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BEZIEHUNG
ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der U.S. Patentanmeldung
Nr. 10/791,932, angemeldet am 3. März 2004, und einer U.S. Patentanmeldung,
angemeldet am 24. Februar 2005, die beide den Titel "Portable Differential
Pressure Generator" haben.
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Die
U.S. Patentanmeldung Nr. 10/791,932, angemeldet am 3. März 2004,
ist eine Continuation in Part der U.S. Patentanmeldung Nr. 10/736,101,
angemeldet am 15. September 2003, die eine Teilanmeldung der U.S.
Patentanmeldung Nr. 10/151,053 ist, angemeldet am 16. Mai 2002 und
veröffentlicht als
U.S. Patent Nr. 6,672,130 am 6. Januar 2004, die die Priorität der vorläufigen U.S.
Anmeldung Nr. 60/317,805 beansprucht, angemeldet am 8. September
2001.
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Die
U.S. Patentanmeldung, angemeldet am 24. Februar 2005, ist eine Continuation
der U.S. Patentanmeldung Nr. 10/791,932, angemeldet am 3. März 2004,
und eine Continuation in Part der U.S. Patentanmeldung Nr. 10/736,101,
angemeldet am 15. Dezember 2003, die eine Teilanmeldung der U.S. Patentanmeldung
Nr. 10/151,053 ist, angemeldet am 16. Mai 2002 und veröffentlicht
als U.S. Patent Nr. 6,672,130 am 6. Januar 2004, die die Priorität der vorläufigen U.S.
Anmeldung Nr. 60/317,805, angemeldet am 8. September 2001, beansprucht.
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TECHNISCHES
GEBIET
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Diese
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kalibrieren
von Druckmessvorrichtungen sowie insbesondere die dynamische Druckdifferentialerzeugung
zum handgehaltenen Kalibrieren von Druckmessinstrumenten.
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HINTERGRUND
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Um
Instrumenten vor Ort zu kalibrieren, wie zum Beispiel Differentialdrucktransmitter
in stationären
HVAC-Systemen (Heizung,
Ventilation und Klimaanlage), wird normalerweise ein handgehaltener nachweisbarer
NIST (National Institute of Standards and Technology) Kalibrator
verwendet, um einen genauen Messwert von einem Druckdifferential
zwischen zwei Druckleitungen zu erhalten. Ein üblicherweise verwendetes Verfahren,
um den Druckleitungen Druck zuzuführen, erfolgt bei großen Einheiten unter
Verwendung einer statischen Druckquelle. Normalerweise wird ein
statischer Druck realisiert, indem ein geschlossenes Luftvolumen
mit einem gewünschten
Wert komprimiert wird, um einen höheren Druck in einer Hochdruckleitung
zu erhalten. Durch eine Niederdruckleitung wird entweder Umgebungsdruck
oder ein anderer Referenzdruck zur Verfügung gestellt. Ein handgehaltener
Kalibrator wird verwendet, um einen genauen Messwert des Druckdifferentials
zwischen den beiden Druckleitungen zu liefern. Wenn ein Sensor in
einem zu kalibrierenden Instrument dem Druckdifferential ausgesetzt
ist, dann können
die Messwerte von dem Instrument eingestellt oder verifiziert werden,
um die Messwerte des nachweisbaren handgehaltenen NIST-Moduls anzupassen.
Auf diese Weise kann der Sensor des Instruments kalibriert werden.
Ein Nachteil, der mit der Verwendung einer statischen Druckquelle
in Verbindung steht, besteht darin, dass dann, wenn sehr geringe Druckdifferentiale
gemessen werden, z.B. 0,01" WC (etwa
1/270 psi), sich sogar kleine Temperaturänderungen auf den Druck in
einem geschlossenen Volumen auswirken können. Bei Systemen mit geschlossenem
Volumen sind außerdem
kleine Lecks ein Problem. Es ist daher normalerweise schwierig,
die konstanten Drücke über die
Zeit zu erzeugen und aufrechtzuerhalten. Das Unvermögen, konstante
Drücke über die
Zeit beizubehalten, verursacht beim Kalibrieren von Instrumenten
Schwierigkeiten, bei denen eine Feld-Kalibrierung und Verifizierung erforderlich
ist. Feld-Kalibrierung/Verifizierung
bei biotechnologischen/pharmazeutischen Anwendungen erfolgt durch
Behörden,
wie beispielsweise die FDA (Food and Drug Administration). Aufgrund
zumindest teilweise der oben genannten Schwierigkeiten, benötigen einige
Benutzer eine sehr lange Zeit zum Kalibrieren von Instrumenten.
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Ein
anderer Typ von Druckquelle, der zum Kalibrieren von Instrumenten
verwendet wird, ist ein dynamischer Druckgenerator. Dynamische Druckgeneratoren
sind große
Apparate, die normalerweise für
den Gebrauch auf einer Tischfläche
in einem Labor gedacht sind. Außerdem
sind dynamische Druckgeneratoren nur über einen bestimmten Bereich
wirksam, und zwar abhängig
von der verwendeten Strömungserzeugungseinrichtung
(d.h. Pumpe, Vakuum oder andere Einrichtungen zum Erzeugen einer
dynamischen Strömung)
und der für
die Strömungserzeugungseinrichtung
vorgesehene Leistungsquelle.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In
einem Ausführungsbeispiel
betrifft die vorliegende Erfindung einen dynamischen Doppelbereich-Druckdifferentialgenerator
zur Verwendung bei geringen Drücken,
wobei für
eine erste Stufe ein Differential über einem variablen Ventil
und für
das Druckdifferential der zweiten Stufe ein Differential über einem
Strömungsbeschleuniger
verwendet wird. Das Differential über dem variablen Ventil ist
für höhere Druckdifferentiale
praktisch, wohingegen das über
dem Strömungsbeschleuniger
erzeugte Differential für
ein Druckdifferential in einem niedrigeren Bereich praktisch ist,
obwohl sich die beiden Bereiche überlappen
können.
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Bei
einer ersten Implementierung der Erfindung beinhaltet ein tragbares
Druckdifferentialerzeugungssystem einen tragbaren Strömungsbeschleuniger
mit einem durchgehenden Durchgang. Der Durchgang hat eine Hochdruckregion
mit einem ersten Querschnittsgebiet und eine Niederdruckregion mit
einem zweiten Querschnittsgebiet, wobei das erste Querschnittsgebiet
größer ist
als das zweite Querschnittsgebiet. Der Beschleuniger beinhaltet
außerdem:
eine Beschleuniger-Niederdruckbohrung in Fluid-Verbindung mit der
Niederdruckregion des Strömungsbeschleunigers,
wobei die Niederdruckbohrung für
eine Fluid-Verbindung mit einem Niederdruckanschluss von einer Druckmessvorrichtung ausgestaltet
ist; und eine Beschleuniger-Hochdruckbohrung in Fluid-Verbindung
mit der Hochdruckregion des Strömungsbeschleunigers,
wobei die Hochdruckbohrung für
eine Fluid-Verbindung
mit einem Hochdruckanschluss von einer Druckmessvorrichtung ausgestaltet
ist. Das System weist außerdem eine tragbare
Pumpe in Fluid-Verbindung mit dem Durchgang in dem Strömungsbeschleuniger
auf.
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Das
Verhältnis
von dem ersten Querschnittsgebiet und dem zweiten Querschnittsgebiet
des Strömungsbeschleunigers
kann zwischen 5:1 und 40:1 betragen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt das Verhältnis des
ersten Querschnittsgebiets und des zweiten Querschnittsgebiets zwischen 8:1
und 22:1.
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Bei
einigen Implementierungen kann das tragbare Druckdifferentialerzeugungssystem
eine Niederdruckleitung in Fluid-Verbindung mit der Niederdruckbohrung
des Beschleunigers, wobei die Niederdruckleitung für eine Fluid-Verbindung mit einem Niederdruckanschluss
von einer Druckmessvorrichtung ausgestaltet ist; und eine Hochdruckleitung
in Fluid-Verbindung mit der Hochdruckbohrung des Beschleunigers
aufweise, wobei die Hochdruckleitung für eine Fluid-Verbindung mit
einem Hochdruckanschluss von einer Druckmessvorrichtung ausgestaltet
ist.
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Bei
einigen Implementierungen ist die Pumpe des tragbaren Druckdifferentialerzeugungssystems
konfiguriert, um eine positive Fluid-Strömung weg von der Pumpe zu erzeugen
und um Fluid durch den Durchgang des Strömungsbeschleunigers zu zwingen.
Alternativ kann die Pumpe des Druckdifferentialerzeugungssystems
eine Vakuumpumpe sein, die konfiguriert ist, um Fluid durch den
Durchgang des Strömungsbeschleunigers
in Richtung auf die Pumpe anzusaugen.
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Das
Druckdifferentialerzeugungssystem kann außerdem ein variables Ventil
aufweisen, das zwischen dem Strömungsbeschleuniger
und der Pumpe angeordnet ist und mit diesen in Fluid-Verbindung
steht. Das Ventil hat eine stromaufwärts gelegene Seite und eine
stromabwärts
gelegene Seite, was durch die Richtung der Fluidströmung durch
das Ventil definiert ist. Eine Ventil-Niederdruckbohrung steht in
Fluid-Verbindung mit der stromabwärts gelegenen Seite des Ventils;
und eine Ventil-Hochdruckbohrung befindet sich in Fluid-Verbindung
mit der stromaufwärts
gelegenen Seite des Ventils. Eine Bereichsauswahlvorrichtung ist
vorgesehen, um selektiv entweder ein erstes Druckdifferential über der
Beschleuniger-Niederdruckbohrung und der Beschleuniger-Hochdruckbohrung
oder ein zweites Druckdifferential über dem variablen Ventil durch
die Ventil-Niederdruckbohrung und die Ventil-Hochdruckbohrung auszuwählen. Die
Bereichsauswahlvorrichtung ist ein Ventil, das einen ersten Zustand,
in dem eine Fluid-Verbindung der Beschleuniger-Hochdruckbohrung zu
einem Hochdruckauslass und der Beschleuniger-Niederdruckbohrung
zu einem Niederdruckauslass bewirkt wird, und einen zweiten Zustand
hat, in dem eine Fluid-Verbindung der Ventil-Hochdruckbohrung zu
einem Hochdruckauslass und der Ventil-Niederdruckbohrung zu einem
Niederdruckauslass bewirkt wird. Die Bereichsauswahlvorrichtung
kann alternativ einen ersten Zustand, in dem eine Fluid-Verbindung
der Beschleuniger-Hochdruckbohrung zu einem Niederdruckauslass bewirkt
wird, und einem zweiten Zustand haben, in dem eine Fluid-Verbindung
de Ventil-Hochdruckbohrung zu einem Hochdruckauslass bewirkt wird.
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In
einem Ausführungsbeispiel
verläuft
die Richtung der Hauptfluidströmung
weg von der Pumpe, und die Beschleuniger- Niederdruckbohrung und die Ventil-Niederdruckbohrung
können
eine gemeinsame Bohrung sein. Alternativ kann die Richtung der Hauptfluidströmung in
Richtung auf die Pumpe verlaufen, und die Beschleuniger-Niederdruckbohrung und
die Ventil-Hochdruckbohrung
können
eine gemeinsame Bohrung sein.
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Die
vorliegende Erfindung kann ein tragbares Druckkalibrierungssystem
aufweisen. Das tragbare Kalibrierungssystem beinhaltet ein handgehaltenes
Messmodul, das einen Druckdifferentialsensor mit einem Hochdruckeingang
und einem Niederdruckeingang aufweist. Das System beinhaltet außerdem ein
Druckdifferentialerzeugungsmodul, das mit dem handgehaltenen Messmodul
in Beziehung steht. Das Druckdifferentialerzeugungsmodul beinhaltet
einen tragbaren Strömungsgenerator
mit einem durchgehenden Durchgang, wie zuvor beschrieben wurde.
