DE2306134A1

DE2306134A1 - Ueberwachungsgeraet fuer die durchflussanzeige

Info

Publication number: DE2306134A1
Application number: DE2306134A
Authority: DE
Inventors: Bjoern Anders Thorbard; Hugo Adiel Thorbard
Original assignee: ELEKTRISKA ELETTA AB
Current assignee: ELEKTRISKA ELETTA AB
Priority date: 1972-02-11
Filing date: 1973-02-08
Publication date: 1973-08-16
Also published as: IT977282B; SE371017B; FR2171376B1; FR2171376A1; JPS4948350A; US3846774A; DE2306134C2; GB1401156A; ES411509A1

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING.VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR-ING. TH. MEYER DR, FUES DIPL-CHEM. ALHIC VON KREJSLER DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH DIFL-ING. SELTING

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS 230Β13Λ

7. Febr. 1975

Elektriska AB Eletta,

Mälarvägen j5, S-l4l 71 Huddinge/Schweden

Überwachungsgerät für die Durchflußanzeige

Die Erfindung betrifft ein Überwachungsgerät für den Durchfluß und den Differenzdruck bei einem strömenden Fluid, mit einem Durchflußkanal und einer signalerzeugenden Anzeigevorrichtung, welehe ein durch das in dem Durchflußkanal strömende Fluid bewegbares Element enthält.

Die Mehrzahl der herkömmlichen Durchfluß- und Differenzdruck-Überwachungsgeräte arbeitet mit einem in einem Durchflußkanal bewegbaren Element, das durch den Durchfluß eines Fluids durch den Kanal verschoben wird und dessen Verschiebebewegung in einer außerhalb des Kanales angeordneten Signalvorrichtung in ein Signal umgesetzt wird. Zu diesem Zweck kann eine der den Kanal bildenden Wände mit einem Durchlaß versehen sein. Dieser Typ von Überwachungsgeräten hat zahlreiche Kackteile. Beispielsweise ergibt sich dadurch, daß die ge-

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schilderte Bewegung mechanisch übertragen wird, eine hohe Reibung und damit eine geringere Verstellung bei kleinen Änderungen des Pluidfluss.es. DarUberhinaus ist es schwierig, zufriedenstellende Dichtungen zu, erhalten., die den hohen Drücken standhalten, verschleißunempfindlich sind,und die gegenüber dem Durchlaß nur einen geringen Grad von Reibung bieten. Die Herstellung und Wartung solcher bekannter Vorrichtungen ist" dadurch kompliziert und teuer, daß die bex^egbaren Elemente normalerweise leicht zerstört werden, und daß sie eine besondere Konstruktion haben müssen.

Andere bekannte Durchfluß- und Differenzdruck-Überwachungsgeräte arbeiten mit magnetischer Übertragung, d.h. ein von dem Fluidstrom betätigter Magnet wird so angeordnet, daß er seinerseits ein Relais ο„dgl., das_ außerhalb des Fluiddurchganges angeordnet ist, bdätigt. Unter anderem haben derartige Geräte den Nachteil, daß der Magnet magnetische Partikel anzieht, die den Betrieb des Gerätes ungünstig beeinflussen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nächteile zu vermeiden und ein Durchfluß- und Differendruck-Überwachungsgerät zu schaffen, das .außerordentlich empfindlich ist und zuverlässig arbeitet, andererseits aber eine einfache Konstruktion hat und dabei billig in Herstellung und Wartung ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgesehlagen, daß an dem bewegbaren Element ein Metallteil angebracht ist, daß außerhalb des Kanales ein Umsetzer vorgesehen ist,mit einem durch das Metallteil bei einer

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bestimmten Position des bewegbaren Elementes betätigbaren Oszillator, der von einem Zustand in einen anderen umsnhaltet, vorzugsweise von einem Schwingzustanö in einen nicht schwingenden Zustand oder umgekehrt, wobei durch die Betätigung des Oszillators durch das Metallteil ein Signal erzeugt wird und das umschalten von einem Zustand in einen'anderen durch Erzeugung von Streuströmen in dem Metallteil erfolgt, und daß derjenige Teil der Begrenzungswand des Durchflußkanales, der zwischen dem bewegbaren Element und dem induktiven Umsetzer liegt, ein elektrisch isolierendes Material enthält.

Ein Durchfluß- und Differenzdruck-Überwachungsgerät dieser Konstruktion benötigt keine Stopfbuchsen und andere Arten von Dichtungen in den Kanalwänden, Dies ermöglicht u.a. seine Verwendung bei hohen Drücken, ohne daß Beschädigungen entstehen. Der Verzicht auf mechanische Transmissionen erhöht die Genauigkeit und Empfindlichkeit des Gerätes, während die Anbringung des induktiven Umsetzers außerhalb des Kanal es das Überwachungsgerät auch vom Standpunkt der personellen Sicherheit (Explosionsgefahr usw.) sicher macht. Bei einem nach der Erfindung konstruierten Überwachungsgerät ist es darUberhinaus einfach, den induktiven Umsetzer auszubauen oder auszuwechseln, ohne daß das Fluidkanalsystem in anderer Hinsicht beeinflußt würde.

