DE2217585C3 - Flüssigkeits- und Gasdruckgeber - Google Patents
Flüssigkeits- und GasdruckgeberInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeit?- und Gasdruckgeber mit einem ferromagnetischen Rohr und
einer elektromagnetischen Einrichtung, durch die das Rohr in Schwingungen versetzt wird, deren Frequenz
von dem innerhalb des Rohres herrschenden Druck abhängt und von einer Abfühlvorrichtung erfaßt wird
und somit als Kriterium für den Druck dient, wobei dieses Kriterium über eine elektrische Schaltung an
die elektromagnetische Einrichtung zurückgekoppelt wird.
Eine Vorrichtung zur Messung des Druckes eines gasförmigen oder flüssigen Mediums durch Ermittlung
der Änderung der mechanischen Schwingungsfrequenz eines hohlzylindrischen Schwingungskörpers
ist aus der CH-PS 453 745 bekannt. Dort besteht der hohlzylindrische Schwingungskörper aus einem Kapillarrohr
aus ferromagnetischem Material. Um das Kapillarrohr in Schwingungen zu versetzen, sind um
dieses Kapillarrohr eine Induktionsspule und eine Erregerspule gewickelt. Dabei wird durch die in der Induktionsspule
induzierte Spannung mittels der beiden genannten Spulen das Kapillarrohr in Schwingungen
versetzt, deren Frequenz zur Bestimmung des innerhalb des Kapillarrohres herrschenden Drucks verwendet
wird. Als Besonderheit ist hier noch zu erwähnen, daß die Schwingungen des Kapillarrohres nach
Art einer stehenden Welle verlaufen.
Die Nachteile dieser bekannten Anlage sind darin zu sehen, daß bei einer stehenden Welle die Druckverhältnisse
im Innern des Meßrohres (Kapillarrohr) sich mit dem Augenblickswert und der Amplitude der
Schwingung ändern. Zudem tritt bei einer stehenden Welle eine nichtlineare Abhängigkeit zwischen der
b0 Frequenz des Rohres und dem in dem Rohr herrschenden
Druck auf.
Darüber hinaus sind noch kapazitive Abstandsgeber zur Druckmessung aus dem Handbuch für elektrisches
Messen mechanischer Größen, von Rohrbach,
b5 Düsseldorf, 1967 und aus der US-PS 332753? bekannt.
Die kapazitiven Abstandsgeber sind dort jedoch nur hinsichtlich ihrer allgemeinen Eigenschaften
beschrieben oder in einer speziellen Anlage einge-
setzt, bei der ebenfalls ein Rohr in eine Schwingung
mit einer stehenden Welle versetzt wird (vgl. US-PS 3327533 Fig. 8).
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Flüssigkeitsund Gasdruckgeber anzugeben, bei dem unter Verwendung
eines Meßrohres das Meßergebnis nicht abhängig von der Frequenz des Meßrohres beeinträchtigt
wird und bei dem ein lineares Verhalten zwischen der Frequenz des Meßrohres und dem in dem Meßrohr
herrschenden Druck vorliegt.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Meßergebnis nicht durch die Veränderung einer
Hilfsgröße (Frequenz des Rohres) verfälscht wird und daß auf Grund der Linearität zwischen dem in dem
Rohr herrschenden Druck und der Frequenz in der Rohrwandung die Messung der Frequenz und somit
de* Druckes innerhalb des Rohres in besonders einfacher Weise durchgeführt werden kann.
Dieser Vorteil wird bei der Anlage nach der Erfindung dadurch erreicht, daß durch die Anordnung
mehrerer elektromagnetischer Elemente in Verbindung mit einer entsprechenden Anzahl diesen zugeordneten
kapazitiver Fühlelemente in der Wandung des Rohres eine wandernde Welle erzeugt wird. Durch
diese wandernde Welle wird der Volumeninhalt des Rohres nicht verändert.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den LJnteransprüchen
gekennzeichnet.
Ein Beispiel eines Flüssigkeits- und Gasdruckgebers gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch den Druckgeber und
Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild des Druckgebers.
