DE2550378A1 - Physical parameters measurement and transmission - is performed in hostile environment using closed case with inside protected from environment - Google Patents

Physical parameters measurement and transmission - is performed in hostile environment using closed case with inside protected from environment

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DE2550378A1 DE19752550378 DE2550378A DE2550378A1 DE 2550378 A1 DE2550378 A1 DE 2550378A1 DE 19752550378 DE19752550378 DE 19752550378 DE 2550378 A DE2550378 A DE 2550378A DE 2550378 A1 DE2550378 A1 DE 2550378A1
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    • G01K1/08Protective devices, e.g. casings

Abstract

The measuring device has a transmission element which transmits a physical, non-electric quantity from outside the protective case to a receiver inside the case. The receiver converts the physical quantity into an electrical quantity whose consecutive values are stored at least for a time in digital form in an electronic circuit. A supply source is provided for the receiver and the electronic circuit operation. The system may include an analogue-digital converter to assist in producing the data values for storage.

Description

Vorrichtung zur Messung physikalischer Größen Device for measuring physical quantities

in meßfeindlicher Umgebung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung physikalischer Größen in einer meßfeindlichen Umgebung. in hostile environment The invention relates to an apparatus for measuring physical quantities in a hostile environment.

Der Meßtechnik wird häufig die Aufgabe gestellt, physikalische Größen in einer meßfeindlichen Umgebung zu messen. Dabei wird eine Umgebung al-s meßfeindlich bezeichnet, wenn sie die Funktion einer in ihr befindlichen ungeschützten Meßeinrichtung beeinträchtigt oder unmöglich macht. Die Meßfeindlichkeit kann beispielsweise durch den Aggregatzustand, die chemische Zusammensetzung, den Druck, die Temperatur eines Mediums oder durch die Kombination der genannten Störfaktoren verursacht werden. Der Einfluß der meßfeindlichen Umgebung auf die Meßeinrichtung kann bekanntlich weitgehend durch Einbringen der Meßeinrichtung in geeignete Schutzgefäße ausgeschaltet werden. Je nach Art der Störfaktoren muß das Schutzgefäß beispielsweise flüssigkeitsdicht, gasdicht oder wärmeisolierend sein. Gegebenenfalls muß es mehrere dieser Eigenschaften gleichzeitig aufweisen. Eine meßfeindliche Umgebung ist insbesondere auch dann gegeben, wenn das Meßobjekt sich in einem meßfeindlichen Medium befindet und während der Messung seinen Abstand vom Beobachter ändert.Measurement technology is often given the task of determining physical quantities measure in a hostile environment. In doing so, an environment becomes hostile to others denotes if it is the function of an unprotected measuring device located in it impaired or made impossible. The hostility to the measurement can for example by the physical state, the chemical composition, the pressure, the temperature of a Medium or a combination of the named disruptive factors. The influence of the hostile environment on the measuring device can be known largely eliminated by placing the measuring device in suitable protective vessels will. Depending on the type of interfering factors, the protective vessel must, for example, be liquid-tight, be gas-tight or heat-insulating. If necessary, there must be several of these properties exhibit at the same time. A hostile environment is also given, in particular, if the test object is in a hostile medium and during the Measurement changes its distance from the observer.

Die Aufgabe, physikalisthe Größen in einer meßfeindlichen Umgebung zu messen, soll nachfolgend am Beispiel der Messung der ortsabhängigen Temperatur in einem Durchlauf-Autoklaven oder der Messung des zeitlichen Temperaturverlaufs in einer Konservendose während ihres Durchlaufs durch den Autoklaven erläutert werden.The task of determining physical quantities in a hostile environment should be measured below using the example of the measurement of the location-dependent temperature in a once-through autoclave or by measuring the temperature profile over time in a tin can as it passes through the autoclave.