Der induktive Umsetzer, der in dem erfindungsgemäßen Überwachungsgerät eingesetzt wird, sollte ein kontaktloser Schalter sein, mit einem Oszillator, wahlweise zusammen mit einem Thyristor. Ein derartiger Umsetzer wird von einem elektrisch leitfähigen, vorzugsweise

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metallischem Körper., (dem Metallteil), in der'Weise betätigt, daß der Schwingkreis des Oszillators zu schwingen aufhört, wenn das Metallteil in die Nähe der Schwingkreisspule, oder, sofern vorhanden, deren Kern, kommt. Wenn der Oszillator zu schwingen aufhört, wird die Ausgangsschaltung des Umsetzers leitend, so daß sie beispielsweise wie ein Kontakt wirkt, der geschlossen ist, wenn das Metal !teil- in die Nähe des Schwingkreises kommt und diesen belastet.

Die Verwendung eines derartigen induktiven Umsetzers mit Oszillator in Verbindung mit einem Strömungs- und Differenzdruck-Überwachungsgerät bietet erhebliche Vorteile, die gar nicht alle sofort erkannt werden können.■ Ein voll-gekapselter wasserdichter Umsetzer der erwähnten Konstruktion ist billig, hat geringe Abmessungen und kann direkt an ein Wechselstrom-Versorgungsnetzwerk, eine andere Versorgung oder an eine Batterie von beispielsweise 40 Volt angeschlossen werden. Ein Betätigungskraft ist nicht notwendig,und der Ausgangskreis läßt hohe Belastungen zu und kann eine relativ hohe Leistung von 10, 20 oder sogar 100'Watt, sogar bei einem Umsetzer schalten. Der Leistungsverbrauch und damit die erzeugte Wärme ist sehr gering und liegt in der Größenordnung von einigen Zehntel Watt. Der Umsetzer kann so eingestellt werden, daß er zuverlässig arbeitet., sogar bei relativ großen Entfernungen von 10 mm oder mehr zwischen dem Metallkörper und dem Umsetzer, Die mechanische Kopplungshysterese ist gering (stets geringer als 1 mm), und es werden nur ganz geringe Bewegungen des Metallteiles, (einige Zehntel mm ) benötigt, um den Umsetzer zu betätigen. Der Umsetzer ist gas- und wasserdicht und

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in hohem Maße gegen Druck, Vibrationen und Stöße gesichert. Darüberhinaus kann der Umsetzer durch das Metal!teil durch ein Isoliermaterial hindurch betätigt werden, das viele Millimeter stark ist, und selbst einige Zentimeter stark sein kann. Dadurch kann man eine zuverlässige., druckdichte Trennwand zwischen Umsetzer und Metallkörper einsetzen und das Metallteil in einer Flüssigkeit oder einem Gas unter

7 2 hohem Druck (sogar mehr als einige 10 N/m ) halten, während der Umsetzer in der Umgebungsluft angeordnet ist. Der Metal!körner kann aus nicht-korrodierendem Material bestehen und so konstruiert sein, daß Partikel oder Schmutz nicht durch magnetische oder andere Kräfte von ihm angezogen werden, indem der Körper beispielsweise aus einer Platte aus ooliertem Edelstahl hergestellt wird, die wahlweise mit abgerundeten Ecken versehen ist.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Umsetzers, der sich insbesondere für extreme Wert eignet, ist einfacher, billiger und zuverlässiger als bisher möglich war. Das Überwachungsgerät kann einfach konstruiert werden, ohne daß spezielle Maßnahmen getroffen werden müßten, für Gas- oder Flüssigkeitsdrücke von 6x10 bis 8x10 N/m und zur Erzeugung des Signales,· wenn der

Differenzdruck in der Größenordnung von 5000 N/m" oder weniger liegt»

Bei einer bevorzugten Ausführungen form der Erfindung kann die Konstruktion von Metall teil und induktivem Umsetzer so vorgenommen sein, daß diese Teile auf unterschiedliche vorbestimmbare Positionen zueinander ein-

