DE2405826C2

DE2405826C2 - Device for the precise determination of differential pressures

Info

Publication number: DE2405826C2
Application number: DE19742405826
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen 2359 Kisdorf Runge
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-02-07
Filing date: 1974-02-07
Publication date: 1982-11-11
Also published as: DE2405826A1

Description

a)a)

b)b)

der Kolben (3) und der Zylinder (1) bestehen aus Glas gleicher Materialspezifikation und damit gleichen Ausdehnungskoeffizienten, die Zugfeder weist einen ersten Federteil (4a), dem ein dessen Auslenkung begrenzender Anschlag (J) zugeordnet ist, und einen zweiten gegenüber dem ersten stärkeren Federteil (46) auf,The piston (3) and the cylinder (1) are made of glass of the same material specification and thus the same expansion coefficient, the tension spring has a first spring part (4a), which is assigned a stop (J) that limits its deflection, and a second, stronger than the first Spring part (46) on,

die S&ala mit den Ablesestrichen ist an einem Gehäuse in Form einer Feiiskaia derart angebracht, daß die Ablesestriche entlang einer gedachten Linie zur Achse des Kolbens (3) weisen.the S & ala with the reading lines is on one Housing in the form of a Feiiskaia attached in such a way that the reading lines point along an imaginary line to the axis of the piston (3).

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur genauen Bestimmung von Differenzdrücken mit einem Zylinder aus Glas, in ticm ein Kolben mit einer Markierung an einer Zugfeder hängend beweg'teh ist und je eine Seite des Kolbens von einem der den Differenzdruck bildenden Drücke beaufschlagbar ist, srwie mit einer Ablesestriche aufweisenden Skala.The invention relates to a device for the precise determination of differential pressures with a cylinder made of glass, in ticm a flask with a mark on it a tension spring is suspended and one side each of the piston can be acted upon by one of the pressures forming the differential pressure, sr as with a scale having reading lines.

Der Treibstoff für Flugzeuge muß zur Verhinderung von Flugzeugunfällen bzw. Leistungsabfall durch Aussetzen von Motoren und Triebwerken frei von Verunreinigungen und Wasser seia Alle Flugtreibstoffe werden im Auslieferverfahren ab Raffinerie über Filter-Wasserabscheideranlagen gepumpt, insbesondere in der letzten Auslieferungskette vom Flugfeldtankfahrzeua in das Flugzeug muß der Filter-Wasserabscheider strengen und zwingend vorgeschriebenen Prüfungen durch Differenzdruckmessungen unterzogen werden.The fuel for aircraft must be free of impurities and water to prevent aircraft accidents or loss of performance due to the exposure of engines and engines The last delivery chain from the airfield tanker to the aircraft has to be rigorous by the filter-water separator and subject to mandatory tests using differential pressure measurements.

Die steigende bzw. fallende Druckdifferenz muß im Filter-Wasserabscheider mit zuverlässigen Differenzdruckmessungen geprüft werden, um erkennen zu können, ob er die gewünschte Funktion erbringt oder defekt istThe rising or falling pressure difference must be checked in the filter-water separator with reliable differential pressure measurements in order to be able to recognize whether it is performing the desired function or is defective is

Es ist bekannt, daß für Feinmessungen Rohrfeder-und Plattenfederdifferenzdruckmesser verwendet werden. Bei Vibrationen ist die Ablesung dieser Differenzdruckmesser infolge der ständigen Bewegung des Zeigers erschwert oder unmöglich. Außerdem unterliegt der Differenzdruckmesser durch die Ermüdung der Feder und durch Abnutzung des Zeigerwerkes einem frühzeitigen Verschleiß.It is known that for fine measurements Bourdon tube and Diaphragm differential pressure gauges can be used. When there are vibrations, reading these differential pressure gauges is difficult or impossible due to the constant movement of the pointer. In addition, due to the fatigue of the spring and, the differential pressure meter is subject to premature wear due to wear and tear of the pointer mechanism.

Weitere Erschwernisse der Differenzdruckmessungen ergeben sieh durch plötzliche schlagartige Änderungen des Betriebsdruckes. Plötzliche, schlagartige Druckbelastungen führen auch bei anderen Differenzdruckmessungen zur Zerstörung des Meßwerkes oder Veränderung der Federkennlinie. Bei kurzzeitigem Wechsel der Meßanschlüsse zwischen Plus und Minus treten Überdrücke auf, die die Grenzen der Überdrucksicherheit herkömmlicher Differenzdruckmesser überschreiten.Further difficulties of the differential pressure measurements result from sudden sudden changes the operating pressure. Sudden, sudden pressure loads lead to the destruction of the measuring mechanism or a change in the spring characteristic even with other differential pressure measurements. When changing the Measuring connections between plus and minus occur overpressures that limit the overpressure safety conventional differential pressure meter.

Es ist bekannt, daß zum Messen von Differenzdrücken Kolbendifferenzdruckmesser verwendet werden. Diese im Handel befindlichen Meßgeräte sind für Präzisionsmessungen nicht geeignet Sie sind mit Druckfedern ausgerüstet, die beim Durchfedem seitlich ausbrechen und dadurch eine unbeständige Reibung erzeugen, die zu Meßfehlern führen. Außerdem sind die bekannten Meßgeräte mit Stahlkolben ausgerüstet, so daß der ungleiche Ausdehnungskoeffizient von Stahi und Glas beiIt is known that for measuring differential pressures Piston differential pressure gauges can be used. These commercially available measuring devices are not suitable for precision measurements. They are equipped with compression springs equipped, which break out laterally when deflecting and thus generate inconsistent friction, which lead to measurement errors. In addition, the known measuring devices are equipped with steel pistons, so that the unequal expansion coefficient of steel and glass

to Temperaturschwankuugen zu Kolbenklemmen oder Erweiterung des Kolbenspieles führtto temperature fluctuations to piston clamps or Extension of the piston play leads

Nachteilig wirkt sich auch der untere Hohlraum des Stahlkolbens aus, der zur Aufnahme der Druckfeder vorgesehen ist Hier kann das Meßgerät nicht entlüftetThe lower cavity of the also has a disadvantage Steel piston, which is provided to accommodate the compression spring. The measuring device cannot be vented here

\5 werden. Das eingefangene Luftpolster veiändert sein Volumen unter wechselhaft statischen Drücken und gibt dem Kolben während des Meßvorganges einen veränderten Luftauftrieb, der zwangsläufig zu Meßfehlern führt \ 5 will be. The captured air cushion changes its volume under alternating static pressures and gives the piston a changed air buoyancy during the measuring process, which inevitably leads to measuring errors

Bekannt ist ein Differenzdruckmesser mit einem in einem Zylinder beweglichen Kolben, von dem je eine Seite von einem der den Differenzdruck bildenden Drucke beaufschlagt ist Diese Meßeinrichtung weist ein relativ großes Spiel zwischen der Zylinderwandung undA differential pressure meter is known with a piston movable in a cylinder, one of each of which Side of one of the differential pressure forming Pressures is applied. This measuring device has a relatively large clearance between the cylinder wall and dem Kolben auf. Dieses Spiel reicht aus, um ein Luftpolster zwischen dem Kolben und der Zylinderwandung aufzubauen. Durch dieses große Spiel können sich die beiden Drucke ausgleichen, die auf je einer Seite des Kolbens herrschen. Die Messung des Differenzdruckesthe piston on. This clearance is sufficient to create an air cushion between the piston and the cylinder wall build up. This great play allows the two prints on each side of the Pistons prevail. The measurement of the differential pressure muß daher notwendig ungenau seia Außerdem wird der Kolben im Zylinder nicht zentrisch geführt Er kann sich im Zylinder verkanten, so daß auf diese Weise eine unbestimmbare Reibung zwischen Kolben und Zylinder entstehen kann.must therefore necessarily be imprecise The piston in the cylinder is not centered. It can tilt in the cylinder, so that a indeterminable friction between piston and cylinder can arise.

Darüberhinaus ist ein Differenzdruckmesser bekannt, der in erster Linie der Feststellung verschiedener Durchflußmengen dient Entsprechend der Änderung dieser Durchflußmengen wird sich die Menge des Druckmittels ändern, das sich zwischen den ZylinderIn addition, a differential pressure meter is known, which is primarily used to determine different flow rates According to the change These flow rates will change the amount of pressure medium that moves between the cylinders wandungen und dem Kolben himwrchdrückt, so daß das Verhältnis der verschiedenen Differenzdrucke aufgrund sich ändernder Durchflußmengen genügend exakt festgestellt werden kann. Das auf diese Weise zulässige Spiel zwischen dem Kolben und dem Zylinder ist fürturns and pushes the plunger into place, so that the The ratio of the various differential pressures can be determined with sufficient accuracy due to changing flow rates. That which is permissible in this way Clearance between the piston and the cylinder is for Präzisionsdifferenzdruckmesser nicht zulässig. Darüber hinaus hat dieser aus der DE-OS 19 62 804 bekanntgewordene Differenzdruckmesser den Nachteil, daß der Kolben und der Zylinder aus verschiedenen Materialien bestehen, die unterschiedliche WärmeausdehnungskoPrecision differential pressure meter not permitted. About that In addition, this has become known from DE-OS 19 62 804 differential pressure meter has the disadvantage that the Piston and cylinder are made of different materials that have different thermal expansion coefficients effizienten aufweisen. Abhängig von der Umgebungs temperatur wird deswegen der Differenzdruckmesser verschiedene Ergebnisse erbringea Schließlich arbeitet dieser Differenzdruckmesser mit zwei Druckfedern, die durch ihre Anordnung nicht ausschließen, daß ein seitliefficient. Depending on the environment temperature will therefore give different results the differential pressure meter a Finally works this differential pressure meter with two compression springs, which due to their arrangement do not exclude that a lateral eher Druck des Kolbens auf die Zylinderwandungenrather pressure of the piston on the cylinder walls ausgeübt wird, der zu einem Reibungsverhalten führtis exercised, which leads to frictional behavior

Dieses Reibungsverhalten geht als Störfaktor in dasThis frictional behavior is a disruptive factor Meßergebnis ein.Measurement result. Bei einem weiteren DifferenzdruckmesserWith another differential pressure meter

(DE-PS 4 05 650) werden Druckfedern verwendet, die ineinander angeordnet sind Auch bei diesem Differenzdruckmesser wird daher durch das seitliche Ausbrechen der Feder mit einer unbeständigen Reibung des Kolbens auf der Innenwandung des Zylinders gerechnet(DE-PS 4 05 650) compression springs are used that are arranged one inside the other. In this differential pressure meter, too, the lateral breakout the spring is expected to have inconsistent friction between the piston and the inner wall of the cylinder werden müssen.Need to become.

Schließlich ist ein weiterer Differenzdruckmesser bekannt, (DE-PS 8 49 912) bei dem das Problem der parallaxenfreien Ablesung von Meßergebnissen erkanntFinally, another differential pressure meter is known (DE-PS 8 49 912) in which the problem of parallax-free reading of measurement results is recognized

3 43 4

worden ist Diese parallaxenfreie Ablesung ist aber des- Verwendung der Duozugfeder die Fetnempftndlichkeit wegen bei diesem Differenzdruckmesser nicht möglich, der Messung sowohl im unteren als auch im oberen weil bei der dort gezeigten Skalenablesung eine Pei- Meßbereich erhalten. Schließlich wird durch die verbeslung nicht in Richtung auf die Mittelachse des Kolbens serte Peilmöglichkeit verhindert, daß die genaue Ausbzw. Zylinders erfolgt Auf diese Weise können durch 5 lenkung des Kolbens durch Parallaxenverschiebungen falsche Peilung bei der an diesen Meßgerät verwende- nicht genau erkannt werden kann. Die Anbringung der ten Meßskala falsche Ableseergsbnisse gewonnen wer- Peilskala macht eine genaue Ablesung der Meßergebcj_ea nisse möglich.This parallax-free reading is, however, not possible with this differential pressure meter because of the use of the dual tension spring, the measurement in the lower as well as in the upper because the scale reading shown there has a Pei measurement range. Finally, by the verbeslung not in the direction of the central axis of the piston serte Peil possibility prevents that the exact Auszw. In this way, by steering the piston through parallax displacements, incorrect bearing can not be accurately recognized when using this measuring device. The attachment of th measuring scale advertising gained wrong Ableseergsbnisse bearing scale makes an accurate reading of Meßergebcj _ea nisse possible.

Aufgabe der vorliegenden Eifindung ist es daher, die Die Erfindung wird in Verbindung mit Figuren beiVorrichtung der einleitend genannten Art so zu vsrbes- io spielsweise veranschaulicht
sern, daß auch bei sehr kleinen Differenzdrucken Es zeigenThe object of the present invention is therefore to illustrate the invention in connection with figures in the case of a device of the type mentioned in the introduction, for example
sern that even at very small differential pressures Es show

genaue Meßergebnisse zustande kommen und abgele- Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur ge-exact measurement results come about and shown- Fig. 1 is a side view of a device for the

sen werden können. nauen Bestimmung von Differenzdrücken undcan be sen. precise determination of differential pressures and

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine F i g. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung entVorrichtung mit folgenden Merkmalen gelöst: 15 lang der Schnittlinie H-II in F i g. 1.This object is achieved according to the invention by a fig. 2 shows a cross section through the device solved with the following features: 15 long the section line H-II in F i g. 1.

In einem Glaszylinder mit hochpräzisem Innen-In a glass cylinder with a high-precision inner

a) der Kolben und der Zylinder bestehen aus Glas durchmesser ist ein ungedichteter Glaskolben mit gleicher Materialspezifikationen und damit glei- kleinstem Spiel eingepaßt Der Glaszylinder ist in einem chen Ausdehnungskoeffizienten, Gehäuse mit O-Ringen elastisch gelagert und abgedich-a) the piston and the cylinder are made of glass diameter is an unsealed glass piston with the same material specifications and thus the smallest clearance. The glass cylinder is in one coefficient of expansion, housing with O-rings elastically mounted and sealed

b) die Zugfeder weist einen ersten Federteil, dem 20 tet Die Flanschdeckel sind mit Rohrleitungsanschlüsein dessen Auslenkung begrenzender Anschlag sen und Entlüftungsventilen ausgerüstet Der Glaskolzugeördnei ist, und einen zweiten gegenüber dem ben hat eine Ableseringmarkierung uno 1st an einer freiersten stärkeren Federteil auf, liegenden Duozugfeder aufgehängt Die schwächereb) the tension spring has a first spring part, the 20 tet The flange covers are with pipeline connections its deflection limiting stop sen and vent valves equipped Der Glaskolzugeördnei is, and a second opposite the ben has a reading ring mark uno 1st on a freest one stronger spring part on, lying double tension spring suspended The weaker one

c) die Skala mit den Ablesestrichen ist an einem Ge- Feder ist für den ersten Feinmeßbereich und hat einen häuse in Form einer Peilskala derart angebracht, 25 Anschlag, so daß sie nicht überlastet werden kann. Die daß die Ablesestriche entlang einer gedachten Befestigung der Duozugfeder erfolgt mit kurzen Gewin-Linie zur Achse des Kolbens weisen, destücken, die den Steigungen der Zugfedern entspricht Die Duozugfeder ist nicht zugvorbelastet, soc) the scale with the reading lines is on a Ge Spring is for the first precision measuring range and has a housing in the form of a bearing scale mounted in such a way, 25 stop, so that it can not be overloaded. the that the reading lines along an imaginary attachment of the dual tension spring takes place with a short thread line point to the axis of the piston, pieces corresponding to the slopes of the tension springs The dual tension spring is not preloaded, so

Eine derartige Vorrichtung hat den Vorteil, daß durch daß der aufgehängte Glaskolben kleinste Druckdiffeeinen von der Erwärmung unabhängigen Ausdebnungs- 30 renzen aufnimmt und anzeigt Wird der max. Differenzkoeffizienten die Passung des Kolbens im Zylinder eng druck des Meßgerätes erreicht, so setzt der Kolben ausgeführt werden kann und unabhängig von der Erwär- unten auf und ein weiteres Ansteigen des Differenzdrukmung des Gerätes gleich bleibt Das Spiel zwischen kes führt nicht zur Überlastung der Duozugfeder. Die dem Kolben und dem Zylinder reicht nicht aus, um zu Eichung der Duozugfeder erfolgt mit beglaubigten BeIaeinem Druckausgleich entlang der Zylinderwandungen 35 stungsgewichten. Die Peilskala ist außen am Gehäuse zu kommen. Darüber hinaus ist der Kolben an einer befestigt Die Peilrichtung führt in einer gedachten Duozugfeder aufgehängt Durch die Aufhängung an Linie zur Achse des Glaskolbens. Die Eichteilstriche auf einer Zugfeder wird verhindert, daß der Kolben im Zy- der Skala sind 25 mm lang, so daß das Meßergebnis parlinder kippt und dadurch die Reibung auf den Zylinder- allaxenfrei an der Ringmarkierung des Glaskolbens abwandungen verändert wird. Außerdem bleibt durch die *o· gelesen werden kann.Such a device has the advantage that the suspended glass bulb absorbs and displays the smallest pressure differences independent of the heating and regardless of the heating down and a further increase in the differential pressure of the device remains the same. The play between kes does not lead to overloading of the dual tension spring. The piston and the cylinder are not sufficient for the calibration of the dual tension spring to take place with certified pressure equalization along the cylinder walls 35. The bearing scale can be found on the outside of the housing. In addition, the piston is attached to a. The direction of the bearing is suspended in an imaginary double tension spring. The calibration markings on a tension spring prevent the piston in the cylinder scale from being 25 mm long, so that the measurement result tilts parlinder and thus the friction on the cylinder allaxen-free on the ring marking of the glass piston is changed. In addition, the * o · can be read through.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patentanspruch:Claim:

Vorrichtung zur genauen Bestimmung von Differenzdrücken mit einem Zylinder aus Glas, in dem ein Kolben mit einer Markierung an einer Zugfeder hängend beweglich ist und je eine Sehe des Kolbens von einem der den Differenzdruck bildenden Drucke beaufschlagbar ist, sowie mit einer Ableseslriche aufweisenden Skala, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:Device for the precise determination of differential pressures with a cylinder made of glass in which a Piston with a marking on a tension spring is movable and one sees each of the piston can be acted upon by one of the pressure forming the differential pressure, as well as marked with a scale having read-off marks through the following features: