DE2935476A1

DE2935476A1 - Fluessigkeitsgefuellter differenzdruckaufnehmer

Info

Publication number: DE2935476A1
Application number: DE19792935476
Authority: DE
Inventors: Karl 6100 Darmstadt Mikulecki; Dipl.-Ing. Christoph 6103 Griesheim Rapp
Original assignee: Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH
Current assignee: Hottinger Bruel and Kjaer GmbH
Priority date: 1979-09-01
Filing date: 1979-09-01
Publication date: 1981-03-12
Also published as: DE2935476B2; US4309908A; CA1132810A

Description

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Flüssigkeitsgefüllter Differenzdruckaufnehmer

Die Erfindung bezieht sich auf einen flüssigkeitsgefüllten Differenzdruckaufnehmer mit einem Gehäuse mit zwei das Innere des GehSuses gegen ein Meßmedium abdichtenden Membranen, deren verstärktes Mittelteil über eine Stange mit einem Kraftaufnehmer verbunden ist und mit einem Anschlag für den Kraftaufnehmer sowie auf ein für den Differenzdruckaufnehmer geeignetes Herstellungsverfahren.

Ein derartiger Differenzdruckaufnehmer ist beispielsweise aus dem Prospekt PPD-1O1 der Firma Statham vom Mai 1973 bekannt. Wesentlicher Nachteil dieses Differenzdruckaufnehmers ist, daß British möglichen auftretenden extremen Überschreitungen dee Meßbereiches nicht mehr verwendbar ist.

Diesem Stande der Technik gegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung» einen Differenzdruckaufnehmer zu schaffen, der die Eigenschaften einer hohen Meßempfindlichkeit und einer extremen Überlastbarkeit gleichzeitig in sich vereint sowie ein zur Herstellung dieses Differenzdruckaufnehmers geeignetes Verfahren zu entwickeln.

Dies· Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich jeweils zwischen Membran und Kraftaufnehmer ein mit dem Gehäuse dicht verbundenes verformbares Bauteil befi'ndat, in welchutn die Stange reibungsfrei mit Spiel läuft und das mittels elastischer Dichtungen gegen den als Dichtflähe ausgebildeten Mittelteil der Membran abdichtbar ist. Es hat sich gezeigt, daß erfindungsgemMße Differenzdruckaufnehmer mit einem Meßbereich von ^J,1 bar mit bis zu 300 bar überlastet werden können. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 beansprucht.

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Ein zur Herstellung des Differenzdruckaufnehmers besonders geeignetes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelteile der Membranen und die verformbaren Bauteile zunächst etwa bündig aneinanderstoßen und daß nach dem Zusammenbau des Differenzdruckaufnehmers die verformbaren Bauteile jeweils durch einen vorgebbaren, über dem maximal zulässigen Überdruck liegenden Überdruck plastisch verformt werden. Da während eines großen Teils des Herstellungsvorgarigs die Mittelteile der Membranen am verformbaren Bauteil anliegen, kann der Kraftaufnehmer dabei nicht versehentlich .beschädigt werden. Darüberhinaus ist der Differenzdruckaufnehmer erheblich unempfindlicher gegen Fertigungstoleranzen als der Stand der Technik.

Die Figur zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Differenzdruckaufnehmer, bei dem ein verformbares Bauteil bereits verformt wurde. An ein Gehäuse 1 des Differenzdruckaufnehmers ist an den druckzugewandten Seiten je eine Membran 2 angeschweißt, deren Mittelteil 3 verstärkt ist. Das Mittelteil 3 ist an der Innenseite plan. Es stet über eine Stange 4 mit einem Kraftaufnehmer 5 in Verbindung, der beispielsweise ein mit Dehnungsmeßstreifen 6 versehener Biegebalken sein kann. Die elektrischen Zuführungen zu den Dehnungsmeßstreifen B sind über Durchführungen 7 nach außen geführt. Zwischen den Membranen 2 und dem Kraftaufnehmer 5 ist ein verformbares Bauteil B mit dem Gehäuse 1 verschweißt, das in Richtung.des Mittelteils 3 der Membran mit elastischen Dichtungen 9 versehen ist. Diese Dichtungen 9 können beispielsweise D-Ringe sein.

Das Gehäuse 1 und das Bauteil 8 sind zunächst so bemessen, daß ~das Mittelteil 3 der Membran etwa bündig an dem verformbaren Bauteil 8 anliegt.

