DE2508830A1 - DIFFERENTIAL PRESSURE MEASURING DEVICE AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING - Google Patents
DIFFERENTIAL PRESSURE MEASURING DEVICE AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURINGInfo
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Description
Differenzdruckmeßeinrichtung und Verfahren zu seiner HerstellungDifferential pressure measuring device and method for its manufacture
Die Erfindung betrifft eine überlastsichere Differenzdruckmeßeinrichtung und die Technologie der Herstellung für die Messung von Druckdifferenzen und Gasen, die unter statischem Druck stehen können, wobei eine vorübergehende einseitige überlastung des Meßumformers mit dem Meßdruck und dem statischen Druck zulässig ist·The invention relates to an overload-proof differential pressure measuring device and the technology of manufacture for the measurement of pressure differences and gases under static pressure can, whereby a temporary one-sided overload of the transmitter with the measuring pressure and the static pressure is permissible
Die Erfindung betrifft nur Differenzdruckmeßeinrichtungen, bei denen ein Druckmeßelement, das mit einem Abgriffsystem für die Übertragung eines Drucksignals verbunden ist, zu beiden Seiten mit Drücken beaufschlagt wird. Die Drücke setzen sich aus den Anteilen statischer Druck und Wirkdruck additiv zusammen. Das Druckmeßelement wird dann nur von der Differenz der Wirkdrücke beaufschlagt· Im überlastfall enthält die Beaufschlagung zusätzlich den statischen Druck. Das Druckmeßelement kann, su beiden Seiten von Trennmembranen abgeschlossen werden; in diesem Fall sind beide Bäume zwischen Trennmembranen und Druckmeßelement mit einer Flüssigkeit vollständig ausgefüllt·The invention only relates to differential pressure measuring devices in which a pressure measuring element, which is connected to a pick-up system for the transmission of a pressure signal, is subjected to pressures on both sides. The pressures are made up of the components of static pressure and differential pressure. The pressure measuring element is then only acted upon by the difference in the effective pressures. In the event of an overload, the application also includes the static pressure. The pressure measuring element can be closed on both sides by separating membranes; In this case, both trees between the separating membrane and the pressure measuring element are completely filled with a liquid
B0G345/0303B0G345 / 0303
Die Überlastsicherung kann durch Ventile erreicht werden, die im Überlastfall die weitere Beaufschlagung des Meßelements auf einen Betrag begrenzen, der oberhalb der maximalen Wirkdruckdifferenz liegt. Die Ventile können von der Meßmembrane direkt oder durch zusätzliche Einrichtungen indirekt betätigt werden. Ss können auch Kombinationen angewandt werden.The overload protection can be achieved by valves that, in the event of an overload, the further application of the measuring element to a Limit the amount that is above the maximum differential pressure lies. The valves can be operated directly by the measuring membrane or indirectly by additional devices. Ss can combinations can also be used.
Ventile haben aber den Nachteil, daß die Zuverlässigkeit ihrer einwandfreien Punktion nicht gewährleistet werden kann. Schließen diese im Überlastfall nicht vollständig dicht, so erleidet das Meßelement nach längerer Zeit Schaden durch Überlastung. Die genannten zusätzlichen Einrichtungen stellen erhöhten Aufwand dar und verringern die Zuverlässigkeit der Überlastsicherung zusätzlich· But valves have the disadvantage that the reliability of their perfect puncture cannot be guaranteed. If these do not close completely tightly in the event of an overload, this suffers the measuring element after a long period of time damage due to overload. The additional facilities mentioned represent increased effort and also reduce the reliability of the overload protection
Die höchstmögliche Zuverlässigkeit der Überlastsicherung wird durch das Prinzip des Abfangens von profilierten Membranen im Überlastfall durch starre, dem Profil der Membrane IThe highest possible reliability of the overload protection is achieved through the principle of intercepting profiled membranes in the Overload due to rigid, the profile of the membrane I.
entsprechend profilierte Abfangteile erreicht. Um hierbei Deformationen der Membranen zu vermeiden, muß die Anlage der Membranen an den Abfangteilen möglichst vollständig flächenhaft sein.correspondingly profiled intercepting parts reached. To this deformation To avoid the membranes, the contact of the membranes on the intercepting parts must be as completely extensive as possible.
Die genaue Übereinstimmung der Profile kann durch spezielle technologische Verfahren erzielt werden, die dadurch gekennzeichnet sind, daß zunächst noch ebene Membranen z. B. hydraulich gegen profilierte starre Abxangteile geprägt werden. Abfangteil und Membrane bilden dann eine technologisch bedingte Einheit.The exact correspondence of the profiles can be achieved by special technological Process can be achieved which are characterized in that initially flat membranes z. B. hydraulich against profiled rigid Abxangteile are embossed. The interception part and the membrane then form a technologically determined unit.
Es können jedoch nur relativ dünne profilierte Membranen auf diesem Wege hergestellt werden·However, only relatively thin profiled membranes can be used on this Ways to be made
Helativ dünne Membranen können entweder als Trennmembranen oder dann als Meßelemente eingesetzt werden, wenn sie durch Meßfedern oder durch JEraftkompensierende Einrichtungen abgestützt werden. In diesen Fällen wirken die Membranen der Meßelemente nur als effektive Flächen, die die Wirkdruckdifferenz in eine Kraft um-Helatively thin membranes can either be used as separating membranes or can then be used as measuring elements if they are supported by measuring springs or by force-compensating devices. In these cases the diaphragms of the measuring elements only act as effective surfaces that convert the differential pressure into a force.
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wandeln·to walk
Überlastsicherungen, die im Überlasüfall auf der Anlage oiner Trennmembrane an das zugeordnete Abfari^profil beruhen, "bewirken, daß das Meßelement selbst nicht überlastet werden kann, da das Abfangteil der Trennmembrane jetzt die Überlast aufnimmt.Overload protection, which in case of overload on the system oiner Separating membrane based on the assigned Abfari ^ profile, "cause, that the measuring element itself cannot be overloaded, since the intercepting part of the separating membrane now absorbs the overload.
Es sind jedoch zusätzliche Einrichtungen erforderlich, die nur im Überlastfall in Tätigkeit treten und bewirken, daß das Volumen, das die Trennmembrane der Überlastseite bis zur Anlage am Abfangteil verdrängt, aufgenommen wird. Das Meßelement würde sonst trotz Anlage der Trennmembrane überlastet werden·However, additional facilities are required that are only take action in the event of an overload and cause the volume, the separating membrane on the overload side up to the system on Intercepting part displaced, is added. Otherwise the measuring element would be overloaded in spite of the contact with the separating diaphragm.
Diese zusätzlichen Einrichtungen erfordern erhöhten Aufwand und verringern die Zuverlässigkeit« Ohne derartiger Einrichtungen muß das Meßelement entsprechende Eigenschaften aufweisen.These additional facilities require increased effort and expense reduce reliability «Without such facilities the measuring element must have appropriate properties.
Überlastsicherungsn, die im Überlastfall auf beidseitiger Anlage einer Meßmembrane des Meßelements an entsprechende Abfangteile beruhen, haben sich nicht bewährt, da bei wechselseitigen Überlastfällen aufgrund der unvermeidlichen Verschiedenheiten der Profile der Abfangteile die Meßmembrane wechselseitig deformiert wird, wodurch hohe Nullpunktverschiebungen die Folge sind· Ausgehend von dem Prinzip der beidseitigen Anlage einer Meßmembrane an zwei gegenüberliegenden Abfangprofilen ist es bekannt, die zuvor gefertigte Meßmembrane als Matrize für Abfangprofile zu verwenden, die durch Hintergießen, z. B. mit härtbarem Kunststoff entstehen, einzusetzen· In diesem Fall kann die Meßmembrane so dimensioniert werden, daß Abstützungen durch Meßfedern oder Kraftkompensation entfallen können.Overload protection, which in case of overload on both sides of the system a measuring membrane of the measuring element are based on corresponding intercepting parts, have not proven themselves, since in mutual overload cases Due to the inevitable differences in the profiles of the intercepting parts, the measuring membrane is mutually deformed which results in high zero offsets · Outgoing of the principle of the two-sided system of a measuring membrane on two opposite intercepting profiles, it is known that previously manufactured measuring membrane to be used as a matrix for intercepting profiles, which are cast by back-casting, e.g. B. with curable plastic · In this case the measuring membrane can be dimensioned so that it is supported by measuring springs or Force compensation can be omitted.
Mit dem Aushärten ändern jedoch die Profile ihre genaue Form, so daß bei wechselseitiger Überlast ein Umprägen der Meßmembrane erfolgt, wodurch Nullpunktänderungen die Folge sind. Zudem ist diese Technologie aufwendig.With the hardening, however, the profiles change their exact shape, so that the measuring membrane is embossed in the event of mutual overload, whereby zero point changes are the result. In addition, this is Technology consuming.
Überlastsichere Meßelemente bestehen aus zwei Meßmembranen, deren Zentren starr miteinander verbunden sind, sich somit gemeinsam ·Overload-proof measuring elements consist of two measuring diaphragms, the centers of which are rigidly connected to each other, thus
S 0 9 3 4 5 / 0 3 0 3S 0 9 3 4 5/0 3 0 3
bewegen, wobei jede der Membranen an zugehörigen Abfangteilen im Überlastfall zur Anlage gelangen. Der Innenraum ist mit einer Flüssigkeit vollständig ausgefüllt· Es handelt sich um relativ dünne Membranen, die hydraulich gegen die zugeordneten Abfangprofile geprägt werden kennen·move, with each of the membranes reaching associated interception parts in the event of an overload to the plant. The interior is with a liquid completely filled · It concerns relatively thin membranes, which hydraulich against the assigned Know the interception profiles are embossed
Die starre Verbindung der Zentren der Membranen erfolgt durch ein Verbindungsstück, das mit Meßfedern oder mit Einrichtungen zur Kraftkompensation abgestützt werden muß.The rigid connection of the centers of the membranes is made by a connecting piece with measuring springs or with devices must be supported for force compensation.
Wie bei Trennmembranenanlage gelangt im Überlastfall jeweils nur eine der Meßmembranen zur Anlage, Dieses Doppelmembranensystem ist somit selbst überlastsicher, wechselseitige Deformationen der Membranen werden vermieden.As with the separating membrane system, only one of the measuring diaphragms reaches the system in the event of an overload, this double membrane system is thus itself overload-proof, mutual deformations of the membranes are avoided.
In Überlastfall muß die nicht zur Anlage gelangende MeßmembraneIn the event of an overload, the measuring diaphragm that is not in contact must
durch elastische Verformungen das verdrängte Volumen aufnehmen, zusätzliche Volumenänderungen werden durch !Temperatur und statischen Druck verursacht. In der Regel sind jedoch zusätzliche elastische Elemente erforderlich, um die Volumenaufnahme durch die Meßmembrane zu verringern.absorb the displaced volume through elastic deformations, additional volume changes are caused by temperature and static Pressure caused. As a rule, however, additional elastic elements are required to absorb the volume through the To reduce the measuring diaphragm.
Die Lösungen für überlastsichemnsen v/erden allgemein unter den Gesichtspunkten geringer Meßfehler gestaltet.The solutions for overload protection are generally found under the Designed in terms of low measurement errors.
Mangel allgemein: erhöhter Aufwand zur Gewährleistung der Überlastsicherung und zum Schutz des Meßelements, Notwendigkeit von Meßfedern oder Kraftkompensation, geringe Zuverlässigkeit bei Anwendung von Ventilen·Deficiency in general: increased effort to ensure overload protection and to protect the measuring element, need for measuring springs or force compensation, low Reliability when using valves
Aufwand: Ventile, Einrichtungen zur Volumenaufnahme oder zur Ventilbetätigung als parallel geschaltete Funktionseinheit·Effort: Valves, devices for volume absorption or for valve actuation as a functional unit connected in parallel
Die Erfindung hat den Zweck, höchste Zuverlässigkeit und geringste Fehler, wie Hysterese, Linearität, Temperaturabhängigkeit vom sta-· stischen Druck und Fehler nach vorübergehender Überlastung über einen großen Umfang an Differenzdruckmeßbereichen zu gewährleisten bei !Reduzierung des Aufwandes durch Vermeidung von Einrichtungen, die nur für den Überlostfall in Funktion treten.The purpose of the invention is to be highest reliability and lowest Errors such as hysteresis, linearity, temperature dependency on the sta- static pressure and errors after temporary overload over a wide range of differential pressure measuring ranges with! Reduction of the effort by avoiding facilities, which only come into operation in the event of an excess.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, überlastsichere Differenzdruckmeßumformer und Verfahren zu seiner Herstellung auf der Grundlage eines überlastsieheren Doppelmembranensystems als Meßelement, daß mit einer elektrischen Abgciffseinrichtung verbundden ist, zu schaffen·The invention is based on the problem of overload-proof differential pressure transducers and a method for its production on the basis of an overload-proof double membrane system as a measuring element, that verbundden with an electrical tapping device is to create
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein rotasionssyammetrisches Abfangteil eines Meßelements, bestehend aus zwei verschweißte Sektionen, zu beiden Seiten spiegelbildlich profiliert ist.According to the invention the object is achieved in that a rotational symmetry Intercepting part of a measuring element, consisting of two welded sections, mirror images on both sides is profiled.
In der Rotationsachse besitzt das Abfangteil eine Zentrumsbohrung mit einer Ausdrehung· In dieser Bohrung befindet sich frei beweglich ein rotatxonssymmetrisches Verbindungsstück mit einem Bund, der sich in der Ausdrehung des Verbindungsstücks befindet» Die Ausdrehung begrenzt eine axiale. Verschiebung des Verbindungsstückes auf einen festgelegten Betrag· Das Abfangteil enthält weiterhin eine radiale Fülibohrung mit Absätzen· Zu beiden Seiten des Abfanjjteils sind entsprechend profilierte Membranen (harte Membranen) am jeweils äußeren Band mit dem Abfangteil durch WIG-Schweißung verbunden· Das Abfangteil ist dadurch in den Membranen gelagert· Im Zentrum sind beide Membranen mit dem Verbindungsstück durch WIG-Schweißung verbunden· Der Abstand der Membranen am Verbindungsstück gewährleistet eine wechseleitige Profilanlage der Membranen an der jeweiligen Seite des Abfangteils, wenn auch gleichzeitig der Bund des Verbindungsstücks an die jeweilige Seite der Ausdrehung zur Anlage kommt. Die Mittelflächen der Membranen sind somit nicht eben· Der Innenraum des Meßelements ist dadurch gekennzeichnet, daß er ein möglichst geringes Volumen V besitzt· Mit Hilfe der Füllbohrung ist der Innenraum mit einer bestimmten Menge Silikonöl gefüllt· Die Füllbohrung ist mit einer Kugel verschlossen, die in einem Absatz der Füllbohrung durch Pressung dichtet und die mit Hilfe eines Stößels eingetrieben wird, wodurch ein zusätzliches Volumen V aus dem Weg der Kugel im Absatz und der Fläche des Ansatzes entsteht· Die Menge ist um V größer als das Leervolumen, der Unterschied ist durch die Füllbohrung und dia Einsatzbedingungen bestimmt und wird durch Verformung der Membranen aufgenommen.In the axis of rotation the support part has a center hole with a recess · There is free in this hole moveable a rotationally symmetrical connection piece with a collar, which is located in the recess of the connection piece » The recess limits an axial one. Displacement of the connector to a specified amount · The intercept contains furthermore a radial filling hole with shoulders · on both sides appropriately profiled membranes (hard Membranes) are connected to the intercepting part by TIG welding on the outer band stored · In the center, both membranes are connected to the connecting piece by TIG welding · The distance between the membranes on the connecting piece ensures a reciprocal profile contact of the membranes on the respective side of the intercepting part, albeit at the same time the collar of the connecting piece comes to rest on the respective side of the recess. The middle surfaces of the membranes are therefore not flat · The interior of the measuring element is characterized in that it has the smallest possible volume V · With the help of the filling hole, the interior is filled with a certain amount of silicone oil.The filling hole is closed with a ball, which seals in a shoulder of the filling hole by pressing and which is driven in with the aid of a plunger, whereby an additional volume V arises from the path of the ball in the heel and the area of the attachment · The amount is V larger than the empty volume, the difference is determined by the filling hole and the conditions of use and is caused by the deformation of the membranes recorded.
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25038302503830
Das Zusatzvolumen Ä V kann nach der FormelThe additional volume Ä V can be calculated according to the formula
bestimmt werden.to be determined.
,^ Temperatur, bei der das Volumen Δ V eingeprägt wird;, ^ Temperature at which the volume Δ V is impressed;
min minimale Betrxebstemperatur der Differenzdruckmeßeinrichtung; min minimum operating temperature of the differential pressure measuring device;
Pg^. maximaler statischer Druck;Pg ^. maximum static pressure;
0( Temperaturkoeffizient der Volumendehnung;0 (temperature coefficient of volume expansion;
Έ Kompressibilität des Silikonöls V Volumen des Meßelements. Έ Compressibility of the silicone oil V volume of the measuring element.
Das zuelfczliche FüllvolumenA V gewährleistet, daß sich bei minimaler Betriebstemperatur $. und maximalem statischen Durch Ps+.» d. h·, wenn die Füllflüssigkeit ihr geringstes Volumen erreicht hat, keine nach innengerichteten Wölbungen der Membranenflächen ausbilden, wodurch vorzeitige Begrenzungen des Meßweges die Folge wären.The additional filling volume A V ensures that at the minimum operating temperature $ . and maximum static through P s +. » d. h · when the filling liquid has reached its smallest volume, no inwardly directed curvatures of the membrane surfaces form, which would result in premature limitations of the measuring path.
Im öberlasfcfall kommt zunächst der zentrale Bereich zur Anlage, anschließend erfolgt die flächenhafte Anlage, wobei die gegenüberliegende Seite sich entsprechend stärker wölbt.In case of overload, the central area comes to the system first, then the planar contact takes place, with the opposite side arching correspondingly more strongly.
Erfindungsgemäß könaen beide Seiten des Abfangteils im Bereich des Zentrums mit einer exentrisch liegenden Bohrung geringen Durchmessers verbunden werden. Es können auch entsprechend Ausarbeitungen am Umfang der zentrischen Bohrung oder am Umfang des Verbindungsstücks versehen werden. Diese zusätzliche Verbindung verringert die Übergangszeit um einen Faktor F«f, der wie folgt berechnet werden kann:According to the invention, both sides of the interception part can be in the area of the Center with an eccentrically located bore of small diameter get connected. There can also be corresponding elaborations on the circumference of the central bore or on the circumference of the connecting piece be provided. This additional connection reduces the transition time by a factor F «f, which can be calculated as follows can:
F = -κ * (2)F = -κ * (2)
n-3 + ν (1 - nr n- 3 + ν (1 - no
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η =η =
1212th
7B 7 B
V
vsV
v s
V = Volumen des Spaltes zwischen Zentraler BohrungV = volume of the gap between the central bore
und Verbindungsstück;and connector;
ν,, β Volumen der zentralen Bohrung; a ν ,, β volume of the central bore; a
Y s Volumen einer zusätzlichen Bohrung; Y s volume of an additional borehole;
Diese Maßnahme ist "besonders bei sehr geringer Spaltweite und bei kleinen Wirkdruckdifferenzen vorteilhaft·This measure is "especially with very small gap widths and with small differential pressure differences advantageous
Erfindungsgemäß können alle Profilabschnitte untereinander oder auch mit der gegenüberliegenden Seite durch Bohrungen oder Ausarbeitungen, wie Ausfräsen oder durch Aufrauhen der Profilfläche verbunden werden· Ebenfalls können Ausarbeitungen am Bund des Verbindungsstücks derart vorgenommen werden, daß bei Anlage des Bundes in der Ausdrehung im Überlastfall ein eventueller Abdichtungseffekt aufgehoben wird·According to the invention, all profile sections can be used with one another or with the opposite side through bores or elaborations, such as milling out or by roughening the profile surface be made in such a way that when the federal government is in the recess, a possible sealing effect in the event of an overload will be annulled·
Diese Maßnahmen verhindern ein Haften des Doppelmembranensystems nach einem Überlastfall·These measures prevent the double membrane system from sticking in the event of an overload
Es können auch Bohrungen oder Ausfräsungen so angelegt werden, daß sowohl Haften vermieden wird als auch die Übergangszeit herabgesetzt wird·It is also possible to create holes or millings in such a way that both sticking is avoided and the transition period is reduced
Die Abmessungen der ^mbranen (Radius, Profilierung und Wändstärke) gewährleisten eine vorgegebene axiale Verschiebung des Doppelmembranensystems für eine zu messende Wirkdruckdifferenz zu beiden Seiten des Meßelements·The dimensions of the walls (radius, profile and wall thickness) ensure a predetermined axial displacement of the double membrane system for a differential pressure to be measured on both sides of the measuring element
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Im Überlastfall bewegt sich das Membranenzentrum gegen das Profil der zugewandten Seite des Abfangteils und gleichzeitig gelangt der Bund des Verbindungsstücks in der Ausdrehung zur Anlage· Anschließend£elangt die übrige Membranenfläche zur Profilanlage, wodurch die gegenüberliegende Membrane sich zwj.sehen Rand und Zentrum entsprechend ausweitet»In the event of an overload, the membrane center moves against the profile the facing side of the intercepting part and arrives at the same time the collar of the connecting piece in the recess to the system, then the remaining membrane surface reaches the profile system, whereby the opposite membrane expands accordingly between the edge and the center »
Die Bewegung des Verbindungsstücks wird durch elektrische Abgriffseinrichtungen in ein elektrisches Signal übertragen·The movement of the connector is controlled by electrical tapping devices transferred into an electrical signal
Erfindungsgemäß ist das Verbindungsstück zu beiden Seiten des Meßelemencs mit Ankerscheiben aus weichmagnetischem Material in Achsrichtung justierbar verbunden·According to the invention, the connecting piece is on both sides of the measuring element with armature disks made of soft magnetic material Axial direction adjustable connected
Zu beiden Seiten des Abfangteils sind durch WlG-Schv/eißung Träger verbunden, die zu beiden Seiten induktive Abgriffelemente enthalten, die den Ankerscheiben gegenüberstehen und mit diesen gegenläufig veränderliche Induktivitäten darstellen.On both sides of the intercepting part are brackets by WIG welding connected, which contain inductive pick-off elements on both sides, which face the armature disks and represent with these oppositely variable inductances.
Als elektrisches Abgriffssystem können Dehnungsmeßstreifen zur Anwendung gelangen·Strain gauges can be used as an electrical tapping system
Das Meßelement kann zu beiden Seiten mit Trennmembranen verbunden werden, wodurch zwei weitere Räume entstehen, die ebenfalls mit Silikonal gefüllt sind.The measuring element can be connected on both sides with separating diaphragms, creating two additional spaces that are also with Are siliconal filled.
In dieser Fülligkeit befinden sich die Abgriffselemente, deren Zuleitungen mit druckdichten Durchführungen verbunden sind· Die Trennmembranen haben hinsichtlich der überlastsicherung keine Funktion; sie können auch durch sogenannte volumerische Trennvorlagen ersetzt werden·In this fullness are the tapping elements, their Supply lines are connected with pressure-tight bushings · The separating diaphragms do not have any overload protection Function; they can also be replaced by so-called volumetric separators
Das erfindungsgemäße Meßelement setzt bei harten Wandstärken der Membranen eine vollständige Membranenanlage im Überlastfall voraus. Weiterhin wird ein kleinstmögliches Volumen durch geringste Spaltweite zwischen Bohrung und Zwischenstück sowie durch Begrenzung der axialen Verschiebung im Anschluß an den Meßweg des Ver-In the case of hard membrane wall thicknesses, the measuring element according to the invention requires a complete membrane system in the event of an overload. Furthermore, the smallest possible volume is achieved by the smallest gap width between the bore and the spacer and by limitation the axial displacement following the measuring path of the
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bindungsstückes und gleichzeitige Anlage von Membrane und Verschieb ungs stück im Überlastfall gewährleistet ·binding piece and simultaneous installation of membrane and displacement guaranteed in case of overload
Zur sicheren Erfüllung dieser Aufgabe sind bestimmte konstruktive Bedingungen, bestimmte Werkzeuge und eine bestimmte Technologie erforderlich·Certain design conditions, certain tools and a certain technology are necessary for the safe fulfillment of this task necessary·
Die spiegelbildlichen Profilierungen der beiden Seiten des Abfangteils sind dadurch gekennzeichnet, daß sie periodisch verlaufen und die außenliegenden Profilabschnitte in einer Ebene liegen und die Profilierung an den äußeren Rändern mit Extremwerken der außenliegenden Abschnitte beginnt und mit innenliegenden Profilabschnitten im Zentrumsbereich endet und daß dieser Bereich der Membranen selbst eben ist und diese Ebenen tiefer als die Ebenen der außenliegenden Extremwerke liegen.The mirror-image profiles on both sides of the intercepting part are characterized in that they run periodically and the outer profile sections lie in one plane and the profiling on the outer edges with extreme works of the outer sections begins and ends with inner profile sections in the central area and that this area of the Membranes themselves are flat and these levels are deeper than the levels of the extreme works on the outside.
An den außen^iegenden Extremwerken des Randes schließt eine Schweißkontur für die WI6-Schweißnaht an.One closes at the outer extreme works of the margin Weld contour for the WI6 weld seam.
Die Form der Profilierung ist vorzugsweise durch aufeinanderfolgende wechselseitige Kreisbögen gekennzeichnet, deren Krümmungsradien R1, R2 sich um den Betrag der Wandstärke h der Membranen unterscheiden:The shape of the profile is preferably characterized by successive alternating circular arcs, the radii of curvature R 1 , R 2 of which differ by the amount of the wall thickness h of the membranes:
h = R2 - R1 h = R 2 - R 1
R1 Krümmungsradien der außenliegenden Profilabschnitte R2 Krümmungsradien der innenliegenden Profilabschnitte.R 1 radii of curvature of the outer profile sections R 2 radii of curvature of the inner profile sections.
Zwei aufeinanderfolgende Profilabschniböe sind durch Tangenten an den jeweiligen Krümmungsradien verbunden.Two successive profile sections are defined by tangents connected at the respective radii of curvature.
Erfindungsgemäß enthält das Verbindungsstück zylinderförmige Aufnahmen bestimmten Durchmessers, die mit Schweißkonturen für die Verechweißung der Bäembranenzentren abschließen.According to the invention, the connecting piece contains cylindrical receptacles of a certain diameter with weld contours for complete the welding of the Baembrane centers.
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Erfindungsgemäß werden zunächst zwei noch ebene Metal!membranen mit der vorgesehenen Wandstärke und mit Außenradien gemäß den Schweißkonturen an den Profilgrenzen mit je einer Sektion des Abfangteils verschweißt. Die erfindungsgemäße Gestaltung der Profilierung beläßt hierbei die Membranen im ebenen Zustand, ledi-jlich die außenliegenden Profilabschnitte berühren die Membranen.According to the invention, two metal membranes, which are still flat, are initially included the intended wall thickness and with outer radii according to the welding contours at the profile boundaries with one section of the support part each welded. The inventive design of the profiling leaves here the membranes in the flat state, only the outer ones Profile sections touch the membranes.
Erfindungsgemäß erfolgt die Profilierung der Membranen durch einen Prägestempel, der mittels einer Pres3e das Membranenblech vollständig gegen alle Profilabschnitte der Profilierung des Abfangtoils zieht. Hierbei ist das Profil des Stempels so gestaltet, daß lediglich die innenliegenden Profilabschnitte der Membranen direkt mit dem Stempel kontakt haben. Die außenliegenden Profilabschnitte, die Tangenten sowie die ebenen Zentren werden lediglich durch Streckbiegung auf die Membranen übertragen. Der eingeprägte Zustand entspricht somit einem Überlastfall, für den die Membranen somit die endgültigen Formen erhalten·According to the invention, the membranes are profiled by a Embossing stamp, which by means of a press the membrane sheet completely against all profile sections of the profile of the interception tool pulls. Here, the profile of the punch is designed so that only the inner profile sections of the membranes are directly involved have contact with the stamp. The outer profile sections, the tangents and the flat centers are only made by stretch bending transferred to the membranes. The impressed state thus corresponds to an overload situation, for which the membranes are thus the get final shapes
Der Gerätestempel ist dadurch gekennzeichnet, daß sein Profil auf der Prägeseite aus konzentrischen Ringen besteht, deren mittlere Radien gleich den Radien der Extremwerke der jeweils innenliegenden Profilabschnitte sind. Die Breite der Rin^e ist jeweilsThe device stamp is characterized in that its profile on the embossing side consists of concentric rings, the middle one Radii equal to the radii of the extreme works of the inner one Profile sections are. The width of the ring is in each case
b a 2 . (R2 - h)ba 2. (R 2 - h)
Rp Radien des entsprechenden inneliegenden Profilabschnitts j-Rp radii of the corresponding inner profile section j-
h Wandstärke der Membrane.
Die Ringe sind auf der Prägeseite mit einem Radius R~ entsprechendh wall thickness of the membrane.
The rings have a corresponding radius R ~ on the embossing side
B3 β S2 "* k
begrenzt. Bei gleichmäßiger Profilierung ist R^ = R,.. B 3 β S 2 "* k
limited. With uniform profiling, R ^ = R, ..
Die Höhen der Ringe gewährleisten, daß lediglich die innenliegenden Profilabschnitte vom Stempel erfaßt werden.The heights of the rings ensure that only the inner ones Profile sections are detected by the punch.
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Anschließend werden die Membranen beider Sektionen des Abfangteils durch Stanzen in den Zentren gelocht, wobei das Stanzwerkzeug durch einen Zentrierabschnitt gekennzeichnet ist, der genau zu den Zentrumsbohrungen der Sektionen paßt und zur Zentrierung des Stanzwerkzeuges bezüglich der Zentrumsbohrung vor dem Stanzvorgang dient.Then the membranes of both sections of the interceptor perforated by punching in the centers, the punching tool being characterized by a centering section which exactly corresponds to the center bores the sections fits and is used to center the punching tool with respect to the center hole before the punching process.
Die Lochungen der Membranen sind somit direkt zu den Zentrumsbohrungen der Sektionen orientiert.The holes in the membranes are thus directly to the center holes of the sections.
Durch ein Ziehwerkzeug, das ebenfalls durch einen Zentrierabschnitt in den Bohrungen der Sektionen zentriert wird, werden die Löcher aufgeweitet und jeweils nach außen gerichtete Schweißkonturen erzeugt, die Löcher entsprechen den zugeordneten Durchmessern von Aufnahmen und Schweißkonturen des Verbindungsstückes.By a drawing tool, which also has a centering section is centered in the bores of the sections, the holes are widened and each outwardly directed welding contours are created, the holes correspond to the assigned diameters of the receptacles and weld contours of the connecting piece.
Nach dem Einlegen des Verbindungsstückes werden die Sektionen zusammen geführt und verschweißt. Das Verbindungsstück fügt sich in die Löcher der Membranen ein und ist zentrisch geführt. Es können durch diese Herstellungsverfahren für ein geringes Volumen sehr geringe Spaltweiten zwischen Bohrungen der Sektionen und Verbindungsstück zugelassen werden.After inserting the connector, the sections come together guided and welded. The connector fits into the Holes in the membranes and is guided centrally. It can get through this manufacturing process for a small volume very small gap widths between the bores of the sections and connecting piece be allowed.
Die Membranen sind auf den Aufnahmen des Verbindungsstücks axial verschieblich· Ihre ¥erschweißung erfolgt in einer Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß vor Beginn des jeweiligen Schweißvorganges der Membranenzentren eine gesamte Membranenfläche in das angeordnete Abfangprofil und das Verbindungsstück in die entsprechende axiale Grenzlage gedrückt wird und sich dadurch die richtige Einstellung der Membrane auf der Aufnahme des Verbindungsstückes ergibt. In dieser Einstellung erfolgt die Verschweißung. Wird der Vorgang für die Gegenseite wiederholt, so ergibt sich eine Auslenkung der bereits verschweißten Membranen um den Betrag der maximal möglichen Verschiebung des Verbindungsstücks.The membranes are axially displaceable on the receptacles of the connecting piece Their welding takes place in a device which is characterized in that before the start of the respective welding process of the membrane centers an entire membrane surface in the arranged intercepting profile and the connecting piece in the corresponding one axial limit position is pressed and this results in the correct setting of the membrane on the receptacle of the connecting piece. The welding takes place in this setting. If the process is repeated for the opposite side, this results in a deflection the already welded membranes by the amount of the maximum possible Displacement of the connector.
Beendigung dieser Arbeiten kehrt das Doppelmembranensystem in eymmetriestellung zurück. Es ist jetzt in der Lage, zu beiden S§i1?@8 Meßbewegungen bis zur Begrenzung durchzuführen. Die Begreni§t jetzt durch gleichzeitige Anlage einer Membrane und des gekennzeichnet.Completion of this work returns the double membrane system in symmetry position back. It is now able to do both S§i1? @ To carry out 8 measuring movements up to the limit. The welcomed now marked by simultaneous installation of a membrane and the.
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Mit Hilfe der Füllbohrung wird das Meßelement unter Vakuum mit SiIikonal gefüllt; die Füllbohrung muß ebenfalls aufgefüllt werden. Unter Normaldruck wird eine Stahlkugel in einen Absatz der Füllbohrung eingeführt und mit einem Bolzen bis zum Ende dieses Absatzes getrieben. Der so konstruktiv bedingte Weg der Kugel bestimmt das zusätzlich eingeprägte Volumen AV. Durch das nach (1) bestimmte A V ist die Länge des entsprechenden Absatzes bestimmt·With the help of the filling hole, the measuring element is in a vacuum with SiIikonal filled; the filling hole must also be filled. Under normal pressure, a steel ball is inserted into a shoulder of the filling hole inserted and driven with a bolt to the end of this paragraph. The path of the ball, which is conditioned in this way, determines that additional impressed volume AV. By the A V determined according to (1) the length of the corresponding paragraph is determined
Die Montage des Meßelements wird durch Aufschweißen der Träger und Einsetzen der Abgriffselemente abgeschlossen.The assembly of the measuring element is carried out by welding the carrier and Insertion of the tapping elements completed.
Nach Beendigung des Füllvorganges muß durch Formieren das elastische Membranenmaterial wiöder in den neutralen Spannungszustand versetzt werden. Das Formieren erfolgt durch wechselseitige Überlastung des Meßelements„bis zum maximalen statischen Druck. Es sollten mindestens 5 Perioden Lastwechsel durchgeführt werden. Die Formierung ist dadurch gekennzeichnet, daß nach wechselseitiger überlastung geringe symmetrische oder keine Nullpunktabweichungen auftreten·After completion of the filling process, the elastic Membrane material is placed in a neutral state of tension will. The formation takes place by mutual overloading of the measuring element "up to the maximum static pressure. It should at least 5 periods of load change can be carried out. The formation is characterized in that, after mutual overloading, low symmetrical or no zero point deviations occur
Die Kennlinie des Meßelements besteht aus einem linear vom Wirkdruck abhängigen Abschnitt, der die obere Meßgrenze einschließt und dem Sättigungsbereich bis zum maximalen statischen Druck.The characteristic curve of the measuring element consists of a linear differential pressure dependent section that includes the upper measurement limit and the saturation range up to the maximum static pressure.
Die technisch ökonomischen Auswirkungen bestehen in der höchstmöglichen Zuverlässigkeit der Funktion der Überlastsicherung durch Anwendung des Prinzips der Profilanlage von Membranen, wobei durch die erfindungsgemäße Lösung die Anwendung dieses Prinzips auf Meßelemente mit Doppelmembranensystem ermöglicht wird« Ein ökonomischer Vorteil entsteht dadurch, daß sonst zusätzliche Einrichtungen zur Abstützung des Membranenzentrums durch Meßfedern oder durch Kraftkompensation oder Einrichtungen, die nur im Überlastfall in Funktion treten und eine Volumenverschiebung ohne wesentliche Druckaufnahme bewirken, nicht erforderlich sind· ökonomische Vorteile entstehen weiter dadurch, daß die erfindungsgemäße Lösung, die ein geringes Volumen und eine genaue Übereinstimmung der Profile der Membrane mit den Profilen des Abfangteils erfordern, mit einer erfindungsgemäßen Technologie realisiert werden kann, die «shne spezielle Schwierigkeiten die Funktionen des Meßelements sicher gewährleistet·The technical and economic effects are as high as possible Reliability of the function of the overload protection by applying the principle of the profile system of membranes, whereby by the solution according to the invention enables this principle to be applied to measuring elements with a double membrane system The advantage arises from the fact that otherwise additional devices for supporting the membrane center by measuring springs or by force compensation or devices that only come into operation in the event of an overload and a volume shift without significant pressure absorption effect, are not required · there are economic advantages further in that the solution according to the invention, which has a small volume and an exact match of the profiles of the membrane with the profiles of the intercepting part require, with a technology according to the invention can be implemented, the «sne special difficulties the functions of the measuring element reliably guaranteed
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Weitere Vorteile ergeben sich durch universelle Anwendbarkeit des Meßelecients für Differendruckmessungen und für den Aufbau von überlastsicheren
Difrerendruckmeßeinrichtunsen mit oder ohne Trennmembranen
oder mit Trennvorlagen· Aufgrund der maximalen Zuverlässigkeit der Überlastsicherung der erfindungs^emäßen Differenzdruckmeßeinrichtung
ist zur Erfassung eines sehr großen Wirkdruckbereiches der parallele Betrieb von mehreren Differenzdruckmeßeinrichtungen unterschiedlicher
Meßbereiche gefahrlos zulässig. Diese Betriebsform von Differenzdruck·*nrichtungen ist eine Anwenderforderung. Die erfindungsgemäße
Technologie löst in einfacher Weise die Problematik der genauen Übereinstimmung des Abfangteils und kann selir geringe Spaltweiten zwischen Zentralbohrung und Verbindungsstück realisieren. Würden
entgegen der vorgeschlagenen Technologie z, B. die Membranen zuvor
profiliert und gelocht werden, so entstünden zusätzliche Probleme der genauen Zentrierung mit der Frage, ob z. B. bezüglich Loch oder bezüglich
Profilierung des Abfangteils zentriert werden muß» Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert
werden« In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Pig. 1 Überlastsicheres Differenzdruckmeßelementi
Fig. 2a Differenzdruckmeßeinrichtung;
Pig· 2b Differenzdruckmeßeinrichtung mit Trennvorlage}
Pig. 3 Profilausschnitt Λ/2ί
Pig. 4 Profil des Prägestempels;
Pig. 5 Technologie des Meßelements;
Fig. 5·1· Aufschweißen der ebenen Membrane; 5·2. Prägen der Membrane;Further advantages result from the universal applicability of the measuring client for differential pressure measurements and for the construction of overload-safe differential pressure measuring devices with or without separating membranes or with separating templates.Due to the maximum reliability of the overload protection of the differential pressure measuring device according to the invention, the parallel operation of several differential pressure measuring devices is necessary to record a very large differential pressure range different measuring ranges permitted without risk. This operating mode of differential pressure devices is a user requirement. The technology according to the invention solves the problem of the exact match of the intercepting part in a simple manner and can realize small gap widths between the central bore and the connecting piece. If, contrary to the proposed technology, for example, the membranes were profiled and perforated beforehand, additional problems of precise centering would arise with the question of whether, for. B. must be centered with respect to the hole or with respect to the profiling of the intercepting part "The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment" In the accompanying drawings show: Pig. 1 Overload-proof differential pressure measuring element i Fig. 2a differential pressure measuring device;
Pig · 2b differential pressure measuring device with separator} Pig. 3 Profile cutout Λ / 2ί
Pig. 4 profile of the die;
Pig. 5 technology of the measuring element;
5 x 1 welding of the flat membrane; 5 · 2. Embossing the membrane;
5·3· Lochen der Membrane;5 x 3 x perforation of the membrane;
5·4, Wei;en des Loches nach Fig. 5.3·; 5·5· Verbindungsschweißung der Sektionen; 5·6. Zentrumsschweißung (Sektion 1);5 x 4, white of the hole according to Fig. 5.3; 5 · 5 · joint welding of the sections; 5 6. Center welding (section 1);
5·7· Zentrumsschweißung (Sektion 2); Pig· 5·8· Einprägen des zusätzlichen Volumens; Fig. 6 Kennlinie des Meßelements.5 · 7 · center weld (section 2); Pig · 5 · 8 · Imprint the additional volume; Fig. 6 Characteristic curve of the measuring element.
Bin überlastsicheres Differenzdruckmeßelement (Fig. 1) enthält ein rotationssymmetrisches Abfangteil (1) und (2) mit der Rotationsachse 20, das zueinander spiegelbildliche Profilierungen 47 enthält. Im Zentrum enthält das Abfangteil eine Bohrung 3 mit einer Ausdrehung 4· Weiterhin enthält es eine radiale Füllbohrung 11 mit einem Absatz 53.An overload-proof differential pressure measuring element (Fig. 1) contains a rotationally symmetrical intercepting part (1) and (2) with the axis of rotation 20, which contains profiles 47 which are mirror images of one another. in the In the center, the intercepting part contains a hole 3 with a recess 4 It also contains a radial filling bore 11 with a shoulder 53.
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Diese Bohrung ist mit einer Kugel 12 in Absatz 53 und einem Stößel 13 verschlossen· Die Abmessungen des Ansatzes sind durch das Zusatzvolumen Δν nach (1) bestimmt. Mit den Abfangteilen 1, 2, sind profilierte Membranen 7 durch WI6-Schweißung 9 verbunden. Im Zentrum sind beide Membranen 7 rait Aufnahmen 52 eines Verbindungsstücks 5 durch WI6-Schweißung 10 verbunden. Die Membranen 7 haben auf dem Verbindungsstück 5 einen derartigen Abstand, daß bei wechselseitiger Anlage des Bundes 6 an der Ausdrehung 4- eben, alls eine entsprechend wechselseitige flächenhafte Anlage der Membranen 7 am Profil 47 des Abfangteils erfolgt. Derartige Anlagen treten im Überlastfall auf. Innerhalb des durch die Anlagen gegebenen Spielraumes findet die Meßbewegung entsprechend einer Wirkdruckdifferenz statt· Die Meßbewegung des Doppelmembranensystems fyr eine bestimmte Wirkdruckdifferenz ist durch die Membranendimensionierung (Radius R^, Profiltiefe H (Fig. 2), Wandstärke h (Fig. 2)) bestimmt· Zusätzliche Abstützungen des Membranenzehtrums durch Federn oder kraftkompensierende Einrichtungen sind nicht erforderlich· Das Volumen T , 22, des Meßelements ist im wesentlichen durch die Begrenzungen der Verschiebung des Verbindungsstücks, durch die Membranenfläche sowie durch Spaltweiten zwischen Bohrung 3 und Verbindungsstück 5 bestimmt und ist möglichst gering zu halten·This hole is with a ball 12 in paragraph 53 and a plunger 13 closed · The dimensions of the attachment are determined by the additional volume Δν according to (1). With the intercepting parts 1, 2, are profiled membranes 7 connected by WI6 welding 9. Downtown are both membranes 7 rait receptacles 52 of a connector 5 connected by WI6 welding 10. The membranes 7 have on the connecting piece 5 such a distance that with mutual Attachment of the federal government 6 at the recess 4- even, all one corresponding alternate areal contact of the membranes 7 on the profile 47 of the intercepting part takes place. Such systems occur in Overload case. Within the scope given by the systems, the measuring movement takes place according to a differential pressure instead of · The measuring movement of the double diaphragm system fyr a certain differential pressure is due to the diaphragm dimensioning (Radius R ^, profile depth H (Fig. 2), wall thickness h (Fig. 2)) determined Additional support of the membrane toe by springs or force-compensating devices are not required · The volume T, 22, of the measuring element is essentially through the limitations of the displacement of the connecting piece by the membrane surface and by gap widths between bore 3 and connecting piece 5 and is to be kept as low as possible
Eine Bohrung 4-4- (Volumen Vp) dient zur Verringerung der Übergangszeit nach Gleichung (2)· Im Überlastfall muß verhindert werden, daß voneinander getrennte Volumenteile entstehen,, wodurch bei ausreichender Abdichtung ein Haften des Doppelmembranensystems erfolgen kann. Hierzu dienen Bohrungen 4-6, radiale, schmale Profilausfräsungen 45 sowie eine Ausfräsung 51 am Bund 6 des 7erbindungsstücks 5» die eine Dichtwirkung des Bundes verhindern soll. Ist eine Bohrung 4-4- vorgesehen, so kann diese ebenfalls die Funktion der Volumentrennung mit übernehmen.A hole 4-4- (volume Vp) is used to reduce the transition time according to equation (2) · In the event of an overload, it must be prevented that separate volume parts arise, which, if sufficient Sealing an adhesion of the double membrane system can take place. Bores 4-6, radial, narrow profile millings are used for this 45 and a cutout 51 on the collar 6 of the 7erbindungsstücks 5 »which is intended to prevent the federal government from acting as a seal. If a hole 4-4- is provided, this can also function take over the volume separation.
Das Verbindungsstück 5 ist auf beiden Seiten mit justierbaren Ankerschexben 17 aus weichmagnetischem Material verbunden. Die zu Ankerscheiben stehen induktive Abgriffselemente gegenüber, die zusammen als induktive Wegmeßeinrichtung geschaltet sind· The connecting piece 5 is connected on both sides with adjustable anchor bolts 17 made of soft magnetic material. The armature disks are opposed to inductive pick-off elements, which are connected together as an inductive position measuring device
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Die Abgriffselemente befinden sich in Trägern 15» die durch WI6-üchweißung 16 mit den Sektionen 1 und 2 verbunden sind· Das Meßelement besitzt am Umfang einen Aufnahmeflansch 19, mit dem das Meßelement in Differenzdruckmeßeinrichtungen verbunden werdenThe pick-off elements are located in carriers 15 »which are made by WI6 welding 16 are connected to sections 1 and 2 Measuring element are connected in differential pressure measuring devices
Die Träger 15 besitzen Ausdehnungen 21, die zur Aufnahme der Anschlußleitungen für die Abgriffselemente 18 dienen.The carrier 15 have expansions 21 which are used to accommodate the connecting lines serve for the tapping elements 18.
Pig. 6 zeigt die kennlinie des Meßelements. Der Weg s des Verbindun -sstuckes 5 in axialer Richtung wird durch die Abgriffseinrichtung in ein elektrisches Signal gewandelt. Charakteristische Punkte der Kennlinie sind:Pig. 6 shows the characteristic of the measuring element. The way of connection -sstuckes 5 in the axial direction is through the tapping device converted into an electrical signal. Characteristic points of the characteristic are:
PM Meßbereich (Wirkdruckdifferenz)jP M measuring range (differential pressure difference) j
P. Druckdifferenz, bei der Anlage der MembranenP. Pressure difference when the membranes are in place
erfolgt, Grenze der Abbildungsfähigkeit des Systems;occurs, limit of the system's mapping ability;
^st max maximal zulässiger statischer Druck, für den das Abfangteil (1) und (2) dimensioniert ist·^ st max m aximal permissible static pressure for which the intercepting part (1) and (2) is dimensioned
Fig. 2a zeigt eine Differenzdruckmeßeinrichtung, die das erfindungsgemäße Meßelement nach Pig· 1 enthält· Das Meßelement 23 kann, um es vor korrosiven Meßmedien zu schützen, zwischen Trennmembranen 27 angeordnet werden. Hierzu dienen Trennmembranen-Aufnahmen 28, mit denen die Trennmembranen durch WI6-Schweißung verbunden sind, Gehäuseringe 26 mit druckdichten Leiterdurchführungen 24· und Gehäusedeckel 29 mit den Druckanschlüssen 32 und 33· 2s entstehen Volueenteile Y- 30 und V ~ 31» die möglichst gering und untereinander möglichst gleich ausfallen sollen. Beide Volumen sind vollständig mit Silikonal gefüllt·Fig. 2a shows a differential pressure measuring device, the inventive Measuring element according to Pig · 1 contains · The measuring element 23 can, in order to protect it from corrosive measuring media, between separating membranes 27 can be arranged. Separating membrane mounts 28, with which the separating membranes are connected by WI6 welding, are used for this purpose. Housing rings 26 with pressure-tight conductor bushings 24 · and housing cover 29 with the pressure connections 32 and 33 · 2s arise Volume parts Y- 30 and V ~ 31 »as small as possible and one below the other should be the same as possible. Both volumes are complete filled with siliconeal
Die Trennmembranen 27 haben für die Überlastsicherung keine Funktionen· Die Verschiebung der Volumen Vo>if V 2 entspricht der geringen Bewegung des Meßelements. Lie Trennmembranen werden daher im überlastfall nur geringfügig belastet,The separating diaphragms 27 have no functions for overload protection. The displacement of the volumes V o > if V 2 corresponds to the slight movement of the measuring element. Lie separating membranes are therefore only slightly stressed in the event of an overload,
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Aus diesem Grunde können auch statt der Trennmembranen über Kapillarleitungen 55 sogenannte Trennvorlagen 5^ angeschlossen werden (Fig. 2b).For this reason, capillary lines can also be used instead of separating membranes 55 so-called separating templates 5 ^ are connected (Fig. 2b).
Die Leitungen 25 sind in Ausnehmungen 21 (Fig. 1) verlegt. Die jeweils gegenseitig angeordneten Teile 23, 26, 28 und 29 sind auch gegenseitig gedichtet und mit der Schraubverbindung 50 befestigt· Die Träger 15 dürfen keinen Kontakt zu den Gehäuseringen 26 haben, um Abhängigkeiten vom statischen Druck zu verhindern.The lines 25 are laid in recesses 21 (FIG. 1). The respectively mutually arranged parts 23, 26, 28 and 29 are also mutually sealed and fastened with the screw connection 50 The carriers 15 must not have any contact with the housing rings 26 in order to prevent dependencies on static pressure.
3 zeigt einen Ausschnitt 34 (halbe Profilperiode Λ /-£) des Profils 47 der Sektionen 1 und 2. Es ist hier eine gleichmäßige Profilierung vorausgesetzt. Der, außenliegende Profilabschnitt P^ besitzt den Radius R^1 der innenliegende Profilabschnitt P1 den Radius R2, es gilt3 shows a section 34 (half profile period Λ / - £) of the profile 47 of the sections 1 and 2. A uniform profile is assumed here. The outer profile section P ^ has the radius R ^ 1, the inner profile section P 1 has the radius R 2 , it applies
R2 - R,, = h; h Wandstärke der Membranen·R 2 - R 1 = h; h wall thickness of the membranes
Eine Tangente T verbindet beide Profilabschnitte· Die Profilierung' ist so zu wählen, daß für die Länge L der Tangente L>0 gilt·A tangent T connects both profile sections · The profile ' is to be chosen so that for the length L the tangent L> 0 applies
Die Extremwerte der Profilabschnitte liegen in gemeinsamen Ebenen. Für die Steifigkeit der Membrane ist die Profilhöhe H und die Wandstärke h maßgebend·The extreme values of the profile sections lie in common planes. The profile height H and the wall thickness h are decisive for the stiffness of the membrane
In Fig. 3 ist ein zugehöriger Stempelausschnitt 36 dargestellt. Das
Profil ist durch den Radius R_ gekennz«
Profilierung gleich dem Radius R^. ist.An associated stamp cutout 36 is shown in FIG. 3. The profile is marked by the radius R_ «
Profiling equal to the radius R ^. is.
Profil ist durch den Radius R_ gekennzeichnet, der bei gleichmäßigerProfile is characterized by the radius R_, which with a uniform
Gemäß Fig, 1 beginnt die -^rofilierung 47 mit einem außenliegenden Extremwert und endet mit einem innenliegenden Extremwert.According to FIG. 1, the profiling 47 begins with an external extreme value and ends with an internal extreme value.
Fig. 4 zeigt die Profilseite eines Prägestempels 39 mit konzentrischen Ringen 38 der Breite b und dem Krümmungsradius R^. Die Höhe der Ringe H8 gewährleistet, daß die Membranen nur an den innenliegenden Profilabschnitten vom Prägestempel erfaßt werden.Fig. 4 shows the profile side of a die 39 with concentric rings 38 of width b and the radius of curvature R ^. The height of the rings H 8 ensures that the membranes are only gripped by the die on the inner profile sections.
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25058302505830
Die Figuren 5·1· bis 5·6· stellen Arbeitsschnitte der Meßelementher stellung dar.Figures 5 * 1 * to 5 * 6 * produce working sections of the measuring elements representation.
Zunächst werden ebene Membranen 7 mit Sektionen 1 und 2 am Umfang verschweißt 9 (PiS· 5·1·)· Anschließend erfolgt das Prägen der Membranen (Pig· 5·2.) beider Sektionen.First of all, flat membranes 7 with sections 1 and 2 are welded around the circumference 9 (PiS · 5 · 1 ·) · Then the embossing takes place Membranes (Pig · 5 · 2.) Of both sections.
5·3· zeist das Lochen der Membrane mit einem Werkzeug 40, das mit einem Zentrierbund 41 in der Zentrumsbohrung 3 geführt wird.5 * 3 * shows the perforation of the membrane with a tool 40 which is guided in the center bore 3 with a centering collar 41.
Fig. 5.4. zeigt das Ziehen des Loches mit einem Werkzeug 42, das ebenfalls mit einem Bund 43 in der Zentrumsbohrung 3 geführt wird· Ss entsteht eine nach außen gerichtete Schweißkontur.Fig. 5.4. Fig. 4 shows the drawing of the hole with a tool 42, the is also guided with a collar 43 in the center bore 3 This creates an outwardly directed weld contour.
In Pig. 5·5· sind beide Sektionen 1 und 2 unter Einlage des Verbindungsstückes 5 zusammengeführt und am Umfang verschweißt 8. Die Verschweißung 10 des Verbindungsstücks mit einer Membrane stellt Fig. 5·6. dar. Hierzu müssen durch getrennt wirkende Kräfte F,. und Pp Verbindungsstück und Membrane gleichzeitig zur Anlage gebracht werden. Das gezogene Loch der Membrane kann hierbei die richtige Lage auf der Aufnahme 52 des Verbindungsstücks 5 einnehmen. In dieser Stellung befindet sich das System auch im Überlastfall. In Pig. 5 · 5 · are both sections 1 and 2 with the insertion of the connecting piece 5 merged and welded on the circumference 8. The weld 10 of the connecting piece with a membrane represents Fig. 5 x 6. For this purpose, separately acting forces F ,. and Pp connector and membrane brought into contact at the same time will. The drawn hole in the membrane can assume the correct position on the receptacle 52 of the connecting piece 5. The system is in this position even in the event of an overload.
PiS· 5·7· zeigt den entsprechenden Vorgang auf der Gegenseite. I>ie Membrane der Sektion 1 hebt hierbei ab· Anschließend stellt sich das Doppelmembranensystem auf die Mittelstellung ein. Fig. 5·8· zeigt die Stellung des Elements für die Füllung unter Vakuum. Das Silikonal wird bis zum Rand der Füllbohrung 11 aufgefüllt und eine Kugel 12 in einen Absatz 53 der Füllbohrung eingelegt und mit einem Stößel 13 bis zur Endlage eingetrieben.PiS · 5 · 7 · shows the corresponding process on the other side. I> ie The diaphragm of section 1 lifts off · Then the double diaphragm system adjusts to the middle position. Fig. 5 · 8 · shows the position of the element for filling under vacuum. The siliconal is filled up to the edge of the filling hole 11 and a ball 12 is inserted into a shoulder 53 of the filling hole and driven in with a plunger 13 to the end position.
Zur Gewährleistung der Gebrauchsfähigkeit muß das Meßelement formiert werden.To ensure serviceability, the measuring element must be formed will.
509845/0 303 -i8-509845/0 303 -i 8 -
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Cited By (1)
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| WO2011113643A1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | Endress+Hauser Gmbh+Co.Kg | Hydraulic pressure transmitter, pressure transducer having such a pressure transmitter and method for producing same |
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- 1975-04-24 FR FR7512872A patent/FR2269070A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
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