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Das
tragbare Druckkalibrierungssystem kann außerdem ein Ventil aufweisen,
das zwischen dem Strömungsbeschleuniger
und der Pumpe angeordnet und mit diesen in Fluid-Verbindung steht,
wobei das Ventil eine stromaufwärts
gelegene Seite und eine stromabwärts
gelegene Seite hat, was durch die Richtung der Fluidströmung durch
das Ventil bestimmt ist. Eine Ventil-Niederdruckbohrung befindet sich
in Fluid-Verbindung
mit der stromabwärts
gelegenen Seite des Ventils; und eine Ventil-Hochdruckbohrung befindet
sich in Fluid-Verbindung
mit der stromaufwärts
gelegenen Seite des Ventils. Eine Bereichsauswahlvorrichtung ist
vorgesehen, um alternativ die entsprechende Hochdruck- und Tiefdruckbohrung über dem
Ventil oder dem Beschleuniger auszuwählen. Die vorliegende Erfindung
umfasst ein Verfahren zum Erzeugen eines Druckdifferentials über zwei
Bereiche, einschließlich der
Schritte: Einleiten einer Strömung
durch ein variables Ventil und einen Strömungsbeschleuniger in direkter
Fluid-Verbindung
mit diesem, indem eine Pumpe in direkter Fluid-Verbindung mit dem Ventil aktiviert
wird; Steuern der Rate der Strömung
durch das variable Ventil und den Strömungsbeschleuniger durch Einstellen des
Ventils, wobei das Ventil eine stromaufwärts gelegene Seite und eine
stromabwärts
gelegene Seite hat, was durch die Richtung der Strömung durch
das Ventil definiert ist, und der Strömungsbeschleuniger eine Hochdruckregion
mit einem ersten Querschnittsgebiet und eine Niederdruckregion mit
einem zweiten Querschnittsgebiet hat, wobei das erste Querschnittsgebiet
größer ist
als das zweite Querschnittsgebiet; Zugreifen auf das statische Druckdifferential über dem
Ventil durch eine Ventil-Hochdruckbohrung in Fluid-Verbindung mit der
stromaufwärts
gelegenen Seite des Ventils und eine Ventil-Niederdruckbohrung an
der stromabwärts
gelegenen Seite des Ventils; Zugreifen auf das statische Druckdifferential über dem
Strömungsbeschleuniger durch
eine Beschleuniger-Niederdruckbohrung in der Niederdruckregion und
eine Beschleuniger-Hochdruckbohrung in der Hochdruckregion; und
Auswählen
zwischen dem statischen Druckdifferential über dem Ventil und dem statischen
Druckdifferential über dem
Beschleuniger sowie Liefern dieses Differentials zu einem Niedrig-Ausgangsanschluss
und einem Hoch-Ausgangsanschluss.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst außerdem ein Verfahren zum Kalibrieren
eines Druckmessinstruments, mit den Schritten: dynamisches Erzeugen
eines Druckdifferentials mit einem handgehaltenen tragbaren Druckkalibrierungssystem;
Isolieren des handgehaltenen tragbaren Druckkalibrierungs systems
bezüglich
einer Verbindung mit einem Drucksensor in dem Druckmessinstrument;
Messen des Druckdifferentials mit dem handgehaltenen tragbaren Druckkalibrierungssystem,
wodurch ermöglicht
wird, dass das Druckkalibrierungssystem mit dem Sensor in dem Druckmessinstrument
kommuniziert; Vergleichen eines Druckmesswerts von dem Druckmessinstrument
mit einem Druckmesswert von dem handgehaltenen tragbaren Druckkalibrierungssystem;
und Einstellen des Druckmessinstruments, bis der Druckmesswert von
dem Instrument mit dem Druckmesswert von dem handgehaltenen tragbaren Druckkalibrierungssystem übereinstimmt.
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Bei
einer Implementierung kann das Verfahren zum Kalibrieren eines Druckmessinstruments
die Schritte umfassen: Verbinden einer Hochdruckleitung und einer
Niederdruckleitung mit einem Druckmessinstrument; Isolieren der
Hochdruckleitung und der Niederdruckleitung bezüglich einer Verbindung mit
einem Drucksensor in dem Druckmessinstrument; dynamisches Erzeugen
eines Druckdifferentials mit einem handgehaltenen tragbaren Druckkalibrierungssystem,
das mit der Hochdruckleitung und der Niederdruckleitung verbunden
ist; Messen des Druckdifferentials mit einem handgehaltenen tragbaren
Druckkalibrierungssystem; Ermöglichen,
dass die Hochdruckleitung und die Niederdruckleitung mit dem Sensor
in dem Druckmessinstrument kommunizieren; Vergleichen eines Druckmesswerts
von dem Druckmessinstrument mit einem Druckmesswert von dem handgehaltenen
tragbaren Druckkalibrierungssystem; und Einstellen des Druckmessinstruments, bis
der Druckmesswert von dem Instrument mit dem Druckmesswert an dem
handgehaltenen tragbaren Druckkalibrierungssystem übereinstimmt.
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Das
Verfahren zum Kalibrieren kann außerdem das Auswählen zwischen
einem statischen Druckdifferential über zumindest einem Ventil
und einem statischen Druckdifferential über einem Strömungsbeschleuniger,
die in dem handgehaltenen tragbaren Druckkalibrierungssystem enthalten
sind, und das Liefern dieses Differentials zu einem Niedrig-Ausgangsanschluss
und einem Hoch-Ausgangsanschluss des handgehaltenen tragbaren Druckkalibrierungssystems
umfassen.
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Die
Details von einem oder mehreren Ausführungsbeispielen der Erfindung
sind Gegenstand der beigefügten
Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung. Weitere Merkmale,
Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind aus der Beschreibung und den
Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen
offensichtlich.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht von einem handgehaltenen Kalibrierungsmodul, wobei
die Druckquelle der vorliegenden Erfindung darin eingesetzt ist;
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2 eine
Vorderansicht von dem handgehaltenen Kalibrierungsmodul aus 1 ist,
die zeigt, wie die Druckquelle der vorliegenden Erfindung darin eingesetzt
ist;
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3 ist
eine schematische Darstellung von der in 2 gezeigten
Druckquelle;
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4 ist
eine schematische Darstellung von einem Ventilzylinder von einem
elektronischen Druckinstrument in einer Betriebsmodus-Position;
-
5 ist
eine schematische Darstellung von einem Ventilzylinder von einem
elektronischen Druckinstrument in einer Überwachungsmodus-Position;
-
6 ist
eine schematische Darstellung von einem Ventilzylinder von einem
elektronischen Druckinstrument in einer Kalibrierungsmodus-Position;
-
7 ist
eine graphische Darstellung des Drucks gegenüber dem Spannungsausgang;
-
8 ist
eine perspektivische Ansicht von einer Druckquelle mit einem massiven
Kalibrierungsverteiler;
-
9 ist
eine perspektivische Ansicht von einem Strömungsbeschleuniger;
-
10 ist
eine Querschnittsansicht von dem Strömungsbeschleuniger aus 9;
-
11 ist
eine Querschnittsansicht von einem alternativen Strömungsbeschleuniger;
-
12 ist
eine schematische Ansicht von einer Doppelbereich-Druckquelle;
-
13 ist
eine schematische Ansicht von einer Doppelbereich-Druckquelle mit
einer gemeinsam verwendeten Bohrung;
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14 ist
eine Darstellung, die die Testresultate für zwei Strömungsbeschleuniger zeigt.
