DE2003644C - Vorrichtung zur Kompensation des Temperaturfehlers bei pneumatischen Meß werken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kompensation des Temperaturfehlers bei pneumatischen Meßwerken mit von einer Kraftwaage gesteuerten Düse-Prallplatte-System, im wesentlichen bestehend aus einem in den mechanischen Übertragungsweg eingeschalteten, umgebungstemperaturempfindlichen Übertragungsmittel.

Bei Meßwerken, die einen mechanischen Übertragungsweg aufweisen, insbesondere bei pneumatischen Meßwerken, tritt bei Änderung der Umgebungstemperatur auch eine Änderung der Kraftübertragungsverliältnisses auf, welche zu Meßfehlern führen kann.

Zur Vermeidung derartiger Fehler ist es bekannt, in den Übertragungsweg temperaturempfindliche Bimetallelemente einzuschalten, deren umgebungstemperaturbedingte Auslenkung zur Verstellung von Übertragungsgliedern im Sinne einer Kompensation des Temperaturfehlers angewendet ist (s. deutsche Auslegeschrift 1 214421 und deutsche Auslegeschrift 1234402).

In einer anderen bekannten Ausführungsform (deutsche Auslegeschrift 1 254 874) wird die Kraftwirkung des unverformbar gelagerten Bimetallelements zur Kompensation des auftretenden Temperaturfehlers verwendet.

Bimetallelemente gegebener materialmäßiger Zusammensetzung und Abmessung weisen eine Temperatur-Weg-Kennlinie auf, die nicht oder nur unter erheblichem mechanischem Aufwand veränderbar ist. Aus diesem Grund ist die Anwendung von Bimetallelementen als temperaturempfindliche Übertragungsmittel in Meßwerken mit mechanischem Übertragungsweg mit dem Nachteil verbunden, die Kompensation des Temperaturfehlers nur in e'nem relativ engen Bereich vornehmen zu können.

Soll ein Meßgerättyp unter stark unterschiedlichen Umgebungsbedingungen betrieben werden, so ist es erforderlich, eine Möglichkeit zur Anpassung der Temperaturkompensation in relativ weiten Grenzen vorzusehen.

Es besteht demgemäß die Aufgabe, eine möglichs! einfach aufgebaute und justierbare Vorrichtung zur Kompensation des Temperaturfehlers zu schaffen. die den genannten Forderungen entspricht.

Als Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art angesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Übertragungsmittel aus mindestens zwei Teilen besteht, wovon ein Teil aus Werkstoff mit großem Ausdehnungskoeffizienten, ein anderes Teil aus Werkstoff mit kleinem Ausdehnungskoeffizienten hergestellt ist, und daß das Verhältnis der wirksamen Längen der Teile mit Hilfe mechanischer Mittel einstellbar ist, derart, daß die umgebungstemperaturbedingte Änderung der Gesamtlänge des Übertragungsmittels den den Temperaturfehler verursachenden Längenänderungen der Glieder des Übertragungswegs uitgegenwirkt. Mit dieser Einstellmöglichkeit der dem Temperaturgang ausgesetzten wirksamen Länge des Übertragungsmittels läßt sich dessen Kennlinie auf einfache Weise in weiten Grenzen ändern.

Die Erfindung wird an Hand der F i g. 1 und 2 erläutert:

F i g. 1 zeigt schematisch ein pneumatisches Kompensationsmeßwerk, wie es auch in pneumatischen Reglern verwendet wird;

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Kompensation des Temperaturfehlers, beispielsweise bei einem pneumatischen Kompensationsmeßwerk nach Fig. 1.

Fig. 1: An dem Hebelarm 1 einer als zweiarmiger Hebel Hl mit dem Drehpunkt D1 ausgebildeten Kraftwaage greift die Mef.ikraft M an. Diese Kraftwaage ist ein Teil des mechanischen Übertragungssyslems, welches die Prallplatte 6 und mit dieser die Düse 5 eines pneumatischen Kompensationsmeßwerks steuert. Gemäß dem Kompensationsprinzip wirkt auf den Hebelarm 2 des Hebels HI die Kompcnsationskraft K, die beispielsweise mit Hilfe eines hier nicht gezeichneten Federbalgs inbekannterWei.se er/eimt wird Am Fnde des Hebelarms 2 des Hebels