In bekannter Weise ist das Innere des Gehäuses 1 mit einer elektrisch nicht leitenden Flüssigkeit, wie z.B. Silikonöl, gefüllt. Nachdem der Differenzriruckaufnehmer soweit hergestellt worden ist, wird nacheinander an jede.deT Membranen 2 ein vorgebbarer, über dem maximal zulässigen Überdruck liegender

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Überdruck angelegt, dessen GröBe ausreicht, das Bauteil 6 soweit plastisch zu verformen, 'daß der Kraftaufnehmer 5 bis zum maximal zulässigen Wert ausgelenkt wird.

Durch diese plastische Verformung des Bauteils 8 ist zwischen Mittelteil 3 der Membran und dem Bauteil B ein Spalt definierter GröBe entstanden, das Bauteil 8 übernimmt im Betri.eb nun die Funktion eines Anschlags für den Kraftaufnehmer 5. Während das normalen Betriebs des Differenzdruckaufnehmers wird die auf der Überdruckseite liegende Membran 2 nach innen verformt. Da die zur Füllung dienende Flüssigkeit im wesentlichen inkrompressibal ist, muB diese Flüssigkeit aus dem zwischen Membran 2 und Bauteil 8 liegenden Raum 10 abfließen. Das geschieht durch den zwistien Mittelteil 3 und Bauteil S entstandenen freien Spalt und den infolge des Spiels zwischen Stange und Bauteil θ vorgegebenen Spalt ins Innere des Differenzdruckaufnehmers bis zu dem auf der Unterdruckseite zwischen Bauteil 8 und Membran 2 befindlichen Raum 11. Sobald der Nenndruck des Differenzdruckaufnehmers erreicht ist, legt sich das Mittelteil 3 der Membran an das Bauteil B an. Gleichzeitig wird der Raum 10 durch die elastische Dichtung 9 gegen das Innere des Gehäuses 1 abgedichtet, so daB die Flüssigkeitsfüllung im Raum 10 die Membran 2 abstützt. Auf diese Weise wird vermieden, daB die Membran 2 plastisch verformt wird oder bei steigendem überdruck sogar zerstört wird. Bei einem Unterschreiten des Nenndrucks entsteht wieder ein freier Spalt zwischen Mittelteil 3 und Bauteil B, so daB die Flüssigkeitafüllung wieder verdrängt werden kann und der Differenzdruckaufnehmer im Nennbeeich wiederum einwandfrei arbeitet. In der Praxis hat sich gezeigt, daB Diffarenzdruckaufnehmer mit einem Nennbereich ναπγϋ,ΐ bar einseitig mit Überdrücken von über 300 bar überlastbar sind, ohne daB der Diffarenzdruckaufnehmer beschädigt worden wäre.

Die dargelegte technische Lehre ist für Differenzdruckaufnehmer besonders geeignet, IaBt sich jedoch auch für Druckaufnehmer mit nur einer Membran verwenden.

L e e r s e i t e

Claims

HOTTINGER BALDWIN MESSTECHNIK GMBH 2S. August 1979 Flüssigkeitsgefüliter Differenzdruckaufnehmer Patentansprüche:

1.1 Flüssigkeitsgefüllter Differenzdruckaufnahmer mit einem ^—"^ Gehäuse mit zwei das Innere das Gehäuses gegen ein Meßmedium abdichtenden Membranen, deren verstärktes Mittelteil über eine Stange mit einem Kraftaufnehmer verbunden ist und mit einem Anschlag für den Kraftaufnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils zwischen Membran (2] und Kraftaufnehmer C5) ein mit dem Gehäuss (1) dicht verbundenes verformbares Bauteil (8) befindet, in welchem die Stange (4) reibunjpf rei mit Spiel läuft und das mittels elastischer Dichtungen (9) gegen den als Dichtfläche ausgebildeten Mittelteil (3] der Membran (2) abdichtbar ist.

2. DifferenzdruckaufnBhmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

. zeichnet, daß das verformbare Bauteil (8) mit dem Gehäuse CD verschweißt ist.

3. Differenzdruckaufnehmer nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dia elastische Dichtung (9) ein O-Ring ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. Verfahren zur Herstellung eines Differenzdruckaufnehmers nach mindestens einem der Anspruchs 1 bis 3« dadurch gekennzeichnet, daB die Mittelteile der Membranen und die verformbaren Bauteile zunächst etwa bündig aneinanderstoßen und daß nach dem Zusammenbau des Oifferanzdruckaufnehmers die verformbaren Bauteile jeweils durch einen vorgebbaren, über dem maximal zulässigen Überdruck liegenden Überdruck plastisch verformt werden.

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