden 34 auf. Der Referenzkammerboden 34 kann als ein zweites Trennelement 35, insbesondere als eine zweite Trennwand, ausgebildet sein.
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Der zweite Messbalg 30 weist einen Außenbalg 36 und einen Innenbalg 38 auf. Der Außenbalg 36, der Innenbalg 38, der als zweites Trennelement 35 wirkende Referenzkammerboden 34 und der Referenzkammerdeckel 32 schließen eine als Referenzvolumen mit einem vorbestimmten Referenzdruck des Referenzgases 26 zu befüllende Referenzkammer oder zu befüllenden Referenzraum ein.
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Entsprechend kann die zweite Messeinrichtung 28 auch als Referenzkammer-Messsystem bezeichnet werden.
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Die erste Messeinrichtung 24 weist einen ersten Messbalg 40 auf. Insbesondere weist der erste Messbalg 40 die Form eines Niederdruck-Balges 42 auf.
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Der erste Messbalg 40 ist konzentrisch zu dem zweiten Messbalg 30 angeordnet. Mit anderen Worten kann der zweite Messbalg 30 den ersten Messbalg 40 umgeben. Insbesondere ist der Niederdruck-Balg 42 innerhalb des Innenbalges 38 angeordnet. An einem Ende ist der ersten Messbalg 40 ebenfalls ortsfest, beispielsweise im Bereich des Referenzkammerdeckels 32, befestigt.
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An dem anderen Ende weist der erste Messbalg 40 einen als erstes, insbesondere bewegliches, Trennelement 44 wirkenden Niederdruckboden 46 auf. Das erste Trennelement 44 ist an ein Antriebselement 48 gekoppelt, dessen Bewegung über ein Getriebe auf eine Anzeigeeinrichtung 50 übertragen wird.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Antriebselement 48 einen Antriebsstößel, beispielsweise in Form einer Schaltstange, auf. So ist das Antriebselement 48 zur gemeinsamen Bewegung an das erste bewegliche Trennelement 44 gekoppelt.
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Das durch den Referenzkammerboden 34 gebildete zweite bewegliche Trennelement 35 und das durch den Niederdruckboden 46 gebildete erste bewegliche Trennelement 44 sind in begrenztem Umfang relativ zueinander beweglich. Die Bewegung wird durch einen oberen Anschlag 52 in der einen Richtung und durch einen weiteren Anschlag, z.B. in Form eines Mitnehmers 54, in der anderen Richtung begrenzt. Über den Mitnehmer 54 kann das erste bewegliche Trennelement 44 bei Bewegung nach oben in 2 das Antriebselement 48 - z. B. die Schaltstange - mitnehmen.
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Die Schaltstange kann so ausgebildet sein, wie dies in der eingangs genannten Firmendruckschrift „SF6 Gas Monitoring“ der Trafag AG offenbart ist. Demnach kann die Schaltstange in einem Dichtewächtergehäuse 56 (Manometergehäuse) bei Bewegung einen Schalter (nicht dargestellt) betätigen. Weiter kann die Schaltstange die Anzeigeeinrichtung 50 betätigen, indem sie einen Zeiger 58 der Anzeigeeinrichtung 50 an einer Anzeigefläche mit einer Skala 60 bewegt.
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Die Skala 60 weist einen ersten Druckbereich 62, welcher als eine Niederdruckanzeige ausgebildet sein kann, und einen zweiten Druckbereich 64, welcher als eine hochauflösende Hauptskala oder eine Hochdruckanzeige ausgebildet sein kann. Der erste Druckbereich 62 und der zweite Druckbereich 64 sind nebeneinander, insbesondere aneinander angrenzend angeordnet.
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Das Anzeigeelement 58, also der Zeiger, und/oder die Beschriftung auf der Anzeigefläche und/oder die Skala 60 weisen ein phosphoreszierendes oder fluoreszierendes Material auf. Mit anderen Worten können Das Anzeigeelement 58, also der Zeiger, und/oder die Beschriftung auf der Anzeigefläche und/oder die Skala 60 aus einem phosphoreszierenden oder fluoreszierenden Material gebildet sein.