-
In
den verschiedenen Zeichnungen sind gleiche Elemente mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Es
wird nun auf 1-3 Bezug
genommen, in denen ein Druckkalibrierungssystem 10 ein handgehaltenes
Modul 12 gemäß Stand
der Technik verwendet. Das handgehaltene Modul 12 weist
einen Drucksensor 13 auf, der üblicherweise auf NIST (National
Institute of Standards and Technology) Standard kalibriert ist,
d.h. NIST-nachweisbar ist. Das handgehaltene Modul 12 hat
einen Hochdruckeingang 14 und einen Niederdruckeingang 16.
Das handgehaltene Modul 12 hat normalerweise einen elektrischen
Eingang/Ausgang 18 und 20 (1). Die
Fähigkeit,
eine elektrische Ausgabe durch elektrische Eingänge/Ausgänge 18 und 20 zu
messen, ermöglicht
es dem handgehaltenen Modul 12, sich ähnlich wie ein elektrisches
Multimeter zu verhalten. Außerdem
ist das handgehaltene Modul 12 normalerweise mit einem
Anzeigebildschirm 15 versehen, um einen Benutzer Daten
anzuzeigen. Ein Beispiel von einem handgehaltenen Messinstrument
findet sich in dem U.S. Patent Nr. 6,069,326, das hiermit durch
Bezugnahme in seiner Vollständigkeit
eingeführt
wird.
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Eine
Druckquelle 22 (2 und 3) ist in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
als ein einsetzbares Modul konfiguriert, um in das handgehaltene
Modul 12 eingesetzt werden zu können. Die Druckquelle 22 erzeugt
Druck, der zusammen mit der handgehaltenen Vorrichtung 12 verwendet
wird. Die Druckquelle 22 erzeugt einen konstanten Druck,
der dynamisch steuerbar ist und der zusammen mit dem handgehaltenen
Modul 12 verwendet wird, um ein nachweisbares Drucksignal
zu erzeugen.
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Es
wird nun auf 3 Bezug genommen, in der die
Druckquelle 22 eine Miniaturpumpe 24 aufweist.
Ein Beispiel von einer Miniaturpumpe 24 ist eine 2D-Serie-Pumpe,
die bei GAST MfG., Benton Harbor, MI 49023, erworben werden kann.
Die Pumpe 24 kann mittels einer Batterie betrieben werden, die
sich in dem handgehaltenen Modul 12 befindet, oder die
Druckquelle 22 kann mit einer Batterie versehen sein. Alternativ
kann die Druckquelle 22 Strom von einer externen Quelle
empfangen. Ein Ein/Aus-Schalter 26 (1 und 2)
ist zur Aktivierung der Miniaturpumpe 24 vorgesehen. Eine
Ausgangsleitung 28 (3) steht
mit der Miniaturpumpe 24 in Verbindung. Ein Strömungssteuerventil 30 (3)
ist an der Ausgangsleitung 28 vorgesehen. Ein Beispiel
von einem Strömungssteuerventil 30 ist ein
F-2822-Serie-Nadelventil, das bei Air Logic, Racine, WI 53402, erworben
werden kann. Das Strömungssteuerventil 30 stellt
das Volumen der Strömung
ein, und zwar basierend auf dem Druck der Miniaturpumpe 24.
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Eine
Druckquellen-Hochdruckleitung 32a kommuniziert mit der
Ausgangsleitung 28 an einer Position stromabwärts des
Stromsteuerventils 30. Die Druckquellen-Hochdruckleitung 32a endet
an einem Druckquellen-Hochdruckausgang 33. Außerdem ist
an der Ausgangsleitung 28 ein Druckerzeugungselement 34 vorgesehen.
Das Druckerzeugungselement 34 befindet sich stromabwärts von
der Druckquellen-Hochdruckleitung 32a und kann ein Ventil
des gleichen Typs sein, wie das vorstehend beschriebene Strömungssteuerventil 30.
Das Druckerzeugungselement 34 wird verwendet, um einen
geringeren Widerstand für
einen geringeren Druckabfall zu erzeugen, oder kann eingestellt
werden, um einen größeren Widerstand
und daher einen größeren Druckabfall über dem
Druckerzeugungselement 34 zu erzeugen. Eine Druckquellen-Hochdruckleitung 32a ist
in Kommunikation mit der Ausgangsleitung 28 vorgesehen.
Eine Druckquellen-Hochdruckleitung 32a endet an dem Druckquellen-Hochdruckausgang 33.
Die Druckquellen-Niederdruckleitung 36a kommuniziert mit
der Ausgangsleitung 28 an einer Position stromabwärts des
Druckerzeugungselements 34 und endet bei 37. Eine Entlüftung 40,
die an dem Abschlussende der Ausgangsleitung 28 vorgesehen
ist, ventiliert eine Strömung
von der Ausgangsleitung 28 an einer Position stromabwärts des
Schnittpunkts der Druckquellen-Niederdruckleitung 36a.
Ein Differentialdruck wird daher in den beiden Leitungen 32a, 36a erzeugt,
die als horizontale Rohre gezeigt sind, vor und hinter dem Druckerzeugungselement 34,
und zwar als ein höherer
Druck in dem Rohr 32a relativ zu dem Druck in der Leitung 36a.
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Das
Druckerzeugungselement 34 kann auch ein feststehendes Laminarströmungselement
sein, das ein Druckdifferential erzeugt. Ein Beispiel von einem
solchen Element kann eine Anordnung aus kleinen rohrförmigen Elementen
in einer großen
Ausgangsleitung 28 sein. Die Achse von jedem der kleineren
rohrförmigen
Elemente würde
dann parallel zu der Achse der Ausgangsleitung 28 verlaufen.
Die kleinen rohrförmigen
Elemente können
irgendeine Querschnittsform haben, d.h. rund, hexagonal, dreieckig,
elliptisch, etc. Der Vorteil des Vorsehens eines Laminarströmungselements
als das Druckerzeugungselement 34 besteht darin, dass ein
stabileres Druckdifferential über
einen breiteren Bereich von Drücken
und Druckdifferentialen zur Verfügung
gestellt wird. Die Verwendung eines feststehenden Laminarströmungselements
als Druckerzeugungselement 34 begrenzt in einem gewissen
Umfang die Einstellbarkeit der gesamten Einheit, vereinfacht aber sowohl
die Konstruktion als auch den Betrieb.
