DE19720577A1 - Differenzdruck-Meßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Differenzdruck-Meßgerät zur Ermittlung einer Druckdifferenz beispielsweise zwischen der Ein- und Auslaßseite eines Filters, der in einem Leitungssystem zur Förderung von Medien Verunreinigungen ausfiltert, um durch die ermittelte Druckdifferenz die Druckverluste zu kontrollieren und so einen Wartungshinweis für den Wechsel des Filters zu geben.

In einem Leitungssystem, daß zur Förderung von Medien dient, tritt immer wieder das Problem auf, daß die zu fördernden Medien verunreinigt sind. Diese Verunreinigungen sind an der Stelle, wo das Medium zum Einsatz kommt im allgemeinen unerwünscht.

Beispielsweise enthält in einem Druckluft-Leitungssystem die durch einen Kompressor verdichtete Luft nicht unerhebliche Anteile von Öldämpfen, Wasserdampf oder -tröpfchen und kleine Schwebstoffpartikel. Durch den Einsatz speziell für dieses Gebiet vorgesehener Filter kann die Druckluft von diesen Verunreinigungen befreit werden.

Da die Verunreinigungen im Laufe der Zeit den Filter belegen oder sogar verstopfen, wird der Druck durch einen solchen Filter verringert und es kommt gegenüber der Eintrittsseite des Filters zu einem Druckabfall auf der entsprechenden Austrittsseite. Dieser Druckabfall ist als Differenzdruck zwischen den beiden Filterseiten meßbar und umso größer, je stärker der Filter verschmutzt ist, so daß dieser Differenzdruck einen Hinweis zur Erneuerung des Filters gibt.

Um einen Anhaltspunkt über den Zustand des Filters zu bekommen, werden Differenzdruck-Meßgeräte verwendet, die den Differenzdruck erfassen und üblicherweise mit einem mechanischen Zeigerinstrument als Zahlenwert anzeigen. Derartige Differenzdruck-Meßgeräte sind auf dem Markt erhältlich.

Da die zahlenmäßige Angabe des Differenzdrucks für den Anwender der obengenannten Filteranlage keinen offensichtlichen Anhaltspunkt für den Wechsel des Filters gibt, werden die Zahlenskalen üblicherweise zwei- oder dreifarbig unterlegt. Je nachdem, in welchen farbigen Bereich der Zeiger des Differenzdruck-Meßgerätes steht, wird dem Anwender angezeigt, ob der Filter gewechselt werden muß oder nicht. Eine weitere Funktion haben diese Differenzdruck-Meßgeräte nicht.

Insbesondere muß bei einer Änderung des geförderten Mediums oder der Verwendung eines andersartigen Filters ein solches Druckmeßgerät gegen ein anderes ausgetauscht werden, um die farbigen Bereiche der Skala an die geänderte Situation anzupassen. So ist z. B. der Druckabfall nicht nur von der Belegung des Filters mit Verunreinigungen abhängig, sondern auch von der Viskosität des geförderten Mediums und der Durchflußmenge.

Da der Anwender grundsätzlich die gesamte Skala des Meßgerätes mit mehreren farbigen Unterlegungen im Blick hat, muß er sehr genau nachsehen und an das Gerät herantreten, um erkennen zu können, in welchem farbigen Bereich der Zeiger steht, zumal dieser sich üblicherweise nicht besonders hervorhebt.

Daher kann es passieren, daß durch Unachtsamkeit oder nachlässige Betrachtung des Differenzdruckgebers die Situation zum Wechsel des Filters nicht erkannt wird. Ein verschmutzter oder sogar verstopfter Filter verbleibt dann zu lange im Leitungssystem, beeinträchtigt die Förderung der Medien und kann sogar weitere nachfolgende Produktionsschritte, bei denen die geförderten Medien verwendet werden, beeinflussen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Differenzdruck-Meßgerät zu schaffen, das dem Anwender selbst bei flüchtigem Blick unmißverständlich den Status der Belegung des Filters mit Verunreinigungen anzeigt.

Die Lösung dieser Aufgabe erhält man durch ein Differenzdruck- Meßgerät nach Anspruch 1, bei dem mit mindestens drei Leuchtdioden der Status der Verschmutzung des Filters anzeigbar ist.

Ein derartiges erfindungsgemäßes Differenzdruck-Meßgerät wird über 2 Anschlüsse mit der Ein- und Auslaßseite eines Filters verbunden, um mit mindestens drei Leuchtdioden die Größe der Druckdifferenz und damit den Status der Filterbelegung anzuzeigen. Derartige erfindungsgemäße Differenzdruck-Meßgeräte sind sowohl in Druckluft- bzw. Druckgas- als auch Hydraulikleitungen einsetzbar.

Mit Piezo-Drucksensoren wird die Druckdifferenz ermittelt und in einen elektronischen Spannungspegel umgewandelt, der von einer elektronischen Schaltung ausgewertet wird, um dieses Signal über die Leuchtdioden zur Anzeige zu bringen.

