DE3207691A1

DE3207691A1 - Kalibrierungseinstellung fuer messinstrumente

Info

Publication number: DE3207691A1
Application number: DE19823207691
Authority: DE
Inventors: William Stephan 06484 Shelton Conn. Kosh; Richard Harry 06430 Fairfield Conn. Wetterhorn
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser LLC
Priority date: 1981-03-03
Filing date: 1982-03-01
Publication date: 1982-09-23
Also published as: GB2094002A; JPH025253B2; AR227709A1; CH645982A5; JPS57197436A; GB2094002B; IT1156244B; FR2501363A1; CA1168466A; NL8200641A; FR2501363B1; KR830009478A; MX151206A; IT8247883A0; DE3207691C2; US4361046A; BR8201080A

Description

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Kalibrierungseinstellung für Meßinstrumente

Die Erfindung betrifft eine Kalibri'erungseinstellung für .Meßinstrumente, und insbesondere eine solche die für Verstärkerbewegungen für -^eBinstrumente anwendbar ist.

Im allgemeinen werden bei den meisten auf einen Zustand ansprechenden Meßinstrumenten ein zustandsreaktives Element, wie ein Balg, eine Bourdon-Röhre, eine Bimetallspule oder dergl. verwendet die auf.Zustand sand erungen, auf die das.Element reagiert, eine Verschiebung bewirken. Bei einem Qualitäts-Meßinstrument wird ein Verstärker oder ein "Bewegung" durchführendes Gelenk oder Räderwerk verwendet, daß auf die Ablenkbewegung des zustand areaktiven Elements anspricht, um eine abtreibende Welle anzutreiben, die einen gegenüber einer festen Anzeigeplatte oder N-scheibe verschiebbaren Zeiger trägt.

Die Ausrichtung des Zeigers auf der beim betriebsfähigen Instrument angewandten Anzeigescheibe zeigt durch diesen Zeiger den jeweiligen Zustand, beispielshalber den Druck oder die Temperatur an. Zur Erzielung einer Arbeitsgenauigkeit bei Inbetriebnahme werden diese Instrumente normalerweise während der Herstellung im Hinblick auf verschiedene Faktoren wie Meßbereichsbreite, Linearität, Nullstellung, usw. kalibriert. Bei der Einstellung des Meßbereichs muß bekannterweise die Zeigerverschiebung zweckmäßig mit der für den Einbau in das Instrument in Betracht gezogenen Bereichtsbreite der Scheibe zusammenfallen, wobei der volle Bereich der

Zustandsweit ι abegedeckt werden muß, der für das Instrument i:i Präge kommt.

Die die Kalibrierung ermöglichenden Merkmale der Meßinstrumentanordnung müssen selbstverständlich verträglich sein mit dem Gesamtaufbau des Meßinstruments. Dies wurde bei den bekannten Ausgestaltungen der Meßinstrumente von verschiednen Herstellern auf unterschi eliche Weiee du^oh.··¹·' ^Miir-t« B"i-th <■?"! ρ rte^v*'^"ⁱti^fT¹ Vi 'kM-irntPT· Μο^ΐ^Γτηί·Ί > '<,·γ· i-'a] i h^j ι "Uflrreinst^llupr r,inl in dnn US-FS 4 ?40 ?98; 4 !68 6^1; 4 109 537 unl 2 Hl 211 offenbart.

Die Erfindung betrifft also Meßinstrumente und insbesondere neue Geräte zur Kalibrierungseinstellung derartiger Instrumente.

Demgemäß findet die Erfindung Anwendung auf ein Meßinstrument wie ein Druckmesser, in welchem eine Bourdon-Röhre, ein zum Übertragen der Verschiebungsbewegung der Bourdon-Röhren an einen Ausgabezeiger wirksamer Verstärker und einen länglichen Stellstift verwendet werden, der mit dem Verstärker zu dessen Betrieb in Wechselwirkung tritt. TJm die Kalibrierung zu ermöglichen, ist zwischen den Stiftenden am Stift eine Biegeklammer befestigt. Ein Stiftende ist dabei ralativ ortsfest und das andere relativ frei angeordnet, um mit dem Verstärker in Wechselwirkung zu treten. Die Klammer ist längs der Länge des Stifts verschiebbar und positinierbar. Durch sie wird in.der eingesetzten Stellung gegen das freie Stiftende ein veränderliches Biegemoment aufgebracht, wobei die Einwirkung auf das freie Ende derart ist, daß es eine ver-

