DE1498205B2

DE1498205B2 - Mit einer Schutz- oder Dämpfungsflüs-' sigkeit gefüllter überlastsicherer Differenzdruck-Meßumformer

Info

Publication number: DE1498205B2
Application number: DE19651498205
Authority: DE
Inventors: Harald 7501 Etzenrot; Onnen Onno Dipl.-Ing. 7500 Karlsruhe Fritz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-09-16
Filing date: 1965-09-16
Publication date: 1970-06-11
Also published as: DE1498205A1

Description

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 eine Sperre für die Flüssigkeit die Bewegung begrenzt. Die Membranen derartiger Meßumformer sind häufig nicht in der Lage, bei einseitig auftretendem Überdruck das gesamte verdrängte Flüssigkeitsvolumen ohne bleibende Schädigung aufzunehmen. Mit der vorliegenden Erfindung werden daher Maßnahmen angegeben, mit 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 abgeschlossene Kammer zur Aufnahme der bei auftretendem einseitigem 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 eingestellt werden, so daß sich die maximale Druckbelastung des Meßorgans, z. B. der Membran oder des Meßbalges, auf einen gewünschten Wert festlegen läßt. Um das Meßorgan 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.

Ausführungsbeispiele 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 Membranen 1 und 2, hinter denen eine Dämpfungs- oder Schutzflüssigkeit den Druck über Anschlußleitungen 5, 11 auf eine Kammer 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 Membranbett und verdrängt die gesamte dazwischenliegende Flüssigkeit. Das Meßelement 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 verdrängte Flüssigkeitsmenge 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 Federn 10 und 14 können so angeordnet werden, daß sie z. B. mit Hilfe von

ίο Schrauben in ihrer Vorspannung verstellbar sind. Innerhalb des Bereiches, bis die Überlastvorrichtung anspricht, übt diese keinen Einfluß auf die Meßeigenschaften des Meßumformers aus. Um eine Uberdehnung 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 Anschlag 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.

Claims

Patentansprüche:

1.· Mit einer Schutz- oder Dämpfungsflüssigkeit gefüllter überlastsicherer Differenzdruck-Meßumformer, bei dem nach Verschiebung eines bestimmten 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 einseitigem 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. Meßumformer 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 Flüssigke/'i?;-in Richtung auf die vordere und die hintere Stirnfläche wirkt und der sich mit seiner vorderen Stirnfläche unter der Wirkung einer Feder (24) gegen einen Ring (20)

abstützt, der in einer Erweiterung (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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen