DE19718454B4 - differential pressure gauge - Google Patents
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Abstract
Differenzdruckmessgerät (10) mit einer Sensoreinheit (34) zur Bestimmung des Differenzdruckes zwischen einer ersten Leitung (28, 36), die einen ersten Fluidanschluss (20) und die Sensoreinheit (34) miteinander verbindet, und einer zweiten Leitung (30, 38), die einen zweiten Fluidanschluss (22) und die Sensoreinheit (34) miteinander verbindet, einer Null-Punkt-Einstelleinrichtung (40) zur Justierung des Null-Punktes des Differenzdruckmessgerätes (10), einem die erste Leitung (28, 36) und die zweite Leitung (30, 38) verbindenden Bypass (12), einem Ventil (33), das auf der einen Seite zum Öffnen des Bypasses (12) und zum Schließen der Leitungen (28, 36; 30, 38) sowie auf der anderen Seite zum Schließen des Bypasses (12) und zum Öffnen der Leitungen (28, 36; 30, 38) ausgebildet ist, und einer Ausgabeeinheit (44), die den mittels der Sensoreinheit (34) gemessenen Differenzdruck über eine Kommunikationsverbindung (50) mit einer entfernten Überwachungs-/Messstation an diese sendet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagesensor (42) bestehend aus einer stationären Detektionseinheit (56) und einem mit...Differential pressure gauge (10) with a sensor unit (34) for determining the differential pressure between a first conduit (28, 36) having a first fluid port (20) and the sensor unit (34) interconnects, and a second Line (30, 38) having a second fluid port (22) and the Sensor unit (34) connects to each other, a zero-point setting device (40) for adjusting the zero point of the differential pressure measuring device (10), one the first line (28, 36) and the second line (30, 38) connecting bypass (12), a valve (33) on one side to open the bypass (12) and for closing the lines (28, 36; 30, 38) and on the other side to close the bypass (12) and to open the Lines (28, 36, 30, 38) is formed, and an output unit (44), which measures the differential pressure measured by the sensor unit (34) via a communication link (50) with a remote monitoring / measuring station sends to this, characterized in that a position sensor (42) consisting of a stationary Detection unit (56) and one with ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Differenzdruckmeßgerät gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.The The invention relates to a differential pressure measuring device according to the preamble of claim 1 specified type.
Derartige Differenzdruckmeßgeräte werden zur Durchflußmessung von Leitungen oder zur Füllstandsmessung von Behältern eingesetzt und sind beispielsweise von der Fa. Foxboro durch ihre Baureihe 863 DP bekannt.such Differential pressure gauges become Flow of lines or for level measurement of containers used and are, for example, by the company Foxboro by their Series 863 DP known.
Dieses Differenzdruckmeßgerät weist dabei neben einer Meßeinheit eine Anschlußeinheit auf, die einen mittels eines Ventils zuschaltbaren Bypass zwischen einer mit einem Hochdruckanschluß und einer mit einem Niederdruckanschluß verbundenen Leitung aufweist. Der Bypass wird in der Regel zur Null-Punkt-Einstellung des Differenzdruckmeßgerätes durch Betätigung des Ventils zugeschaltet bzw. geöffnet und zugleich die Leitung zum Hochdruck- und Niedriganschluß geschlossen. Für den Betriebsfall wird über das Ventil die Bypass-Leitung geschlossen und die Leitung zum Hochdruck- und Niedrigdruckanschluß geöffnet, um die Funktion des Differenzdruckmeßgerätes nicht zu beeinträchtigen. Hierfür ist es notwendig, die Stellung des Ventils und somit die öffnungs- und Schließstellung des Bypasses zu kontrollieren.This Differential pressure gauge has while next to a measuring unit a connection unit on, the one by means of a valve switchable bypass between one connected to a high pressure port and one connected to a low pressure port Line has. The bypass usually becomes the zero point setting of the differential pressure measuring device activity of the valve switched on or opened and at the same time closed the line to the high pressure and low connection. For the Operating case is over the valve closes the bypass line and the line to the high pressure and low pressure connection open to not to affect the function of the differential pressure gauge. Therefor it is necessary to determine the position of the valve and thus the opening and closed position of the bypass.
Eine solche Kontrolle wurde bisher durch eine Sichtprüfung vorort am Differenzdruckmeßgerät durchgeführt, die aber aufwendig und teuer ist.A Such control was previously carried out by a visual inspection on the spot on Differentialdruckmeßgerät, the but expensive and expensive.