änderliche Versetzung von der Längsachse des Zapfens erfährt. Ist die Klammer an einer gewählten Stelle positioniert, erzeugt die Klammer ein "beabsichtigtes Maß an Versetzung des Endes, das der Kalibrierung der richtigen Meßbereichsbreite für das Meßinstrument entspricht. Bei einer Klammer, die aus Federmetall besteht, und durch eine federnde Verklemmung am Stift befestigt ist, wird durch die Freigabe der Verklemmung eine Gleitbewegung der Klammer längs des Stifts möglich, bis eine annähernde Kalibrierung erreicht worden ist. Indem hiernach die Klammer über einen Bogen um jene Stelle verschoben wird, ist auch eine Endkalibrierung zu erreichen.

Bei einer somit leicht positionierten Klammer, die sich dementsprechend an einer zur Durchführung der Kalibrierung erforderlichen LängS3teilung befindet, laßt sich der Kalibrierungsvorgang leicht, schnell, zuverläßig und gegenüber den diesbezüglich hierfür verwendeten Ausgestaltungen und Verfahren mit nur relativ geringem zusätzlichen Aufwand durchführen.

Demgemäß wird durch die Erfindung ein Aufbau geschaffen, durch den die Kalibrierungseinstellung eines Meßinstruments durchgeführt werden kann.

■ Die Merkmale der Erfindung und deren ai s dem kostengünstigen Aufbau erwachsenden techniscl en Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Ansprüchen und Zeichnungen. Hierbei zeigen:

Figur 1 einen Aufriß einer ersten Ausführungsform eines Meßinstrumentaufbaues, mit dem die erfindungsgemäße Kai i"brat ions vorrichtung zur Durchführung der Me ß"bereichse inst ellung verwendet werden kann,

Figur 2 eine Darstellung einer teilweisen Abänderung der Ausführungsform der Fig. 1 zur Durcnführung der Linearitäts- oder Mulleinst el Lung,

Figur 3 eine v/eitere Abänderung nach Fig. 1 zur

Durchführung der kombinierten Einstellungen der Figuren 1 und 2,

Figur 4 eine zweite Ausführungsform des Aufbaus des

Meßinstruments mit dem die Kalibrierungsvorrichtung der Erfindung zur Durchführung

der Meßbereichseinstellung verwendet werden kann,

Figur 5 und 6 einen vergrößerten Seitenriß bzw. Aufriß einer ersten Ausführungsform der Klammer, mit der die Kalibrierung durchgeführt wird,

Figur 7 und 8 Betriebsschemata für den Klammeraufbau des ersten Ausführungsbeispiels und die

Figur 9 bis 12 zeigen einzelne alternative Ausführungsformen des hier verwendeten Klammernaufbaus.

Nach Figur 1 entspricht die hier dargestellte Art der Ausgestaltung der in den US-PS 4 168 631 und 4 237

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offenbarten, in denen ein Druckmesser 10 mit Pendelverstärker 12 gezeigt wird, der vom freien Ende 14 einer gewundenen Bourdon-Rohre 16 getragen wird. Der in Pfeilrichtung 18 innerhalb der mit der Bourdon-■ Röhr.e bei 21 verschweißten Gewindefassung 20 aufgenommene Druck wird im Innern der Bourdon-Rohre weitergeleitet, t3o daß sich dann nach bekanntem Muster das Röhrenende 14 verschiebt. Dadurch, daß der Verstärker 12 am Röhrenende 14 liegt, kann der Verstärker mit diesem Ende gemeinsam eine Pendelbewegung durchführen, so daß das Zahnrad segment 32 dem am von der Welle 22 getragenen Zeiger 24 liegenden Trieb 23 wirksam antreibt, Eine bogenförmige Bewegung des Zeigers durch Drehen der Welle 22 gibt die Druckwerte entsprechend der auf der Ables-scheibe 28 aufgetragenen Graduierung 26 wieder.