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Somit ist der Dichtewächter 10 zum Überwachen einer Gasdichte in dem Gasraum 20 (in Fluidverbindung mit der Anlage 16) ausgebildet und weist das erste bewegliche Trennelement 44 und das zweite bewegliche Trennelement 35 auf. Das zweite bewegliche Trennelement 35 trennt ein mit dem Referenzgas 26 mit bestimmtem Referenzdruck zu befüllendes geschlossenes Referenzvolumen (siehe 4) von dem in 3 hervorgehobenen Gasraum 20. Das zweite bewegliche Trennelement 44 trennt den Gasraum 20 von einem weiteren Raum. Der weitere Raum kann zur Umgebung hin offen sein und liegt somit auf Umgebungsdruck.
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Das erste Trennelement 44 ist relativ zu dem zweiten Trennelement 35 in begrenztem Umfang beweglich. Diese Relativbewegung wird durch den wenigstens einen Anschlag 52, 54 begrenzt. Das Antriebselement 48, welches mechanisch die Anzeigeeinrichtung 50 antreibt, ist an eines der Trennelemente, nämlich hier dem ersten Trennelement 35, gekoppelt.
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Im Folgenden wird die Funktion des Dichtewächters 10 näher erläutert.
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Um eine durchgehende Darstellung des gesamten Druckbereiches - erster Druckbereich 62 und zweiter Druckbereich 64 - mit der Skala 60 und dem Zeiger 58 zur Verfügung zu stellen, werden zwei Messeinrichtungen 24, 28 bereitgestellt (siehe 2).
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Die beiden Messeinrichtungen 24, 28 werden nacheinander betätigt. Dies reicht von der Anzeige eines niederen Drucks des ersten Druckbereichs 62 durch Betätigung der ersten Messeinrichtung 24 über eine Anzeige auf dem zweiten Druckbereich 64 mittels der, insbesondere hochauflösenden, zweiten Messeinrichtung 28, wobei die Messeinrichtungen 24, 28 über dieselbe Schaltstange auf ein Messwerk der Anzeigeeinrichtung 50 wirken, das den Hub in eine Drehbewegung des Zeigers 58 umwandelt.
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Die hohe Präzision der zweiten Messeinrichtung 28 bleibt hierbei im Vergleich zu dem aus der oben genannten Firmendruckschrift bekannten Dichtewächter erhalten.
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Solange das in der Referenzkammer der zweiten Messeinrichtung 28 abgefüllte Referenzgas 26 einen höheren Druck als die Abfüllung in der Anlage 16 aufweist, ist der Kraftfluss über die zweite Messeinrichtung 28 zunächst unterbrochen.
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Die Schaltstange wird lediglich über die erste Messeinrichtung 24 betätigt, welche den ersten Messbalg 40, den Mitnehmer 54 zwischen Schaltstange und Niederdruckboden 46, den Niederdruckboden 46 und den oberen Anschlag 52 für Niederdruck aufweist. So wird die Schaltstange mittels der ersten Messeinrichtung 24 nach oben gedrückt.
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Erreicht das Anlagegas 18 nun den gleichen oder höheren Druck wie das Referenzgas 26 in der Referenzkammer, wird diese zusammengezogen, und über den Mitnehmer 54 entsteht ein Kraftfluss zur Schaltstange. Die erste Messeinrichtung 24 wird mitgezogen, und somit bewegt sich die Schaltstange weiter nach oben und kommt in den Bereich des zweiten Druckbereichs 64. Hier wird der temperaturkompensierte Schaltpunkteinstellungsbereich angezeigt.
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Im Folgenden wird ein konkretes Verwendungsbeispiel näher beschrieben.
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Die zweite Messeinrichtung 28 weist den Referenzkammerdeckel 32, den Außenbalg 36 der Referenzkammer, den Referenzkammerboden 34, den Innenbalg 38 der Referenzkammer und den Mitnehmer 54 auf. Das so gebildete Referenzvolumen wird z.B. bei 600 kPa rel. abgefüllt.
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Wird zum Beispiel die Anlage 16 an einen Bestimmungsort transportiert, so füllt der Benutzer des Dichtewächters 10 seine Anlage 16 mit z.B. 200 kPa rel. ab. Auf der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung 50, insbesondere der Skala 60, des Dichtewächters 10 wird nun über die erste Messeinrichtung 24 der Wert auf der Skala 60, nämlich 200 kPa rel. anzeigt. Hat der Benutzer seine Anlage 16 am Zielort installiert, füllt er diese mit seinem Anlagegasdruck, beispielsweise 680 kPa rel. ab. Während des Abfüllens steigt der ablesbare Druck auf der Anzeigeeinrichtung 50 über die erste Messeinrichtung 24 bis auf 600 kPa rel. - bis zu diesem Punkt hält das Referenzgas 26, das mit dem gleichen Druck abgefüllt ist, mittels des zweiten Messbalges 36 dagegen. Sobald der Druck in dem Gasraum 20 höher ist als der in der Referenzkammer - Referenzgas 26 - wird der Referenzkammerboden 34 mit dem Mitnehmer 54 nach oben gedrückt, und durch das Mitziehen der ersten Messeinrichtung 24 wird die Schaltstange den Hub der zweiten Messeinrichtung 28, welche auch als hochauflösendes Referenzkammer-Messsystem bezeichnet werden kann, übernehmen.
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6 zeigt eine weitere bevorzugte Ausgestaltung eines Dichtewächters 10. Anstelle, dass die erste Messeinrichtung 24 einen ersten Messbalg 40 aufweist, weist die Messeinrichtung 24 eine Druckmembran 68 auf. Abweichend von der Ausführungsvariante, welche in den 1 bis 5 gezeigt ist, wird anstelle eines integrierten Niederdruck-Balgs, also dem ersten Messbalg 40, eine ebenfalls relativ gegen Atmosphäre messende Druckmembran 68verwendet. Anstelle des Hubs des Niederdruck-Balgs wird der Hub der Druckmembran 68 zur Darstellung des ersten Druckbereichs 62 oder Niederdruckbereichs genutzt. Die mechanische Kopplung und Funktionsweise bleibt gegenüber der Ausführungsvariante in 1 bis 5 unverändert.
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7 zeigt eine weitere bevorzugte Ausgestaltung eines Dichtewächters 10. Anstelle, dass die erste Messeinrichtung 24 einen ersten Messbalg 40 aufweist, weist die erste Messeinrichtung 24 eine Rohrfeder 70 auf. Die beiden Messeinrichtungen, die erste Messeinrichtung 24, welche eine relativ messende Rohrfeder 70 umfasst, und die zweite Messeinrichtung 28, werden über ein Messwerk 66, insbesondere mit radialem Mitnehmersegment, mechanisch miteinander gekoppelt.
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Solange das in der zweiten Messeinrichtung 28 abgefüllte Referenzgas einen höheren Druck als die Abfüllung in der Anlage 16 aufweist, ist der Kraftfluss durch die zweite Messeinrichtung 28 auf das Messwerk 66 zunächst unterbrochen. Das Messwerk 66 wird ausschließlich über das relativ messende System, also die erste Messeinrichtung 24, mittels der Rohrfeder 70 ausgelenkt und über ein radiales Mitnehmersegment des Messwerks 66 auf der Skala 60 dargestellt. Erreicht das Anlagengas nun den gleichen oder höheren Druck wie die Referenzkammer, wird diese zusammengezogen und über die Schaltstange entsteht eine, insbesondere translatorische, Hubbewegung, welche auf einen axialen Mitnehmer des Messwerks 66 wirkt. Hierzu kann das als Schaltstange ausgebildete Antriebselement 48 mit dem zweiten Trennelement 35 der zweiten Messeinrichtung 28 gekoppelt sein. Die erste Messeinrichtung 24 wird bedingt durch die höhere Empfindlichkeit der zweiten Messeinrichtung 28 überholt und der Kraftfluss der Rohrfeder 70 auf das Messwerk 66 unterbrochen. Mit anderen Worten wird das Niederdruck-Messsystem bedingt durch die höhere Empfindlichkeit des Referenzkammer-Messsystems überholt und der Kraftfluss der Rohrfeder 70 auf das Messwerk 66 unterbrochen. Somit wirkt die zweite Messeinrichtung 28 alleinig auf das Messwerk 66 im hochauflösenden Bereich der Hauptskala, also in den temperaturkompensierten Schaltpunkteinstellungsbereich oder zweiten Druckbereich 64. Die Rohrfeder 70 ist dabei mit dem Gasraum 20, insbesondere fluidisch, gekoppelt. Insbesondere ist die Rohrfeder 70 teilweise in dem Gasraum 20 angeordnet.
