DE1145827B

DE1145827B - Manometer mit einem an seinem einen Ende geschlossenen und an seinem anderen Ende aneinen Druckbehaelter anzuschliessenden Rohr

Info

Publication number: DE1145827B
Application number: DEV15115A
Authority: DE
Inventors: B Dubsky; O Straka
Original assignee: Vyzkumny A Zkusebni Letecky Ustav AS
Current assignee: Vyzkumny A Zkusebni Letecky Ustav AS
Priority date: 1958-09-26
Filing date: 1958-09-26
Publication date: 1963-03-21

Description

Manometer mit einem an seinem einen Ende geschlossenen und an seinem anderen Ende an einen Druckbehälter anzuschließenden Rohr Die Erfindung bezieht sich auf ein Manometer, bei welchem ein am einen Ende geschlossenes Rohr verwendet wird, dessen anderes Ende an das Gefäß oder die Leitung für ein flüssiges oder gasförmiges Mittel, dessen Druck bestimmt werden soll, angeschlossen wird.
Bei den bekannten Einrichtungen werden dünnwandige Rohre von meist elliptischem Querschnitt verwendet, welche zu einem Dreivierteikreis gebogen sind und eine gewisse Federung besitzen (Bourdonrohr). Ist das geschlossene Ende frei beweglich, das andere Ende aber festgelegt, so versucht sich bei einem Innendruck das Rohr zu strecken, so daß der Krümmungsradius größer wird. Die dabei auftretenden Bewegungen des Rohres werden bei den bekanntesten Ausführungen durch Hebel und Zahnsegment auf eine Zeigerwelle übertragen.
Es ist auch bekannt, eine Bourdonröhre auch an ihrem geschlossenen Ende fest zu lagern und die sich bei Belastung des Rohres durch Druck ergebende Differenz der Spannung am äußeren Umfang zur Spannung am inneren Umfang elektrisch zu messen.
Im allgemeinen werden mit derartigen Manometern nur geriagere Drücke gemessen. Wollte man Bourdonröhren zum Messen besonders hoher Drücke verwenden, so würden die Manometer außerordentlich große Abmessungen erhalten.
Es hat sich nun gezeigt, daß sich Manometer mit einem an einem Ende verschlossenen und mit dem anderen Ende an einen Behälter bzw. eine Leitung anzuschließenden Rohr zum Messen sehr hoher Drücke in recht geringen Abmessungen bei Verwendung der sogenannten magnetoelastischen Druckmessung anfertigen lassen. Diese beruht auf dem Prinzip des umgekehrten Wiedemann-Effektes. Dieser Effekt besagt, daß, wenn man einen längunagnetisierten Stab reckt, drückt oder verdreht, eigentümliche Änderungen der Magnetisierung auftreten, die proportional zu der Größe des Reckens, Drückens oder Verdrehens sind.
Vorrichtungen zur magnetoelastischen Messung bestehen beispielsweise aus einem ferromagnetischen Torsionskörper, der durch einen Erregerstrom magnetisiert und von einer Induktionsspule umgeben ist, die mit einem Indikationsstromkreis elektrisch verbunden wird.
Bei Anwendung der magnetoelastischen Druckmessung mittels eines am einen Ende verschlossenen Rohres braucht dieses Rohr nicht im Kreis gebogen zu werden, es kann vielmehr geradlinigen Verlauf haben, da es zur magnetoelastischen Druckmessung nur gereckt oder um seine eigene Achse verdreht zu werden braucht. Das Rohr kann deshalb eine so große Wandstärke besitzen, daß es höchste Drücke aushalten kann. Das Rohr kann bei der Verwendung für eine magnetoelastische Druckmessung geringe Abmessungen besitzen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung eines solchen auf der magnetoelastischen Druckmessung beruhenden Gerätes bildet den Gegenstand der Erfindung. Das erfindungsgemäße Manometer ist dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mittels an seinen Enden vorgesehener Flansche mit einer koaxial zu ihm angeordneten Hülse starr verbunden ist, welche eine schraubenförmige Ausnehmung aufweist, die durch elektrische Leiter überbrückt ist, daß die eine der Verbindungen der Flansche mit der Hülse elektrisch leitend, die andere elektrisch isoliert ausgeführt ist und daß die Wechselstrom liefernde Erregerstromquelle am isolierten Ende an die Hülse und an das Rohr angelegt ist.
Das Manometer gemäß der Erfindung eignet sich besonders gut zum Verfolgen der bei Explosionsmotoren auftretenden Drücke mittels Schwingungsschreiber.
In der Zeichnung ist das magnetoelastische Manometer gemäß der Erfindung im Längs schnitt dargestellt.
Ein mit einer nicht durchgehenden Bohrung 10 versehener, aus ferromagnetischem Material bestehender Torsionskörper 1 ist an beiden Enden mit je einem Flansch versehen. Der Torsionskörper 1 ragt über die beiden Flansche mit je einem Zapfen vor, von denen der eine längs durchbohrt ist, während der andere Zapfen ein Gewinde trägt. Auf die beiden Flansche ist eine stromleitende Hülse 2 aufgesteckt, welche im mittleren Teil mit einem oder mehreren schraubenförmig verlaufenden Aussdhndtten 3 versehen ist. Die Hülse 2 ist an den beiden Flanschen befestigt, aber so, daß sie mit dem beim durchbohrten Zapfen gelegenen Flansch elektrisch leitend verbunden, gegenüber dem anderen am Gewindezapfen gelegenen Flansch aber elektrisch isoliert ist.
Die Hülse 2 kann den gegen sie isolierten Flansch des Torsion&körpers 1 mit einem an ihr angebrachten Innenfianseh überfassen. Die beiden einander zugezehnten, jedoch gegeneinander isolierten Seiten der Flansche lassen sich zur Herstellung einer besonders festen Verbindung mittels einer gleichfalls isolierten Unterlagscheibe 5 und Muttern 6 fest gegeneinanderpressen.
Auf dem Torsionskörper 1 sitzt zwischen den beiden Flanschen eine Spule 8, deren Enden durch die Hülse 2 hindurch nach außen zu einig Klemmenpaar 9 geführt sind.
Von einem Klemmenpaar 7 ist die eine Klemme an den mit Gewinde versehenen Zapfen des Torsionskörpers und die andere Klemme an das gegen den Torsionskörper isoherte Ende der Hülse 2 angeschlossen. Das Klenunenpaar 7 steht mit einer Wechselstromquelle in Verbindung. Dieser Strom fließt von dem mit Gewinde versehenen Zapfen aus durch den Torsionskörpeir 1 hindurch und durch die Hülse 2 zurück. Durch den Wechselstrom wird um die Achse des Torsionskörpers ein zylindrisches Magnetfeld aufge baut. Wegen des schraubenförmigen Ausschnittes in der Hülse 2 würde der Strom durch die Hülse in Windungen und nicht geradlinig zurückfließen. Dadurch würde die Bildung eines zylindrischen Magnetfeldes um die Achse des Torsionskörpers herum beeinträchtigt werden. Aus diesem Grunde sind die Gänge der schraubenförmigen Aussparung durch Leiter 4 elektrisch überbrückt.
Der Druck des in den Torsionskörper 1 eingeführten Mediums verursacht eine Ausdehnung desselben.
Diese wird auf die Hülse 2 übertragen und erzeugt in ihr infolge ihres straubenförmsgenAusschlrdbtes 3 ein Dretunoment, das wieder den an den Enden mit ihr verbundenen Torsionskörper 1 auf Drehung besnspricht. Duroh die Verdrehung und Streckung des Torsionskörpers wird das zylindrische Magnetfeld deformiert. Diese Deformation induziert in der Spule 8 eine dem Druck des Mediums proportionale elekttromotorische Kraft, die den Klemmen 9 zugeführt wird und an einem Instrument gemessen werden kann.

Claims

PATENTANSPRUCH: Manometer mit einem an seinem einen Ende geschlossenen und an seinem anderen Ende an einen Druckbehälter anzuschließenden Rohr, welches zur magnetoelastischen Messung seiner Verformung unter Druck aus ferromagnetischem Material besteht, durch einen Eftegerstrom magnetisiert ist und von einer Induktionsspule umgeben ist, die an einem Indikationsstromklsis angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) mittels an seinen Enden vorgesehener Flansche mit einer koaxial zu ihm angeordwten Hülse (2) starr verbunden ist, welche eine schraubenförmige Ausnehmung (3) aufweist, die durch elektrische Leiter (4) überbrückt ist, daß die eine der Verbindungen der Flansche mit der Hülse (2) elektrisch leitend, die andere elektrisch isoliert ausgeführt ist und daß die Wechselstrom liefelBde Erregerstromquelle am isolierten Ende an Hülse (2) und an das Rohr (1) angelegt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrfft Nr. 2 470 714; Zeitschrift des VDI, 1930, S. 1160, 1161; Archiv für Technisches Messen, 1932, V 132-17 Blatt T 131, T 132.