DE202013003698U1

DE202013003698U1 - Pressure gauge with electromechanical control value display as well as integrated and external temperature determination

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Publication number: DE202013003698U1
Application number: DE201320003698
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2013-04-21
Publication date: 2013-07-25
Anticipated expiration: 2023-04-22

Abstract

Ein Manometer 01 z. B. mit Bourdonfeder 02 ist eine geschlossene Röhre mit ovalem Querschnitt, die halbmondförmig gebogen ist. Oder eine Rohrfeder mit den gleichen Messeigenschaften der durch einem Messwertaufnehmer/Zeigerwerk 03 gekoppelt ist, an dem wiederum ein Zeiger zur Anzeige befestigt ist, dadurch besonders gekennzeichnet, dass das der Zeiger 07 aus üblichen und gängigen Materialien besteht.A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross section, which is bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measurement properties is coupled by a transducer / pointer movement 03, to which in turn a pointer is attached for display, characterized in particular characterized in that the pointer 07 consists of conventional and common materials.

Description

Zusammenfassung:Summary:

Ein Manometer z. B. mit Bourdonfeder ist eine geschlossene Röhre mit ovalem Querschnitt, die halbmondförmig gebogen ist.A manometer z. B. with Bourdon spring is a closed tube with an oval cross-section, which is bent crescent-shaped.

Der einwirkende Druck biegt diese Form auf, da der Druck bestrebt ist, den Querschnitt der Röhre in Kreisform zu bringen.The applied pressure bends this shape as the pressure tends to circularize the cross section of the tube.

Die Größe dieser Bewegung wird durch einen Messwertaufnehmer in eine Drehbewegung umgesetzt, die den Zeiger dann bewegt und den Druckmesswert auf einer Skala anzeigt. Hinter der Skala befindet sich der Messwertaufnehmer der mit einer nach hinten verlängerter Zeigerwelle ausgestattet ist.The magnitude of this movement is translated by a transducer into a rotary motion, which then moves the pointer and displays the pressure reading on a scale. Behind the scale is the sensor which is equipped with a pointer shaft extended to the rear.

Das Ende der verlängerten Zeigerwelle ist kraftschlüssig mit ein dahinter befindlichen Potentiometer verbunden. Durch die Druckbeaufschlagung der Bourdonfeder wird die gewünschte Drehbewegung der Zeigerwelle erzeugt.The end of the extended pointer shaft is frictionally connected to a potentiometer located behind it. By applying pressure to the Bourdon spring, the desired rotational movement of the pointer shaft is generated.

Durch die Drehbewegung der Zeigerwelle wir der Potentiometer betätigt.The potentiometer is actuated by the rotary motion of the pointer shaft.

Die hierdurch erzeugten Zustandsgrößen werden sodann in das in einer im Gehäuse platzierte Elektronik weiterverarbeitet.The state variables generated thereby are then further processed into the electronics placed in the housing.

Hierbei wird die jeweilige Zustandsgröße ermittelt.In this case, the respective state variable is determined.

Des Weiteren wurde ein am Manometerträger eingesetzter Temperatursensor mit der Manometerelektronik verbunden, wobei die Temperaturwerte intern und extern angezeigt und weiter verarbeitet werden können.Furthermore, a temperature sensor used on the pressure transducer was connected to the pressure gauge electronics, whereby the temperature values can be displayed internally and externally and further processed.

Beschreibungdescription

Die Erfindung bezieht sich auf ein Manometer, dass verschiedene elektronische Messwertanzeigen zur Verfügung stellt.The invention relates to a manometer that provides various electronic readings.

Messungen von Drücken und Temperaturen der Medien sind in zahlreichen Bereichen unabdingbar. Da verschiedene Messwerte und Zustände wie z. B. in der Industrie zur Anlagentechnik unabdingbar sind, werden diese meist zur Weiterverarbeitung in Anlagen aus Steuerungszwecken oder Zustandsanzeigen benötigt. Die Umsetzung, mechanischen Bewegungen in Elektronischen Impulsen und gleichzeitiger Temperaturerfassung ist daher von hoher Technischer Bedeutung.Measurements of pressures and temperatures of the media are indispensable in many areas. Since different measured values and states such. B. are indispensable in the industry for systems engineering, they are usually required for further processing in plants for control purposes or status indicators. The implementation, mechanical movements in electronic pulses and simultaneous temperature detection is therefore of high technical importance.

Erfindungsgemäß hat das Manometer einen Zeiger der üblicherweise aus Kunststoff, Leichtmetalle oder Stahl besteht. Hinter der Anzeigeskala befindet sich der Messwertaufnehmer, der mit einer nach hinten verlängerten Zeigerwelle ausgestattet ist. Die wiederum ist mit einem handelsüblichen Potentiometer kraftschlüssig verbunden.According to the invention, the pressure gauge has a pointer which usually consists of plastic, light metals or steel. Behind the display scale is the sensor, which is equipped with a pointer shaft extended to the rear. Which in turn is non-positively connected with a commercially available potentiometer.

Durch die erzeugte Drehbewegung der Zeigerwelle wir der Potentiometer in seiner Stellgröße positiv oder negativ verändert.Due to the generated rotary motion of the pointer shaft, the potentiometer is positively or negatively changed in its manipulated variable.

Der Potentiometer wir von der Anlagenelektronik mit einer elektrischen Spannung versorgt. Die im Potentiometer ankommende Stromgröße (z. B. 0–10 V oder 4–20 mA) wird durch das erhöhen oder verringern der Stellgröße des Potentiometers die Stromstärke positiv oder negativ veränder. Um eine genaue Voltage (z. B. 0–10 V oder 4–20 mA) zu erreichen, sind auf der Platine Stromwiderstände platzier. Diese Widerstände sind auf die jeweiligen Bedürfnisse des zu Messenden Medium abzustimmen.The potentiometer is supplied by the system electronics with an electrical voltage. The current in the potentiometer (eg 0-10V or 4-20mA) will increase or decrease the current either positively or negatively by increasing or decreasing the manipulated variable of the potentiometer. In order to achieve an exact voltage (eg 0-10 V or 4-20 mA), current resistors are placed on the board. These resistances are to be matched to the particular needs of the medium to be measured.

Im Manometerkörper wurde ein Tauchrohr mit Gewinde eingebaut. Dieses Tauchrohr dient zur Aufnahme des Temperatursensors um unmittelbar die Temperatur vom zu messenden Medium zu erfassen. Alternativ kann auch ein Temperatursensor direkt auf dem Manometerkörper aufgebracht werden.In the manometer body, a dip tube with thread was installed. This dip tube is used to hold the temperature sensor to directly detect the temperature of the medium to be measured. Alternatively, a temperature sensor can be applied directly to the manometer body.

Der Temperatursensor ist mit der Elektronik des Manometers gekoppelt um die Temperaturwerte weiter zu verarbeiten und z. B. an einer LCD Displayanzeige oder für einer externen Systemsteuerung bereitstellen.The temperature sensor is coupled to the electronics of the manometer to further process the temperature values and z. B. on an LCD display or provide for an external system control.

1 Hier ist das Manometer beispielsweise als Bauart insgesamt dargestellt. Der Manometerkörper 01 ist mit der Bourdonfeder 02 als Druckelement fest verbunden. An die Bourdonfeder 02 ist das Zeigerwerk 03 als mechanische Mess-Einrichtung befestigt. Als optische Mess-Zeige wurde ein herkömmlicher Metallzeiger 07 eingesetzt. Durch die zu messenden Drücke beweg sich der Mess-Zeiger 07 über das Zifferblatt 19 gegen oder im Uhrzeigersinn je nach Druckbeaufschlagung. Alternativ zum Zeiger 07 und Zifferblatt 19 ist es auch möglich z. B. eine LCD Anzeige (hier nicht dargestellt) als Anzeige zu verwenden. 1 Here, the pressure gauge is shown as a whole as an example. The manometer body 01 is with the bourdon feather 02 firmly connected as a pressure element. To the Bourdon Feather 02 is the pointer work 03 attached as a mechanical measuring device. The optical measuring point was a conventional metal pointer 07 used. Due to the pressures to be measured, the measuring pointer moves 07 over the dial 19 counterclockwise or clockwise depending on the pressure applied. Alternative to the pointer 07 and dial 19 it is also possible for. B. an LCD display (not shown here) to use as a display.

2 Hinter dem Zifferblatt 19 befindet sich das Zeigerwerk 03 mit einer nach hinten verlängerten Zeigerwelle 09. Das Ende der verlängerten Zeigerwelle 09 ist kraftschlüssig mit dem Potentiometer 08, das auf einer dahinter befindlichen Platine 14 aufgebracht ist verbunden. Die Verbindung zwischen verlängerter Zeigerwelle 09 und Potentiometer 07 kann wahlweise mit geeigneten Mitnehmern, Einpressungen oder Verklebungen erfolgen. 2 Behind the dial 19 is the pointer work 03 with a backward extended pointer shaft 09 , The end of the extended pointer shaft 09 is non-positive with the potentiometer 08 , on a board behind it 14 applied is connected. The connection between extended pointer shaft 09 and potentiometers 07 can be done either with suitable drivers, press-fit or gluing.