Eine Lösung der Aufgabe, die Temperatur im Autoklaven zu messen, besteht bekanntlich darin, die Meßkette in den Aufnehmer und zwei getrennte Baugruppen I und II aufzuteilen und nur Baugruppe I in einem Schutzgefäß unterzubringen, das sich während der Messung am Meßort befindet, das heißt, durch den Autoklaven wandert. Der Aufnehmer, das heißt, das am Eingang der Meßkette befindliche Glied, welches die physikalische Größe in ein elektrisches Signal umwandelt, in der vorliegenden Aufgabe ein Temperaturaufnehmer in Form eines Thermoelementes oder eins Temperatur-Meßwiderstandes, ist über eine elektrische Leitungsverbindung mit dem Eingang der im Schutzgefäß befindlichen Baugruppe I verbunden. Er befindet sich nicht im Schutzgefäß, sondern entweder im Heizmedium des Autoklaven, falls die Temperatur des Heizmediums gemessen werden soll, oder er befindet sich in der Konservendose, sofern die Temperatur in der Konservendose gemessen werden soll.There is one solution to the problem of measuring the temperature in the autoclave as is well known, the electrode in the transducer and two separate assemblies I and II and only to accommodate assembly I in a protective vessel that is located at the measurement location during the measurement, i.e. moves through the autoclave. The transducer, that is, the link located at the input of the measuring chain, which converts the physical quantity into an electrical signal, in the present case Task a temperature sensor in the form of a thermocouple or a temperature measuring resistor, is via an electrical line connection with the input of the in the protective vessel located assembly I connected. It is not in the protective vessel, but either in the heating medium of the autoclave, if the temperature of the heating medium is measured or it is in the tin, provided the temperature is in the can is to be measured.

Baugruppe I enthält eine elektronische Schaltung, durch die zumindest zeitweise aufeinander folgende Meßwerte digital speicherbar sind, das heißt, falls der Aufnehmer ein analoges Signal abgibt: - einen ADU (Analog-Digital-Umsetzer), der ein analoges Signal des Meßwertaufnehmers in ein binär-codiertes Signal umsetzt; - einen elektronischen Meßwertspeicher, der entweder aus diskreten Schaltelementen oder aus einem oder mehreren integrierten Bauteilen besteht und in dem dieses Signal binär-codiert gespeichert wird; - die für den Betrieb des ADU und des elektronischen Meßwertspeichers erforderlichen Hilfsschaltungen (Taktgeber, Gatter u.ä.); - die zugehörige Stromversorgung.Assembly I contains an electronic circuit through which at least temporarily successive measured values can be digitally stored, that is, if the transducer emits an analog signal: - an ADC (analog-digital converter), which converts an analog signal from the transducer into a binary-coded signal; - An electronic measured value memory, which either consists of discrete switching elements or consists of one or more integrated components and in which this signal is stored in binary code; - those for the operation of the ADU and the electronic Auxiliary circuits required for the measured value memory (clock generator, gates, etc.); - the associated power supply.

Sofern der Aufnehmer ein digitales Signal abgibt, entfällt der ADU. If the transducer emits a digital signal, the ADC is not required.

Baugruppe II enthält: diejenigen Schaltelemente, die erforderlich sind, um nach Abschluß der Meßzeit die im elektronischen Meßwertspeicher binär-codiert gespeicherten Meßwerte auszulesen und weiterzuverarbeiten.Module II contains: those switching elements that are required are to be binary-coded in the electronic measured value memory after the end of the measuring time read out stored measured values and process them further.

Die in Baugruppe I benötigten Bauelemente zeichnen sich durch einen sehr geringen Platz- und Leistungsbedarf aus. Elektronische Meßwertspeicher bestehen ausschließlich aus elektronischen Bauelementen wie beispielsweise Widerständen, Kondensatoren, Spulen, Dioden, Transistoren, integrierten Schaltkreisen, magnetisierbaren Materialien.The components required in assembly I are characterized by a very low space and power requirements. Electronic measured value memories exist exclusively from electronic components such as resistors, Capacitors, coils, diodes, transistors, integrated circuits, magnetizable Materials.

Sie enthalten keine elektromechanischen Bauteile, bei denen mechanische Teile bewegt werden müssen, was Platz beanspruchende Konstruktionen und einen großen Energiebedarf zur Folge haben würde. In elektronischen Meßwertspeichern werden keine me-chanischen Teile, sondern lediglich elektrische Ladungen oder magnetische Zustände in Materialien bewegt. Sie sind besonders klein und billig und benötigen wenig Energie. Als elektronische Meßwertspeicher können beispielsweise die auch als Zwischenspeicher in Rechenanlagen verwendeten hochintegrierten Bausteine eingesetzt werden.They do not contain any electromechanical components where mechanical Parts have to be moved, which means space-consuming constructions and a large one Energy demand would result. There are no mechanical parts, but only electrical charges or magnetic states moved in materials. They are particularly small and cheap and require little energy. As an electronic measured value memory, for example, the can also be used as an intermediate memory highly integrated components used in computer systems are used.

Die Aufteilung der Meßeinrichtung in zwei Baugruppen I und II bewirkt also, daß für den Einbau der Baugruppe I nur ein kleines Schutzgefäß benötigt wird, daß ferner die maximale Betriebsdauer bei Batteriestromversorgung wegen der geringen Verlustenergie der eingebauten Schaltung groß ist und daß schließlich zur Auswertung beliebige Registriergeräte, das heißt, ohne Einschränkung der Abmessungen und des Leistungsbedarfs, verwendet werden können.The division of the measuring device into two assemblies I and II causes so that only a small protective vessel is required for the installation of assembly I, that also the maximum operating time with battery power supply because of the low Energy loss of the built-in circuit is large and that ultimately for evaluation any registration devices, that is, without limitation of the dimensions and the Power requirements, can be used.

In Abb.1 ist noch einmal für die bisher bekannte Lösung der Meßaufgabe die Meßeinrichtung und ihre Wirkungsweise dargestellt. Analog-Digital-Umsetzer a und elektronischer Meßwertspeicher b bilden die Baugruppe I und sind in ein Schutzgefäß c eingebaut. Die Meßgröße wird im Aufnehmer d in ein elektrisches Meßsignal umgewandelt und dieses über die elektrische Leitungsverbindung e der Baugruppe I zugeleitet und hier anschließend an eine Binär-Codierung im elektronischen Meßwertspeicher b gespeichert. Später wird Baugruppe I aus der meßfeindlichen Umgebung in eine meßfreundliche Umgebung, beispielsweise einen Laborraum, gebracht und der Meßwertspeicher in bekannter Weise £1,2 ausgelesen.In Fig.1 is again for the previously known solution of the measurement task the measuring device and its mode of operation are shown. Analog-digital converter a and electronic measured value memory b form the assembly I and are in a protective vessel c installed. The measurand is converted into an electrical one in the transducer d Measurement signal converted and this via the electrical line connection e of the assembly I and then to a binary coding in the electronic measured value memory b saved. Subsequently, assembly I changes from the hostile environment to a friendly one Environment, for example a laboratory, brought and the measured value memory in known Way £ 1.2 read out.

Der Nachteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß der Aufnehmer gegen die Einwirkung der meßfeindlichen Umgebung nicht geschützt ist und daß ferner eine elektrische Leitungsverbindung zwischen Aufnehmer außerhalb des Schutzgefäßes und elektronischer Schaltung innerhalb des Schutzgefäßes erforderlich ist. Eine elektrische Leitungsverbindung erfordert aber zusätzlichen Aufwand für die elektrische Isolation und für den störfreien Anschluß der Leitungsverbindung an den Aufnehmer und für ihre Durchführung durch die Gefäßumfassung. Die Bezeichnung "Gefäßumfassung" gilt im folgenden sowohl für die Gefäßwand als auch für den Gefäßdeckel. Elektrische Leitungsdurchführungen sind wegen der verschiedenartigen Materialpaarungen, wie beispielsweise Kunststoff/Metall, besonders störanfällig und ihre druckdichte Durchführung ist besonders schwierig.The disadvantage of the method described is that the transducer is not protected against the influence of the hostile environment and that further an electrical line connection between the transducer outside the protective vessel and electronic switching within the protective vessel is required. One but electrical line connection requires additional effort for the electrical Isolation and for the interference-free connection of the line connection to the transducer and for their implementation through the vessel enclosure. The term "vessel enclosure" applies in the following to both the vessel wall and the vessel lid. Electric Line bushings are because of the different material pairings, such as for example plastic / metal, particularly prone to failure and their pressure-tight implementation is particularly difficult.

Die nachstehende Erfindung vermeidet diese Nachteile.The following invention avoids these disadvantages.

Erfindungsgemäß wird außer der Baugruppe I, bestehend aus der elektronischen Schaltung, durch die zumindest zeitweise aufeinander folgende Meßwerte digital speicherbar sind, zusätzlich auch der Aufnehmer im Schutzgefäß eingebaut. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Aufnehmer und die elektrische Leitungsverbindung vor außerhalb des Schutzgefäßes wirksamen Störungseinflüssen, je nach Art des Schutzgefäßes beispielsweise vor Feuchtigkeit oder vor hoher Temperatur, geschützt ist. Die zu messende physikalische Größe oder eine andere physikalische Größe, in welche gegebenenfalls die zu messende physikalische Größe umgewandelt worden ist, muß auf den im Schutzgefäß befindlichen Aufnehmer einwirken können. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß in die Gefäßumfassung ein Obertragungselement eingebaut ist, mit dessen Hilfe die physikalische Größe durch die Gefäßumfassung auf den Aufnehmer im Schutzgefäß übertragen wird.According to the invention, in addition to the assembly I, consisting of the electronic Circuit through which at least intermittently successive measured values can be digitally stored are also installed in the protective vessel. That way will achieved that the transducer and the electrical line connection from outside the protective vessel effective interference influences, depending on the type of protective vessel, for example is protected from moisture or high temperature. The physical to be measured Quantity or another physical quantity in which the measurement to be measured, if applicable physical variable has been converted must be based on the one in the protective vessel Can act on the transducers. According to the invention this is achieved in that in the Vessel surround a transmission element is installed, with the help of which the physical Size is transferred through the vessel enclosure to the sensor in the protective vessel.

Soll als physikalische Größe ein Druck p an einer Meßstelle außerhalb des Schutzgefäßes gemessen werden, so kann erfindungsgemäß als Übertragungselement ein Rohr, das druckdicht durch die Gefäßumfassung geführt ist, verwendet werden. Erfindungsgemäß wird die Einwirkung des Druckes auf den Aufnehmer dadurch erreicht, daß der Aufnehmer im Inneren des Schutzgefäßes angeordnet ist (Abb.2) und daß von der Meßstelle ein Rohr a durch die Gefäßumfassung b zum Aufnehmer geführt wird, dessen dem Aufnehmer zugewandtes offenes Ende in einen durch die Aufnehmeroberfläche oder einen Teil derselben und eine Kappe c eingeschlossenen Aufnehmerdruckraum e führt, dessen Innenfläche auch von der druckempfindlichen Fläche d des Aufnehmers mitgebildet wird. Die Befestigungen der Kappe c am Aufnehmer und am Rohr müssen druckdicht, beispielsweise geschraubt, gelötet oder geklebt sein. Ebenso muß auch die Durchführung des Rohrs a durch die Gefäßumfassung b druckdicht ausgeführt sein. Als Druck-Aufnehmer kannbeispielsweise eine piezoresistive Ausführung verwendet werden, dessen druckempfindliche Fläche d durch ein Siliziumplättchen gebildet wird, dessen durch den Druck bewirkte Verformung durch eindiffundierte Widerstände, die zu einer Meßbrücke zusammengeschaltet sind, in ein druckproportionales elektrisches Signal umgewandelt wird 30 .If the physical quantity is a pressure p at a measuring point outside of the protective vessel can be measured according to the invention as a transmission element a pipe which is led through the vessel enclosure in a pressure-tight manner can be used. According to the invention, the effect of the pressure on the transducer is achieved by that the sensor is arranged inside the protective vessel (Fig.2) and that of from the measuring point a pipe a is led through the vessel enclosure b to the transducer, its open end facing the transducer into one through the transducer surface or a part of the same and a cap c enclosed transducer pressure space e leads whose inner surface also depends on the pressure-sensitive surface d of the transducer is also trained. The fastenings of the cap c on the transducer and on the pipe must be pressure-tight, for example screwed, soldered or glued. Likewise must also the implementation of the pipe a through the vessel enclosure b must be made pressure-tight. A piezoresistive design, for example, can be used as the pressure transducer whose pressure-sensitive surface d is formed by a silicon wafer, its deformation caused by the pressure by diffused resistances that are interconnected to form a measuring bridge, into a pressure-proportional electrical one Signal is converted 30.

Häufig besteht der Wunsch, in einem außerhalb des Schutzgefäßes, aber innerhalb der meßfeindlichen Umgebung befindlichen geschlossenen Behälter den Druck zu messen. Ein Beispiel dafür ist die Messung des Druckes in einer Konservendose während ihres Durchlaufs durch den Autoklaven. Erfindungsgemäß kann das nach Abb.3 dadurch geschehen, daß ein als Übertragungselement dienendes eingangsseitig an den Aufnehmerdruckraum angeschlossenes Rohr a druckdicht durch die Gefäßumfassung b geführt wird und ausgangsseitig druckdicht in die Konservendose c eingeführt wird.Often there is a desire in an outside of the protective vessel, however inside the hostile environment located closed container the pressure to eat. An example of this is measuring the pressure in a tin can during their passage through the autoclave. According to the invention, according to Fig.3 happen that a serving as a transmission element on the input side to the A pipe connected to the transducer pressure chamber a pressure-tight through the vessel enclosure b and is introduced into the can c on the outlet side in a pressure-tight manner.