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stellbar sind, wodurch der induktive Umsetzer Signale bei gewünschten, einstellbaren Vierten des Durchflusses in dem Kanal erzeugt. Auf diese Weise können in dem gleichen Durchfluß- und Differenzdruck-Überwachungsgerät mehrere unterschiedliche Durchflußniveaus überwacht werden. Macht man den induktiven Umsetzer lär.gsverschiebbar, dann ist es nicht notwendig, zum Einstellen des Umsetzers in das Fluidflußsystem einzugreifen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist mit einem bewegbaren Element ausgestattet, das die Form eines Ventilkörpers hat, der von dem Fluidfluß gegen die Wirkung einer Feder verschoben werden kann«, Dabei kann der Ventilkörper so ausgebildet sein, daß er im wesentlichen axial in dem Durchflußkanal verschiebbar ist. In diesem Fall ist in dem Durchflußkanal eine Führung für den Ventilkörper vorgesehen. Alternativ kann der Ventilkörper in einem Zweigkanal untergebracht sein, der unter einem Winkel zu dem Durchflußkanal verläuft. Das abgelegene Ende des Zweigkanal es wird von dem schon erwähnten elektrisch isolierenden Material gebildet, und der Ventilkörper kann sich praktisch vollständig in den Zweigkanal zurückziehen und wird von diesem geführt. Durch geeignete Dimensionierung des Ventilkörpers und der Feder ist es möglich, auf einfache Weise Durchfluß- und Differenzdruck-Überwachungsgeräte zu schaffen, die in einer großen Zahl von Anwendungsbereichen eingesetzt werden können, ohne daß es nötig ist, die induktiven Umsetzer zu verändern.

Um ein beträchtliches Anwachsen des Flusses im Anschluß an das erzeugte Signal zu ermöglichen, kann das Metall-

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teil an einer Stange montiert «ein, die in dem Ventil körper längsverschiebbar ist und durch eine Feder in Richtung auf das isolierende IUterial gedrückt wird.

Weiterhin kann das Durchfluß- und Differenz-Überwachungsgerät mit einem Ventilsitz in dem Fluidflußkanal versehen sein, gegen den der Ventil körper unter der VJirkung der Feder anschlägt, wenn kein Fluid in dem Kanal fließt. Der Ventilkörper kann so ausgestaltet sein, daß er sich von der Anschlagstellung am Ventilsitz derart bewegt, daß eine nur vernachlässigbare Änderung des freien Durchflußbereiches den Ventilkörper in eine Stellung bringt,in der dieser ein Signal erzeugt. Eine Vorrichtung dieser Art ist insbesondere für die Anzeige eines Anfangsflusses geeignet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das bewegbare Element drehbar angeordnet, mit seiner Drehachse quer zu dem Durchflußkanal.

Das bewegbare Element kann alternativ die Form einer Membran aus Metall, Plastik oder Gummi haben, die insbesondere wenn sie aus Isoliermaterial besteht, mit einer Metallplatte verbunden ist. Die Metallplatte bildet das schon erwähnte Metal!teil und besteht beispielsweise aus Edelstahl oder Messing,

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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf ~ die Figuren an bevorzugten AusfUhrungsbeis pielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Durchflußüberwachungsgerät, wobei die einzelnen Elemente des Gerätes in derjenigen Position dargestellt sind, in der der Kanal nicht von Fluid durchströmt ist,

Fig. 2 zeigt das Überwachungsgerät nach Fig. 1 im Längsschnitt, wobei die Stellung der Elemente dem Zustand entspricht, in dem Fluid.durch den Kanal hindurchströrat.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Überwachungsgerätes in einem Zustand, bei dem kein Fluid durch den Kanal hindurchströmt,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Überwachungsgerätes, ebenfalls in einem Zustand, in dem der Kanal nicht von Fluid durchströmt ist, - "

Fig. 5 zeigt noch eine weitere Ausführungsform des Überwachungsgerätes, die ohne Ventilkörper auskommt, und

Fig. 6 zeigt ein Durchflußüberwaehungsgerät, das mit einer Einstelleinrichtung ausgestattet ist.

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Das Überwachungsgerät 1 für den Durchfluß und den Differentialdruck, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist mit einem Gehäuse 2 versehen, in dem ein Durchflußkanal 2 mit einer mit Gewinde versehenen Einlaßöffnung 4 und einer mit Gewinde versehenen Auslaßöffnung 5 vorgesehen ist. Einlaßöffnung 4 und Auslaßöffnung 5 können an eine (nicht dargestellte) Leitung angeschlossen werden, deren Durchfluß überwacht werden soll. Das Gehäuse 2 ist mit einem Zweigkanal 6 versehen, der sich an den Kanal 3 anschließt,und dessen Längsachse einen spitzen Winkel mit der Achse des Kanales 3 bildet.

Das äußere Ende des Zweigkanal es 6 ist abdichtend mit einer Platte 7 abgedeckt, die aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten Epoxydharz. Die Platte 7 wird mittels einer bei 8 dargestellten Schraubverbindung fest an dem Gehäuse 2 gehalten. In dem Zweigkanal 6 ist ein bewegbares Element angeordnet, das die Form eines verschiebbaren Ventilkörpers 9 aufweist und von einer Feder 10, vorzugsweise einer Schraubenfeder, gegen den Ventilsitz 11 gedrückt wird, der sich in dem Verbindungsstück zwischen dem Kanal 3 und dem Zweigkanal 6 befindet.

Der Ventilkörper 9 ist mit einer Stange 12 versehen, die in Verschieberichtung des Ventilkörpers bewegbar ist. Am Ende der Stange 12 befindet sich ein der Platte zugewandtes Metallteil 13. Eine Feder 14, die ebenfalls vorzugsweise als Schraubenfeder ausgebildet ist, ist im Inneren des Ventilkörpers angeordnet und drückt das

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Metallteil 13 in Richtung auf die Platte 7. Die-Bewegung der Feder I²J- wird durch einen am gegenüberliegenden Ende der Stange 12 vorgesehenen Anschlag 15 begrenzt, an dein der Ventilkörper 9 zur Anlage kommt.

Mit der Schraubverbindung 8 ist mittels einer Befestigungsvorri chtung- YJ und Schrauben l8 ein induktiver Umsetzer oder Signalerzeuger ΐβ fest oder bewegbar verbunden. Über eine Leitung 19

ist er an eine nicht dargestellte Signalschaltung angeschlossen. . ""

Das dargestellte Überwachungsgerät für den Durchfluß und den Differentialdruck arbeitet folgendermaßen. In der Startposition des Überwachungsgerätes, d.h. wenn kein Druckunterschied herrscht und daher.kein Medienstrom zviischen der Einlaßöffnung k und der Auslaßöffnung 5 vorhanden ist, wird der Ventilkörper 9 von der Feder 10 gegen den Ventilsitz 11 gedrückt, um den Kanal 3 im wesentlichen zu schließen. Gleichzeitig hält die Feder 14 das Metallteil 13 von dem Ventilkörper 9 entfernt in einer solchen Position, daß der induktive Umsetzer kein Signal erzeugt. Wenn nun ein Fluid durch das Gerät hindurchströmt, v.'ird der Ventilkörper 9 gegen die von der Feder 10 ausgeübte Kraft bewegt und läßt einen gewissen, geringfügigen Fluidfluß in dem Kanal 3 zu. Während der Bewegung des Ventilkörpers 9 erreicht das Metallteil 13 eine Position, in der der induktive Umsetzer (Transducer) 1β betätigt wird und ein Signal erzeugt. Durch geeignete Auswahl der gegenseitigen Positionen des Metallteiles 13 des induktiven Umsetzers l6 kann das Durchfluß- und Differentialdruck-Uberwachungsgerät so ausgebildet werden, daß es bei einer bestimmten

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DurchfluDmenge ein Signal erzeugt. Wenn dar Durchfluß ansteigt, wird der Ventilkörper 9 noch weiter in dem Zweigkanal 6 nach oben getrieben und erreicht schließlich die Eridposition, wie in Fig. 2 dargestellt. Wenn der Ventilkörper 9 diese Position einnimmt, ist der Kanal 3 praktisch frei und erlaubt somit den größtmöglichen Durchfluß des Strömungsmediums. Bei einer weiteren, ähnliehen Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung kann das Metallteil 13 relativ zum Ventilkörper 9 stationär sein.

Der Ventilkörper 9 kann so eingerichtet sein, daß er eine kürzere oder längere Verschiebung durchfuhrt, bevor das Metallteil 13 in eine Position gelangt, in der ein Signal erzeugt wird. Dies kann durch Verändern der Position des induktiven Umsetzers 16 geschehen. Zur Anzeige der Verschiebeposition des Umsetzers 16 für unterschiedliche, jeweils gewünschte Durchflußmengen kann eine eingeteilte Skala vorgesehen sein. Die Konstruktion des Ventilkörpers 9 und des Ventilsitzes 11 kann so ausgeführt sein, daß ein bestimmter Grad an Undichtigkeit geschaffen wird und dabei anstelle der Verwendung einer Überwachungsvorrichtung für den Durchfluß und den Differentialdruck ein Signal erzeugt wird, wenn eine eingestellte, im wesentlichen konstante Durchflußmenge aus irgendeinem Grunde plötzlich verändert wird. In diesem Falle verursacht der Normal-Durchfluß keine Verschiebung des Ventilkörr>ers, dagegen wird der Ventilkörper verschoben, wenn eine Änderung des Durchflusses eintritt.

Der Zweigkanal 6 bildet eine Führung für den Ventilkörper 9, die vorteilhaft aus verstärktem Teflon (Markenname) oder

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einem anderen reibungsarmen und schmutzabweisenden Material besteht. Zu demselben Zweck können die Wände des Zweigkanales 6 und des Ventilsitzes 11 ebenso mit einem reibungsarmen und schmutzabweisenden Material beschichtet sein. Der Ventilkörper 9 ist in dem Zweigkanal 6 so befestigt, daß.er diesen nicht abdichtet. Die Federkonstante der Feder 10 ist vorzugsweise grosser als diejenige der Feder 14, obwohl die umgekehrten Verhältnisse ebenfalls denkbar sind und die Federn u.U. auch gleiche Federkonstanten haben können.

