DE1817320A1 - Induktions-Differenzdruckgeber - Google Patents

Description

• Induktions-Differenzdruckgeber Die Erfindung betrifft einen Induktions-Differenzdruckgeber mit einem statischen Teil und einer beweglichen Membrane.
• die auf der Messung der Veränderung des magnetischen Widerstandes basieren, dienen vorzugsweise zum Messen von Unterdrücken, Drücken oder Druckdifferenzen von kristallisierenden, vorzugsweise paramagnetischen oder -diamagnetischen Gasen und Flüssigkeiten.
• Es sind Differenzdruckgeber bekannt, welche über Kapazitäts-, Induktions- und Widerstandsdifferenzen arbeiten. Bei diesen bekannten Druckgebern wird üblicherweise der ganze elastische Verformungsbereich des Deformationselementes ausgenützt.
• Dazu ist man gezwungen, da die bekannten Systeme nur eine geringe Empfindlichkeit aufweisen. Daraus ergeben sich jedoch oftmals in nachteiliger Weise Nichtlinearitäten der Frequenzcharakteristiken, beträchtliche Hysteresen , sowie eine unverhältnismäßig hohe .Temperaturabhängigkeit. Es wird deshalb in weiterhin nachteiliger Weise die Anwendung instabiler Verstärker mit großer Verstärkung benötigt.
• Diese Nachteile werden durch den erfindungsgemäßen Induktions-Differenzdruckgeber dadurch beseitigt, daß der statische Teil zwei kongruente, kontaktlos und symmetrisch zur Membrane angeordnete Ferritkerne umfaßt, und die Membrane ferromagnetisch ist und mit dem statischen Teil einen Magnet-kreis bildet.
• Die den statischen Teil des Magnetkreises bildenden Ferritkerne sind nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung innerhalb des aus Flanschen gebildeten Druckkörpers des Druckgebers fest eingekittet. Vorteilhafterweise sind die Ferritkerne Ferrit-Topfkerne.
• Durch die Verwendung der Ferritkerne im statischen Teil des Magnetkreises wird eine wesentlicheE,rhöhung der Empfindlich -keit des Druckgebers erreichte so daß es nicht mehr nötig ist, den ganzen elastischen Verformungsbereich der Membrane zu verwenden, wie dies bei den bekannten'Druckgebern der Fall ist.
• Außerdem ist es moglich, eine vielfache oberlastung des Druckgebers zuzulassen, ohne daß sich dadurch eine bleibende Deformation der Membrane ergibt, oder eine Vergrößerung der Hysteresis oder daß es zuLinearitätsstbrungen kommt; dies wird erreicht, ohne.daß die Anwendung spezieller Sicherheitsventile nötig wird.
• Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Differenzdruckgebers leigt darin, daß es nicht mehr notwendig ist, Verstärker mit.b,e'sonders großer VerstärkuNg zu benutzen. Es ist in manchen Fällen sogar möglich, ganz auf einen Verstärker zu versichten; z. B. dann, wenn in Meßzentralen empfindliche numerisiche Voltmeter vorgesehen sind, oder die Registrierung mittels empfindlicher Registriergeräte erfolgt.
• Ein weiterer Vorteil.der Erfindung zeigt sich in einer Verringerung der Temperaturabhängigkeit.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Hierbei zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt des Druckgebers und Fig. 2 ein Schema der elektrischen Schaltung der ganzen Meßanordnung.
• Der in Fig. 1 dargestellte Druckgeber 6 besteht aue einem durch Flansche 1 gebildeten Druckkörper. In den Flanschen 1 sind zueinander kongruente Ferrit-Topfkerne 3 mit Wicklungen 4 fest eingekittet. Zwischen die Flansche 1 ist die aus ferromagnetischem Material gefertigte Membrane 2 geschaltet, welche den Druckkörper in zwei gleiche Räume teilt.
• Die in Fig. 2 dargestellte Meßanordnung besteht aus einem, Oszillator 5, dem in Fig. 1 dargestellten Druckgeber 6, Abstimmkreisen 7, einem (nicht immer benötigten) Verstärker 8, einem phasenempfindlichen Demodulator 9, einem tiefpaßfilter 10 und dem Netzteil 11.
• Die Wicklung 4 der Fig. 1 bildet zusammen mit den Abstimmkreisen 7 eine durch den Oszillator 5 gespeiste Meßbrücke.
• Die Meßbrücke wird abgeglichen, wenn auf die Membrane 2 beiderseits der gleiche Druck einwirkt.
• Im Falle der Ungleichheit der auf die Membrane einwirkenden Drücke wird diese verformt, und es kommt zur Veränderung der magnetischen Widerstände der durch die Ferritkerne 3 und die Membrane 2 gebildeten Magnetkreise. Dadurch ergibt sich dann eine Änderung der Induktivitäten der beiden Wicklungen 4, derart, daß der Induktivitätsabfall in einer Wicklung dem Induktivitätsanstieg in der anderen Wicklung gleich ist. Es kommt damit zu einer Verstimmung der Meßbrücke. Die durch diese Verstimmung entstandene Spannung (am Nullzweig der Brücke) wird, ggfs. nach einer Verstärkung durch den Verstärker 8, an den phasenempfindlichen Demodulator 9 gelegt, an welchem andererseite direkt die Bezugsspannung vom Oszillator 5 anliegt. Die gleschgerichteteSpannuAg wird dann huber das Tiefpaßfilter 10 auf die Austrittsklemmen geleitet, Sie ist der Differenz der auf die Membran.2,wirkenden DrUcke direkt proportional.
• Der erfindungsgemäße Differenzdruckgeber ist besonders geeignet zur Messung von rasch oder besonders stark veränderlichen Drucken, und zwar auch dann, wenn die Druckrichtungen sich umkehren. Dies ist bei den meisten bekannten Druckgeberkonstruktionen nicht der Fall. Der Differenzdruckgeber ist inab.es. in Verbindung mit einer Blende, mit einem Pitotrohr und dergl. auch zur Druchfluß- $und Mengenmesssung geeignet.
• Er dient sowohl zur Durchführung von Messungen, als auch für die Automatisierung von Produktionsprozessen irfder Industrie.
• -Patentansprüche-

Claims (3)

1. .P a t e n t a n a » r, c h e 1) Induktions-Differenzdruckgeber mit einem statischen Teil und einer beweglichen Membrane, dadurch gekennzeichnet, daß der statische Teil zwei kongruente, kontaktlos und symmetrisch zur Membrane (2) angeordnete Perritkerne (3) umfaßt, und die Membrane (2) ferro-magnetisch ist und mit dem statischen Teil einen Magnetkreis bildet.
2. 2) Induktions-Differenzdruckgeber nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die den statischen Teil des Magnetkreises bildenden Ferritkerne (3) inne'rhalb des aus Flanschen (1) gebildeten Druckkörpers des Druckgebers (6) fest aingekittet sind.
3. 3) Induktions-Differenzdruckgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferritkerne (3.) Ferrit-Topfkerne sind.

   L e e r s e i t e