DE3121799A1

DE3121799A1 - Messmembrane gegen druckmedien-diffusion

Info

Publication number: DE3121799A1
Application number: DE19813121799
Authority: DE
Inventors: Helmut 8753 Obernburg Berninger; Kurt Dipl.-Phys. Dr. 8760 Miltenberg Neubeck
Original assignee: WIKA Alexander Wiegand SE and Co KG
Current assignee: WIKA Alexander Wiegand SE and Co KG
Priority date: 1981-06-02
Filing date: 1981-06-02
Publication date: 1982-12-23

Description

Meßmembrane gegen Druckmedien-Diffusion
Die Erfindung betrifft eine Meßmembrane für Druck- und Differenzdruck-Meßanordnungen zum Einsatz bei Druckmedien, die durch metallische Membranen diffundieren können, insbesondere für den in den Druckmedien enthaltenen Wasserstoff.
Bei Meßmembranen in Differenzdruck-Meßanordnungen befindet sich hinter der Membrane eine Flüssigkeitsfüllung, die das Messen bei erhöhtem statischen Druck erst erlaubt. Diese Flüssigkeitsfüllung muß in ihren Bestandteilen rein bleiben, da sonst der beispielsweise in ihr gelöste Wasserstoff bei Entspannen der verfahrenstechnischen Anlage zu einer Zerstörung der Meßanordnung führen kann.
Die gleichen Probleme bestehen bei Druckmeßgeräten, bei denen auf Grund hoher Temperaturen in den verfahrenstechnischen Anlagen Druckmittlervorlagen mit Flüssigkeitsfüllung zur Druckübertragung an das eigentliche Meßelement angebaut werden.
Üblicherweise versucht man die Diffusionsrate durch die Membrane durch spezielle Auswahl des Membranwerkstoffes zu verkleinern.
Laut Literaturangaben sollen insbesondere die Edelmetalle Gold und Silber kleinere Diffusionsraten aufweisen.
Aus diesem Grunde werden heute in erster Linie goldbeschichtete Edelstahlmembranen verwendet. Eine weitere übliche Methode ist das Aufsprühen von speziellen Ölen, die die Lebensdauer der Meß geräte ebenfalls erhöhen.
Beide bisherigen Lösungen sind ein Kompromiß.
Bei der goldbeschichteten Edelstahlmembrane ist die Diffusionsrate für die empfindliche Meßanordnung noch verhältnismäßig groß; die Aufsprühmethode ist auf Grund der begrenzten Temperaturbeständigkeit des Öles nicht generell anwendbar.
Die Aufgabe der Erfindung ist, die bisherigen teilbefriedigenden Lösungen durch eine universelle zu ersetzen.
Dies geschieht neuerungsgemäß in der Weise, indem die heute übliche einfache Membrane durch zwei Membranen ersetzt wird, deren Zwischenraum zur Außenatmosphäre hin belüftet ist.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung befindet sich zwischen den beiden Membranen eine Einlage,beispielsweise eine Siebmembrane, die ein inniges Berühren der beiden Membranen verhindert und die Entlüftung der gesamten Membranfläche sicherstellt.
Die auftretende Diffusion des z. B. im Druckmedium enthaltenen Wasserstoffs kann so ungehindert über die Entlüftung zur Außenatmosphäre erfolgen und schädigt nicht mehr die nachgeschaltete Meßanordnung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Figur 1 einen Schnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Meßmembrane.
Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt eines Schnittes eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Meß-Membrane.
Figur 1 zeigt einen Schnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Meßmembrane. Nicht dargestellt ist die weitere Meßanordnung, wie Rohranschluß, Kapillarleitung, Transmitter etc.
In der vorderen Stirnfläche 1 des zylindrischen Meßmembranaufnahmekörpers 2 befindet sich das Membranbett 3 mit konzentrischer sinusförmiger Wellung. Eine zylindrische Metallmemkrane 4 schmiegt sich an das Membranbett 3 an und ist mit ihrem Außenrand an der Innenkante einer konzentrischen Entlüftungsnut 5 mit dem Meßmembranaufnahmekörper 2 verschweißt. Eine Siebmembrane 6 und eine gleich große Metallmembrane 7 fügen sich in die Prägung der Metallmembrane 4 und reichen mit ihrer planen Randzone 8 über die Entlüftungsnut 5 hinaus bis zu einer Ausdehnung 9, an deren lienkante sie mit dem Membranaufnahmekörper 2 verschweißt sind. Eine Entlüftungsbohrung 10 führt radial von der Mantelfläche 11 des Membranaufnahmekörpers 2 auf die Entlüftungsnut 5. Gleichfalls in der Mantelfläche 11 des Membranaufnahmekörpers 2 ist eine Druckmittelfüilbohrung 12, welche in der äußersten konzentrischen Vertiefung des Membranbettes 3 austritt.
An der hinteren Stirnfläche 13 befindet sich ein Kapillarleitungsanschluß 14 mit einer Kapillarbohrung, welche in der Mitte des Membranbettes 3 austritt.
Der Raum zwischen Metallmembrane 4 und dem Membranbett 3 wird von der Druckmittlerflüssigkeit 15 ausgefüllt.
Diffundiert nun von außen Druckmedium durch die Metallmembrane 7, so kann des radial zur Seite durch die Siebmembrane 6 in die Entlüftungsnut 5 und über die Entlüftungsbohrung 10 in die Außenatmosphäre gelangen, ohne weiter in die Metallmenibrane 4, die zur Druckmittlerflüssigkeit 16 hin abtrenutS einzu -dringen.
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Claims

Patentansprüche 1. Meßmembrane, insbesondere für Druck- und Differenzdruck-Meßanordnungen, zum Einsatz bei Druckmedien, die durch metallische Membranen diffundieren könne, insbesondere bei Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die heute übliche einfache Membrane durch zwei Membranen (4, 7) ersetzt wird, deren Zwischenraum zur Außenatmosphäre hin belüftet ist.
2. Meßmembrane nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß sich zwischen den beiden Membranen (47 7) eine Einlage beispielsweise eine Siebmembrane (6) befindet, die ein inniges Berühren der beiden Membranen (4, 7) verhindert und die Entlüftung der gesamten Membranfläche sicherstellt.