Zur Erleichterung der Handhabung kann es zweckmäßig sein, die druckdichte Verbindung zwischen Rohr und Konservendose lösbar zu machen.To make handling easier, it can be useful to change the print density To make the connection between the pipe and the tin can be released.

Diese Lösbarkeit kann bekanntlich beispielsweise dadurch geschehen, daß mittels einer Überwurfmutter a (Abb.4) die Innenseite eines Ringes b aus elastischem Material gegen die Außenwandung des als Druckübertragungselement dienenden Rohres c und die Außenseite des Ringes b in die konische Bohrung eines in der Wand d der Konservendose befestigten Nippels e gepreßt wird. Nach Lockern der Überwurfmutter a kann das Rohr c aus der Bohrung des Nippels e gezogen werden.As is well known, this solvability can occur, for example, by that by means of a union nut a (Fig. 4) the inside of a ring b made of elastic Material against the outer wall of the pipe serving as a pressure transmission element c and the outside of the ring b into the conical bore of one in the wall d of the Can of attached nipple e is pressed. After loosening the union nut a, the tube c can be pulled out of the bore of the nipple e.

Das Obertragungselement für den Druck kann besonders einfach gestaltet werden, wenn der Druck in dem das Schutzgefäß unmittelbar umgebenden Medium gemessen werden soll. In diesem Falle bewirkt der Druck eine Verformung der Gefäßumfassung, die im Gefäß als eine vom Druck abhängige Gefäßverformung oder Gefäßdehnung gemessen werden kann. Die Gefäßumfassung oder ein Teil derselben dient in diesem Falle als Übertragungselement. Ein einfacher Druckaufnehmer wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß die Verformung eines elastischen Teils der Gefäßunifassung mittels geeigneter Sensoren gemessen wird. So können beispielsweise auf der Innenseite eines elastischen Flächenteils der Gefäßumfassung Dehnungsmeßstreifen aufgeklebt und zu einer Brücke zusammengeschaltet werden, die ein druckabhängiges Ausgangssignal abgibt.The transmission element for the pressure can be designed in a particularly simple manner are measured when the pressure in the medium immediately surrounding the protective vessel is measured shall be. In this case, the pressure causes a deformation of the vessel envelope, measured in the vessel as a pressure-dependent vessel deformation or vessel expansion can be. The vessel enclosure or a part of the same serves in this case as Transmission element. According to the invention, a simple pressure transducer is obtained by that the deformation of an elastic part of the vascular mount by means of suitable Sensors is measured. For example, on the inside of an elastic Strain gauges are glued to the surface of the vessel and become a bridge are interconnected, which emits a pressure-dependent output signal.

Befinden sich in dem Medium, dessen Druck gemessen werden soll, einzelne Stoffpartikel, so besteht die Gefahr, daß diese das als Übertragungselement dienende Rohr verstopfen und so die einwandfreie Druckübertragung vom Medium auf den Druckaufnehmer verhindern. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann daher in einem solchen Falle das dem Aufnehmer abgewandte offene Ende des Rohres a (Abb.5) mit einem aus einer nachgiebigen weichen Wandung b gebildeten Hohlraum c druckdicht abgeschlossen werden. Stoffpartikel können die Wandung nicht passieren und werden daher von der Rohröffnung ferngehalten, dagegen wird der im Medium außerhalb der Wandung b herrschende Druck durch die nachgiebige Wandung b vollständig in den Hohlraum c und damit weiter zum Druckaufnehmer übertragen.There are individual ones in the medium whose pressure is to be measured Substance particles, there is a risk that they will serve as the transmission element Clog the pipe and thus the proper pressure transfer from the medium to the pressure transducer impede. In a further embodiment of the invention, therefore, in such a Fall out the open end of the tube a (Fig.5) facing away from the transducer with a a resilient soft wall b formed cavity c sealed pressure-tight will. Substance particles can not pass the wall and are therefore from the Pipe opening kept away, on the other hand the prevailing in the medium outside the wall b is Pressure through the flexible wall b completely into the cavity c and thus further transmitted to the pressure transducer.