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Im Folgenden wird ein konkretes Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
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Die zweite Messeinrichtung 28 bestehend aus Referenzkammerdeckel 32, Außenbalg 36, welcher auch als Referenzkammer-Balg außen bezeichnet werden kann, Referenzkammerboden 34, Innenbalg 38, welches auch als Referenzkammer-Balg innen bezeichnet werden kann, und Mitnehmer 54 Schaltstange wird bei 600 kPa abs. abgefüllt. Für den Transport füllt der Kunde seine Anlage mit 200 kPa rel. ab. Auf der Skala 60 der Anzeigefläche des Dichtewächters 10 wird nun über die erste Messeinrichtung 24, welche auch als relatives Rohrfeder-Messsystem bezeichnet werden kann, durch mechanische Kopplung mit dem Messwerk 66 der Wert auf der Skala, 200 kPa rel., angezeigt. Hat der Kunde seine Anlage 16 am Zielort installiert, füllt er diese mit seinem Anlagengasdruck von 680 kPa abs. ab. Während des Abfüllens steigt der ablesbare Druck auf der Anzeigeeinrichtung 50 über das Rohrfeder-Messsystem bis auf 600 kPa abs. Bis zu diesem Punkt hält die Referenzkammer, die mit dem gleichen Druck abgefüllt ist, dagegen. Sobald der Anlagendruck höher ist als in der Referenzkammer, wird durch die Kompression der zweiten Messeinrichtung 28, welche auch als Referenzkammer-Messsystem bezeichnet werden kann, die Schaltstange nach oben ausgelenkt. Hierbei wird das Messwerk 66 über den axialen Mitnehmer bewegt. Gleichzeitig wird der Kraftfluss zum Rohrfeder - Mitnehmer unterbrochen. Damit wird auf der Skala 60 im Betriebszustand der Anlage 16 der Druck absolut und temperaturkompensiert durch das Referenzkammer-Messsystem dargestellt.
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8 zeigt eine weitere bevorzugte Ausgestaltung eines Dichtewächters 10. Anstelle, dass die erste Messeinrichtung 24 einen ersten Messbalg 40 aufweist, weist die erste Messeinrichtung 24 eine Druckdose 72 auf. Abweichend von der in 7 gezeigten Ausführungsform wird anstelle einer Rohrfeder 70 eine ebenfalls relativ gegen Atmosphäre messende Druckdose 72 verwendet. Die mechanische Kopplung auf das Messwerk 66 erfolgt axial über ein Übersetzungselement.
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Beispielsweise kann es sich bei dem Übertragungselement um einen Bolzen handeln. Bevorzugt ist die Druckdose 72 mit dem Gasraum 20, insbesondere fluidisch, gekoppelt. Insbesondere ist die Druckdose 72 teilweise in dem Gasraum 20 angeordnet. Hierzu kann das als Schaltstange ausgebildete Antriebselement 48 mit dem zweiten Trennelemente 35 der zweiten Messeinrichtung 28 gekoppelt sein. Die sonstige Funktionsweise bleibt gegenüber der zu 7 beschriebenen Funktionsweise unverändert. Solange das in der zweiten Messeinrichtung 28 abgefüllte Referenzgas einen höheren Druck als die Abfüllung in der Anlage 16 aufweist, ist der Kraftfluss durch die zweite Messeinrichtung 28 auf das Messwerk 66 zunächst unterbrochen. Das Messwerk 66 wird ausschließlich über das relativ messende System, also die erste Messeinrichtung 24, mittels der Druckdose 72 ausgelenkt und auf der Skala 60 dargestellt. Erreicht das Anlagengas nun den gleichen oder höheren Druck wie die Referenzkammer, wird diese zusammengezogen und über die Schaltstange entsteht eine, insbesondere translatorische, Hubbewegung, welche auf einen axialen Mitnehmer des Messwerks 66 wirkt. Die erste Messeinrichtung 24 wird bedingt durch die höhere Empfindlichkeit der zweiten Messeinrichtung 28 überholt und der Kraftfluss der Druckdose 72 auf das Messwerk 66 unterbrochen. Somit wirkt die zweite Messeinrichtung 28 alleinig auf das Messwerk 66 im hochauflösenden Bereich der Hauptskala, also in den temperaturkompensierten Schaltpunkteinstellungsbereich oder zweiten Druckbereich 64.
