DE1498205A1

DE1498205A1 - Mit einer Schutz- oder Daempfungsfluessigkeit gefuellter ueberlastsicherer Differenzdruck-Messumformer

Info

Publication number: DE1498205A1
Application number: DE19651498205
Authority: DE
Inventors: Harald Fritz; Onnen Dipl-Ing Onno
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-09-16
Filing date: 1965-09-16
Publication date: 1969-03-27
Also published as: DE1498205B2

Description

Mit einer Schutz- oder Dämpfungsflüssigkeit gefüllt er überlastsichercr Differenzdruck-Meßumformer Es sind verschiedene Typen von überlastsicheren Differenzdruckmeßumformern bekannt, die mit einer Schutz- oder Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sind und bei denen nach Verschiebung eines bestimmten Flüssigkeitsvolumens ein Anschlag in Form eines Membranbettes oder einer Sperre für die Flüssigkeit die Bewegung begrenzt. Die Membranen derartiger Meßumformer sind häufig nicht in der Trage, bei einseitig auftre-tendem Überdruck das gesante verdrängte Flüssigkeitsvolumen ohne bleibende Schädigung aufzunehmen. Mit der vorliegenden Erfindung werden daher Maßnahmen angegeben, lit denen zusätzlich ein Nebenschluß für die Flüssigkeit eröffnet wird, wenn der Meßumformer gegen einen Anschlag läuft.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zusätzlich eine mittels Kolben oder Balg abgcschlossene Kammer zur Aufnahme der bei auftretendem einseitigen Überdruck ausweichenden Flüssigkeit vorgesehen@ist und der Kolben bzw. Balg erst nach Überschreiten einer z. B. mittels einer vorgespannten Feder gebildeten Kraftschwelle freigegeben wird.
Die Kraft der vorgespannten Feder kann eingestcllt werden, so daß sich die maximale Druckbelastung. des Meßorgans, z. B. der Membran oder des Meßbalges auf einen gewünschten Wert festlegen läßt. Um das TIeßorgan in beiden Bewegungsrichtungen gegen Überlastung zu schützen, können zwei getrennte in entgegengesetzter Richtung wirkende Kolben verwendet werden, die in entsprechende Kammern ausweichen. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann auch ein einziger Kolben innerhalb einer Kammer verwendet werden, auf den die Flüssigkeit auf die vordere und die hintere Kolbenfläche wirkt.
Ausführungsbeispielc sollen an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt eine vollständige Meßzelle mit zwei Ausweichräumen für die verdrängte Flüssigkeit, während in Fig. 2 der Aufbau einer für beide Bewegungsrichtungen wirksamen Kammer mit einem einzigen Kolben dargestellt ist.
Nach Fig. 1 wirkt der zu messende Differenzdruck auf die Außenfläche der Membranem 1 und 2, hinter denen eine Dämpfungs- oder Schutzfl@ssigkeit den Druck über Anschlußleitungen 5, 11 auf eine @ er 3 mit einem Balg 6 als Meßelement überträgt. Die Bewegung bzw. die Kraft des Balges wird in bekannter nicht dargestellter Weise nach außen übertragen. Wirkt z. B. infolge eines Fehlers der gesamte statische Druck auf die Membran 1, so legt sich diese gegen das in den Körper 4 eingearbeitete ilembranbett und verdrängt die gesamte dazwischenliegende Flüssigkeit. Das Me#-element 6 wird entsprechend verschoben und die gleiche Flüssigkeitsmenge über die Leitung 5 in den Zwischenraum zwischen dem Membranbett im Körper 7 und der membran 2 gedrängt. Bei entsprechenden Abmessungen der Membranen kann die verdrangte'lüssigkeitsmengc so groß sein, daß das Meßelement überlastet wird.
Um dies zu verhindern, kann die Flüssigkeit über einen Nebenschluß eine Kammer 12 erreichen, in der ein Kolben 13 gegen den Druck einer vorgespannten Feder 14 in seiner rechten Endlage gehalten wird. Entsprechend ist parallel zur Leitung 5 eine Kammer 8 angeschlossen, in der ein Kolben 9 von der vorgespannten Feder 10 nach links gedrückt wird.
Beim einseitigen Überdruck auf die Membran 1 wird schließlich die von der Flüssigkeit auf den Kolben 13 ausgeübte Kraft so groß, daß der Kolben die Kraft der vorgespannten Feder 14 überwindet und nach links ausweicht. Die verdrängte Flüssigkeit kann jetzt in die Kammer 12 eintreten und das Meßelement wird nicht überlastet. Entsprechend arbeitet der Kolben 9 in der Kammer 8, wenn Überdruck auf die Membran 2 wirkt.
Die Pedern 10 und 14 können so angeordnet werden, daß sie z. B. mit Hilfe von Schrauben in -ihrer Vorspannung verstellbar sind. Innerhalb des Bereiches, bis die Uberlastvorrichtung anspricht, übt diese keinen Einfluß auf die Meßeigenschaften des Ießumforrers aus.
Um eine Überdehnung des Meßorgans zu vermeiden, können noch zusätzliche Anschläge für das meßorgan vorgesehen werden. Die Überlastsicherung der Erfindung kann auch bei einseitig wirkenden Meßumformern für die Druck-oder Absolutdruckmessung angewendet werden.
Bei der Ausführungsform der Fig. 2 tritt an die Stelle der beiden Kammern 8 und 12 eine einzige Kammer 15, deren Anschlußleitung 16 mit der Leitung 5 und deren Leitung 17 mit der Anschlußleitung 11 der Fig. 1 verbunden wird. Die Kammer 15 besitzt eine Bohrung 18, in der ein Kolben 19 geführt ist. Ein Ring 20 innerhalb einer Ausnehmung 21 der Kammer 15 bildet einen Anschlag für den Kolben 19 und wird von der vorgespannten Feder 22 gegen die Kante 23 der Ausnehmung gedrückt. Eine weitere vorgespannte Feder 24, deren Federkraft geringer ist als die der Feder 22 drückt den Kolben nach rechts gegen seinen =uschlag am Ring 20. Bei einseitigem Überdruck auf den Anschluß 16 weicht der Kolben 19 nach rechts aus, wenn die Kraftschwelle überwunden werden kann, die der Ring 20 mit seiner Feder 22 bildet. Wirkt der Überdruck über den Anschluß 17, so weicht der Kolben nach links aus, sobald die von der vorgespannten Feder 24 gebildete.
Kraftschwelle von dem.Flüssigkeitsdruck überwunden werden kann.
2 Patentansprüche 1 Bl. Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 1. Mit einer Schutz- oder Dampfungsflüssigkeit gefüllt er überlastsicherer Differenzdruck-Meßunformer, bei den nach Verschiebung eines bestir. nten Flüssigkeitsvolumens ein Anschlag in Form eines Membranbettes oder eine Sperre für die Flüssigkeit die Bewegung begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine mittels Kolben (9, 13, 19) oder Balg abgeschlossene Kammer (8, 12, 15) zur Aufnahme der bei auftretendem einseitigen Überdruck ausweichenden Flüssigkeit vorgesehen ist und der Kolben (9, 13, 19) bzw. Balg erst nach Überschreiten einer z. B. mittels einer vorgespannten Feder (10, 14, 22, 24) gebildeten Kraftschwelle frei wird.
2. Meßumforrner nach Anspruch 1,- dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der ausweichenden Flüssigkeit bei der Begrenzung der Bewegung für beide Richtungen nur ein Kolben (19) in einer einzigen Kammer (15) angeordnet ist, auf den die Flüssigkeit in Richtung auf die vordere und die hintere Stirnflache wirkt und der sich mit seiner vorderen Stirnfläche unter der Wirkung einer Feder (24) gegen einen Ring (20) abstützt, der in einer Brweiterung (21) der Kammer (15) geführt und mittels einer die Kraft der ersten Feder (24) übersteigenden Feder (22) gegen die Kante (23) der Erweiterung als Anschlag gedrückt wird.