Der dargestellte Druckgeber besteht aus einem Gehäuse 10 aus ferromagnetischem Material mit einem
scheibenförmigen Teil 11, an dessen einer Seite ein koaxialer Zapfen 12 vorsteht. Am Umfang des
scheibenförmigen Teils ist ein Ring 13 aus nichtmagnetjschem Material befestigt. Dieser Ring hat zwei
Aufgaben: Erstens trägt er eine Reihe von Permanentmagneten 14, die in axial verlaufenden Bohrungen
in einem ringförmigen Flansch an dem Ring 13 untergebracht sind und deren Polflächen an den gegenüberliegenden
Flächen des Flansches freiliegen. Die Nordpole aller Magnete befinden sich an dem
scheibenförmigen Teil 11 des Gehäuses.
Die andere Aufgabe des Ringes 13 besteht darin, ein Rohr 15 zu tragen, das aus einem nachgiebigen
ferromagnetischen Material oder einem nachgiebigen Material geformt und außen und innen mit ferromagnetischem
Material beschichtet ist. Der Ring 13 selbst enthält ein Ringteil 16, das durch einen dünnen,
biegsamen kegelstumpfförmigen Steg 17 abdichtend mit einem Ende des Rohres 15 verbunden ist. Die
Außenseite des Ringteils 16 ruht auf einem Dichtungsring 18, der von dem Ring 13 getragen wird und
gegen eine Schulter des Ringes 13 anstößt. Eine ringförmige Scheibenfeder 19, die an dem Gehäuse 10
anliegt, drückt einen Ring 20 gegen den Ringteil 16, wodurch der Ringteil 16 gehalten und das Rohr 15
durch eine Abschlußplatte 21 verschlossen wird, die durch einen weiteren dünnen, biegsamen, kegelstumpfförmigen
Steg22 mit de:m einen Ende des Rohres verbunden ist. Das Gehäuse 10 weist einen Flüssiekeits-
oder Gaseintrittskanal 23 auf, der mit dem Raum zwischen dem Gehäuse 10 und dem Rohr 15
in Verbindung steht. Ein weiterer Dichtungsring 24, der zwischen dem Gehäuse 10 und dem Ring 13 eingesetzt
ist, gewährleistet ienen dichten Abschluß dieses Raumes.
Ein Flansch an einem Ende einer Hülse 25 aus ferromagnetischem
Material liegt an der Seite des Flansches an dem Ring 13 an, die der an dem scheibenförmigen
Teil 11 aufliegenden Seite gegenüber liegt.
ίο Diese Hülse 25 trägt an ihren gegenüberliegenden
Enden einen äußeren Ständerring 26, der innen mit einer Reihe von Nuten versehen ist, deren Anzahl
gleich der Anzahl der Polflächen ist, die zur Außenfläche des Rohres 15 hin gerichtet sind. Am Ende des
Zapfens 12 ist ein innerer Ständerring 27 angeordnet, der eine gleiche Anzahl nach außen gerichteter Polflächen
aufweist, die sich in einer Fluchtlinie mit den jeweiligen Polflächen des äußeren Ständerrings 27
befinden.
Die Ständerringe sind mit Wicklungen versehen, so daß eine Anzahl elektromagnetischer Elemente gebildet
wird, die jeweils aus einer inneren und äußeren Polfläche bestehen. In dem dargestellten Beispiel sind
die Wicklungen von herkömmlicher 3-Phasen-4-Pol-Verteilung bei zwölf Ständernuten. Jede Phasenwicklung
besteht aus einem Draht, der aus einer Nut heraus und in eine Nut eingeführt ist, die von der ersten
Nut durch zwei zwischenliegende Nuten getrennt ist, der dann wieder aus einer Nut herausgeführt ist,
die ebenfalls durch zwei zwischenliegende Nuten getrennt ist, und so fort. Die anderen beiden Phasenwicklungen
sind durch die verbleibenden Nuten geführt. Wenn durch eine der drei Phasenwicklungen
Gleichstrom geleitet wird, so entstehen, wenn man
j5 den Einfluß der Permanentmagnete außer Betracht
läßt, an zwei gegenüberliegenden 90"-Bögen Südpole und an den restlichen beiden Böden Nordpole. Jede
Phasenwicklung des inneren Ständers ist mit einer entsprechenden Phasenwicklung des äußeren Ständers
derart in Reihe geschaltet, daß an der zugehörigen Polfläche des Außenringes ein Nordpol entsteht,
wenn an einer Polfläche des inneren Ständerringes ein Nordpol gebildet wird und umgekehrt (wobei wiederum
der Einfluß der Permanentmagnete außer Betracht gelassen wird).
Tatsächlich ist der von den Permanentmagneten erzeugte polarisierende Fluß größer als derjenige, der
bei der Anwendung von den Wicklungen hervorgerufen wird und radial zwischen den Ständern ausgerichtet.
Infolgedessen wird die Summierung der polarisierenden und elektromagnetischen Flüsse über einem
der obenerwähnten 90°-Bögen im Innern des Rohres verstärkt und außerhalb des Rohres vermindert, während
für die benachbarten Bögen das Umgekehrte gilt.
Dadurch wird längs des ersten Bogens eine nach innen gerichtete und längs der benachbarten Bögen eine
nach außen gerichtete mechanische Kraft auf das Rohr ausgeübt, und bei Speisung der drei Wicklungen mit
einem Dreiphasen-Drehstrom wird ein Umlauf dieses
to Kräftebildes erzielt.
Zur Feststellung der radialen Verdrängung von Teilen des Rohres 15 durch selektive Betätigung der
elektromagnetischen Elemente ist eine Anzahl kapazitiver Fühlelemente vorgesehen, die durch leitende
h5 Flächen an der Innenfläche einer isolierenden Manschette
29 gebildet werden. In dem beschriebenen Beispiel gibt es zwölf solcher Flächen.
In Fig. 2 sind die leitenden Flächen durch die rech-
ten Platten der Kondensatoren Cl bis C12 (um das Rohr fortlaufend numeriert) veranschaulicht, während
die gemeinsame linke Platte durch die Rohrwand selbst gebildet wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind
die einander diametral gegenüberliegenden Flächen > miteinander verbunden, so daß beim Schwingen des
Rohres in der gewünschten Weise die gegenüberliegenden Teile des Rohres gleiche radiale Verdrängungen
erfahren. Diese Flächenpaare sind über sechs Widerstände Rl bis R6 jeweils mit einer gemeinsamen iu
Leitung 30 verbunden, die über eine Zener-Diode ZDl zur Aufrechterhaltung eines konstanten Potentials
an der Leitung 30 mit einer Anschlußklemme 31 verbunden ist. Das Rohr 15 ist ebenfalls mit einer
Anschlußklemme 31 verbunden.
Wie man sieht, erscheinen die Flächen Cl bis C12 in Fig. 2 der Zeichnung nicht in numerischer Reihenfolge.
Der Grund dafür ist die Anordnung der Schaltung für einen Drei-Phasen-Ausgang.
Die Schaltung enthält einen Vorverstärker, der aus sechs n-p-n-Transistoren TlA, TlB, T2A, TlB,
T3A und TiB besteht, die paarweise angeordnet
sind. Die Emitter der Transistoren TlA und 71 ß sind durch ein Paar Widerstände RIO, RIl in Reihe geschaltet,
und die Verbindungsstelle dieser Wider- 2> stände ist über einen Widerstand Rl mit der Anschlußklemme
31 verbunden. Gleiche Anordnungen von Widerständen Ä8, R12. RIi sowie R9, R14 und
R15 sind für die anderen Transistorenpaare des Vorverstärkers
vorgesehen. Diese Verbindungsart dient jo zur Unterdrückung ebener Oberschwingungen des
aufgenommenen Signals. Die Basen der Transistoren sind jeweils mit den sechs Paaren der leitenden Flächen
verbunden, die die Kondensatoren Cl bis C12 bilden. Die Kollektoren aller sechs Transistoren sind j-,
mit der Anschlußklemme 32 verbunden. Die sechs Ausgänge des Vorverstärkers werden von Anschlüssen
der Emitter der sechs Transistoren TlA. TlB, TlA, TlB, T3A und 73ß abgenommen.
Die Anschlußklemme 32 ist mit der positiven Anschiüßklemme
33 einer Gleichstromquelle über einen n-p-n-Transistor TlS verbunden, dessen Basis über
einen Widerstand R61 mit dler Anschlußklemme 33 und durch eine Zener-Diode ZD2 mit der Anschlußklemme
31 verbunden ist. 4=,
Die Ausgangsleitungen des Vorverstärkers bilden die Eingangsleitungen für eine Hauptverstärkerstufe
und sind durch sechs Kondensatoren C16 bis C21 an die Basen von sechs n-p-n-Transistoren TWA, TlOB,
TIlA und 71IB angekuppelt, die paarweise angeordnet
sind. Die Emitter der Transistoren TlOA und TlOB sind miteinander und mit dem Kollektor eines
n-p-n-Transistors T4 verbunden. Der Emitter des Transistors 74 ist über einen Widerstand Ä17 mit der
Verbindungsstelle eines Potentiometers RVl und eines Widerstandes i?23 verbunden, die zwischen der
Anschlußklemme 31 und der Leitung 30 in Reihe geschaltet sind. Die Basis des Transistors DA ist über
einen Widerstand R18 mit der Leitung 30 und dem Kollektor eines n-p-n-Transistors T5 verbunden, des- &o
sen Emitter an die variable Seite des Potentiometers R Vl angeschlossen ist. Die Basis des Transistors T5
ist über einen Widerstand R29 mit der Leitung 30 verbunden. Eine Zener-Diode ZD3 verbindet die
Basis des Transistors 75 mit einem Anschluß eines f,5
Widerstandes Λ20 und eines Kondensators C13, die
parallel zu dem Widerstand R20 geschaltet sind, dessen anderer Anschluß mit der Anschlußklemme. 31
in Verbindung steht. Gleiche Schaltungen mit den Transistoren T6 bis T11, den Kondensatoren C14, C15,
den Zener-Dioden ZD4, ZDS und den Widerständen /?18, Λ19, «20, RIl, RIl, R3S, /?36, R42 und R43
sind für die beiden anderen Paare der Transistoren TIlA und 711 B sowie TIlA und 712B vorgesehen.
Der Widerstand R13 und das Potentiometer R Vl sind allen drei Schaltungen gemeinsam.
Die Basen der Transistoren TlOA und 710ßsind
über die Widerstände R26 und RIl mit einer Leitung
34 verbunden. Die Widerstände Λ33, Λ34 sowie R40
und R41 sind in gleicher Weise den Transistoren TIlA, TUB bzw. TUA, TUB, zugeordnet. Die
Kollektoren der Transistoren TlOA und 710 B sind über die Widerstände R14 und RlS mit der Leitung
34 verbunden. Die Widerstände Λ31, R31, «38 und
R39 dienen in gleicher Weise für die Transistoren TUA, TUB, TUA und 712ß. Die Leitung 34 ist
durch einen Widerstand R4S mit der Leitung 30 verbunden. Die Ausgänge des Hauptverstärkers werden
von den Kollektoren der Transistoren 710,4 bis 712 B über die Kondensatoren C22 bis C27 abgenommen.
Drei Widerstände /?30, Λ37 und Λ44 sind
mit den Anoden der Zener-Dioden ZD3, ZD4 bzw. ZDS verbunden und bilden eine Rückführung für den
Verstärker, wie nachstehend dargelegt wird.
Die Ausgangsleitungen des Hauptverstärkers bilden die Eingangsleitungen einer Steuerstufe mit sechs
n-p-n-Transistoren 713 bis 718, die paarweise angeordnet sind, und den Transformatoren ΑΊ, X2 und
X3, die jeweils den drei Paaren der Transistoren 713 und 714, 715 und 716 sowie 717 und 718 zugeordnet
sind. Die Basen der Transistoren 713 bis 717 sind mit den Kondensatoren C22 bis C27 verbunden
und auch über die Widerstände R49 bis R54 mit der Anschlußklemme 32. Die Kollektoren aller Transistoren
713 bis 718 sind mit der Anschlußklemme 32 verbunden. Die Emitter der Transistoren 713 und
714 sind mit den entgegengesetzten Enden der Primärwicklung des Transformators ΛΊ verbunden. Die
Emitter der Transistoren 715, 716, 717 und 718 sind in gleicher Weise den Primärwicklungen der
Transformatoren Xl und A"3 zugeordnet. Jede dieser Primärwicklungen hat eine mittlere Anzapfstelle, die
über die Widerstände /?46 bzw. /?47 bzw. Λ48 mit
der Anschlußklemme 31 verbunden ist.