3 Durch den einwirkenden Druck auf die Bourdonfeder 02 biegt sich diese auf. Durch das aufbiegen der Bourdonfeder 02 wird das Zeigerwerk 03 betätigt. Über das Zeigerwerk 03 wird die verlängerte Zeigerwelle 09 durch ein auf die Zeigerwelle 09 befestigtes Zahnrad in einer Drehbewegung umgewandelt. Das verlängerte Ende der Zeigerwelle 09 ist kraftschlüssig mit dem Potentiometer 08 verbunden. Durch die Drehbewegung der verlängerten Zeigerwelle 09 wird der Potentiometer 08 betätigt. 3 By the acting pressure on the Bourdon spring 02 this bends. By bending the Bourdon spring 02 becomes the pointer work 03 actuated. About the pointer work 03 becomes the extended pointer shaft 09 by one on the pointer shaft 09 converted fixed gear in a rotary motion. The extended end of the pointer shaft 09 is non-positive with the potentiometer 08 connected. By the rotation of the extended pointer shaft 09 becomes the potentiometer 08 actuated.

Der Potentiometer 08 wird durch die Anlagenelektronik 13 permanent mit Strom/Spannung beaufschlagt. Bei dieser Erfindung wurde ein linear verstellbarer Potentiometer 08 eingesetzt. Dieser linear verstellbare Potentiometer 08 hat den Vorteil, dass beim linearen Widerstandsverlauf der Widerstandswert über die Widerstandsstrecke immer um den gleichen Betrag zu oder ab nimmt. Hierdurch wird sichergestellt, dass durch eine positive oder negative Drehbewegung das mit Strom/Spannung beaufschlagte Potentiometer 08 die erwünschten Stromgrößen elektronisch erfasst werden können.The potentiometer 08 is through the plant electronics 13 permanently charged with current / voltage. In this invention, a linearly adjustable potentiometer 08 used. This linearly adjustable potentiometer 08 has the advantage that during the linear resistance curve, the resistance value across the resistance path always increases or decreases by the same amount. This ensures that a positive or negative rotary motion causes the current / voltage potentiometer 08 the desired current quantities can be detected electronically.

1, 2 und 3 Das Ziffernblatt 19 kann Wahlweise
als Manometer-Zifferblatt in Zahlen oder Farben (z. B. rot, gelb grün oder 0–10/0–100) gestaltet werden. Hierbei kommt es nicht auf einer Zahl oder Farbe drauf an, sonder auf das Medium oder Verwendung des Manometers. Es ist auch möglich, dass mit diesem Manometer aufgrund messbarer Druckunterschiede dieses als Verschmutzungsanzeige für Filter oder ähnliches verwendbar ist. Alternativ kann auch ein Temperatursensor direkt auf dem Manometerkörper aufgebracht werden. 1 . 2 and 3 The dial 19 Optionally
designed as a pressure gauge dial in numbers or colors (eg red, yellow green or 0-10 / 0-100). It does not depend on a number or color on it, but on the medium or use of the manometer. It is also possible that with this gauge due to measurable pressure differences, this can be used as a clogging indicator for filters or the like. Alternatively, a temperature sensor can be applied directly to the manometer body.

1 Im Manometerkörper 01 befindet sich üblicherweise eine Bohrung 05. Diese Bohrung 05 ist als Hohlraum im Manometerkörper 01 ausgebildet. 1 In the manometer body 01 there is usually a hole 05 , This hole 05 is as a cavity in the manometer body 01 educated.

Damit mit diesem Manometer zusätzliche InformationenSo with this gauge additional information

Bezüglich des zu messenden Medium bereitgestellt werden können, wurde im Manometerkörper 01 eine Bohrung hergestellt, um eine Tauchhülse 06 mit Gewinde bis zur inneren Bohrung 05 einzusetzen.With regard to the medium to be measured, was in Manometer body 01 a bore made to a dip tube 06 with thread to the inner bore 05 use.

1, 2 und 3. Die Tauchhülse 06 kann wahlweise eingeschraubt mit Dichtring oder Eingelötet werden. Entscheiden hierbei ist, dass die Befestigung so gewählt wird, dass es bei Maximaler Druckauslastung kein Medium (z. B. Flüssigkeiten oder Gasförmig) austreten kann. In der Tauchhülse 06 wird ein Temperatursensor oder Thermometer 12 eingearbeitet. Dieser Temperatursensor 12 kann z. B. eine NTC, Pt100, Pt 1000, Ni 1000 KTY Temperatursensor sein. Dieser Temperatursensor 12 kann in einer 2, 3 oder 4 Leitertechnik ausgeführt werden, und kann mit 12–30 V betrieben werden. 1 . 2 and 3 , The immersion sleeve 06 can optionally be screwed in with sealing ring or soldered. The decisive factor here is that the attachment is chosen such that no medium (eg liquids or gaseous) can escape at maximum pressure utilization. In the immersion sleeve 06 becomes a temperature sensor or thermometer 12 incorporated. This temperature sensor 12 can z. Example, an NTC, Pt100, Pt 1000, Ni 1000 KTY temperature sensor. This temperature sensor 12 can be implemented in a 2, 3 or 4 wire technique, and can be operated at 12-30V.

Die über den Temperatursensor 12 erhaltenen Werte werden sodann an die Anlagenelektronik 13 weitergeleitet, erfasst, ausgewertet und zur internen oder externen Temperaturerfassung bereitgestellt.The over the temperature sensor 12 The values obtained are then sent to the system electronics 13 forwarded, recorded, evaluated and provided for internal or external temperature detection.

2. Die Anlagenelektronik 13 besteht üblicherweise aus einem Programmierbaren PIC-Mikroprozessor auf einer Leiterplatine 14 installiert,
die sämtliche elektronischen Informationen auswertet und die einzelnen elektronischen Komponenten steuert. 2 , The system electronics 13 usually consists of a programmable PIC microprocessor on a printed circuit board 14 Installed,
which evaluates all electronic information and controls the individual electronic components.

3 Die einzelnen Informationen werden sodann über ein z. B. Breitbandkabel 16 an die Externe Schnittstelle 18 weitergeleitet. Die externe Übertragung
kann wahlweise über Stecker-Verbindungen 17, USB Verbindungen, W-Lan oder Bluetooth oder sonstige nicht genannten Verbindungen erfolgen. 3 The individual information is then a z. B. Broadband cable 16 to the external interface 18 forwarded. The external transmission
can optionally via plug connections 17 , USB connections, W-Lan or Bluetooth or other connections not mentioned.

Claims

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 consists of conventional and common materials.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 made of conventional and common materials is characterized in particular that according to claim 1, behind the dial 19 the pointer work 09 with the pointer shaft extended to the rear 09 is integrated.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 made of conventional and common materials is characterized in particular, according to claim 1 and 2, that the end of the extended pointer shaft 09 with the potentiometer 08 frictionally connected by the rotation of the pointer shaft 09 the potentiometer 08 its direction of rotation in dependence on the pointer shaft 09 changed.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 made of conventional and common materials is characterized in particular that according to claim 1-3 of the potentiometer 08 via the system electronics 13 is operated and thereby ensures that by a positive or negative rotation of the energized with power / voltage potentiometer 08 the desired current quantities can be detected electronically.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 made of conventional and common materials is characterized in particular the manometer housing 04 can be made of plastic, steel, stainless steel or materials not mentioned. The housing can be defined in any size and shape and is not subject to size-dependent format.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 made of conventional and common materials is characterized in particular that according to claim 1, a manometer in the body 01 built-in dip tube 06 that up to the cavity hole 05 was installed.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 characterized by customary and common materials is characterized in that according to claim 1 and 7, a temperature sensor 12 in the dip tube 06 is used for temperature detection.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 made of conventional and common materials is characterized in particular that according to claim 1 to 8, a temperature sensor 12 directly on the manometer body 01 can be attached.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 made of conventional and common materials is characterized in particular that according to claim 1 to 9 a system electronics 13 consisting of a programmable PIC microprocessor 13 on a printed circuit board 14 exists as under item 13 2 described consist of different interfaces.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 made of conventional and common materials is characterized in that according to claim 1, that dial 19 can be designed with numbers or different colors to represent a trade show feature. The values displayed here can be displayed in bar, psi or any other known measured value.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the the pointer 07 characterized by customary and common materials is characterized in that according to claim 1, the display of the individual processes (pressure and temperature) can be displayed with one or more LCD displays.

A manometer 01 z. B. with Bourdon spring 02 is a closed tube with an oval cross-section bent in a crescent shape. Or a Bourdon tube with the same measuring characteristics as that of a sensor / pointer 03 is coupled to which in turn a pointer is attached to the display, characterized in that the pointer 07 made of conventional and common materials is characterized in particular characterized in that according to claim 1, the display of the individual processes (pressure and temperature) can also be combined. For example, manual dial 19 with integrated LCD temperature display.