Aus der WO 95/24625 ist eine Anschlußeinheit bekannt, bei der zwei Absperreinrichtungen und zwei Kanäle fehlbedienungssicher ausgeführt sind. Die Sicherheit bezieht sich dabei auf eine mögliche einseitige Überlastung des Differenzdruck-Meßumformers. Im Unterschied zum gattungsgemäßen Differenzdruckmeßgerät ist jedoch kein zur Nullpunkteinstellung mittels Absperrhahn verschließbarer Bypass vorgesehen.Out WO 95/24625 a connection unit is known in which two Shut-off devices and two channels are designed to prevent misuse. The Security refers to a possible one-sided overload of the differential pressure transmitter. In contrast to the generic Differenzdruckmeßgerät is however no bypass that can be closed for zero point adjustment by means of a shut-off valve intended.
Weiterhin werden insbesondere bei der Füllstandsmessung derzeit noch viele mechanische Differenzdruckmeßgeräte mit einer Anzeige unmittelbar am Meßgerät vorort verwendet. Ein solches Differenzdruckmeßgerät offenbaren beispielsweise die Datenblätter PM 07.05 und AM 09.11 der Fa. WIKA. Das dort offenbarte Druckmeßgerät (Typ 732.51) besitzt ein mechanisches Meßwerk und eine Vorortanzeige mittels Zeiger und Zifferblatt. Als Optionen sind eine Nullpunktkorrektureinrichtung und ein Druckausgleichsventil vorgesehen.Farther especially in level measurement currently many mechanical Differenzdruckmeßgeräte with a display directly on Instrument suburb used. Such a differential pressure gauge, for example, reveal the datasheets PM 07.05 and 09.11 from the company WIKA. The pressure gauge disclosed there (type 732.51) has a mechanical measuring mechanism and an on-site display by means of a pointer and dial. As options are a zero point corrector and a pressure balance valve intended.
Das zugeordnete Druckausgleichsventil (AM 09.11, Seite 3) kann als Einfach- oder Dreifach-Ventil ausgeführt sein. Die Betätigung der Ventile erfolgt dabei durch Drehen des Knebelgriffs des jeweiligen Spindelventils. Für ein Dreifach-Ventil bedeutet dies, daß unter Beachtung der Reihenfolge dreimal eine Spindel gedreht werden muß.The associated pressure compensation valve (AM 09.11, page 3) can be used as a single or triple valve executed be. The operation the valves take place by turning the toggle handle of the respective spindle valve. For a Triple valve means that, taking into account the order three times a spindle must be turned.
Zur Vereinfachung der Ventilbetätigung sind ebenfalls Einhebelventile bekannt, wie die Kopien der Datenblätter "Umschalthahn" der Armaturenfabrik F. Schneider oder "Niederdruck-Doppeldreiwegehahn" der Fa. Hartmann & Braun AG zeigen. Durch Drehen eines einzigen Hahnes können sowohl ein Bypass als auch zwei Absperrventile zum Medium geöffnet oder geschlossen werden.to Simplification of valve actuation are also known Einhebelventile, such as the copies of the data sheets "changeover valve" of the valve factory F. Schneider or "low pressure double three-valve" from Hartmann & Braun AG show. By turning a single tap, both a bypass and also two shut-off valves are opened or closed to the medium.
Der Wunsch nach Kosteneinsparungen und nach besserer Überwachung sowohl der Messgeräte als auch der zu über wachenden Medien führte verstärkt zu der Entwicklung neuer Geräte, die die Möglichkeit der Fernabfrage des durch das Differenzdruckmessgerät ermittelten Differenzdruckes, beispielsweise von einer vom überwachten Tank entfernten Fernüberwachungsstation, erlauben. Dies wird durch das eingangs genannte gattungsgemäße Differenzdruckmessgerät der Fa. Foxboro ermöglicht.Of the Desire for cost savings and better monitoring both the measuring devices as too over waking media led reinforced on the development of new devices, the opportunity the remote query of the determined by the differential pressure gauge Differential pressure, for example, from a remote from the monitored tank Remote monitoring station allow. This is due to the aforementioned generic differential pressure gauge of the Fa. Foxboro allows.
Aus der US-PS 3,596,680 ist ein Differenzdruckmessgerät mit einem Differenzdruckumformer und einem Ventilblock mit zwei Ventilen und einem Bypass offenbart. Der Differenzdruck wird über eine Signalleitung an ein Steuergerät weitergeleitet. Der Ventilblock weist zwei separat zu betätigende Ventile auf, die den Bypass zu- und abschalten.Out The US-PS 3,596,680 is a differential pressure gauge with a Differential pressure transmitter and a valve block with two valves and revealed a bypass. The differential pressure is connected via a signal line to control unit forwarded. The valve block has two separately operable Valves open, which turn the bypass on and off.
