DE2329257A1 - Druckmessanordnung mit fluessigkeitsfuellung - Google Patents

Description

SCHOPPE & FAESER 4950 Minden/Westf., 4. Juni 1973 G.m.b.H. Schillerstraße 72 Lo/bn

"Druckmeßanordnung; mit FlüssiRkeitsfüllung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmeßanordnung mit Flüssigkeitsfüllung zur Übertragung des Druckes aus z.B. aus Sicherheitsgründen zu meidenden, hochtemperierten Bäumen, mit mindestens einem Membrandruckfühler innerhalb des Meßraumes, an den über Kapillarleitungen außerhalb des Meßraumes ein Druck- bzw. Differenzdruckmeßgerät angeschlossen ist. Derartige Druckmeßanordnungen werden beispielsweise für die Druckmessung im Natriumkühlkreislauf eines Reaktors benutzt, wobei sich der Membrandruckfühler im Kühlkreis befindet und über eine mit NAK gefüllte Kapillare die Verbindung zu einem Druckmeßgerät oder Druckmeßumformer hergestellt ist (Deutsches Gebrauchsmuster 7.206.944). Die Meßanordnung enthält in diesem Fall noch eine zweite von dem NAK durch eine Membran getrennte Flüssigkeit, die das Arbeitsmedium für das Druckmeßgerät, das beispielsweise ein Membrandruckmesser sein kann, bildet. Diese Drückmeßanordnungen werden vom Hersteller, was den mit NAK gefüllten

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Teil anbelangt, durch Verschweißen der Teile völlig dicht gehalten. Nach dem Einbau in den Druckraum ist es nicht möglich, die Druckmeßanordnung, ohne sie während des Betriebes auszubauen, auf ihre Funktion bezüglich der Nullpunkteinstellung und der Meßempfindlichkeit zu überprüfen. Ist ein schadhafter Druckmesser zu ersetzen, wobei der NAK-gefüllte Teil der Anordnung nicht geöffnet werden darf, so ergeben sich Schwierigkeiten bei der Nacheichung der Anordnung im Betriebszustand, da die Lage der Trennmembran zwischen beiden Flüssigkeiten und ihre Eigensteifigkeit einen nicht zu vernachlässigenden Einfluß auf das Meßverhalten der Anordnung haben, diese Lage aber nicht nachprüfbar ist. Nach dem Austausch des Druckmeßgerätes, der ein Wiedereinfüllen der Arbeitsflüssigkeit für den Druckmesser bedingt, besteht die Schwierigkeit, die richtige Menge Arbeitsflüssigkeit nachzufüllen und den richtigen Druck einzuregulieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Druckmeßanordnung dieser Art Mittel vorzusehen, durch welche diese Maßnahmen ohne Ausbau der gesamten Meßanordnung auf einfache Weise durchgeführt werden können. Erfindungsgemäß ist die Druckmeßanordnung zur Lösung dieser Aufgabe so beschaffen, daß außerhalb des Druckraumes in die Kapillarleitungen ein Trennelement mit einer Trennmembran für die Flüssigkeit eingeschaltet ist, das einen einstellbaren Kolben aufweist, zur Einwirkung auf die Flüssigkeit im meßgeräteseitigen Teil

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der Kapillarleitung. Bei einer "bevorzugten Ausführungsform des Trennelementes ist eine Einstellschraube vorgesehen, durch welche der Kolben gegen die Kraft einer an ihm angreifenden Feder einstellbar ist. In weiterer Ausgestaltung des Trennelementes ist der Trennmembran eine ihrer Form angepaßte Hinterlegung zugeordnet.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung und ihrer Funktion wird Bezug auf die Zeichnung genommen, die in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel zeigte Ein Druckfühler 1 mit einer Balgmembran 2, der sich beispielsweise in einem strahlungsverseuchten hochtemperierten Druckraum 3 einer Reaktoranlage befindet, steht über eine Kapillarleitung, die durch die Strahlungsschutzwand hindurchführt mit einem außerhalb des Druckraumes angeordneten Druckmesser 5 in Verbindung. Das Druckmedium wirkt über die öffnung 6 des Druckfühlers auf die Balgmambran ein. Ein Trennelement 7 außerhalb des Druckraumes unterteilt die Kapillarleitung in zwei Leitungsteile 8 und 9 mittels einer Trennmembran 10, wobei der Leitungsteil 8 das Innere der Balgmembran des Druckfühlers mit einer von der Trennmembran begrenzten Kammer 11 des Trennelementes verbindet. Der Innenraum der Balgmembran, der Leitungsteil 8 und die Kammer 11 des Trennelementes sind mit einer ersten übertragungsflüssigkeit (z.B. NAK) gefüllt, die den hohen Temperaturen sowie der Strahlungsbelastung gewachsen

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ist und sonstige für diesen speziellen Anwendungsfall erforderliche Eigenschaften besitzt.

Die Trennmembran 10 überträgt den Druck auf eine zweite Übertragungsflüssigkeit im Leitungsteil 9, der die Verbindung zum Druckmesser 5 herstellt. Als zweite Übertragungsflüssigkeit können die bei Druckmessungen üblichen Flüssigkeiten, wie z.B, Mineralöl oder Siliconöl und dergl. verwendet'werden.

Um zu bewährleisten, daß die Trennmembran bei hohem Druck der NAK-Füllung und fehlendem Gegendruck nicht zerstört wird, enthält das Trennelement eine der Membranform genau angepasste Hinterlegung 12, an der sich die Membran abstützen kann, ohne unzulässige Deformationen zu erleiden.

Der NAK-gefüllte Raum vom Druckfühler bis zur Trennmembran ist an den Verbindungsstellen dicht verschweißt. Der anschließende ölgefüllte Saum von der Trennmembran bis zum Druckfühler ist normalerweise ebenfalls im Lieferwerk gefüllt und dicht verschraubt, kann aber bei Bedarf geöffnet werden (die Einrichtung zum Ablassen und Wiedereinfüllen des Öls ist nicht dargestellt).

Im Trennelement befindet sich außerdem eine Kammer 13 mit einem abgedichteten Kolben 14, durch den mit Hilfe einer

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Einstellschraube 15 auf die zweite Übertragungsflüssigkeit ein Druck ausgeübt werden kann, wodurch sich die Lage der Trennmembran einstellen läßt. Der Kolben wird durch die Einstellschraube gegen die Kraft einer Feder 16 bewegt. Bei herausgedrehter Einstellschraube legt sich der Kolbenboden 17 durch die Federwirkung gegen einen festen Anschlag der Kammer 13· Durch die von außen zugängliche Stellschraube kann der Kolben um eine genau definierte Strecke gegen seinen Anschlag verschoben werden. Das bei diesem Vorgang geförderte Volumen entspricht genau dem Raum zwischen der Membran und ihrer Hinterlegung in der Membranstellung, die dem Druck Null-Punkt entspricht, bei dem auch die Eichung im Lieferwerk vorgenommen wurde.

Nach einer öffnung des druckmesserseitigen Teiles der Keßanordnung zum Austausch eines schadhaften Druckmessers bzw. zur Einfüllung einer neuen Ubertragungsflüssigkeit ergeben sich folgende Schritte zur Wiederherstellung des Betriebszustandes und der ursprünglichen Eichung: Bei der öffnung des meßgeräteseitigen Teiles der Anlage legt sich die Membran durch den von der anderen Seite anstehenden Druck in ihre Hinterlegung. Zum Wiedereinfüllen von öl nach dem Austausch des Druckmessers werden das Meßgerät, die Kapillarleitung und das Trennelement bis zur Membran evakuiert, wobei sich der Kolben in seiner äußeren Anschlagstellung befinden muß. In den evakuierten Raum wird das öl gefüllt und

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die Füllöffnung hermetisch verschlossen. Die gleichen Verhältnisse, wie sie bei der ursprünglichen Eichung der Meßanordnung vorgelegen haben, werden nunmehr dadurch eingestellt, daß der Kolben durch die Stellschraube um die vorgesehene genau definierte Strecke von seinem äußeren Anschlag weg gegen den inneren Anschlag verschoben wird. Damit ist der ursprüngliche Nullpunkt wieder hergestellt, auch wenn bei diesem Vorgang ein beliebiger Betriebsdruck auf der Meßfühlerseite ansteht.

Zur Messung eines Differenzdruckes ist eine zweite Anordnung mit Meßfühler, Kapillarleitung und Trennelement vorzusehen, wobei die von den beiden Trennelementen abgehenden ölgefüllten Kapillarleitungen zu den beiden Druckräumen des Differenzdruckmessers führen. Das für eine einfache Druckmessung geschilderte Kontroll- und Einstellverfahren ist auch entsprechend auf diese Meßapparatur anwendbar.

In dem Fall der Differenzdruckmessung ist auch eine direkte Überprüfung des Nullpunktes ohne einen Eingriff möglich, wenn eine durch ein Ventil verschließbare Verbindungsleitung zwischen den beiden Trennelementen auf der ölseite vorgesehen wird. Es werden dann zunächst die beiden Kolben in den Trennelementen durch Herausdrehen der Stellschrauben an ihren äußeren Anschlag gebracht. Daraufhin wird das Verbindungsventil geöffnet und die Nullpunkt-Kontrolle vorgenommen. Zur Wiederinbetriebnahme wird zunächst das Verbin-

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dungsventil wieder geschlossen und anschließend werden die Kolben in der bereits dargestellten Weise durch die Einstellschrauben in die für die richtige Lage der Trennmembranen maßgebenden Stellungen gebracht. Voraussetzung für dieses Vorgehen ist ein genügend hoher statischer Druck im Druckraum des Meßobjektes, um die Membranen in den Trennelementen satt in die Hinterlegungen zu drücken.

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Claims (5)

Patentansprüche

1.) Druckmeßanordnung mit Flüssigkeitsfüllung zur Übertragung des Druckes aus einem aus Sicherheitsgründen zu meidenden Raum, "bestehend aus mindestens einem Membrandruckfühler innerhalb des Meßraumes an den über Kapillarleitungen außerhalb des Meßraumes ein Druckbzw. Differenzdruckmeßgerät angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Meßraumes in die Kapillarleitungen ein Trennelement mit einer Trennmembran für die Flüssigkeit eingeschaltet ist, das einen einstellbaren Kolben aufweist, zur Einwirkung auf die Flüssigkeit im meßgeräteseitigen Teil der Kapillarleitung.

2. Druckmeßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben im Trennelement durch eine Einstellschraube gegen die Kraft einer Feder einstellbar ist.

3. Druckmeßanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennmembran im Trennelement eine ihrer Form angepasste Hinterlegung zugeordnet ist.

4. Druckmeßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß bei der Druckmessung in strahlungsgefährdeten, hochtemperierten Räumen von Kernreaktoren der Innenraum des Membrankörpers im Druckfühler und die Kapillarleitung bis zur Trennmembran des Trennelementes mit NAK gefüllt sind.

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5. Druckineßanordnung nach einem·der Ansprüche 1 bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß "bei einer Differenzdruckmessung eine durch ein Ventil schließbare Verbindungsleitung zwischen den beiden meßgeräteseitigen Kapillarleitungen vorgesehen ist.

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