DE2013460A1

DE2013460A1 - Tiefenmeßgerat in Membranbauart

Info

Publication number: DE2013460A1
Application number: DE19702013460
Authority: DE
Inventors: der Anmelder M ist
Original assignee: Alinan, Carlo, Turm (Italien)
Priority date: 1969-03-20
Filing date: 1970-03-20
Publication date: 1971-02-11
Also published as: GB1247127A; JPS499396B1; CH499092A; DE2013460C3; FR2039758A5; DE2013460B2; US3651693A; ES377752A1

Description

DR. CLISABETH 3UNO Dl. VOl₁KER VOSSIUS

D*.JOP.GEN SCHiRDEWAHN München, den 20. Kärz 1970 PATENTANWÄLTE

• München 23, CiSMenutt. W

Telefon: 349067

u.Z.: F 116 M + a (Dr.S/Ni)

Carlo ALINARI, Turin / Italien ·. *

"Tiefenmeßgerät in Membranbauart"

Priorität: 20. März 1969, Italien Anmelde-Nr. : 51062-A/69

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tiefenmeßgerät in Membranbauart, insbesondere zur Verwendung beim Tauchen.

Derartige Tiefenmeßgeräte sind unter der Bezeichnung Tiefenmanometer bekannt und weisen eine', elastisch defornierbare Metallmembran auf, die einen inneren Hohlraum des Instruments von dem Milieu der Umgebung trennt, während Druck gemessen ver-• den soll. Diese Membran ist kinematisch mit einer Verstärkungseinrichtung verbunden, welche die Deformation der Membran in die Verschiebung eines Index oder Zeigers übersetzen kann, der mit

00988.7/1273 - 2 -

mit einer
einer/Einteilung versehenen Skala zusammenarbeitet; ?»uf dieser Skala kann man unmittelbar in Metern den Tiefenwert nble3*»n, der proportional zu dem auf die Membran einwirkenden Druck ist.

Pur diesen Zweck verwendet man normalerweise sehr dünne

Membranen aus Metall-Legierungen, die als Punktion der Tiefe

solche Deformations-Diagramme zeigen, deren Porm genau linear iet.

Membranendieser Art haben jedoch den Nachteil, nur eine begrenzte mechanische Widerstandsfähigkeit zu besitzen, 30 daß sie sich nurflir einen relativ begrenzten TiefenwertebereIch .janwenden lassen; wenn man den Grenzwert über- ... _. schreitet, ruft der Umgebungsdruck plastische dauernde Deformationen der Membran hervor, welche das Meßgerät unbrauchbar machen.

Außerdem sind die vorgenannten Meßgeräte infolge ihrer Zerbrechlichkeit von komplexer Konstruktion und kostspielig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile durch Schaffung eines Tiefenmeßgeräts der genannten Gattung zu vermeiden, welches auch bei sehr großen Tiefen genügend Widerstandsfähigkeit zeigt, ohne Deformationen zu erleiden, und welches dann sogar auch noch eine präzise Tiefen-

- 3 009887/1273

2013A60

messung ermöglicht,

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Tiefenmeßgerät in Keabranbauart gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daS es einen Hauptkörper aufweist, welcher mechanische Verstärkungsmittel enthält, die die Deformationen einer Membran durch Verschiebung eines mit einer Einteilung versehenen Skala zusammenwirkenden Zeigers übersetzen können, daß¹ eine plane Hetallscheibe ale deformierbare elastische Membran vorgesehen ist, . die sich frei auf einem kreisförmigen Metallrand des Hauptkörpers abstützen kann, daß diese Anordnung innerhalb eines dichten Gehäuses mit einem transparenten Fenster und einer sehr deformierbaren Wand angeordnet 1st, und daß diese Wand in Berührung mit der Scheibe steht, um auf diese den Druck des sie umgebenden Mediums zu übertragen.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß das Meßgerät sehr solide, einfach und kostengünstig ist und eine sehr genaue Ablesung im Bereich geringerer Tiefen und eine sehr genaue Annäherung an den richtigen Wert im Bereich hoher Tiefen erlaubt.

^₁ Die Erfindung wird im folgenden anhand schematlscher Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert, an dem weitere Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung deutich werden. Es zeigen:

. - 4 -009887/127 3

Fig. 1 einen Axialschnitt eines Tiefenme2£er?itf>s r.n.ch der Erfindung;

Figo 2 einen Axialschnitt unter Auseinanderziehur.r der Teile; und

Fig. 3 ein Diagramm, welches die Deformation der elastischen Scheibe auf der X-Achse und die Tiefe auf der Y-Achue aufträgt.

Das TiefenmePgerät gemäß der Erfindung weist einen ntnrren Körper 1 auf, der von einem ringförmigen Element gebildet wird, welches an seinem einen Ende einen abgesetzton Sits: 2 darbietet. Auf diesem findet eine elastisch deformiorbnre Ketallscheibe 3 freie Abstützung, die vorzugsweise aus piner Federstahllamelle besteht.

Im Zentrum ist die Scheibe 3 mit einer Stange 4 verbunden, die zu einem an sich bekannten Mechanismus 5 führt, der innerhalb des starren Körpers 1 angeordnet ist und die Deformationen der Scheibe 3 übersetzen kann und dessen Aufgabe es ist, als elastische Membran zu dienen, die durch kreisförmige Verschiebung eines Zeigers 6 mit einer Skalenccheibe 7 zusammenwirkt, auf der die Werte der Tiefe als Funktion des jeweils zugehörigen Drucks angegeben sind.

.,.I C3887/1273

βΑΟ OBIGWAl.

201346Q

Die ganze beschriebene Anordnung ist in einer Aböichthülle eingeschlossen, die bei dem Ausführungsbeispiel durch einen Behälter 9 aus einer elastisch deform!erbaren Masse besteht, beispielsweise aus Kautschuk. Dieser Behälter 9 ist nit einer unteren Wand 8 versehen., die sehr flexibel ist und nit der Scheibe 3 zusammenwirken kann., um auf diese den jeweils herrschenden Druck des sie umgebenden Milieus bzw,. Druckmittels zu übertragen, Oben ist die vorgenannte Umhüllung durch einen transparenten Schirm 10 abgeschlossen, der abdichtend am Rand des Behälters befestigt ist«,

Allgemein ist der Behälter 9 mit Mitteln versehen, welche die Anbringung des Tiefenmeßgerätes am Handgelenk eines Benutzers ermöglichen»

Es versteht sich, daß je nach der speziellen Konstruktion des Meßgerätes die Umhüllung, der Hauptkörper 1 und die mechanische Vorrichtung 5 von verschiedener Bauart sein können.

Der hermetische Charakter der Abdichtung der Umhüllung verhindert jedes Eindringen von Wasser in das Innere des Meßgerätes, insbesondere am Ort der Anbringung des Abstützrandes der Seheibe 3, die, wie oben bereits angegeben wurde, sich lediglich einfach auf dem Rand 2 abstützt.

Die Scheibe verhält sich demnach wie eine Feder, die sich in das Innere des Gehäuses hinein einbiegen kann, wenn sie einer

0 0 9 8 8 7/1273 BAD ORlGINAt c

. - — D —

gleichförmigen Last infolge des äußeren Drucks ur.-;>-„■-·*".-η wird, der durch das Fluid, in welchem das Instrument < r..-·⁰-taucht ist, insbesondere V/asser, und durch die flex: rl-·» M-r.tran 8 der Umhüllung übertragen wird.

Das Innenvolucen des Gerätes muß natürlich so rov-hlt werden, daß es verhindert, daß die Deformationen der Scheibe T-den als Bezugsdruck dienenden Innendruck beeinflu2en.

Als besondere Sicherheitsmaßnahme kann min dan Innere des Gerätes luftleer machen, um auf diese Weise einer, inneren temperaturabhängigen Bezugsdruck des Gerätes zu vermeiden.

Die deformierbare Scheibe 3 besitzt eine sehr hohe mechanische Widerstandskraft, die es erlaubt, den Anwendungsbereich des Gerätes zu erhöhen und es dadurch zu ermöglichen, sehr hohe Druckwerte zu messen, ohne daß dadurch Änderungen der Empfindlichkeit des Gerätes oder der MeSgenauigkeit eintreten.

Die Anwendung einer Planscheibe als elastische Xe~bran vereinfacht beträchtlich die Herstellung und die Kontage des Instruments.

Wie in Pig» 3 dargestellt ist, zeigt das Deformationsdiagramm der elastischen Scheibe 3 einen parabolischen Zweig 11,

009887/1273

8AD ORIGINAL

an dem deutlich wird, daß die Deformationen (X-Achse) abnehmen, v/enn der Druck steigt (Y-Achse). D.as erlaubt eine sehr genaue Ablesung im Bereich der kleineren Drucke infolge der höheren Auflegung der Skala und eine inner noch völlig ausreichende Ab-"lesxinf ir. Bereich der hohen Drucke.

Ansprüche

■/ ί. ι

Claims

Ansprüche :

1.j Tiefenmeßgerät in Membranbauart, dadurch gekennzeichnet , daß es einen Hauptkörper (1) aufweist, welcher mechanische Verstärkungsmittel (5) enthält, die die Deformationen einer Membran durch Verschiebung eines Zeigers um-

mit
setzen können, der mit einer/gradueller Einteilung versehenen Skala zusammenwirkt, das eine plane Metallscheibe (3) als deformierbare elastische Membran vorgesehen ist, die sich frei auf einem kreisförmigen Metallrand (2) des Hauptkcrpers abstützen kann, daß diese Anordnung innerhalb eines dichten Gehäuses mit einem transparenten Fenster (10) und einer sehr deforir.ierbaren Wand (8) angeordnet ist, und daß diese Wand (8) in Berührung mit der Scheibe freisteht, um auf diese den Druck des sie umgebenden Fluids zu übertragen.

2. Tiefenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die flexible Scheibe (3) aus einer Folie aus Federstahl besteht.

3. Tiefenmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Innenvolumen (12) des Gerätes so gewählt ist, daß die Deformationen der Scheibe (3) im wesentlichen unabhängig von dem inneren Bezugsdruck sind.

4. Tiefenmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Innenraum (12) des Meßgerä-

CG9887/1273 - 9 -

BAD ORiGfNAL

tes lufleer gepumpt ist.

5. . Tiefenmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge k e η η ze i c,h η e t", daß eine solche Scheibe (3) gewählt ist, bei der die Deformationscharakteristlk-nicht-' linear, vorzugsweise parabolisch, von dem aufgebrachten Drück abhängt. - . · -

0.09887/1273

θ . Leerseite