Der Verstärker 12 kann den Aufbau aufweisen, der in, der US-PS 4 240 298 offenbart wurde, nach der ein Halterahmen 30 am Bourdon-Röhrenende 1 I- befestigt ist» Nach diesem Aufbau ist das Zahnradsegment 32 auf einem querverlaufenden Kreuzzapfen 34 im Rahmen 30 gelenkartig befestigt, um mit einem Stellstift 35 in Wechselwirkung zu treten. Zu diesem Zweck ist das freie Ende 36 vom Stift 35 in einer seitlichen Stellung angeordnet und erstreckt sich durch die längliche Öffnung 38, die ini Zahnradsegment ausgebildet ist. Das gegenüberliegende Ende von Stift 35 ist durch Anschweißen, oder dergl. wie bei 37 am verhältnismäßig unbeweglichen Abschnitt der Bourdon-Röhre 16 verankert. Zwischen den Enden von Stift 35 ist eine Klammer 40 befestigt, um die Meßbereichseinstellung durchzuführen, was η ichstehend noch ausführlich dargelegt wird. Die Pig. 2 zeigt in diesem Zusammenhang eine abgeänderte Ausführu:igsform der 3Jig. zur Durchführung der Lenearitäts- oder Nulleinstellung.

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Dagegen werden in der abgeänderten Ausführungsform der Fig. 3 zwei Klammern 4-0 und 4-0' verwendet, mit denen ein kombiniertes Einstellungsvorgehen der Figuren 1 und 2 ermöglicht wird.

Bei der in 7ig. 4 dargestellten Ausführungsform des Meßinstrumeits wird gleichfalls der durch den Pfeil 18 angedeutete Druck durch eine Fassung 20 hindurch einer C-förmigen Bourdon-Röhre 42 zugeführt. Das Zahnradsegment 32 ist schwenkbar am verankerten Stift 44 eingesetzt, während das hintere Teil des Segments mittels eines Stellstifts 35 durch eine Schweißung mit dem freien Ende 46 der Bourdon-Röhre verbunden ist. Eine Bewegung des freien Endes 46 führt zu einer Schwenkbewegung des Segments 32, durch die wiederum der Trieb 23 angetrieben wird, um den Zeiger 24 zu bewegen. Durch eine an einer gewählten Stelle auf dem Stift 40 befestigte Klammer 40 wird die Meßbereichseinstellung ermöglicht.

Nach den Figuren 5 bis 8 weist die Klammer 40 nach der ersten Ausführungsform eine W-förmige Ausgestaltung auf. Diese Klammer kann entweder aus Feinfederblech oder vorzugsweise aus einem nichtfedernden Metall .gefertigt sein, das an Ort und Stelle geformt wird.

Die Klammer weist die Schenkel 48 und 50 auf, welche Queröffnungen 52 bzw. 54 besitzen. Durch den Zwischenscheitelpunkt geht eine mehr oder weniger symmetrische Öffnung 56, die mit den Öffnungen 52 und 54 zusammenarbeitet, wenn der Stift 35 durch letztere hindurchführt, so daß sich eine Belastung an drei Stellen ergibt. Durch die Belastung wird ein gewähltes Biege— moment an das freie Ende 36 von Stift 35 gelegt, durch das es zu einer Versetzung des freien Endes um einen Winkel /3 kommt. Werden die Schenkel 48 und 50 durch ■

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die Einwirkung eines (nicht dargestellten Werkzeuges) - -wie durch die Pfeile 58 und 60 angedeutet - an einer gewählten Stelle "X" der Längsrichtung auf Stift 35 zusammengedrückt, nimmt der Winkel /3 gegenüber der nicht gebogenen Achse von Stift 35 zu, was durch den Pfeil in Fig. 7 angedeutet ist. Eine weitere Einstellung kann hiernach durch Drehen der Klammer 40 in die Richtung des Pfeiles (Pig.8) um die Stiftachse vorgenommen werden, um so die Biegeebene von Stift 35 zweckentsprechend zu drehen.

Wie die Figuren 7 und 8 zeigen, können eine Anzahl von Versetzungsbewegungen oder Bewegungskombinationen zur Anwendung kommen. Der Bogen oder die Entfernung Y kann entweder durch Verändern der durch die Klammer hindurchgehenden Krümmung oder des Bearbeitungsmittelpunktes X oder durch beides geregelt werden. Eine weitere und feinere Einstellung läßt πich erreichen, wenn die Klammer dann um einen Winkelst gedreht wird, so daß die Entfernung Y nach Y' um Kooinus öt variier"*'.

Nach einem anderen Verfahren kommt wif² bei + A angedeutet der Sinuswinkel <X zur Anwendung·. Hierbei werden die Klammerkrümmung und die Entfernung X so gewählt, da(3 man einen Bereich und eine Ansprechbnrkei I, von A für annehmbare Schwenk- und Drehwinkel ß bzw.öl erhält.

Es lassen sich somit verschiedene Arton der Einstellung, d.h. eine Einstellung der Meßbereichs !reite, der linearität, der Nullstellung usw. dur':h die Richtung erreichen, die in der Verschiebung von Ende 36 mit dem Verstärker 12 zur Wechselwirkung ];ommt.

Die Figuren 9 bis 12 zeigen weitere abgeänderte Aus-

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führungsf ογβ en der Klammer 4-0. In der Ausgestaltung der Pig. 9 ^ird ein bogenförmig ausgebildeter Block verwendet, cer eine bogenförmig verlaufende durchgehende Bohrung ^r'O aufweist, durch die hindurch der Stift 35 entweder in Längsrichtung von Pfeil 62 oder in Drehrichtun^· von Pfeil 66 verschoben werden kann. In der Pig. 10 ist die Klammer in Form eines v-förmigen Bleches 72 nit den durchgehenden Öffnungen 74 und 76 ausgebildet wodurch bei Zusammendrücken der Enden eine Verschiebung in Längsrichtung von Pfeil 62 oder eine Positionierung durch Drehen in der Richtung von Pfeil 66 eriiöglichst wird. Nach Wunsch kann die derart ausgebildete Klammer auch mit den Schenkeln parallel liegend aufgesetzt und dann in einer festen Stellung mit nachfolgender Drehung in Richtung 66 gespreizt werden. In der ^Ausgestaltung der Klammer nach Pig. Il wird eine Platte 78 verwendet, auf der räumlich getrennte Lappen 80 angeordnet sind, durch die eine Versetzung und Krümmung von Stift 35 erreicht wird, wenn die Platte auf dem Stift 35 festgemacht und in Richtung 66 in Stellung gebracht wird.

Die Kammer nach Pig. 12 ist als Sattel oder Schelle mit einem angewinkelten Lappen 82 ausgebildet, in den über die offenen Enden und den in den Wänden 88 und ausgebildeten Öffnungen 84 bzw. 86 der Stift einschnappen kann.

Im Betrieb wird eine Kalibrierungseinstellung nach der Erfindung dadurch erreicht, daß eine Klammer 40 auf dem Stift 35 an einer zwischen ihren Enden liegenden Stelle eingesetzt .wird. Durch nachfolgendes Verschieben der Klammer in Längsrichtung erfährt das Biegemoment 64 eine graduelle Veränderung, so daß sich die Klammern-

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verschiebung fortsetzt, bis eine annähernde Versetzung Y in einer gewählten Entfernung X erreicht ist. Hiernach wird' die Klammer in einem Bogen in Pfeilrichtung 66 so lange verschoben, bis man eine bogenförmige Versetzung Y¹ erhält. Bis zur abschließenden Durchführung ist dann auch die gesuchte Kalibrierung erzielt. Für den Fall der Meßbereichsbreite fällt der vom Zeiger 24 überstrichene Meßbereich mit dem Meßbereich der Scheibe zusammen, der vom Instrument über den vollen Bereich der Drücke angetroffen wird, für die das Meßinstrument betriebsfähig eingesetzt werden soll»

Gemäß obiger Ausführungen wurde ein Gerät zum Kalibrieren eines Meßinstrumentes vorgeschlagen. Hierbei handelt es sich um ein Gerät, das eine einfache Betriebsweise besitzt, in der Herstellung kostengünstig und dabei für die zu erzielende Kalibrierung des Meßinstrumentes äußerst genau ist. Durch die einfache Aufgabe, die diesbezüglich bestimmte Klammer auf den Stellstift an einer gewählten Entfernung X von seinen Verankerungspunkt auf der Länge des otiftes zu plazieren, läßt sich die Einsteilung annähernd durchführen, wobei dann durch einfaches Drehen der Klammer um ihre X Stellung eine genauere Einstellung erzielt wird, bis dann die Gesamteinstellung erreicht wird. Somit läßt sich mit einem Gerät, das sowohl im Aufbau als auch ii seiner Betriebsweise einfach ist, die Kalibrierung gegenüber bekannten Kalibrierungsgeräten auf sehr wirksame Art and 'Weise erreichen.