Sehr vorteilhaft ist bei diesem Differenzdruck-Meßgerät, daß je nach Verschmutzungsgrad immer nur eine entsprechende Leuchtdiode leuchtet, wodurch eine Verwechselungsgefahr, bzw. eine Unterschätzung der Situation vermieden wird.

Bei der Verwendung von drei Leuchtdioden leuchtet die erste Leuchtdiode sodann nur, wenn sich die ermittelte Druckdifferenz in einem unteren Druckintervall befindet, die zweite Leuchtdiode leuchtet, wenn sich die Druckdifferenz in einem mittleren Intervall befindet und die dritte Diode leuchtet bei einer Druckdifferenz in einem oberen Intervall. Hierdurch ist es möglich, den gemessenen Druck in drei unterschiedlich bedeutsame Gefahrenbereiche einzuordnen. Mehr als drei Leuchtdioden werden verwendet, um den Druckbereich entsprechend feiner einzuteilen.

Als sehr vorteilhaft hat es sich erwiesen, drei Leuchtdioden in verschiedenen Farben, insbesondere in grün, gelb und rot auszuführen und den Verschmutzungsgrad des Filters somit in der Art eines Ampelsignales anzuzeigen, da die Bedeutung dieser Farben und die damit verbundenen Gefahren jedermann bekannt sind.

Daher kann selbst bei flüchtigem Blick jeder Anwender sofort und in richtiger Weise die gegebene Situation einschätzen.

Als sehr anwendungsfreundlich ist es zu beurteilen, daß die Druckintervalle, nach denen zwischen den einzelnen Leuchtdioden umgeschaltet wird, individuell einstellbar sind. Somit ist die Möglichkeit gegeben, den Drucksensor in einfacher Weise an eine sich ändernde Situation anzupassen, wie sie sich z. B. ergibt, wenn das geförderte Medium, die Durchflußmenge oder die Art des verwendeten Filters geändert wird. Hierdurch grenzt sich das erfindungsgemäße Differenzdruck-Meßgerät positiv von den bekannten Geräten ab.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Warnfunktion des Differenzdruck-Meßgeräts zusätzlich durch ein akustisches Signal unterstrichen, welches durch einen eingebauten Tonerzeuger im Gerät selbst erzeugt wird, so daß man selbst dann auf den bevorstehenden Filterwechsel aufmerksam wird, wenn man das Differenzdruck-Meßgerät nicht im Blick hat. Dieser Warnton wird erzeugt, wenn der Differenzdruck im oberen eingestellten Druckintervall liegt und damit gleichzeitig die letzte, insbesondere die dritte rote Leuchtdiode leuchtet.

Sollten die bisherigen optischen und akustischen Warnfunktionen des Meßgerätes als nicht ausreichend empfunden werden, so sind an ein in das Gerät eingebautes Relais weitere Verbraucher anschließbar. Dieses Relais wird geschaltet, wenn der Differenzdruck derart ansteigt, daß er im oberen eingestellten Intervall liegt. Die Schaltfunktion des Relais ist demnach eine weitere Zusatzfunktion zu den bisherigen optischen und akustischen Warnfunktionen.

Als Verbraucher an diesem Relais sind z. B. weitere wesentlich lautere Signalhörner, optische Blinksignale, elektrisch betätigte Absperrventile oder auch weitere Anzeigen anschließbar. Diese Verbraucher können z. B. auch in einem anderen Raum untergebracht werden, in dem sich eine Schaltzentrale befindet. Somit ist es unter anderem möglich die erfindungsmäßigen Differenzdruck-Meßgeräte zu überwachen, ohne sie direkt im Blick haben zu müssen, wie dies bei den bisherigen bekannten Geräten der Fall ist.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Differenzdruck­ meßgerät an ein Bus-System anschließbar. Hierdurch ist sogar eine computergestützte Kontrolle der Filter möglich und man kann z. B. abhängig von der Filterbelegung in einen Produktionsablauf automatisch eingreifen.

Da das Differenzdruck-Meßgerät mit einer geringen Gleichspannung von insbesondere 5 V arbeitet, ist es mit handelsüblichen Batterien versorgbar. Das Gerät kann auch extern mit einer dementsprechenden Spannungsquelle versorgt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der anhängenden Abbildung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Abbildung zeigt ein Differenzdruck-Meßgerät gemäß der Erfindung mit drei Leuchtdioden.

Das Differenzdruck-Meßgerät 1 wird über die beiden Anschlüsse 2 und 3 mit der Ein- und Auslaßseite eines Filters verbunden, der sich z. B. in einer Druckluft- oder Druckgasleitung befindet. Der Differenzdruck, die sich aufgrund einer Verschmutzung des Filters zwischen diesen beiden Anschlüssen 2 und 3 ergibt, wird intern im Gerät über Piezo-Drucksensoren elektronisch aufgenommen.

Bei dem dargestellten Differenzdruck-Meßgerät wird der Differenzdruck in drei verschiedene Druckintervalle unterteilt und über eine elektronische Schaltung mit den drei Leuchtdioden 4, 5 und 6 zur Anzeige gebracht. Diese drei Leuchtdioden sind in den Farben grün, gelb und rot ausgeführt, was der Abbildung nicht entnommen werden kann.