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Insgesamt ist durch die Erfindung ein kombinierter relativ und absolut messender Gasdichtewächter einschließlich einer Anzeige beschrieben.
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Um eine durchgehende Darstellung des gesamten Druckbereiches mit einer Skala und einem Zeiger gewährleisten zu können, werden zwei unterschiedliche Messsysteme oder Messeinrichtungen benötigt. Die beiden Messsysteme sind dabei erstmals mechanisch gekoppelt, um nacheinander den tieferen Druck relativ gegen Atmosphäre und anschließend den Betriebsdruckbereich der Anlage absolut und temperaturkompensiert über das hochauflösende Referenzkammer-Messsystem über ein einziges Messwerk anzuzeigen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Dichtewächter eine kombinierte Darstellung des gesamten Druckbereiches mit einer Skala unter Verwendung phosphoreszierender oder fluoreszierender Beschriftungs- und Darstellungselemente oder eines Anzeigeelements, wie beispielsweise einen Zeiger.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung werden die beiden Messsysteme nacheinander axial vom tieferen Druck über das hochauflösende Referenzkammer-Messsystem senkrecht mit einem Hub über derselben Schaltstange auf ein Messwerk, die den Hub in eine Drehbewegung des Zeigers umwandelt, betätigt. Die hohe Präzision des Referenzkammer-Messsystems bleibt hierbei erhalten.
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Solange das in dem Referenzkammer-Messsystem abgefüllte Referenzgas einen höheren Druck als die Abfüllung in der Anlage aufweist, ist der Kraftfluss durch das Referenzkammer-Messsystem zunächst unterbrochen. Die Schaltstange wird lediglich über das Niederdruck-Messsystem bestehend aus Niederdruck-Balg, Mitnehmer Schaltstange / Niederdruck und Oberer Anschlag Niederdruck nach oben gedrückt. Erreicht das Anlagegas nun den gleichen oder höheren Druck wie die Referenzkammer, wird diese zusammengezogen und über den Mitnehmer Schaltstange / Niederdruck entsteht ein Kraftfluss zur Schaltstange. Das Niederdruck-Messsystem wird mitgezogen und somit bewegt sich die Schaltstange weiter nach oben und kommt in den Bereich der hochauflösenden Hauptskala, sprich in den temperaturkompensierte Schaltpunkteinstellungsbereich.
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Abweichend von dieser Ausführungsvariante kann in einer weiteren alternativen Ausführungsform anstelle eines integrierten Niederdruck-Balgs eine ebenfalls relativ gegen Atmosphäre messende Druckmembran verwendet werden. Anstelle des Hubs des Niederdruck-Balgs wird der Hub der Druckmembran zur Darstellung des Niederdruckbereichs benutzt. Die mechanische Kopplung und Funktionsweise bleibt unverändert.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform erfolgt eine Verwendung einer Rohrfeder für den tiefen oder niedrigeren Druckbereich. Die beiden Messsysteme, eine relativ messende Rohrfeder und das Referenzkammer-Messsystem, werden über ein spezielles Messwerk mit radialem Mitnehmersegment mechanisch miteinander gekoppelt. Solange das in dem Referenzkammer-Messsystem abgefüllte Referenzgas einen höheren Druck als die Abfüllung in der Anlage aufweist, ist der Kraftfluss durch das Referenzkammer-Messsystem auf das Messwerk zunächst unterbrochen. Das Messwerk wird ausschließlich über das relativ messende System mittels einer Rohrfeder ausgelenkt und über ein radiales Mitnehmersegment des Messwerks auf der Skala dargestellt. Erreicht das Anlagengas nun den gleichen oder höheren Druck wie die Referenzkammer, wird diese zusammengezogen und über die Schaltstange entsteht eine translatorische Hubbewegung, welche auf den axialen Mitnehmer des Messwerks wirkt. Das Niederdruck-Messsystem wird bedingt durch die höhere Empfindlichkeit des Referenzkammer-Messsystems überholt und der Kraftfluss der Rohrfeder auf das Messwerk unterbrochen. Somit wirkt das Referenzkammer-Messsystem alleinig auf das Messwerk im hochauflösenden Bereich der Hauptskala, sprich in den temperaturkompensierten Schaltpunkteinstellungsbereich.
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Das Referenzkammer-Messsystem bestehend aus Referenzkammer-Deckel, Referenzkammer-Balg Außen, Referenzkammerboden, Referenzkammer-Balg Innen und Mitnehmer Schaltstange wird bei 600 kPa abs. abgefüllt. Für den Transport füllt der Kunde seine Anlage mit 200 kPa rel. ab. Auf der Anzeige des Dichtewächters wird nun über das relative Rohrfeder-Messsystem durch mechanische Kopplung mit dem Messwerk der Wert auf der Skala, 200 kPa rel., angezeigt. Hat der Kunde seine Anlage am Zielort installiert, füllt er diese mit seinem Anlagengasdruck von 680 kPa abs. ab. Während des Abfüllens steigt der ablesbare Druck auf der Anzeige 15 über das Rohrfeder -Messsystem bis auf 600 kPa abs. bis zu diesem Punkt hält die Referenzkammer, die mit dem gleichen Druck abgefüllt ist, dagegen. Sobald der Anlagendrucke höher ist als in der Referenzkammer, wird durch die Kompression des Referenzkammer-Messsystems die Schaltstange nach oben ausgelenkt und das Messwerk über den axialen Mitnehmer bewegt während gleichzeitig der Kraftfluss zum Rohrfeder -Mitnehmer unterbrochen wird. Damit wird auf der Skala im Betriebszustand der Anlage der Druck absolut und temperaturkompensiert durch das Referenzkammer-Messsystem dargestellt.
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Die beiden Messsysteme, eine relativ messende Rohrfeder und das Referenzkammer-Messsystem, werden über ein Messwerk, insbesondere mit radialem Mitnehmersegment, mechanisch miteinander gekoppelt. Solange das in dem Referenzkammer-Messsystem abgefüllte Referenzgas einen höheren Druck als die Abfüllung in der Anlage aufweist, ist der Kraftfluss durch das Referenzkammer-Messsystem auf das Messwerk zunächst unterbrochen. Das Messwerk wird ausschließlich über das relativ messende System mittels einer Rohrfeder ausgelenkt und über ein radiales Mitnehmersegment des Messwerks auf der Skala dargestellt. Erreicht das Anlagengas nun den gleichen oder höheren Druck wie die Referenzkammer, wird diese zusammengezogen und über die Schaltstange entsteht eine translatorische Hubbewegung, welche auf den axialen Mitnehmer des Messwerks wirkt. Das Niederdruck-Messsystem wird bedingt durch die höhere Empfindlichkeit des Referenzkammer-Messsystems überholt und der Kraftfluss der Rohrfeder auf das Messwerk unterbrochen. Somit wirkt das Referenzkammer-Messsystem alleinig auf das Messwerk im hochauflösenden Bereich der Hauptskala, sprich in den temperaturkompensierten Schaltpunkteinstellungsbereich.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform erfolgt eine Verwendung einer separaten Druckmembran oder Druckdose für den tiefen Druckbereich. Abweichend von der Ausführungsvariante mit der Rohrfeder wird anstelle einer Rohrfeder eine ebenfalls relativ gegen Atmosphäre messende Druckdose verwendet. Die mechanische Kopplung auf das Messwerk erfolgt axial über einen zweiten Abnehmer, beispielsweise einen Bolzen. Die sonstige Funktionsweise bleibt unverändert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dichtewächter
- 12
- Messvorrichtung
- 14
- Druckanschluss
- 16
- Anlage
- 18
- Anlagegas
- 20
- Gasraum
- 22
- Fühlergehäuse
- 24
- erste Messeinrichtung
- 26
- Referenzgas
- 28
- zweite Messeinrichtung
- 30
- zweiter Messbalg
- 32
- Referenzkammerdeckel
- 34
- Referenzkammerboden
- 35
- zweites Trennelement
- 36
- Außenbalg
- 38
- Innenbalg
- 40
- erster Messbalg
- 42
- Niederdruck-Balg
- 44
- erstes Trennelement
- 46
- Niederdruckboden
- 48
- Antriebselement
- 50
- Anzeigeeinrichtung
- 52
- Anschlag
- 54
- Mitnehmer
- 56
- Dichtewächtergehäuse
- 58
- Zeiger
- 60
- Skala
- 62
- erster Druckbereich
- 64
- zweiter Druckbereich
- 66
- Messwerk
- 68
- Druckmembran
- 70
- Rohrfeder
- 72
- Druckdose