Da viele Veränderungen am vorstehend t3schriebenen Au?- bau vorgenommen und auch äußerst unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Erfindung geschaffen werden könnten, ohne dabei den Erfindungsgedanken zu verlassen,

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soll der in den Zeichnungen und der Beschreibung dargelegte Sachverhalt nur zum Zwecke der Darstellung und nicht im de ι Erfindungsgedanken begrenzenden Sinne gesehen werde i.

Claims

Patentansprche

1„^Meßinstrument mit Bourdon-Röhre, Verstärker zum Übertragen der Bewegung der Bourdon-Röhre auf ein abtreibendes Trieborgan und einen länglichen ausgebildeten Stellstift, der sich ausgehend von einem ersten am Träger befestigten Ende zu einem zweiten mit dem Verstärker zur Durchführung der Arbeitsbewegung des Verstärkers auf durch die Bourdon-Röhre bedingte Bewegungsveränderung wechselwirkenden zweiten Ende erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalibrierungsgerät eine Klammer (40) aufweist, die am Stellstift (35) zwischen deren Enden (56,37) eingesetzt und einstellbar ist, um eine beabsichtigte Krümmung des Stifts

TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO- 1-85644 INVENTION BERLIN BERLINER BANK AG. P MEISSNER BLN-W Inven d BERLIN " 030/891 60 37 BERLIN 31 4047 37-103 030/89130 26 3695716000

herbeizuführen, wodurch dessen zweites Ende von einer Ebene des dort ungebogenen Stifts seitlich versetzt wird.

ο Meßinstrument nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Klammerungseinrichtung Stellmittel umfaßt, die einsetzbar sind, um eine Positionierung der Klainmerungseinrichtung an einer gewählten Längsstelle auf dem Stift zur regelbaren Einstellung des Ausmaßes der vom zweiten Stiftende erfahrenen Ver'setzungskrümmung zu ermöglichen.

3. Meßinstrument nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (I2)auf ■ der Bourdon-Röhre eingesetzt ist, so daß er sich mit ihr gemeinsam verschieben kann und das zweite Ende des Stellstiftes eine betriebsfähige Schwenkachse für den Verstärker bestimmt.

A- Mn l.-iiriM trurnerit n?ioh Annpruc:h ^,dadurch g e k e η η ν, β χ ο h η e t, daß das eru te Ende des SteLl-Stifts am Verschiebungs- oder Bewegungsende der Bourdon-Röhre befestigt ist,so daß er mit ihr die Verschiebungsbewegung erfährt.

5= Meßinstrument nach den Ansprüchen 2,'5, oder 4, d a durch gekennzeichnet, daß die Positionierungsmittel die Klammerungseinrichtung auch befähigen, bogenförmige Verschiebungen um eine gewählte Längsstelle durchzumachen, im das Ausmaß der Versetzungskrümmung graduell zu variieren.

6. Meßinstrument nach, den Ansprüchen 2, 3 oder 4, dadur Jh gekennzeichnet, daß für dii Klammerungseinrichtung Pedermetall verwendet wird und am Stellstift lösbar befestigt ist.

7. Meßinstrument nach den Ansprüchen 1,2,3 oder

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammerungseinrichtung aus im allgemeinen nicht federndem Werkstoff gefertigt ist, so daß es an Ort und Stelle auf dem Stellstift geformt werden kann, um die Krümmung herbeizuführen.

8. Meßinstrument nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Klammerungsein-r richtung betriebsfähig ist, die Bereichseinstellung des Instruments zu kalibrieren.

9. Meßinstrument nach Anspruch 7,dadurch g e kennze ichnet, daß die Klammarungseinrichtung betriebsfähig ist, die Lineareinstellung des Instruments zu kalibrieren.

10. Meßinstrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammerungseinrichtung betreibsfähig ist, sowohl die Bereichseinstellung als auch die Lineareinstellung des Instruments zu kalibrieren.

11. Meßinstrument nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß die Klammerungseinrichtung eine W-förmige ausgebildete Klammer aufweist, durch die an drei Stellen eine Biegekraft auf den Stellstift aufgedrückt werden kann.