H1 ist ein Übertragungsmittel 4 vorgesehen, das aus einem mit dem Hebelarm 2 fest verbundenen Stift besteht, auf dessen oberem Ende der einarmige Hebel Hl aufliegt und damit der Kratechluß hergestellt ist. Der einarmige Hebel Hl, der sich um den Drehpunkt D 2 dreht, trägt an seinem Ende die schon erwähnte Prallplatte 6, die mit der Düse 5 zusammenwirkt. Die Düse 5 wird über die Drossel Dr aus der Zuluftquelk; ZL gespeist und wirkt auf den pneumatischen Verstärker V, an dessen Ausgang in bekannter Weise das verstärkte Meßsignal M' abgenommen werden kann. Ändert sich nun die Umgebungstemperatur, so ergeben sich vor allem durch die unterschiedlichen Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten der einzelnen Materialien abweichende Cbjrtragungsverhältnisse. Das kraftschlüssige Übertragungsglied 4 ist deshalb aus Materialien mit verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hergestellt und ist so einstellbar, daß die Längenänderung des Übertragungsmittels 4 bewirkt, daß die ursprünglichen Kraftübertragungsverhältnisse erhalu:n bleiben.

Fig. 2: Ein Ausführungsbeispiel eines temperaturiibhängigen Übertragungsmittels 4 gemäß Fie. I ist Her im einzelnen dargestellt. Der Hebelarm2 des Hebels Hi trägt an seinem Ende eine senkrecht zur Hebellängsuchse gerichtete Bohrung, in die als ein !"eil des übertragungsniittels 4 eine Hülse 7 einschraubbar ist. Die Hülse 7 ist mit Außengewinde versehen und kann mit der Kontermutter 8 in jeder Stellung fixiert werden. In dem geschlossenen Boden 9 der Hülse 7 ist eine koaxiale Gewindebohrung 10 angebracht, durch die als anderes Teil des Übertragungsniittels ein Schraubenbolzen 11 einschraubbar ist; sein Durchmesser ist kleiner als der Innendurchmesser der Hülse 7. Füi die Herstellung der Hülse 7 wird vorteilhaft ein Material mit kleinem ίο Ausdehnungskoeffizienten, für den Schraubenbolzen

11 ein Material mit großem Ausdehnungskoeffizienten gewählt. Das aus der Hülse 7 herausragende Ende

12 des Schraubenbolzens 11 ist in Form einer Kugelkaiotte als Auflager für den Hebel Hl, der die Prall-

platte 6 trägt, ausgebildet. Der Schraubenbolzen 11 läßt sich ebenfalls in jeder Stellung mit Hilfe der Kontermutter 13 festlegen.

Je nach Bedarfsfall kann die Montage von Hülse 7 und Schraubenbolzen 11 so vorgenommen werden, daß sich ihre linearen thermischen Ausdehnungen addieren oder subtrahieren, außerdem bestehen viele Möglichkeiten der Materialkombination hinsichtlich des Ausdehnungskoeffizienten. Eine einfache Justier- und Einstellmöglichkeil, die bei allen derartigen

Geräten mit mechanischer Kraftübertragung besonders vorteilhaft ist, wird durch die leichte Verschiebbarkeit sowohl der Hülse 7 wie auch des Schraubenbolzens 11 gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kompensation des Temperaturfehlers bei pneumatischen Meßwerken mit einem von einer Kraftwaage gesteuerten Düse-Prallplatte-System, im wesentlichen bestehend aus einem in den mechanischen Übertragungsweg eingeschalteten umgebungstemperaturempfindlichen Übertragungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmittel (4) mindestens aus zwei Teilen besteht, wobei ein Teil aus einem Werkstoff mit großem Ausdehnungskoeffizienten, ein anderes Teil aus einem Werkstoff mit kleinem Ausdehnungskoeffizienten her- ¹S gestellt ist, und daß das Verhältnis der wirksamen Längen der Teile mit Hilfe einer mechanischen Einrichtung einstellbar ist, derart, daß die umgebungstemperaturbedingte Änderung der Gesamtlänge des Ubertragungsmittels (4) den den ^ao Tcwpcraturfchler verursachenden Längenänderungen der Glieder des Übertragungswegs entgegenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmittel (4) aus folgenden zwei Teilen besteht:

a) einer aus einem Werkstoff mit kleinem Ausdehnungskoeffizienten gefertigten Hülse (7) mit einem ein Ende abschließenden Boden (9), welche mit Außengewinde versehen in eine Bohrung am Ende des Waagebalkens (Hl) einschraubbar ist, wobei die Hülsenachse senkrecht zur Längsachse des Waagebalkens gerichtet ist;

b) einem Schraubenbolzen (Ii) aus einem Material mit großem Ausdehnungskoeffizienten, dessen Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülse (7) und der koaxial in den Boden (9) der Hülse (7) einschraub- und feststellbar ist und dessen aus der Hülse (7) ragendes Ende (12) als Auflager für einen Hebelarm des Übertragungsgestänges, insbesonder für den die Prallplatte (6) tragenden Hebel [Hl), ausgebildet ist.