In vielen Einsatzbereichen der Differenzdruckmessgeräte ist es aus Sicherheitsgründen – wie beispielsweise in Krankenhäusern – oder aus betriebswirtschaftlichen Gründen notwendig, das in dem mit dem Differenzdruckmessgerät überwachten Tank befindliche Tankmedium rechtzeitig nachzubestellen, um jederzeit eine sichere Versorgung mit dem Tankmedium zu gewährleisten. In diesen Fällen ist die Fernabfrage des Füllstandes des überwachten Tanks oder zumindest des einem Minimalwert entsprechenden Grenzwertes des Füllstandes des Tanks notwendig.In It is used in many applications of differential pressure gauges for security reasons - such as in hospitals - or out business reasons necessary in the tank monitored by the differential pressure gauge re-order the tank medium in time, at any time to ensure a secure supply with the tank medium. In these cases is the remote query of the level of the monitored tank or at least the limit value corresponding to a minimum value the level necessary for the tank.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differenzdruckmessgerät gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass eine einfache Überwachung der Öffnungs- bzw. Schließstellung des Bypasses ermöglicht wird.Of the Invention is based on the object, a differential pressure measuring device according to the im Preamble of claim 1 specified type to develop such that easy monitoring the opening or closed position of the bypass allows becomes.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.These Task is achieved by the characterizing features of claim 1 solved in conjunction with its generic features.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar.The under claims represent advantageous embodiments of the invention.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch das Vorsehen eines die Stellung des Ventils erfassenden Lagesensors sowie einer mit dem Lagesensor verbundenen Ausgabeeinheit der Sensoreinheit des Differenzdruckmessgeräts eine Fernüberwachung der Öffnungs- bzw. Schließstellung des Bypasses auf einfache Weise ermöglicht wird. Eine Überprüfung vor Ort kann dadurch entfallen. Über die Ausgabeeinheit wird somit sowohl der Messwert der Sensoreinheit als auch die Stellung des Ventils ausgegeben/weitergeleitet.Of the Invention is based on the finding that by providing a position sensor of the valve detecting position sensor and a connected to the position sensor output unit of the sensor unit of the differential pressure gauge a remote monitoring the opening or closed position of the bypass is made possible in a simple manner. A review before Location can be omitted. about the output unit thus becomes both the measured value of the sensor unit as well as the position of the valve issued / forwarded.
Nach der Erfindung ist daher ein Lagesensor bestehend aus einer stationären Detektionseinheit und einem mit dem Ventil gekoppelten Auslöseelement vorgesehen, der die Stellung des Ventils und somit den Öffnungs- und Schließzustand des Bypasses sowie der Leitungen erfasst, wobei der Lagesensor mit der Ausgabeeinheit verbunden ist, so dass eine Fernabfrage der Stellung des Ventils ermöglicht wird. Zudem ist eine die Sensoreinheit und die Detektionseinheit umfassende Messeinheit sowie eine das Ventil mit dem Auslöseelement und den Bypass umfassende Anschlusseinheit vorgesehen, die zusammen das Differenzdruckmessgerät bilden. Die Messeinheit und die Anschlusseinheit sind dabei lösbar miteinander verbunden. Durch diesen modularen Aufbau wird die Austauschbarkeit für Wartungs- oder Reparaturaufgaben ermöglicht.To The invention is therefore a position sensor consisting of a stationary detection unit and one provided with the valve triggering element, which the Position of the valve and thus the opening and closing state of the bypass and the lines detected, the position sensor with the output unit is connected, so that a remote query of the position of the valve is enabled. In addition, one comprising the sensor unit and the detection unit Measuring unit and a valve comprising the trigger element and the bypass Connection unit provided, which together form the differential pressure gauge. The measuring unit and the connection unit are detachable with each other connected. This modular design makes the interchangeability for maintenance or repair tasks.
Dadurch dass die Messeinheit und die Anschlusseinheitlösbar miteinander verbunden sind, wird erreicht, dass auch vor Ort Austausch- oder Reparaturarbeiten einfach und schnell ausgeführt werden können.Thereby in that the measuring unit and the connection unit are detachably connected to one another are achieved, that also on site replacement or repair work easy and fast running can be.
Um die Einstellbarkeit des Ventils nicht zu beeinträchtigen, arbeitet der Lagesensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung berührungslos.Around the adjustability of the valve does not affect the position sensor works according to a embodiment the invention contactless.
