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Manometer mit Meßbereichserweiterung Die Erfindung betrifft Manometer
mit Rohrfedermeßglied, deren Gesamtmeßbereich auf zwei verschiedene Meßbereiche
aufgeteilt ist, wobei die Messung im jeweils höher liegenden Druckbereich ab einer
vorgegebenen beliebigen Druckhöhe durch eine Anderung der Federkonstanten des Rohrfedermeßgliedes
erfolgt.
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In der Druckmeßtechnik liegen Anwendungsfälle vor, bei denen sowohl
niedrige als auch höhere Drücke eines Druckmediums mit einem Manometer am gleichen
Meßpunkt gemessen werden.
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Um unterschiedliche Druckhöhen mit nur einem Rohrfedermeßglied des
betreffenden Manometers erfassen zu können, sind derartige Manometer beispielsweise
so gestaltet, daß die Anzeigeskala für den gesamten Meßbereich bei einer kreisförmigen
Skala auf 3500 aufgeteilt ist.
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Für zwei auf einer Skalenteilung von 3500 anzuzeigende Meßlereiche
kann die Skala z.B. so aufgeteilt sein, daß der Meßbereich des niederen Druckes
z.B. 0 - 10 bar auf 0 - 2700 und der Erdbereich des höheren Druckes z.B.
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10 - 60 bar auf 270 - 3500 Skalenteilung angezeigt wird.
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Der übergang vom niederen auf den hohen Druckmeßbereich wird durch
eine erzwungene Anderung der Federkonstanten des Rohrfedermeßgliedes bewirkt, indem
man am Maximalpunkt des niederen Meßbereiches (10 bar) ein Teilstück der Gesamtlänge
des Rohrfedermeßgliedes gegen Anschlagelemente anlaufen läßt und dadurch ein weiteres
Auslenken bei noch höherer Druckbeaufschlagung verhindert.
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Das restliche Teilstück des Rohrfedermeßgliedes kann jedoch bei erhöhter
Druckbeaufschlagung weiter auslenken, da dieses außerhalb des Wirkungsbereiches
der Anschlagelemente liegt. Im Verhältnis zur Gesamtlänge des Rohrfedermeßgliedes
hat das außerhalb der Anschlagelemente liegende Teilstück eine andere Federkonstante
und damit einen anderen druckproportionalen Anstieg zur Folge, der zur Messung des
höheren Druckbereiches dient.
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Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und Erzielung einer bestimmten
Klassengenauigkeit muG das Meßsystem der Manometer justiert werden.
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Bei Manometern der eingangs genannten Art wird die Justage
im
niederen Druckmeßbereich in üblicher Weise am Meßwerk vorgenommen. Im höheren DruckmeDbereich
ist eine Justage am Meßwerk nicht mehr möglich, weil sonst der vorher justierte
niedrige Meßbereit wieder fehlerhaft wird.
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Um den Genauigkeitsanforderungen auch im höheren Drucklueßbereich
entsprechend zu gegen, ist es erforderlich, die relativ hohe Anzeigeungenauigkeit
im hohen DruckmeE.bereich, bedingt durch den Werkstoff des Rohrfedermeßgliedes,
der Lötstelle am Federendstück und des äußersten, die Auslenkung des Rohrfedermeßgliedes
begrenzenden Anschlagelementes, zu kompensieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,für das vorbeschriebene Manometer
eine Justagemöglichkeit des höheren DruckmeGbereiches zu schaffen.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß das letzte
Anschlagelement, an welchem sich das Rohrfedermeßglied nach Erreichen des Maximalpunktes
des niederen Druckbereiches (z.B. 10 bar) anlegt, aus einer einstellbaren federelastischen
Anordnung besteht.
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Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht darin, daS der Einfluß
der Lötstelle am Federendstück, der Abstand des letzten Anschlagelementes zum Rohrfedermeßgliedende,
und sonstige noch eine Fehlanzeige bewirkende Faktoren in engen Toleranzen gehalten
werden können.
ierdurch ergibt sich bei der Fertigung der Zifferblätter
w wesentliche Vereinfachung, als diese aufgrund der Erfindung in Serie mit linearer
Skalenteilung hergestellt werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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s' s zeigen: Figur 1 Innenansicht eines Manometers mit Rohrfeder-Meßglied
und Anschlagelementen Figur 2 Einstellbares Anschlagelement in Perspektiver Darstellung.
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Im niederen Druckmeßbereich wird die gesamte wirksame Länge des Rohrfedermeßgliedes
7 zur Messung herangezogen Be; Druckbeaufschlagung verhindern die Anschlagelemente
6 und der Dir!schlagstift 4 ein über den vorgegebenen Maximalpunkt des niederen
Druckmeßbereiches weiteres Auslenken des Rohrfedermeßgliedes 7. ei noch höherem
Druckanstieg wird der anstehende Druck über das zwischen Anschlagstift 4 und Anschlagelement
6 liegende Teilstück 9 des Rohrfedermeßgliedes 7 zur Anzeige gebracht.
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Infolge (ier im Verhältnis zur Gesamtlänge des Rohrfedermeßgliedes
7
kürzeren Federlänge des Teilstückes 9 kommt eine andere Federkonstante und damit
eine Änderung des druckproportionalen Anstieges zur Wirkung, der> ie eingangs
beschrieben, z.B. im Bereich von 270 - 3500 der Manometerskala - entsprechend 10
- 60 bar - angezeigt wird.
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Um das Teilstück 9 des Rohrfederme?>gliedes 7 justieren zu können,
wird das letzte Anschlagelement, an welches sich das Rohrfedermeßglied bei Druckbeaufschlagung
anlegt, erfindungsgemäß aus einem federelastischen Element, vorzugsweise eine Blattfeder
3 mit einem daran befestigten Anschlagstift 4 gefertigt. Diese Blattfeder wird einerseits
an der inneren Seitenwand des Manometergehäuses 1 mit einer Arretierschraube 5 gehalten.
Hingegen kann die Blattfeder 3 mittels einer in der Gehäuseseitenwand angeordneten
Stellschraube 2, womit der Abstand Anschlagstift 4 -Rohrfedermeßglied 7 zur Fixierung
des Maximal punktes des niedrigen Druckmeßbereiches eingestellt wird, verstellt
werden.
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Ferner ist der Anschlagstift 4 auf der Blattfeder 3 seitlich zur Symmetrieachse
der Blattfeder 3 und außerdem in Bezug auf den Auflagepunkt der Stellschraube 2
auf der Blattfeder 3 versetzt angeordnet. Nach Lösen der Arretierschraube 5 läßt
sich die Blattfeder 3 seitlich verstellen, so daß dadurch die Lage des Anschlagstiftes
4 in Bezug auf
den Auflagepunkt der Stellschraube 2 variiert werden
kann.
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Bei erhöhter Druckbeaufschlagung - über den Maximal punkt des niederen
Druckmeßbereiches hinaus - drückt das Teilstück 9 des Rohrfedermeßgliedes 7 gegen
den Anschlagstift 4.
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Hierdurch entsteht eine die Verdrehung der Blattfeder 3 verursachende
Kraft, die einen Federweg des Teilstückes 9 bewirkt, der umso größer ist, je weiter
der Abstand zwlseilen dem Anschlagstift 4 und dem Auflagepunkt der Stellschraube
2 auf der Blattfeder 3 eingestellt wird.
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Im Extremfall könnte die Blattfeder 3 so eingestellt sein, daß der
Auflagepunkt der Stellschraube 2 auf dem Anschlagstift 4 liegt. In diesem Fall kann
die vom Rohrfedermeßglied 7 auf die Blattfeder 3 ausgeübte Kraft die Blattfeder
3 nicht verdrehen, was dann der Wirkungsweise des starren Anschlagelernentes 6 entspricht.
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Aufgrund der vorbeschriebenen Einstellmöglichkeit der Blattfeder 3
läßt sich der Proportionalitätsbereich des Teilstückes 9 vom Rohrfedermeßglied 7
beeinflussen und damit die aufgrund der Anordnung gegebene Nichtlinearität des Teilstückes
9 linearisieren.