Die Bauteile der in den Fig. 3 und 4 dargestellten . Ausfiihrungsform sind, soweit sie den Bauteilen der Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 ähnlich sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 hat das bewegbare Element die Form eines Ventilkörpers 9» der axial verschiebbar auf einer in dem Kanal 3 angeordneten Führung 20 angebracht ist. Der Ventilkörper kann jedoch auch direkt in dem Kanal geführt sein. Die auf der Führung angeordnete Feder 21 drückt den Ventilkörper stromaufwärts gegen den Ventilsitz 11. Das an den Ventilkörper befestigte Metallteil 13 bewegt sich bei einer Bewegung des Ventilkörpers entlang der Platte 7» die eine Öffnung in der Seite des Kanales 5 abdichtend verschließt und von einer Platte und nicht dargestellten Schrauben in Position gehalten wird. Der induktive Umsetzer l6 ist fest oder bewegbar an der Platte 2 angebracht und spricht auf eine Ver-. Schiebung des Metallteiles 13 infolge des Fiuidstromes durch den Kanal 3 hindurch an. Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann das Überwachungsgerät für unterschiedliche Strömungsmengen und unterschiedliche Signalniveaus, konstruiert sein.

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Flg. H zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines Durchfluß- und Differentialdruck-Überwachungsgeretes, bei der das bewegbare Element 9 anstelle einer verschiebbaren Anbringung in dem Kanal 3 um einen quer zur Längsrichtung des Kanal es ausgerichteten Lagerzapfen 23 schwenkbar ist. Der Winkel, um den das bewegbare Element 9 verdreht wird, hängt von der Größe des Durchflusses in dem Kanal ab. Eine Verdrehung des Teiles 9 verursacht eine Verschiebung des MetalIteiles 13* so daß man bei einer bestimmten Durchflußmenge ein Signal erhält. Die Bewegung (Rückstellung) des bewegbaren Elementes kann sowohl durch die Konstruktion des Teiles selbst als auch mittels (nicht dargestellter) Federn oder ähnlicher Teile, entweder separat oder kombiniert, erfolgen.

Der induktive Umsetzer 16 arbeitet vorzugsweise als Oszillator. Dies bedeutet, daß er mit einem Oszillator versehen ist, der schwingt oder seine Frequenz verändert, wenn ein Metallkörper in seine Nähe gebracht v/ird. Umsetzer dieser Art kann man extrem empfindlich bauen.

Die oben beschriebenen Durchfluß- und Differentialdruck-Überwachungsgeräte, sowie die Differential-Überwachungsgeräte können für verzögertes Ab- und/oder Einschalten ausgebildet sein. Hierdurch ist es möglich, die Auslösung unnötiger Alarmsignale zu vermeiden, die beispielsweise bei einem kurzzeitigen Überdruck im Kanal entstehen würden.

Fig. 5 zeigt ein Durchfluß- und Differentialdruck-Überwachungsgerät, bei dem das bewegbare Element 9 die

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Form einer aus elastischem Material wie Gummi oder Kunststoff bestehenden Membran hat. Der Körper des dargestellten Überwachungsgerätes enthält zwei Hälften 2a und 2b, die zusammengeschraubt sind. Durch ihn hindurch läuft der Kanal 3 mit einander gegenüberliegenden, mit Innengewinde versehenen öffnungen 4, 5 zum Anschluß der Rohre. In dem-Kanal 3 ist zwischen den Hälften 2a und 2b des Körpers eine Drosselplatte 24 mit einem Mittelloch angeordnet. Sie ist von einem abdichtenden O-Ring 25, der in ähnlicher Weise verspannt ist, umgeben. Die beiden Hälften 2a und 2b sind mit einander gegenüberliegenden Durchlässen 26a,26b versehen, von denen jeder mit der ι jeweiligen Kammer 29a, 29b durch entsprechende Bohrungen 27a, 27b verbunden ist. Die beiden Kammern sind durch die Membran 9 voneinander getrennt. Die beiden ringförmigen Durchlässe 26a, 26b sind durch die Drosselplatte 24 getrennt und jeweils auf einer Seite der Drosselplatte 24 durch Ausnehmungen' JOa, 30b mit dem Kanal 3 verbunden, so daß die beiden Kammern mit ihren jeweiligen Durchlässen in den zu beiden Seiten der Drosselplafcte liegenden Teilen des Kanales 3 in Verbindung stehen.

Die Membran 9 ist an einer Seite mit einer Platte 3I versehen, die aus beliebigem geeigneten Material bestehen kann, während auf ihrer gegenüberliegenden Seite eine Metallplatte 13 so angeordnet ist, daß sie über eine Zwischenplatte 7 aus Isoliermaterial,die druckdicht in dem Teil b des Körpers angebracht ist, auf einen Signalumsetzer l6 einwirkt. Der Durchmesser der Platte 31 reicht aus, daß die Platte die Membran an der linken Wand der Kammer 29a abstützen kann, wenn die Membran gegen diese Wand gedrückt wird. In der Körperhälfte 2a

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ist koaxial zum Umsetzer l6, der Platte T und der Membraa 9 mit den daran befestigten Platten 13* Jl eine kreisförmige Blindbohrung angeordnet, die eine Druckfeder 10, die sieh zwischen dem Boden der Blindbohrung und der Membranplatte 31 erstreckt, aufnimmt. Die Feder ist relativ schwach, insbesondere dann, wenn die von der Vorrichtung zu überwachende Druckdifferenz klein ist, und sie treib·; die Membran gegen die Plaate 7, jedoch nur so, daß die Stellung, in der die gegeneinandergerichteten elastischen Kräfte von Feder und Membran eindeutig gleich sind. Die Entfernung zwischen dem Metallteil 13 ^nd der Isolierplatte 7 ist also bei gleichem Druck in den beiden Kammern 29a, 29b exakt und eindeutig bestimmt.

Wenn eine Druckdifferenz zwischen der Flüssigkeit oder dem Gas auf der linken Seite, gegenüber der Flüssigkeit oder dem Gas zur rechten Seite des Drosselflansches auftritt, entsteht eine Druckdifferenz zwischen den Kammern 29a und 29b, wodurch die Membran verstellt wird. Eine derartige Druckdifferenz entsteht, wenn ein Fluid in dem Kanal 3 strömt. Alternativ kann die Drosselplatte 2k durch eine nicht durchbrochene Dichtungsplatte ersetzt werden, und die beiden öffnungen 4, 5 können durch Durchlässe o.dgl. verbunden werden, um Stellen an einem Objekt, für das möglicherweise auftretende Druckdifferenzen zwischen zwei Stellen überwacht werden sollen, voneinander zu trennen.

Es sei angenommen, daß das Gehäuse des Umsetz-ers ΐβ mit einem Teil l6^! mit Außengewinde versehen ist, der in eine entsprechende öffnung mit Innengewinde in der

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Körperhälfte 2b einschraubbar"ist» Das freie Ende des Teiles l6' ist dasjenige Ende, mit dem das Metallteil 15 induktiv zusammenwirkt, als Ergebnis der in dem Metallteil auftretenden Streudtröme,ohne daß die dazwischenliegende isolierende Dichtungsplatte ? dies behindert. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist der Umsetzer l6 in die Körperhai fte 2b so weit eingeschraubt, daß das freie Ende des Teiles l6^f an der Platte 7 angreift. Die Entfernung des Metallteiles 13 und des freien Endes des Umsetzers l6 kann jedoch durch stärkeres oder weniger starkes Einschrauben des Umsetzers geändert werden. Danach kann die Einschraubtiefe in der gewünschten Position fixiert werden, beispielsweise mittels einer Madensehraube ~*>\ oder durch eine andere Ί$1 ockiervorrichtung. Durch Änderung der genannten Entfernung ist es möglieh» den Differenzdruck, bei dem der Umsetzer ein Signal erzeugt:, welches anzeigt, daß der Überwachte Differenzdruck auf den Grenzwert, bei dem Alarm gegeben werden soll, gestiegen (oder gefallen) ist, zu andern.

Der genannte Grenzwert kann zusätzlich öder alternativ eingestellt werden, indem die erwähnte Entfernung auf andere Weise Und/oder durch Änderung der Kraft der Feder 10, beispielsweise mittels einer FederEpannschraube, geändert wird.

Derjenige Teil der Überwachungsvorrichtung, der in Fig. in gestrichelten Linien dargestellt ist, wird nachfolgend in Bezug auf Fig. 6 erläutert.

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Fig. 6 zeigt eine Überwachungsvorrichtung für den Durchfluß und den Differentialdruck mit Blickrichtung von außen. Der Umsetzer 16 ist teilweise oder ganz drehbar und wahlweise durch Drehung in Längsrichtung verschiebbar, um die Überwachungsvorrichtung auf diejenigen Differerzdrücke einstellen zu können, bei denen das Alarmsignal erzeugt werden soll. Die Überwachungsvorrichtung kann beinah ähnlich konstruiert sein wie diejenige nach Fig. Fig. 6 zeigt eine Draufsicht der Überwachungsvorrichtung, jedoch gegenüber Fig. 5 seitenverdreht. Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung braucht indessen nicht voll identisch mit derjenigen nach Fig. 5 zu sein.

An der Körperhälfte 2a ist ein abnehmbares Gehäuse J2. befestigt, das einen Satz unterschiedlicher Drosselplatten 24 enthält, die mit einer an dem Körper befestigten Schraube montiert werden können. Die Schraube ist mit einer Mutter an dem Körper befestigt oder direkt in ein Innengewinde des Körpers eingeschraubt und mit einem-Schraubkopf versehen. Die Mutter oder der Schraubkopf werden dazu verwendet, die Drosselplatten an dem Körper festzuspannen. Drosselplatten des zu verwendenden Typs sind sehr billig. Daher können DurchflußUberwachungsgerate mit einem Satz Drosselplatten geliefert werden und sind so ziemlich universell anwendbar. Eine Hülse 2c an der äußeren Hälfte 2b des Körpers umgibt den Umsetzer l6. Die Gesamtheit des Umsetzers oder der in Fig. 6 sichtbare Teil davon kann gedreht werden, um den Grenzdruck einzustellen, bei dem die Warnung erfolgen soll. Die Einstellung des Grenzdruckes erfolgt mittels der mit Bezug auf Fig. 5 beschriebenen Teile.

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Der von außen sichtbare drehbare Teil des Umsetzers lsi; mit einer eingeteilten Skala versehen, die sich um seinen Rand herum erstreckt. In Fig. 6 sind die Werte von 1,0 bis 3,0 sichtbar. Die Skala kann gegen eine dreieckige Marke abgelesen werden, die einen stationären Anzeigearm bildet. Unter der Hülse ist ein vollständiger oder partieller Ring drehbar angeordnet. Nur derjenige Teil des Ringes, der unter einem Fenster 33 in der Hülse 2c liegt, ist bei dem Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Ring ist mit Ziffern versehen, die den Multiplikationsfaktor und/oder Divisionsfaktor angeben. Bei der in Fig. 6 dargestellten Ringeinstel'lung ist die Zahl ¹¹IO" in dem Fenster 33 sichtbar und zeigt an, daß der von der Skala abgelesene Wert mit 10 multipliziert werden soll. Dies wird durch das Multiplikationszeichen "x", das auf der Hülse 2g zwischen der dreieckförmigen Anzeigemarke und dem Fenster 33 sichtbar ist₅ verdeutlicht„

Im vorliegenden Fall nimmt man an, daß die Skala auf dem Umsetzer 16 sich über höchstens eine Umdrehung erstreckt. Wenn die Einstellung an einer sich über mehrere Umdrehungen erstreckenden Skala vorgenommen werden soll, muß die Marke "x" durch eine bekannte Linearskala ersetzt werden, wie sie beispielsweise bei herkömmlichen Mikrometern oder Potentiometern mit mehreren Umdrehungen verwendet wird.

Wenn der in dem Fenster 33 sichtbare Ziffernwert des Ringes nur von der ausgewählten auswechselbaren Drosselplatte 24 abhängig ist_s dann sollten die im Inneren des Gehäuses 32 angeordneten Drosselplatten mit demjenigen Faktor markiert werden* bei dem der Ring in das Fenster 33 eingesetzt werden muß_s um eine sxaltte Einstellung für,

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jede Drosyelplatte, für die die überwachungsvorrichtung verwendet werden kann, zu erhalten.

Schließlich oolite beachtet werden, daß, obwohl die Ausführungsform nach Fig. 5 einen geteilten Körper 2a, 2b aufweist, der Körper auch in einer sich gemäß. Fig. 5 horizontal erstreckenden Ebene geteilt werden kann, d.h. parallel zu den Achsen von Kanal 3 und Umsetzer l6. Diese Ebene erstreckt sich zwischen den aneinander angrenzenden Stellen des Dichtungsringes 25 der Drosselplatte und der Merribranplatte. Der Körper ist so montiert, daß derjenige Teil, der vollständig oberhalb der Teilungsebene liegt, demontiert werden kann, ohne daß die beiden Teile 2a und 2b des Körpers voneinander getrennt werden. Dies ermöglbht es, das Durchfluß-Überwachungsgerät leichter zu inspizieren und erleichtert darüberhinaus das Ausv.'echseln der Drosselplatte. Alternativ kann derjenige Teil des Durchfluß- oder Differenzdruek-Überwachungsgerätes, der oberhalb der genannten Teilungsebene liegt, auch ohne die gezeichnete Drosselplatte us\i. verwendet werden und wahlweise also auch ohne eine Vorrichtung, die derjenigen, die in Fig. 5 unterhalb der Teilungsebeiie angeordnet ist, entspricht.

Das in Fig. 5 dargestellte Überwachungsgerät hat den Vorteil, daß das b^v.egbare Element 9 und sein Metalltcil 1j5 sov7ie die Isolierplatte 7 praktisch niemals Ablagerungen, Teilchen o.dgl. ausgesetzt sind·, Dies gilt auch für die Durchgänge 27a, 27b und diejenigen Bereiche, die darüber angeordnet sind, weil das Medium in der Praxis nicht in diese Durchlässe hineinfließt und darüber hinaus gelangt und weil die unteren Bereiche der ringförmigen Durchlässe 26a, 26b als Sumpf wirken.

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Claims

Ansprüche

überwachungsgerät für den Durchfluß und den Differenzdruck bei einem strömenden Fluid, mit einem Durchflußkanal und einer signalerzeugenden Anzeigevorrichtung, welche ein durch das in dem Durchflußkanäl strömende Fluid bewegbares Element enthält, dadurch gekennzeichnet, daß an dem bewegbaren Element (9) ein Metallteil (13). angebracht ist, daß außerhalb des Kanal es (3) ein Umsetzer (16) vor- · gesehen ist mit einem durch das Metallteil (13) bei einer bestimmten Position des bewegbaren Elementes (9) betätigbaren Oszillator, der von einem Zustand in einen anderen umschaltet, vorzugsweise von einem Schwingzustand, in einen nicht schwingenden Zustand oder umgekehrt, wobei durch die Betätigung des Oszillators durch das Metallteil (ijj) ein Signal. erzeugt wird und das Umschalten von einem Zustand in einen anderen durch Erzeugung von Streuströmen in dem Metallteil (13) er·^ folgt, und daß derjenige Teil., der Begrenzungswand des Durchflußkanales (3), der zwischen dem bewegbaren Element (9) und dem induktiven Umsetzer (l6) liegt, ein elektrisch isolierendes Material (7) enthält.
2. Überwachungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil (13) und der Umsetzer (l6) relativ zueinander in unterschiedliche vorbestimmbare Positionen einstellbar sind, wobei der Umsetzer (l6) so eingestellt wird, daß er ein Signal bei einem gewünschten einstellbaren Durchflüßwert im DurehfluSkanal erzeugt»

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3. Überwachungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Element (9) die Forn eines Ventilkörpers hat, der gegen die Wirkung einer Feder (lO) von dem Fluidstrom verschoben wird.
4. Überwachungsgerät nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper l:a wesentlichen axial in dem Kanal (3) liegt (Fig. 3).
5. Überwachungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper entlang einer in dem Kanal (3) vorgesehenen Führung bewegbar ist.
6. überwachungsgerät nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper in einem unter einem Winkel an den Durchflußkanal (3) angeschlossenen Zweigkanal montiert ist, dessen abgelegenes Ende aus elektrisch isolierendem Material (7) besteht, und daß der Ventilkörper im wesentlichen voll in den Zweigkanal (6) einschiebbar ist und von diesem geführt wird.
7. Überwachung sgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil (13) an einer verschiebbar in dem Ventilkörper angeordneten Stange (12) montiert ist, die von einer Feder (14) in Richtung auf das isolierende Material (7) gedrückt wird.
8. Überwachungsgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal (3) mit einem Ventilsitz (11) versehen ist, gegen den der Ventilkörper (9) von einer Feder (10) gedruckt wird, wenn in dem Durchflußkanal (3) kein Fluid strömt.

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9. Überwachungsgerät nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (9) aus seiner Anschlagposition, in der er am Ventilsitz (11) anliegt, derart verschiebbar ist, daß der freie Durchflußbereich nur geringfügig verändert wird, und so, daß der Ventilkörper (9) eine Position erreicht, in der ein Signal erzeugt wird. -
10. Überwachungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Element "(9) schwenkbar gelagert ist, und daß die Schwenkachse (23) quer zum Kanal (3)verläuft (Fig. 4).
11. Überwachungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal ein Seitenkanal ist, daß das bewegbare Element (9) als eine den Seiten- . kanal schließende Membran ausgebildet ist, daß das elektrisch isolierende Material (7) mit einer Fläche gegen die Membran gerichtet ist, daß die Fläche und die Membran die beiden Hauptwände einer Kammer (29b) bilden, und daß jegliche Druckdifferenz zwischen der Kammer (29b) und einer auf der anderen Seite der Membran befindlichen Kammer (29a) die Position der Membran mindestens mit einer Druckdifferenz bestimmt, die einen bestimmten Grenzwert übersteigt.
12. Überwachungsgerät.nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer (l6) relativ zu dem Metall teil (O) der Membran und zu dem isolierenden Material (7) durch Drehen eines Schraubteiles in unterschiedliche Positionen einstellbar ist, und daß der Umsetzer und der Körper des Überwachungegerätes mit einer Skala

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(Fig. 6) versehen sind, der Anzeigemarken zum Ablesen der Relativposition des Umsetzers bezogen auf die Membran zugeordnet sind, wobei die Relativposition denjenigen Differenzdruck bestimmt, bei dem das überwachungsgerät das Signal erzeugt.

1^. Überwachungsgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenkanal (27a, 27b) sich bezogen auf die Durchflußrichtung von einer Seite einer Droseelplatte (24) bis zur anderen Seite der Droßeelplatte erstreckt, daß die Drosselplatte (24) in dein Hauptkanal (j>) auswechselbar angeordnet ist, und daß der Körper des Überwachungsgerätes in einer rechtwinklig Zur Achse des Hauptkanales (3) und der Membran (9) verlaufenden Ebene geteilt ist, in der sowohl die Drosselplatte (24) als auch die Befestigungskante der Men&ran angeordnet sind, so daß die Drosselplatte (24) Mit dem durch sie hindurchströmenden Fluid einmDifferenzdruck erzeugt, der mittels des Metallteiles (13) den Umsetzer (16) betätigt.

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INSPECTED

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