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Alternativ
kann das Druckerzeugungselement 34 ein einstellbares Laminarströmungselement sein,
wodurch die Vorteile (einschließlich
jener, die vorstehend erläutert
wurden) von mehr Laminarströmung
erreicht werden, ohne dass die Einstellbarkeit der Einheit eingeschränkt wird.
Dies kann erreicht werden, indem die Strömung durch jedes der kleineren
Rohre von einem Laminarströmungselement
individuell gesteuert wird oder indem ein einstellbares Ventil mit
einem feststehenden Laminarströmungselement
kombiniert wird. Folglich weist die Druckquelle 22 ein
tragbares Differentialdruckerzeugungssystem oder -Modul auf.
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Wie
in 1 und 2 zu sehen, ist ein "Full-Skale (FS) Einstell-Knopf" 42 (voller
Ausschlag) vorgesehen, um das Strömungssteuerventil 30 einzustellen.
Ein "Einstellpunkt-Knopf" 44 ist
zum Einstellen des Druckerzeugungselements 34 und folglich
des Drucks vorgesehen, der an dem Druckgenerator-Niederdruckleitungsausgang 37 verfügbar ist. Wenn
in der Mehrzahl der Anwendungen, wenn der Knopf 42 eingestellt
wird, wird der Knopf 44 in einem umgekehrt proportionalen
Ausmaß eingestellt.
Daher kann der Knopf 42 mit dem Knopf 44 verbunden
sein, um diese umgekehrt proportionale Einstellung automatisch durchzuführen. Eine
solche Verbindung kann auf einfache Weise durch Zahnräder realisiert werden,
obwohl auch ein Riemenantrieb oder ein ähnliches System verwendet werden
kann. Im Fall einer solchen Verbindung ist es lediglich erforderlich, dass
einer der Knöpfe 42, 44 von
der Oberfläche
der Einheit vorsteht.
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Das
Druckkalibrierungssystem 10 wird verwendet, um ein Instrument 70 zu
kalibrieren, in dem sich ein Drucksensor 72 befindet. Beispielsweise kann
das Instrument 70 ein Druckmessgerät sein, wie es in der zuvor
angemeldeten U.S. Patentanmeldung Nr. 09/546,856 des gleichen Anmelders
beschrieben ist, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme
eingeführt
wird. Trotz der speziellen Bezugnahme auf das zuvor beschriebene
Druckmessinstrument soll verstanden werden, dass das Druckkalibrierungssystem 10 der
vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, um andere Instrumente
zu kalibrieren.
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Das
Instrument 70 hat einen Ventilanschluss 74 (2, 4, 5 und 6)
zur Aufnahme einer Sonde 52. Das Instrument 70 sollte
in der Lage sein, den Sensor 72 selektiv dem Differentialdruck zwischen
der Hochdruckleitung 46 und einer Niederdruckleitung 56 auszusetzen,
die mit der Sonde 52 gekoppelt sind. Ein Beispiel, wie
ein Sensor 72 selektiv einem Druck ausgesetzt werden kann,
ist in 4, 5 und 6 gezeigt.
Es wird nun auf 4 Bezug genommen, in der ein
Ventilanschluss 74 an einem Ende von einem Ventilzylinder 80 gezeigt
ist. Eine Anwendungsdruckquelle 82 ist in Verbindung mit
dem Sensor 72 über
die Pfade 84 und 86 gezeigt.
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Es
wird nun auf 5 Bezug genommen, in der der
Ventilzylinder 80 so verdreht ist, dass Druck von der Hochdruckleitung 46 und
der Niederdruckleitung 56 durch den Ventilanschluss 74 mit
der Druckquelle 82 und dem Sensor 72 über Leitungen 84, 86, 88 und 90 kommuniziert.
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Es
wird nun auf 6 Bezug genommen, in der eine
Hochdruckleitung 46 und eine Niederdruckleitung 56 mit
dem Ventilanschluss 74 verbunden sind. Der Ventilzylinder 80 ist
so eingestellt, um zu verhindern, dass die Druckquelle 82 mit
dem Sensor 72 kommuniziert. Stattdessen kommuniziert die Hochdruckleitung 46 mit
dem Sensor 72 über
die Leitung 92. Die Niederdruckleitung 56 kommuniziert
mit dem Sensor 72 über
die Leitung 94.
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Natürlich können andere
Schritte unternommen werden, um die Druckquelle 82, die
Hochdruck- und Niederdruckleitung 46, 56 sowie
den Sensor 72 selektiv zu isolieren. Beispiele beinhalten
das selektive Öffnen
und Schließen
einer Vielzahl von Ventilen oder anderen Einrichtungen.
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Es
wird nun auf 2 Bezug genommen, in der ein
Kalibrierungsverteiler 45 die Sonde 52 mit dem
Druckerzeugungsmodul 22 und mit dem handgehaltenen Modul 12 verbindet.
Der Verteiler 45 weist eine Hochdruckleitung 46 auf,
die ein erstes Ende 4B hat, das mit dem Hochdruckeingang 14 des handgehaltenen
Moduls 12 kommuniziert. Die Hochdruckleitung 46 hat
ein zweites Ende 50, das mit der Sonde 52 kommuniziert.
Eine Niederdruckleitung 56 hat ein erstes Ende 58,
das mit dem Niederdruckeingang des handgehaltenen Moduls 12 kommuniziert. Die
Niederdruckleitung 56 hat ein zweites Ende, das mit der
Sonde 52 kommuniziert. Eine Hochdruck-T-Verbindung 62 ist
in der Hochdruckleitung 46 vorgesehen. Die Hochdruck-T-Verbindung 62 verbindet
die Hochdruckleitung 46 mit einer Druckgenerator-Hochdruckleitung 32b,
die mit dem Druckgenerator-Hochdruckausgang 33 in
Verbindung steht. Eine Niederdruck-T-Verbindung 64 ist in der
Niederdruckleitung 56 vorgesehen. Die Niederdruck-T-Verbindung 64 verbindet
die Niederdruckleitung 56 mit einer Druckgenerator-Niederdruckleitung 36b,
die mit dem Druckgenerator-Niederdruckausgang 37 in Verbindung
steht.