Jeder Transformator hat eine erste, zweite und dritte Sekundärwicklung. Die ersten Sekundärwicklungen
der drei Transformatoren sind zu einem geschlossenen Kreis in Reihe geschaltet, um die Beseitigung
der verdreifachten Oberschwingungen des bei Anwendung der Schaltung erzeugten Oszillationssignals
zu unterstützen. Die zweite Sekundärwicklung eines jeden Transformators ist an einem Ende mit dei
Anode einer Diode Dl und die dritte Sekundärwicklung eines jeden Transformators ist an einem Ende
mit Kathode einer Diode Dl verbunden. Die Anode der Diode Dl ist mit der Anschlußklemme 32 und
die Kathode der Diode Dl ist mit der Anschlußklemme 31 verbunden. Außerdem verbinden ein parallelgeschalteter
Widerstand RSS und ein Kondensator C22 die Anode der Diode Dl mit der Kathode
der Diode Dl. Die anderen Enden der zweiten und
dritten Sekundärwicklungen bilden die Ausgangsleitungen der Steuerstufe.
Die Endstufe der Schaltung ist eine Leistungsstufe,
die drei p-n-p-Transistoren 719, 720 und 721 umfaßt, deren jeweilige Basen mit dem anderen Ende
der dritten Sekundärwicklung der Transformatoien
Λ'3, Xl und X2 verbunden sind. Ferner sind drei η
p-n-Transistoren 722, 7'23 und 724 vorhanden, deren
jeweilige Basen mit den anderen Enden der zweiten Sekundärwicklungen der Transformatoren X3,
X2 und ΑΊ verbunden sind. Die Kollektoren der Transistoren 719 und 722 sind mit einem Ende einer
Einphasenwicklung des inneren und äußeren Ständers verbunden, und die Transistoren 720, 723, 721 und
724 sind in gleicher Weise mit den anderen Phasenwicklungen verbunden. Die anderen Enden der drei
Phasenwicklungen sind miteinander und über den Kondensator C29 mit der Anchlußklemme 31 verbunden.
Die Widerstände RS6, RSl und RSS verbinden
die Emitter der Transistoren 719 bzw. 720 bzw. 721 mit der Anschlußklemme 32, und die Widerstände
RS9, R60 und i?61 verbinden die Emitter der Transistoren 722 bzw. 723 bzw. 724 mit der Anschlußklemme
31. Die obengenannten Rückführungsanschlüsse gehen von dem Emitter des Transistors
722 zu dem Widerstand /?44, von dem Emitter des Transistors 723 zu dem Widerstand Ä37 und von
dem Emitter des Transistors 724 zu dem Widerstand /?30.
Die Manschette 29 ist so auf der Hülse 25 angebracht, daß ein bekannter Phasenzusammenhang zwischen
den Änderungen der radialen Lage eines jeden Teils der Oberfläche des Rohres 15 und der resultierenden
Änderung der auf das Rohr durch die elektromagnetischen Elemente ausgeübten Kräfte besteht.
Daher muß jeder Pol der elektromagnetischen Elemente gegenüber den beiden kapazitiven Aufnahmeflächen
eier Manschette 29, mit denen er sich elektrisch in Phase befindet, um einen Winkel verschoben
sein. Der Winkel zwischen einer solchen Fläche und dem Pol kann zwischen 60° und 75° betragen, so daß
die Phase des von einer Aufnahmefläche aufgenommenen elektrischen Signals um 120° bis 150° gegenüber
dem dem nächsten benachbarten Pol der elektromagnetischen Elemente zugeführten elektrischen
Signal verschoben ist.