Manchmal ist es erwünscht, an einer Meßstelle außerhalb des Schutzgefäßes gleichzeitig Druck und Temperatur zu messen. Erfindungsgemäß wird in diesem Falle zur Übertragung des Druckes von der Meßstelle zum Aufnehmer ein Rohr a benutzt (Abb.6), in dessen Innenraum eine Mantel-Thermoelement-Leitung b so eingelegt ist, daß sich dessen Thermoelement c an der Meßstelle befindet und die Mantel-Thermoelement-Leitung b an einer Stelle d zwischen der druckdichten Durchführung des Verbindungsrohres a durch die Gefäßumfassung e und dem Druckaufnehmer druckdicht aus dem Verbindungsrohr a herausgeführt wird.Sometimes it is desirable at a measuring point outside the protective vessel measure pressure and temperature at the same time. According to the invention in this case a tube a is used to transfer the pressure from the measuring point to the transducer (Fig.6), in the interior of which a sheathed thermocouple line b is inserted so that whose thermocouple c is at the measuring point and the sheathed thermocouple cable b at a point d between the pressure-tight passage of the connecting pipe a pressure-tight through the vessel enclosure e and the pressure transducer from the connecting pipe a is led out.

Zur Messung einer Temperatur wird erfindungsgemäß das Meßvolumen eines an der Meßstelle befindlichen Ausdehnungsthermometers a (Abb.7) über ein als Übertragungselement dienendes Rohr b mit dem Aufnehmer c im Schutzgefäß verbunden. Das flüssige oder gasförmige Medium im Meßvolumen dehnt sich bei Temperaturanstieg aus, so daß ein von der Elastizität des Gesamtvolumens abhängiger Druckanstieg eintritt, der vom Aufnehmer c gemessen wird.To measure a temperature, according to the invention, the measuring volume is a Expansion thermometer a (Fig.7) located at the measuring point via a transmission element serving tube b connected to the sensor c in the protective vessel. The liquid or gaseous medium in the measuring volume expands when the temperature rises, so that a on the elasticity of the total volume dependent pressure increase occurs, which depends on the Sensor c is measured.

Die Temperatur an einer Meßstelle außerhalb des Schutzgefäßes kann dadurch gemessen werden, daß zwischen Meßstelle und Aufnehmer als Temperatur-0bertragungselement ein Körper mit hoher Wärmeübertragungsfähigkeit derart angeordnet wird, daß der Wärmeübergangswiderstand sowohl einerseits zwischen der Meßstelle und ihm als auch andererseits zwischen ihm und dem Temperaturaufnehmer klein ist, während der Wärmeübergangswiderstand von seiner. Oberfläche zu seiner Umgebung sowohl außerhalb und innerhalb des Schutzgefäßes als auch an der Durchführung durch die Gefäßumfassung groß ist. Die Oberfläche des Körpers muß deshalb wärmeisoliert sein mit Ausnahme der beiden Oberflächenteile, die den Wärmekontakt zum Aufnehmer beziehungsweise zur Meßstelle herstellen. Ein derartiger Körper kann beispielsweise eine prismatische Form besitzen und aus Kupfer hergestellt sein.The temperature at a measuring point outside the protective vessel can can be measured in that between the measuring point and the sensor as a temperature transfer element a body with high heat transfer capacity is arranged so that the Heat transfer resistance both on the one hand between the measuring point and him and on the one hand on the other hand between it and the temperature sensor is small, while the heat transfer resistance from his. Surface to its surroundings both outside and inside the protective vessel as well as the implementation through the vessel enclosure is large. The surface of the The body must therefore be thermally insulated with the exception of the two surface parts, which establish thermal contact with the transducer or the measuring point. A such a body can, for example, have a prismatic shape and be made of copper be made.

Soll die Temperatur in dem das Schutzgefäßunmittelbar umgebenden Medium gemessen werden, so kann als Übertragungselement für die Temperatur die Gefäßumfassung benutzt werden. Erfindungsgemäß wird ein geeigneter elektrisch an den Eingang der elektronischen Schaltung angeschlossener Temperatur-Aufnehmer in guten Wärmekontakt mit der Innenseite der Gefäßumfassung gebracht. Als Temperatur-Aufnehmer ist beispielsweise ein Thermoelement geeignet, welches an die Gefäßumfassung gelötet, geschweißt oder auch angeklebt ist.Is the temperature in the medium immediately surrounding the protective vessel can be measured, the vessel enclosure can act as a transmission element for the temperature to be used. According to the invention, a suitable electrical connection is made to the input of the temperature sensor connected to the electronic circuit in good thermal contact brought to the inside of the vessel enclosure. As a temperature sensor, for example a thermocouple suitable, which is soldered, welded or is also glued on.