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Unter
Bezugnahme auf 8 kann ein Kalibrierungsverteiler 45 aus
geformtem oder bearbeitetem Kunststoff oder Metall verwendet werden,
um die T-Verbindungen 62, 64 und Teile der Druckleitungen 46, 56, 32b, 36b zu
ersetzen, um den Betrieb des Druckerzeugungsmoduls 22 und
die Verbindung mit dem handgehaltenen Modul zu vereinfachen. Beispielsweise
kann der Kalibrierungsverteiler 45 Durchgänge aufweisen,
die mit dem Niederdruckeingang 16 und dem Hochdruckeingang 14 sowie
mit dem Niederdruckausgang 37 und dem Hochdruckausgang 33 kommunizieren.
Die Durchgänge
ersetzen funktional die Hochdruck-T-Verbindung 62 und die
Niederdruck-T-Verbindung 64 und haben Anschlüsse zur
Verbindung mit der Hochdruckleitung 46 und der Niederdruckleitung 56. 2 kann
als eine schematische Darstellung für die inneren Durchgänge von
einem solchen Kalibrierungsverteiler 45 aus geformtem oder
bearbeitetem Kunststoff oder Metall betrachtet werden.
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In
der Praxis ist die Sonde 52 in den Ventilanschluss 74 des
Instruments 70 eingesetzt. Ein Ventilzylinder 80 in
dem Instrument 70 oder in anderen Einrichtungen werden
verwendet, um den Druckeingang der Hochdruckleitung 46 und
der Niederdruckleitung 56 gegen eine Wirkung auf den Sensor 72 in
dem Instrument 70 zu isolieren. Das Strömungssteuerventil 30 und
das Druckerzeugungselement 34 werden eingestellt, um einen
gewünschten Druck
und ein gewünschtes
Druckdifferential zwischen der Druckquellen-Hochdruckleitung 32a, 32b und
der Druckquellen-Niederdruckleitung 36a, 36b zu
bewirken. Der kalibrierte Drucksensor 13 in dem handgehaltenen
Modul 12 wandelt das Druckdifferential in elektrische Signale
um, die durch eine numerische Anzeige auf dem Anzeigebildschirm 21 des handgehaltenen
Moduls 12 dargestellt werden. Der Ventilzylinder 80 oder
andere Einrichtungen werden verwendet, um den Instrument-Sensor 72 dem Druckdifferential
zwischen der Hochdruckleitung 46 und der Niederdruckleitung 56 auszusetzen.
Der Messwert von dem Sensor 72 wird mit dem Messwert von
dem Sensor 13 in dem handgehaltenen Modul 12 verglichen
wird. Der Instrument-Sensor 72 kann dann
so kalibriert werden, dass der Messwert des Instrument-Sensors 72 mit
der Anzeige 21 des handgehaltenen Moduls 12 übereinstimmt.
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Außerdem kann
von dem handgehaltenen Modul 12 eine elektrische Kalibrierung über die
elektrischen Anschlüsse 18 und 22 durchgeführt werden.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ermöglicht
das handgehaltene Modul 12 die Eingabe des maximalen Drucks
und des minimalen Drucks, basierend auf dem Druckerzeugungsmodul 22.
Außerdem
können eine
minimale elektrische Eingabe und eine maximale elektrische Eingabe
eingegeben werden. Eine Funktion ist vorgesehen, die mit "Prozent" bezeichnet werden
kann. Durch Einleiten dieser Funktion berechnet das handgehaltene
Modul 12 einen Maßstab und
einen Fehler der tatsächlichen
Ausgabe, wodurch die Einstellungen der Druckeingabe in Prozent mit
der elektrischen Ausgabe in Prozent normalisiert wird. Daher vermeidet
dieses Merkmal die Notwendigkeit, zum Berechnen des Fehlers einen
Hauptdruck vorzusehen. Beispielsweise kann das handgehaltene Modul
durch Interpolation ein 2%-Fehler bei einem 98%-Vollmaßstab berechnen.
Die Funktion normalisiert von 0-100 wie für eine Eingangsvariable, die
interpoliert wird. Daher kann ein Benutzer einen Fehler bestimmen
und den Fehler bei irgendeiner Position auf den vollen Maßstab korrigieren.
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Es
wird nun auf 7 Bezug genommen, in der zwecks
weiterer Erläuterung
die X-Achse den Druckeingang von Pmin bis Pmax angibt. Die Y-Achse
gibt den elektrischen Ausgang von dem DUT (zu testende Vorrichtung)
an, z.B. das Instrument 70, und zwar von Vdc max Vdc min.
Eine gerade Linie 75 hat ein Ende, das durch Pmin und Vdc
min definiert ist, und ein zweites Ende, das durch Pmax und Vdc
max definiert ist. Die Prozent-Funktion, die vorstehend erläutert wurde,
bewirkt eine Anzeige auf dem Anzeigebildschirm 21 von 0-100%,
und zwar basierend auf dem tatsächlichen
Druckeingang im Vergleich mit dem Bereich zwischen den Pmin- und
Pmax-Werten, die ausgewählt
wurden. Daher ist ein Benutzer jederzeit in der Lage zu unterscheiden,
welcher Prozentsatz des Bereichs von Pmin bis Pmax erfasst wird. Der
Anzeigebildschirm 21 kann auch die Abweichung der Linie 75 darstellen,
dargestellt als Prozent des Bereichs der Vdc min- bis Vdc max-Ausgabe.
Wenn beispielsweise der tatsächliche
Druck 0,90''WC an Eingangswerten
von 0 Pmin und 1,0''WC Pmax beträgt und der
elektrische Ausgang 8,9 Vdc beträgt, basierend
auf 0 Vdc min bis 10 Vdc max, dann gibt die Anzeige 90% an der Druckseite
und –1,0%
an der Ausgangsseite als Abweichung oder Fehler an. Folglich muss
ein Benutzer den Druck oder den Typ des Ausgangs nicht kennen. Stattdessen
kann der Benutzer den –1%-Fehler
korrigieren.
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Durch
das Verfahren und die Vorrichtung, wie vorstehend beschrieben, wird
ein stabiles Druckdifferential in dem einzelnen Pascalbereich gewährleistet;
d.h. weniger als 10 Pa, sowie in dem Bereich von 10 Pa bis 100 Pa.
Diese Vorrichtung und dieses Verfahren sind ebenfalls für sehr viel
höhere
Druckdifferentiale stabil, also auch im Kilo-Pascal-Bereich (kPa). Beispielsweise
sind 10 Pa gleich 0,04 Zoll Wasser oder 0,075 mmHG (Millimeter Quecksilber). Diese
geringen Druckdifferentiale sind erforderlich, wenn versucht wird,
sehr empfindliche Drucküberwachungsvorrichtungen
zu kalibrieren; können
aber auch bei anderen Anwendungen praktisch sein. Die Tragbarkeit
und die Stabilität
dieser Vorrichtung und des obigen Verfahrens sorgen für ein ideales
Instrument für
die Kalibrierung von Drucküberwachungsvorrichtungen.
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In
einer anderen Implementierung des tragbaren Differentialdruckgenerators
zeigen 9-11 einen Strömungsbeschleuniger 100. Der
Strömungsbeschleuniger
enthält
einen internen Durchgang 101 mit einem variierenden Querschnittsgebiet,
wie in 10 und 11 gezeigt.
Die Querschnittsform des internen Durchgangs kann kreisförmig sein,
wie in 9 und 10 gezeigt, oder quadratisch,
wie in 11 gezeigt, ist aber nicht auf
diese Formen beschränkt.
Der Strömungsbeschleuniger 100 hat
eine Hochdruckregion 106 und eine Niederdruckregion 110.
Die Hochdruckregion 106 hat ein größeres Querschnittsgebiet als
die Niederdruckregion 110. Der Strömungsbeschleuniger 100 hat
eine Strömungsrichtung 102,
die so gezeigt ist, dass sie von der Niederdruckregion 110 in
Richtung auf die Hochdruckregion 106 verläuft. Die
Strömung 103 kann
in entgegengesetzter Richtung verlaufen, wenn die Pumpe 124 (siehe 12 und 13)
als eine Vakuumpumpe verwendet wird. Wie gezeigt, strömt das Fluid
(Flüssigkeit
oder Gas) durch die Niederdruckregion 110 mit einer höheren Geschwindigkeitsrate
als durch die Hochdruckregion 106. Dies führt zu einem
geringeren statischen Druck in der Niederdruckregion 110 und
zu einem höheren
statischen Druck in der Hochdruckregion 106. Um diese statischen
Druckwerte zu erfassen, stehen eine Niederdruckbohrung 108 und
eine Hochdruckbohrung 104 in Fluid-Verbindung mit der Niederdruckregion 110 bzw.
der Hochdruckregion 106. Bohrungen dieser Art können einen
Innendurchmesser von etwa 10 bis 30 Tausendstel Zoll haben, können aber
auch andere Größen haben.
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Um
ein Niederdruckdifferential zu erzeugen, ist das Querschnittsgebiet
der Niederdruckregion 110 kleiner als das Querschnittsgebiet
der Hochdruckregion 106. In einem ersten Beispiel hat der
Beschleuniger ein Verhältnis
des Querschnittsgebiets der Niederdruckregion zu dem Hochdruck-Querschnittsgebiet
von etwa 8,8. Im ersten Beispiel des Beschleunigers beträgt das Gebiet "A" gleich 0,0106 Quadratzoll, und das
Gebiet "a" beträgt 0,0012
Quadratzoll. In einem zweiten Beispiel hat der Beschleuniger ein Verhältnis des
Querschnittsgebiets der Niederdruckregion zu dem Hochdruck-Querschnittsgebiet
von etwa 21,5. In dem zweiten Beispiel des Beschleunigers beträgt A gleich
0,0106 Quadratzoll, und das Gebiet a beträgt 0,000491 Quadratzoll. Testergebnisse,
die diese Beschleuniger betreffen, sind in 14 gezeigt.
Wie in 14 gesehen werden kann, hängt der
effektive Bereich eines Strömungsbeschleunigers 100 von
dem Verhältnis
des Querschnittsgebiets und der verfügbaren Strömungsrate ab. Der Strömungsbeschleuniger 100 kann über einen
Bereich von 1 Pa bis 50 kPa effektiv sein.
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12 ist
eine schematische Ansicht von einem Doppelbereich-Druckdifferentialgenerator
mit einer Vakuumpumpe 124, die eine Ausgangsleitung 128 hat,
die zu einem Differentialdruckerzeugungsventil 134 führt. In
der gezeigten Konfiguration ist die Pumpen-Ausgangsleitung 128 an
der ersten Seite des Ventils 134 angebracht. Die Ventildruckbohrung 132 befindet
sind in Fluid-Verbindung mit der ersten Seite des Ventils 134,
während
sich die Ventildruckbohrung 136 in Fluid-Verbindung mit
einer zweiten Seite des Ventils 134 befindet. Die Bohrungen 132 und 136 werden
verwendet, um ein Druckdifferential zu messen, das durch das Ventil 134 erzeugt
wird, wenn eine Strömung
durch das Ventil strömt.
Das variable Ventil 134 kann eingestellt werden, um ein
größeres oder
kleineres Differential in einem gegebenen Bereich einzustellen.
Abhängig
davon, ob die Pumpe 124 ein Vakuum erzeugt oder ob sie
einen positiven Druck ausgibt, wird die Strömungsrichtung durch das Druckerzeugungsventil 134 bestimmt.
Die Strömungsrichtung
ist durch Pfeil 102 angegeben, wenn der Pumpenausgang ein positiver
Druck ist, und durch den Strömungsrichtungspfeil 103,
wenn die Pumpe ein Vakuum erzeugt.
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Wie
in 12 gezeigt, steht der Strömungsbeschleuniger 100 in
Fluid-Verbindung mit dem Ventil 134. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
erzeugt die Pumpe 124 ein Vakuum, und daher ist die Strömungsrichtung
als Pfeil 103 dargestellt. Jede Pumpe ist eine Rauschquelle.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
mit einer Vakuumpumpe mit Strömung
in Richtung 103, wird das Rauschen von den Druckbohrungen
weggezogen, und daher hat das durch die Pumpe 124 erzeugte
Rauschen nur einen minimalen Einfluss auf die Messungen der Druckdifferentiale,
die von den Bohrungen 104, 108, 132 und 136 abgenommen
werden. Ein Beispiel einer Vakuumpumpe, die für die Verwendung mit der vorliegenden
Erfindung geeignet ist, ist das Modell VMP1624, das über Virtual
Industries bezogen werden kann.
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Wie
in 12 dargestellt, sind die Beschleuniger-Druckbohrung 104 und
die Beschleuniger-Druckbohrung 108 in einer Position dargestellt, um
das Druckdifferential zu messen, das durch den Strömungsbeschleuniger 100 erzeugt
wird. Die Druckbohrung 136 und die Druckbohrung 132 sind
in Positionen gezeigt, um das Druckdifferential zu messen, das über dem
Druckerzeugungsventil 134 erzeugt wird.
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Ein
Bereichsauswahlgerät 140 wird
verwendet, um zwischen den verschiedenen Druckbohrungen 132, 136, 104 und 108 auszuwählen, um
einen niedrigen Druck zu dem Niederdruckausgang 146 zu leiten
und um einen hohen Druck zu dem Hochdruckausgang 148 zu
leiten. In 12 weist das Bereichsauswahlgerät einen
Bereichsschalter 142 und einen Anschlusskonfigurationsschalter 144 auf,
die in Kombination verwendet werden, um die Druckbohrungen 132, 108 mit
dem Niederdruckausgang 146 zu verbinden und um die Druckbohrungen 136 und 104 mit dem
Hochdruckausgang 148 zu verbinden, und zwar abhängig von
dem gewünschten
Bereich des Differentialdrucks. Das Druckerzeugungsventil 134 kann eingestellt
werden, um einen Bereich von Druckdifferentialen zwischen der Druckbohrung 136 und
der Druckbohrung 132 bereitzustellen. Wenn ein geringeres
Druckdifferential gewünscht
ist, kann das Ventilbereichsauswahlgerät 140 eingestellt
werden, um ein Druckdifferential zwischen der Beschleuniger-Hochdruckbohrung 104 und
der Beschleuniger-Niederdruckbohrung 108 bereitzustellen.
Bei einer Implementierung der Erfindung wird der Strömungsbeschleuniger 100 verwendet,
um ein Druckdifferential in dem unteren Teil von einem Differentialdruckbereich
zu erzeugen, und das Druckerzeugungsventil 134 wird verwendet,
um ein variables Druckdifferential in einem oberen Bereich zu erzeugen,
wie in der Beschreibung erläutert
wurde.
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13 zeigt
eine weitere Implementierung des Systems, das vorstehend beschrieben
wurde, mit der Ausnahme, dass die Druckbohrung 136 und die
Druckbohrung 108 durch eine gemeinsame Druckbohrung 150 ersetzt
sind. Aufgrund der Nähe zwischen
dem Ventil 134 und dem Strömungsbeschleuniger ist die
zweite Seite des Ventils 134 direkt mit der Niederdruckregion
des Strömungsbeschleunigers 100 verbunden,
so dass die gemeinsame Druckbohrung 150 verwendet wird,
um die Konstruktion und die Herstellung des Systems zu vereinfachen.
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Wie
bei Strömungssystemen üblich, kann
die Strömungsrichtung
verändert
werden und erzeugt immer noch ähnliche
Eigenschaften. Beispielsweise kann die Pumpe 124 konfiguriert
sein, um einen positiven Druck durch das System auszugeben. Dadurch
werden die Rollen der Bohrungen an jeder Seite des Ventils 134 umgekehrt.
Der Anschlusskonfigurationsschalter 144 und der Bereichsschalter 142 können verwendet
werden, um diese Benutzung zu realisieren.
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Der
Ausgangsanschluss 146 und der Ausgangsanschluss 148 sind
analog zum Ausgangsanschluss 37 und zum Ausgangsanschluss 33 (siehe 2 und 3)
und können
in genau der gleichen Weise verwendet werden, wie vorstehen beschrieben.
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Durch
die Erfindung des Anmelders wird vorteilhafterweise eine kompakte,
tragbare und NIST-nachweisbare Druckquelle zur dynamischen Erzeugung
relativ geringer Drücke
bis hin zu einem einstelligen Pa zur Verfügung gestellt. Die Druckquelle
ist kompakt und in der Lage, einen sehr geringen und stabilen Differentialdruck
zur Verfügung
zu stellen, indem eine dynamische Strömung verwendet wird, mit Hilfe
derer Temperaturschwankungen und Volumenschwankungen kompensiert
werden. Das kompakte Modul kann als ein Einsteckmodul für vorhandene
handgehaltene Kalibratoren zur Unterstützung des Benutzers konfiguriert
sein. Vorhandene handgehaltene Kalibratoren können in der Lage sein, elektrische
Sensoren sowie auch Drucksensoren und andere Typen von Sensoren
zu kalibrieren. Es ist daher vorteilhaft, in der Lage zu sein, alle
Kalibrierungsfunktionen in einer einfach transportierbaren Vorrichtung
vorzusehen. Weitere Vorteile werden aus der vorstehenden Beschreibung
sowie aus den Zeichnungen und den Ansprüchen offensichtlich, die mit der
Beschreibung in Beziehung stehen. Außerdem werden durch die Erfindung
des Anmelders zwei Bereiche von Druckdifferentialen zur Verfügung gestellt, die
durch diese handgehaltene Vorrichtung erzeugt werden, und zwar unter
Verwendung der gleichen Pumpe und der gleichen Leistungsquelle.
Dadurch werden die Flexibilität
des Systems und die praktische Anwendbarkeit verbessert.
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Eine
Anzahl von Ausführungsbeispielen
der Erfindung wurde beschrieben. Es soll trotzdem verstanden werden,
dass zahlreiche Modifikationen durchgeführt werden können, ohne
vom Geist und vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Daher
fallen auch andere Ausführungsbeispiele
in den Schutzbereich der beigefügten
Ansprüche.
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Zusammenfassung
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Tragbares
Druckdifferentialerzeugungssystem mit einem tragbaren Strömungsbeschleuniger (100),
der eine Hochdruckregion (110) mit einem ersten Querschnittsgebiet
und eine Niederdruckregion (106) mit einem zweiten Querschnittsgebiet
hat, wobei das erste Querschnittsgebiet größer ist als das zweite Querschnittsgebiet.
Der Beschleuniger (100) weist außerdem eine Beschleuniger-Niederdruckbohrung
(104) in Fluid-Verbindung mit der Niederdruckregion (106)
des Strömungsbeschleunigers
auf, wobei die Niederdruckbohrung (104) für eine Fluid-Verbindung
mit einem Niederdruckanschluss von einer Druckmessvorrichtung ausgestaltet
ist. Der Beschleuniger weist außerdem
eine Beschleuniger-Hochdruckbohrung
(108) in Fluid-Verbindung mit der Hochdruckregion (110)
des Strömungsbeschleunigers
(100) auf, wobei die Hochdruckbohrung für eine Fluid-Verbindung mit
einem Hochdruckanschluss von einer Druckmessvorrichtung ausgestaltet
ist. Das System weist eine tragbare Pumpe (124) in Fluid-Verbindung
mit dem Durchgang in dem Strömungsbeschleuniger
(100) auf.