Durch die drei Leuchtdioden 4, 5 und 6 erzeugt das Differenz­ druck-Meßgerät somit ein deutlich sichtbares Ampelsignal, um den Benutzer auf einen bevorstehenden Wechsel des Filters aufmerksam zu machen.

Hierbei bedeutet das grüne Leuchtsignal der Leuchtdiode 4, daß der Filter keinerlei Verschmutzung zeigt und weiterhin verwendet werden kann. Das gelbe Leuchten der Leuchtdiode 5 signalisiert dem Benutzer einen bereits vorliegenden Druckabfall zwischen der Ein- und Auslaßseite des Filters, der sich durch eine vorhandene Verschmutzung des Filters ergibt.

Der Benutzer wird so auf den bevorstehenden Wechsel des Filters aufmerksam gemacht. Wenn die rote Leuchtdiode 6 warnend Signal gibt, ist der Filter stark verschmutzt, wodurch ein großer Differenzdruck hervorgerufen wird. In diesem Fall sollte der Filter gewechselt werden.

Wenn der Differenzdruck durch einen verschmutzten Filter so groß ist, daß die rote Leuchtdiode 6 aufleuchtet, so wird bei dieser Ausführungsform des Differenzdruck-Meßgerätes ein geräteinterner Tonerzeuger angesteuert, der in der Abb. 1 nicht dargestellt ist. Hierdurch wird zusätzlich zu dem optischen ein akustisches Warnsignal erzeugt, das den Benutzer auch dann erreicht, wenn er das Differenzdruck-Meßgerät nicht betrachtet.

Zusätzlich besitzt das Differenzdruck-Meßgerät zwei elektrische Klemmanschlüsse 7 und 8, die über ein in das Gerät eingebautes und in der Abb. 1 nicht dargestelltes Relais angesteuert werden, wenn der Differenzdruck zu groß wird. An diese Klemmanschlüsse 7 und 8 sind weitere Verbraucher, wie z. B. Signalhörner, optische Anzeigeelemente oder auch elektrische Absperrventile anschließbar. So kann also z. B. über das Gerät eine weitere Warnfunktion ausgelöst oder aber auch die Luft- oder Gaszufuhr in der Leitung durch ein Ventil automatisch abgeregelt werden.

Das Differenzdruck-Meßgerät ist batteriebetrieben, was der Abb. 1 nicht zu entnehmen ist, kann aber auch über eine entsprechende Spannungsquelle extern betrieben werden.

Optional ist es möglich, das Gerät mit einer Schnittstelle für Computer auszurüsten, um über ein Bus-System eine computerunterstützte Prozeßüberwachung zu erreichen.

Claims (12)

1. Differenzdruck-Meßgerät (1) zur Ermittlung einer Druckdifferenz zwischen der Ein- und Auslaßseite eines Filters, der in einem Leitungssystem zur Förderung von Medien Verunreinigungen ausfiltert, um durch die ermittelte Druckdifferenz die Filterverluste zu kontrollieren und so einen Wartungshinweis für den Wechsel des Filters zu geben, gekennzeichnet, durch mindestens drei Leuchtdioden (4, 5 und 6), durch die die Größe der Druckdifferenz und damit der Status der Filterbelegung anzeigbar ist.

2. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Ermittlung der Filterbelegung in Druckluftleitungen oder Druckgasleitungen einsetzbar ist.

3. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Ermittlung der Filterbelegung in Hydraulikleitungen einsetzbar ist.

4. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz über Piezo-Drucksensoren elektronisch aufgenommen, in einer elektronischen Schaltung ausgewertet und über die obengenannten Leuchtdioden (4, 5 und 6) angezeigt wird.

5. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß immer nur eine Leuchtdiode leuchtet.

6. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbelegung über drei Leuchtdioden (4, 5 und 6) in drei verschiedenen Farben, insbesondere grün, gelb und rot, anzeigbar ist.

7. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer ermittelten Druckdifferenz in einem unteren Druckintervall die erste Leuchtdiode (4) einen guten Filterzustand, in einem mittleren Druckintervall die zweite Leuchtdiode (5) einen leicht verschmutzten Zustand und in einem oberen Druckintervall die dritte Leuchtdiode (6) einen stark verschmutzten Zustand signalisiert.

8. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckintervalle, nach denen zwischen den einzelnen Leuchtdioden (4, 5 und 6) umgeschaltet wird, einstellbar sind.

9. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über einen eingebauten Tonerzeuger ein akustisches Warnsignal ertönt, wenn die Druckdifferenz im oberen Druckintervall liegt.

10. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Druckdifferenz im oberen Druckintervall ein eingebautes Relais geschaltet wird, über das weitere Verbraucher, insbesondere Signalhörner, elektrisch betätigte Absperrventile und akustische und/oder optische Anzeigen ansteuerbar sind.

11. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruck- Meßgerät (1) an Bus-Systeme anschließbar ist und so eine computergestützte Prozeßüberwachung ermöglicht.

12. Differenzdruck-Meßgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruck- Meßgerät (1) mit einer Gleichspannung kleiner als 30 V betreibbar ist.