Durch diese Phasendifferenz wird in der Rohrwand eine wandernde Verdrängungswelle erzeugt. Bei einem
gegebenen Druck in dem Rohr tritt bei einer bestimmten Frequenz Resonanz des Systems ein. Diese
Frequenz ist durch die Gleichung gegeben:
η = α (ρ + b)
worin η die Frequenz, α und b Konstanten und ρ
der Druck in dem Rohr sind.
Die Änderung der Resonanzfrequenz ist durch die Spannungsbelastung des Rohres durch den Innendruck
bedingt.
Der Ausgang des Druckgebers ist daher eine veränderliche Frequenz, die in bekannter Weise in einen
Digital- oder Analogausgang umgewandelt werden kann. Beispielsweise kann der Ausgang durch Messung der Zeitspanne für die Zählung von — angenommen — 200 Impulsen gewonnen werden, die zur Speicherung durch einen Teil der Leistungsstufe hindurchgehen. Diese ihrerseits kann durch verschiedene
Hilfsmittel in ein analoges Spannungssignal umgesetzt werden.
Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß die Erfindung einen mechanisch einfachen Druckgeber ergibt, dessen
Ausgangsfrequenz durch ein einfaches Gesetz mit dem Druck verknüpft ist. Der Druckgeber kann über
der vollen Dekade eines Druckbereiches verwendet werden, da die Ausdehnung des Rohres durch Ausbauchen
vernachlässigbar gering ist. Alle Änderungen
κι der linearen Abmessungen und des Young-Moduls
(von denen die Frequenz abhängt) mit der Temperatur sind klein und werden automatisch kompensiert.
Das Rohr ist der einzige Bauteil, dessen Abmessungen kritisch sind und das hoch beansprucht wird. Das Rohr
ι - ist von einfacher geometrischer Form, und seine Herstellung
erfordert nur rundes Abdrehen. Härten und Anlassen des Rohres sind wegen der gleichbleibenden
Dicke der Rohrwand einfach.
Der im Innern des Rohres herrschende Druck hält die Rohrwand ständig unter Spannung. Mechanische
Anschläge zur Vermeidung einer Knickung sind daher nicht erforderlich. Das Rohr ist nur an einem Ende
eingespannt, so daß Montagespannungen, die mit der Temperatur schwanken können, vermieden werden.
2-j Die Konstruktion ist leicht und biegesteif und daher
im wesentlichen gegen die Einflüsse äußerer Beschleunigungen und Schwingungen unempfindlich.
Biegsame Membrane mit nicht sicher bekannter Fläche und Federkonstante, die dazu noch Dauerfestigkeitsprobleme
aufwerfen können, sind nicht vorhanden.
Der Rauminhalt des Rohres ändert sich nicht mit der Schwingungsamplitude. Die Füllung des Rohres
bleibt daher auf ein Minimum beschränkt, und die Notwendigkeit für mechanische Filter entfällt.
Die Verwendung eines Dreiphasen-Steuersystems gewährleistet eine maximale Belastbarkeit der benutzten
Materialmenge und in Verbindung mit dem Wanderwellensystem (im Gegensatz zu einem mit stehenden
Wellen arbeitenden System) eine gleichmäßige Verteilung der Temperatur und der Schwingungsspannungen,
wodurch eine hohe Dauerfestigkeit erzielt wird. Die beschriebene Anordnung zur Erzeugung
der Wanderwellen, d. h. der unveränderliche mechanische Vorlauf der Ständerpole in bezug auf die
Aufnahmeflächen, gewährleistet, daß die erforderliche Phasenbeziehung bei allen Frequenzen erhalten
wird. Eine elektronische Phasenverschiebungsanordnung ist nicht notwendig, und Änderungen in der Ver-Stärkung
der geschlossenen Schaltung werden daher vermieden. Das Rohr kann daher mit einer maximalen
Amplitude bei allen Frequenzen betrieben werden, so daß ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis erzielt
werden kann. Der Ausgang ist sinusförmig und daher sowohl für Zeiger-Frequenzmeßgeräte als auch zur
Einspeisung in Digitalrechner geeignet. Der Frequenzbereich kann leicht auf Werte oberhalb der normalen Netzfrequenzen einschließlich der herkömmlichen Flugzeug-Bordnetzfrequenzen eingestellt wer-
den.