Geeignet sind ferner auch Temperatur-Widerstandsaufnehmer. Auch sie können beispielsweise auf die Innenseite der Gefäßumfassung geklebt werden.Temperature resistance sensors are also suitable. You too can for example be glued to the inside of the vessel enclosure.

Sollen Strahlungsmessungen ausgeführt werden oder Temperaturmessungen, die auf eine Strahlungsmessung zurückgeführt werden, so können (Abb.8), um die Strahlung von der Meßstelle zum Aufnehmer zu übertragen, als Obertragungselement für die Temperatur beziehungsweise für die -sie repräsentierende Strahlung optische Elemente eingesetzt werden. Erfindungsgemäß kann als Übertragungselement ein Strahlungsfenster b, eine Linse oder eine Linsenkombination oder ein Lichtleiter, so in die Gefäßumfassung a eingebaut.werden, daß die Strahlung c von der Meßstelle außerhalb des Schutzgefäßes zum Aufnehmer im Schutzgefäß geführt wird.If radiation measurements are to be carried out or temperature measurements, which can be traced back to a radiation measurement, so can (Fig.8) to the radiation to be transmitted from the measuring point to the transducer, as a transmission element for the temperature or optical elements are used for the radiation that represents them will. According to the invention, a radiation window b, a Lens or a combination of lenses or a light guide, so in the vessel enclosure a built-in, that the radiation c from the measuring point outside of the protective vessel is led to the transducer in the protective vessel.

=== Literatur: Eine Emschermann,H.H.; Fuhrmann ,B.; Huhnke,D.: Neuartiges Temperaturmeßgerät zur Bestimmung der Kerntemperatur von Konserven; Die industr. Obst-u.Gemüseverwertung 58(1973); 22 Deutsche Patentanmeldung P 23 08 887.1: Temperatur-Meßeinrichtung für hohe Umgebungstemperaturen; ll3 Keller, H.W.: Piezoresistive Druckaufnehmer; Druckschrift der Kistler Instrumente GmbH, 7302 Nellingen bei Stuttgart. === Literature: Eine Emschermann, H.H .; Fuhrmann, B .; Huhnke, D .: Novelty Temperature measuring device for determining the core temperature of canned food; The industr. Fruit and Vegetable Utilization 58 (1973); 22 German patent application P 23 08 887.1: temperature measuring device for high ambient temperatures; ll3 Keller, H.W .: Piezoresistive pressure transducers; Publication from Kistler Instrumente GmbH, 7302 Nellingen near Stuttgart.

Claims (1)

Patentansprüche Vorrichtung zur Messung physikalischer Größen in meßfeindlicher Umgebung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein abgeschlossenes Schutzgehäuse, dessen Inneres zumindest zeitweise mit der meßfeindlichen Umgebung außer Gleichgewicht steht, aufweist, ein Übertragungselement, das eine nichtelektrische physikalische Größe von der Meßstelle außerhalb des Schutzgefäßes zu einem Aufnehmer im Schutzgefäß überträgt, einen Teil einer Meßkette im Inneren des Schutzgefäßes, bestehend aus einem Aufnehmer, der die physikalische Größe in eine elektrische Größe umwandelt, einer elektronischen Schaltung, durch die zumindest zeitweise aufeinander folgende Meßwerte digital speicherbar sind, sowie die für den Betrieb des Aufnehmers und der elektronischen Schaltung erforderliche Stromversorgung; 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer als Druck-Aufnehmer mit einem über der druckempfindlichen Fläche allseitig abgeschlossenep Volumen ausgebildet ist, welches über ein dicht durch die Gefäßumfassung geführtes Rohr als Obertragungselement mit dem Medium außerhalb des Gefäßes, dessen Druck gemessen werden soll, verbunden ist; 3. dadurch gekennzeichnet, daß an das durch die Gefäßumfassung geführte und als Rohr ausgebildete Obertragungselement ein außerhalb des Schutzgefäßes befindliches allseitig druckdicht abgeschlossenes Volumen angeschlossen ist; (Fortsetzung Patentansprüche) 4. dadurch gekennzeichnet, daß das außerhalb des Schutzgefäßes befindliche allseitig druckdicht abgeschlossene und über das Rohr mit dem Druckaufnehmer verbundene Volumen mit Gas gefüllt ist; 5. dadurch gekennzeichnet, daß das außerhalb des Schutzgefäßes befindliche allseitig druckdicht abgeschlossene und über das Rohr mit dem Druckaufnehmer verbundene Volumen mit einer Flüssigkeit gefüllt ist; 6. dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr über eine druckdichte wahlweise lösbare Verbindung in ein außerhalb des Schutzgefäßes befindliches allseitig druckdicht abgeschlossenes Volumen geführt wird; 7. dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Gefäßumfassung Dehnungs-Aufnehmer angebracht werden; 8. dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Gefäßumfassung Dehnungsmeßstreifen angebracht werden; 9. dadurch gekennzeichnet, daß im Schutzgefäß an der Gefäßumfassung Verformungs-Aufnehmer angebracht werden; 10. dadurch gekennzeichnet, daß in der Gefäßumfassung ein optisches Ubertragungselement, beispielsweise ein Fenster, eine Linse oder eine Linsenkombination oder eine Faseroptik, dicht derart eingebaut ist, daß eine Temperaturstrahlung oder eine Lichtstrahlung von außerhalb des Schutzgefäßes zu einem Strahlungsempfänger im Inneren des Schutzgefäßes übertragen wird; (Fortsetzung Patentansprüche) 11. dadurch gekennzeichnet, daß in der Gefäßumfassung ein temperaturleitendes Übertragungselement wärmeisoliert derart eingebaut ist, daß eine Temperatur außerhalb des Schutzgefäßes einem Temperatur-Aufnehmer im Innern des Schutzgefäßes übertragen wird; 12. dadurch gekennzeichnet, daß ein im Schutzgefäß befindlicher Temperatur-Aufnehmer in guten Wärmekon.takt mit der Innenseite des Schutzgefäßes gebracht wird. Claims device for measuring physical quantities in hostile environment, characterized in that the device is a closed Protective housing, the interior of which, at least temporarily, with the hostile environment is out of balance, has a transmission element, which is a non-electrical physical quantity from the measuring point outside the protective vessel to a transducer transmits in the protective vessel, part of an electrode inside the protective vessel, Consists of a transducer that converts the physical quantity into an electrical quantity converts an electronic circuit through which at least intermittently one another The following measured values can be stored digitally, as well as those for the operation of the transducer power supply required by the electronic circuit; 2. characterized by that the transducer as a pressure transducer with an above the pressure-sensitive surface is formed on all sides enclosed volume, which has a tight through the tube surrounding the vessel as a transmission element with the medium outside the vessel whose pressure is to be measured is connected; 3. characterized by that guided through the vessel enclosure and designed as a tube transmission element one located outside the protective vessel and sealed pressure-tight on all sides Volume is connected; (Continuation of claims) 4. thereby characterized in that the outside of the protective vessel is pressure-tight on all sides closed volume with gas that is connected to the pressure transducer via the pipe is filled; 5. characterized in that the outside of the protective vessel pressure-tight on all sides and connected to the pressure transducer via the pipe Volume is filled with a liquid; 6. characterized in that the tube Via a pressure-tight, optionally detachable connection to an outside of the protective vessel the volume that is located pressure-tight on all sides is guided; 7. thereby characterized in that expansion transducers are attached to the inside of the vessel enclosure will; 8. characterized in that strain gauges are on the inside of the vessel enclosure be attached; 9. characterized in that in the protective vessel on the vessel enclosure Deformation transducers are attached; 10. characterized in that in the Vessel enclosing an optical transmission element, for example a window, a Lens or a combination of lenses or fiber optics, is installed in such a way that that temperature radiation or light radiation from outside the protective vessel is transmitted to a radiation receiver inside the protective vessel; (Continuation Claims) 11. characterized in that a temperature-conductive in the vessel enclosure Thermally insulated transmission element is installed in such a way that a temperature outside of the protective vessel is transmitted to a temperature sensor inside the protective vessel will; 12. characterized in that a temperature sensor located in the protective vessel is brought into good thermal contact with the inside of the protective vessel.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4211908A1 (en) * 1992-04-09 1993-10-14 Auergesellschaft Gmbh Intrinsically safe power supply for a measuring device used in potentially explosive areas
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