Insbesondere ist das Auslöseelement mit einem Permanentmagneten versehen und die Detektionseinheit sendet in Abhängigkeit des Magnetfeldes des Permanentmagneten Signale an die Ausgabeeinheit. Hierfür weist die Detektionseinheit einen REED-Schalter auf.Especially is the trigger element provided with a permanent magnet and sends the detection unit dependent on the magnetic field of the permanent magnet signals to the output unit. Therefor the detection unit has a REED switch.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Detektionseinheit über einen Mikroprozessor mit der Ausgabeeinheit verbunden. Dies hat den Vorteil, dass die verschiedenen Signale der Detektionseinheit, der Sensoreinheit und der Nullpunkt-Einstelleinrichtung in ein facher Weise gemäß einem definierbaren Zusammenhang zu einem den Zustand des Differenzdruckmessgerätes charakterisierenden Signal verknüpft werden können.According to one another embodiment is the detection unit over a microprocessor connected to the output unit. this has the advantage that the various signals of the detection unit, the sensor unit and the zero point adjustment in a fold Way according to one definable relationship to a state characterizing the state of the differential pressure gauge Signal linked can be.
Die Ausgabeeinheit oder der Mikroprozessor erhält von der Detektionseinheit vorzugsweise ein die Ventilstellung repräsentierendes binäres Signal. Vorteilhaft kann das Signal damit direkt vom Prozessor weiterverarbeitet oder auch von der Ausgabeeinheit direkt an eine Fernüberwachungsstation übermittelt werden.The Output unit or the microprocessor receives from the detection unit preferably a binary signal representing the valve position. Advantageously, the signal can thus be further processed directly by the processor or also be transmitted from the output unit directly to a remote monitoring station.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Ventil über eine Ventilhandhabe betätigt, wobei insbesondere die Ventilhandhabe in der Stellung für Normalbetrieb mechanisch gesichert werden kann. Ein unbeabsichtigtes Verstellen der Ventilhandhabe und des damit gekoppelten Ventils wird dadurch verhindert.According to one embodiment The invention is the valve over actuated a valve handle, in particular, the valve handle in the position for normal operation can be mechanically secured. An unintentional adjustment the valve handle and the valve coupled thereto is characterized prevented.
Zudem kann die Ventilhandhabe in der Stellung für Normalbetrieb versiegelt/plombiert werden.moreover the valve handle can be sealed / sealed in the position for normal operation become.
Um einen hohen Wirkungsgrad des Lagesensors zu gewährleisten, ist das Auslöseelement sektorförmig ausgebildet und drehbar um eine Achse gelagert.Around To ensure a high efficiency of the position sensor, the trigger element is designed sector-shaped and rotatably supported about an axis.
Das Gehäuse der Messeinheit weist zudem eine an das Auslöseelement angepasste Ausnehmung auf. Permanentmagnet und Detektionseinheit können dadurch in nur geringem Abstand angeordnet werden.The casing the measuring unit also has a recess adapted to the triggering element on. Permanent magnet and detection unit can thereby in only a small Distance to be arranged.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer Ausführungsform im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigen:Further Advantages and features of the invention will become apparent from the description an embodiment in connection with the drawing. Show it:
Die
Anschlußeinheit
Eine
erste Leitung
Ein
mittels einer Ventilhandhabe
Die
erste genannte Ventilstellung bildet den Bypass-Betrieb und die zweite genannte Ventilstellung
den Normalbetrieb des Differenzdruckmeßgerätes
Ein
zusätzlich
in der Anschlußeinheit
Die
Meßeinheit
Eine
Leitung
Die
Meßeinheit
Der
Mikroprozessor
In
dem Gehäuse
Das
Auslöseelement
Durch
die Ausnehmung
Mit
Betätigung
der Ventilhandhabe
In
die Detektionseinheit
Als Übertragungsart
sind hierbei zwei verschiedene Modivorgesehen:
Im Anschluß an eine
Inbetriebnahme oder im Anschluß an
eine Null-Punkt-Einstellung erfolgt eine serielle Übertragung
einiger Initialisierungsdaten, wie z. B. Gerätenummer, Medium und auch Ventilposition, während im
Normalbetrieb ein bekanntes analoges Zweileitersignal zwischen 4
mA bis 20 mA übertragen wird,
das die geschlossene Ventilstellung kennzeichnet.There are two different modes of transmission:
Following commissioning or following a zero-point adjustment, a serial transfer of some initialization data, such as data, will occur. B. device number, medium and valve position, while in normal operation, a known analog two-wire signal between 4 mA to 20 mA is transmitted, which indicates the closed valve position.
Um
bei z. B. unerwünschtem öffnen des
Bypasses während
des Normalbetriebes ein Warnsignal anzuzeigen, wird ein analoges
Fehlersignal mit einem Ausgangsstrom kleiner 3,6 mA oder auch größer 22,8
mA ausgegeben. Die Anzeige eines derartigen Fehlers wird vom Mikroprozessor
Das
Umschalten des Ventils
Der
Permanentmagnet
Die Überprüfung des
Null-Punktes des Differenzdruckes – wie beispielsweise nach einer
Neubefüllung
des Tanks – wird
durch Drehen der Ventilhandhabe
Eine
alternative Ausführungsform
der Erfindung enthält
eine Detektionseinheit
In
einer anderen Ausführungsform
wird als Auslöseelement
Ebenso
ist in einer anderen Ausführung
vorgesehen, zwei derartige Mikroschalter einzusetzen, von denen
einer im Normalbetrieb und der andere im Bypassbetrieb von einer
mit der Ventilhandhabe
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist der Lagesensor
In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, die Ventilhandhabe
Die
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß nunmehr eine vollständige Fernüberwachung
eines Differenzdruckmeßgerätes
Ein Vorteil der Erfindung ist auch die Einfachheit des Aufbaus und die einfache Kommunikation mit der Überwachungs-/Meßstation. Die Übertragung der vom Mikroprozessor erkannten Daten kann entsprechend auch über einen rein digitalen Feldbus, einen dem Analogsignal überlagerte Frequenz, wie beim HART-Feld-Kommunikations-Protokoll oder eine andere analoge Codierung der Fehlermeldungen erfolgen.One Advantage of the invention is also the simplicity of the structure and the simple communication with the monitoring / measuring station. The transfer of detected by the microprocessor data can also be via a purely digital fieldbus, a frequency superimposed on the analogue signal, such as HART field communication protocol or other analog coding the error messages occur.
- 1010
- Differenzdruckmeßgerätdifferential pressure gauge
- 1212
- Bypass-Leitung Bypass line
- 1414
- Meßeinheitmeasuring unit
- 1616
- Schraubenscrew
- 1818
- Anschlußeinheitaccess unit
- 2020
- HochdruckanschlußHigh-pressure connection
- 2222
- NiederdruckanschlußLow pressure connection
- 2424
- Anschluß zur Meßeinheit (Hochdruck)Connection to the measuring unit (High pressure)
- 2626
- Anschluß zur Meßeinheit (Niederdruck)Connection to the measuring unit (Low pressure)
- 2828
-
Leitung
Anschluß
24 – Hochdruckanschluß20 Line connection24 - High pressure connection20 - 3030
-
Leitung
Anschluß
26 – Niederdruckanschluß22 Line connection26 - Low pressure connection22 - 3131
- Prüfanschlußtest connection
- 3232
- VentilhandhabeValve handle
- 3333
- VentilValve
- 3434
- Sensoreinheitsensor unit
- 3636
-
Leitung
Anschluß
24 – Sensoreinheit34 Line connection24 - Sensor unit34 - (Hochdruck)(High pressure)
- 3838
-
Leitung
Anschluß
26 – Sensoreinheit34 Line connection26 - Sensor unit34 - (Niederdruck)(Low pressure)
- 4040
- Null-Punkt-EinstelleinrichtungZero point setting
- 4242
- Lagesensorposition sensor
- 4444
- Ausgabeeinheitoutput unit
- 4646
- Mikroprozessormicroprocessor
- 4848
- Signalleitungensignal lines
- 5050
- Verbindungsleitungeninterconnectors
- 5252
- Gehäuse der MeßeinheitHousing of measuring unit
- 5353
- Ausnehmungrecess
- 5454
- Auslöseelementtriggering element
- 5656
- Detektionseinheitdetection unit
- 5858
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 6060
- Achseaxis
- 6262
- REED-SchalterREED switch
Claims (10)
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DE102006027507A1 (en) * | 2006-06-14 | 2007-12-20 | Testo Ag | Pressure gauge for air conditioning system, has push-button coupled with electrical switch of pneumatic switching device such that switch is closed with manual pressure by force on push-button and pneumatic switching device is switched |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2762909B1 (en) | 2000-01-14 |
DE19718454A1 (en) | 1998-11-12 |
FR2762909A1 (en) | 1998-11-06 |
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