Claims (9)
1. Flüssigkeits- und Gasdruckgeber mit einem ferromagnetische)! Rohr und einer elektromagnetischen
Einrichtung, durch die das Rohr in Schwingungen versetzt wird, deren Frequenz von
dem innerhalb des Rohres herrschenden Druck abhängt und von einer Abfüllvorrichtung erfaßt
wird und somit als Kriterium für den Druck dient, wobei dieses Kriterium über eine elektrische
Schaltung an die elektromagnetische Einrichtung zurückgekoppelt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß als elektromagnetische Einrichtung eine Anzahl elektromagnetischer Elemente (26, 27) um
das Rohr (15) angeordnet sind, die jeweils den benachbarten Rohrteil radial zu verdrängen suchen,
daß eine Anzahl kapazitiver Fühlelemente (C1 bis C12) um das Rohr (15) zur Feststellung
einer radialen Verdrängung des benachbarten Rohrteils so angeordnet ist, daß jedem elektromagnetischen
Element (26, 27) ein entsprechendes kapazitives Aufnahmeelement zugeordnet ist, die
unter einem solchen Winkel um die Achse des Rohres (15) angeordnet sind, daß ein dem elektromagnetischen
Element zugeführtes Signal in Phase mit dem elektrischen Signal ist, das von dem
Aufnahmeelement aufgenommen wird, und daß zwischen den kapazitiven Fühlelementen und den
elektromagnetischen Elementen eine elektrische Schaltung liegt, die auf die von den Fühlelementen
(C1 bis C12) aufgenommenen Signale anspricht
und in Reaktion darauf auf die elektromagnetischen Elemente derart einwirkt, daß ein umlaufendes
magnetisches Feld erzeugt wird, das mit einer der Resonanzfrequenz des Rohres entsprechenden
Frequenz umläuft.
2. Druckgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkclabstand zwischen
jedem elektromagnetischen Element und dem entsprechenden Aufnahmeelement zwischen 60°
und 75° beträgt.
3. Druckgeber nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen
Elemente aus polarisierenden Magneten (14) und Wicklungen bestehen, wobei das von
den Wicklungen erzeugte Magnetfeld immer schwächer als das von den polarisierenden Magneten
erzeugte Feld ist..
4. Druckgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die polarisierenden Magnete
(14) Permanentmagnete sind.
5. Druckgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen Elemente
einen inneren Ständer (27), der in dem Rohr angeordnet ist und zwölf nach außen gerichtete
Polflächen aufweist, einen äußeren Ständer (26), der außerhalb des Rohres montiert und mit
zwölf nach innen gerichteten Polflächen versehen ist, die jeweils den nach außen gerichteten Polflächen
benachbart sind, sowie Bauteile (10,11,12) aus ferromagnetischem Material umfassen, die die
Ständer tragen und durch die polarisierenden Magnete (14) getrennt sind.
6. Druckgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die polarisierenden Magnete
(14) in Bohrungen eines Ringes (13) aus nichtma gnetischem Material untergebracht sind, der zwischen
den Teilen aus ferromagnetischem Material angeordnet ist.
7. Druckgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil aus ferromagnetischem
Material ein Gehäuse (10) mit einem scheibenförmigen Teil (11), auf dem der Ring (13) befestigt
ist, einen Zapfen (12), auf dem der innere Ständer (27) befestigt ist, und eine Hülse (25) umfaßt, die
auf dem Ring (13) aufsitzt und den äußeren Ständer (26) trägt.
8. Druckgeber nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen
in einer 3-Phasen-4-Pol-Verteilung geschaltet sind, wobei jede Phasenwicklung des äußeren
Ständers (26) mit der entsprechenden Phasenwicklung des inneren Ständers (27) in Reihe geschaltet
ist,
9. Druckgeber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die diametral einander gegenüberliegenden
kapazitiven Fühlelemente parallel geschaltet sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |