DE2321957C2 - Vorrichtung zur Temperaturkompensation federelastischen MeSelementen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kompensation der Einflüsse temperaturabhängige Parameteränderungen bei federelastischen Meßelementen, insbesondere Manometerfedern, wobei das Meßelement mit einem die Stellbewegung des Meßelementes auf einen Zeiger od. dgl. übertragenden Zwischenglied! verbunden ist.

Die mechanischen Eigenschaften von federelastischen Meßgliedern bzw. Elementen sind bekanntlich temperaturabhängig. Diese Temperatui abhängigkeit führt beispielsweise bei Manometern dazu, daß ein von der Temperatur abhängiger Anzeigefehler entsteht, so daß ohne zusätzliche Maßnahmen die Anzeigegenauigkeit der Geräte nur in einem kleinen Temperaturbereich eingehalten werden kann. Dabei nimmt mit zu- so nehmender Anzeigegenauigkeit der Meßgeräte die relative Verfälschung der Anzeige durch den Temperaturfehler ebenfalls zu, was bedeutet, daß gerade bei genauen Geräten die Umgebungstemperatur nur in geringen Grenzen schwanken darf, wenn man die Genauigkeit dieser Geräte voll ausschöpfen will. Damit ist die Benutzung dieser Geräte außerhalb von temperierten Räumen problematisch.

Zur Lösung dieses Problems sind im Manometerbau bereits mehrere Vorschläge bekanntgeworden, die aber •lie, bis auf einen, unbefriedigend sind.

Zunächst ist es möglich, Federmaterialien einzusetten, bei denen der Temperatureinfluß auf die Feder-Parameter gering ist. Diese Lösung ist ausgesprochen leuer und nur in Grenzen anwendbar. Andere bekannte Lösungen arbeiten mit einer temperaturabhängigen Nullpunktverschiebung, wobei die Temperaturfehler gemittelt werden. Die Fehler können damit maximal auf die Hälfte reduziert werden. Die hier verwandten Ausgleichselemente sind in der Regel Bestandteile der sogenannten Zugstange des kombinierten Zahnrad-Kurbelgetriebes im Manometer. Sie rufen eine temperaturabhängige Längenänderung der Zugstange hervor.

Ein weiterer bekannter Lösungsvorschlag zur NuII-punkikorrektur besteht darin, den Zeiger des Meßgerätes über eine Bimetallspirale mit der Antriebswelle des Zahnrad-Kurbelgetriebes zu verbinden, um damit eine temperaturabhängige Zeigerstellungsänderung zu erreichen.

Diese Lösungen befriedigen nur in den seltensten Fällen.

Eine weitere Lösung besteht schließlich darin, daß über ein zusätzlich in das Zahnrad-Kurbelgetriebe eingebrachtes Bimetall eine temperaturabhängige Übersetzungsänderung vorgenommen wird.

Dies ist eine echte Lösung des Problems; durch geeignete Dimensionierung kann man damit den Einfluß der temperaturabhängigen Parameteränderungen der Meßelemente kompensieren, allerdings haften dieser Methode die bekannten Nachteile der Bimetalle an (z. B. Bauteilestreunung usw.).

Gleiches gilt für den Lösungsvorschlag nach der DT-PS 240 372, der darin besteht, daß das druckempfindliche Organ selbst durch Auflötung eines Kompensationsstreifens als Wärmedehnungsausgleicher ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die Temperaturkompensation an federelastischen Meßelementen, insbesondere Manometerfedern zu schaffen, die bei einfacher und billiger Ausführung eine sichere Temperaturkompensation gewährleistet und die bezüglich ihrer Auslegung keinerlei Schwierigkeiten bereitet.

Diese Aufgabe ist mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Zwischenglied parallel mindestens ein Temperaturkompensationsglied fest, aber drehbar zugeordnet ist, wobei das Temperaturkompensationsglied direkt oder indirekt fest mit dem Ende des Meßelementes, das Zwischenglied aber verschieblich mit dem Ende des Meßelementes verbunden ist.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung ist also dem Zwischenglied lediglich mindestens ein Temperaturkompensationsglied mit bekannten Ausdehnungskoeffizienten zuzuordnen. Unter direkter oder indirekter Verbindung ist dabei zu verstehen, daß das betreffende Ende des Kompensationsgliedes entweder unmittelbar mit dem sich bewegenden Ende des Meßelementes (bei Manometern beispielsweise mit dem freien Ende einer Bourdonfeder) oder durch Zwischenschaltung beispielsweise einer Zugstange mittelbar verbunden ist.

Das Kompensations- und das Zwischenglied sind dabei so mit dem Meßelement verbunden, daß bei entsprechender Temperaturbeeinflussung der Ansatzpunkt zwischen Meßelement bzw. Zugstange und Zwischenglied vom Kompensationsglied verschoben wird.

Diese Verbindung kann vorteilhaft mil einer einfachen Schlitzführung erreicht werden, was noch näher erläutert wird.

Die einfache Ausbildung einer solchen Kompensationsvorrichtung bietet auch ohne großen Bauaufwand die Möglichkeit, mehrere Kompensationsglieder nebeneinander anzuordnen und zur Wirkung kommen zu lassen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfol-

gend an Hand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles in Form eines Manometers erläutert. In dieser Darstellung zeigt

F i g. 1 in Ansicht die Kompensationsvorrichtung in Verbindung mit einer Bourdonfeder,

F i g. 2 in Seitenansicht die Vorrichtung gemäß F i g. 1 und

F i g. 3 eine andere Ausführungsform der Kompensationseleroente.

In den Figuren sind alle hier wesentlichen Teile (Gehäuseumschließung. Zifferblatt, Zeiger usw.) weggelassen.

Das Zwischenglied 1 besteht aus einem mit der Zeigerweüe 10 kämmenden Zahnsegment mit einem Hebel Γ, der um die Achse 12 drehbar und mit einer Schlitzführung 3 versehen ist Parallel zu diesem Hebel Γ ist das beispielsweise aus Kunststoff bestehende Temperaturkompensationsglied 2 angeordnet, das ebenfalls eine entsprechende Schlitzführung 3 hat. Dieses Glied 2 steht im Gelenk 11 mit dem Hebel Γ in Verbindung und einstellbar, aber fest im Bereich eines die Schlitzführung 3 durchgreifenden Bolzens 13. Dieser Bolzen 13 wird lose von der Schlitzführung 3 des Hebels Γ übergriffen und skzt am Ende einer Zugstange 6, die mit dem Ende 8 des Meßelementes 9 in Form einer Bourdonfeder verbunden ist

Die Druckmediumszufuhr erfolgt durch das Anschlußstück 4, an dem auch der Meßwerkträger 5 mit einer Abdeckplatine 7 sitzt Zwischen dem Träger 5 und der Platine 7 sind, wie aus F i g. 2 besser erkennbar, die Glieder 1 und 2 bzw. der Hebel 1' des Gliedes 1 angeordnet. Wie aus F i g. 3 erkennbar, können die Kompensationsglieder 2, 2' paketartig und parallel zu beiden Seiten des Zwischengliedes 1 angeordnet sein.

Bei Temperaturänderungen dehnen oder verkürzen sich die Kompensationsglieder 2, 2' relativ gegenüber dem Zwischenglied 1 bzw. dessen Hebel Γ aus. Diese Bewegung macht der Bolzen 13 mit, wodurch der Angriffspunkt der Zugstange 6 am HebeJ Γ in dessen Schlitzführung 3 verändert wird, wodurch die temperaturabhängige Kompensation zustande kommt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kompensation der Einflüsse temperaturabhängiger Parameteränderungen bei federelastischen Meßelementen, insbesondere Manometerfedern, wobei das Meßelement mit einem die Stellbewegung des Meßelementes auf einen Zeiger od. dgl. übertragenden Zwischenglied verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zwischenglied (1) parallel mindestens ein Temperaturkompensationsglied (2) fest, aber drehbar zugeordnet ist, wobei das Temperalurkompensationsglied (2) direkt oder indirekt fest mit dem Ende (8) des MeSelementes (9), das Zwischengtfed (1) abei· verschieblich mit dem Ende (8) des MeBeIementes (9) verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturkompensations- (2) und das Zwischenglied (1) an ihren Enden mit einer Schlitzführung (3) für die Verbindung mit dem Meßelement (9) versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung mehrerer Temperaturkompensationsglieder (2, 2'), diese beidseitig zum Zwischenglied (1) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ende (8) des Meßelementes (9) und den Kompensationsund Zwischengliedern (2,2', 1) ein Verbindungsglied (6) angeordnet ist.