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Meßanordnung zur Erfassung kleiner Höhenstandsänderungen
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung gemäß der Merkmale des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Solche Meßanordnungen für sehr feine Änderungen des Höhenniveaus in
vertikaler Richtung werden beispielsweise für den Fall benötigt, wenn die Höhenänderung
des Gehäuses einer Dampfturbine im Vergleich zu dem die Welle tragenden Sockel erfaßt
werden soll. Bei diesem angeführten Meßverfahren ist es notwendig, sehr genau die
Höhenänderungen zu messen, beispielsweise in einer Größenordnung von 1/100stel Millimeter.
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Mit bekannten Meßanordnungen gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs
1 ist es extrem schwierig, solche Genauigkeiten mit der erforderlichen Zuverlässigkeit
zu erreichen. Ferner wird durch Temperaturänderungen im Referenzgefäß oder im Meßgefäß
ebenfalls eine Änderung der Höhenstände der Meßflüssigkeit verursacht, wodurch es
unmöglich wird, zwischen einer Höhenstandsänderung, verursacht durch die Meßobjekte,
und einer Höhenstandsänderung aufgrund eines temperaturabhängigen Fehlers zu unterscheiden.
Weiterhin treten Meßfehler in dem Fall auf, in dem der Abstand zwischen dem Referenzgefäß
und dem Meßgefäß im Bereich der Installation der Turbine sehr groß wird, weil dadurch
auch die Meßleitung, mit der beide Gefäße verbunden sind, stark verlängert werden
muß und es daher eine recht lange Zeit dauert, bis die Höhe der Flüssigkeitsstände
nach einer Änderung der Höhe des Meßniveaus ausgeglichen ist. Im Extremfall oszillieren
die Höhenstände der Flüssigkeit noch eine Zeitlang nach einer Änderung des Meßniveaus,
wodurch eine schnelle Messung unmöglich wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben aufgeführten Nachteile
zu vermeiden und eine Meßanordnung zur Erfassung von kleinen Höhenstandsänderungen
mit großer Genauigkeit, guter Wiederholbarkeit, kleiner Meßzeit und mit geringem
temperaturabhängigen Fehler zu schaffen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist eine Meßanordnung der eingangs angegebenen
Art die mit dem Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale auf.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist insofern vorteilhaft, als durch
die Isolierung der Meßflüssigkeiten auf der Seite des Referenzgefäßes von der auf
der Seite des Meßgefäßes mit dem Differenzdruckaufnehmer der Austausch dieser Meßflüssigkeiten
verhindert ist und somit die Nachteile des Flusses einer großen Menge von Meßflüssigkeit
zwischen den beiden Gefäßen - hinsichtlich Meßzeit und Temperaturfehler - weitgehend
vermieden sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung
mit den Merkmalen des Anspruchs 2 kann der temperaturabhängige Fehler weiter dadurch
vermindert werden, daß der ion gleicher Weise in der Temperaturkompensationsleitung
auftretende Temperaturfehler den in der Meßleitung auftretenden Temperaturfehler
weitgehend kompensiert.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert, wobei Figur 1 eine
Meßanordnung zur Höhenstandsmessung nach dem Stand der Technik, Figuren 2 und 3
detaillierte Ausführungen von Meßsonden zur Höhenstandsmessung nach dem Stand der
Technik, Figur 4 ein Ausführungsbeispiel zum Prinzip der Höhenstandsmessung gemäß
der Erfindung und
Figur 5 einen Schnitt durch einen Differenzdruckaufnehmer
eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels darstellen.
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In der Figur 1 ist ein Referenzgefäß 1 dargestellt, welches auf einem
Referenzniveau 10 angeordnet ist, während ein Meßgefäß 2 auf einem Meßniveau 20
angeordnet ist; beide Gefäße 1 und 2 sind durch eine Meßleitung 3 miteinander verbunden.
Die Meßleitung 3 und die Gefäße 1 und 2 sind mit einer Meßflüssigkeit 4 gefüllt.
Die Messung erfolgt durch Bestimmung der Höhe der Flüssigkeitsoberfläche 4a der
Meßflüssigkeit 4 relativ zu einem Bezugspunkt am Referenzgefäß 1, in welchem sich
die Flüssigkeit befindet. Z. B. ergibt sich eine Höhe h1 von der oberen Kante des
Referenzgefäßes 1 zur Flüssigkeitsoberfläche 4a und eine Höhe h2 von der Flüssigkeitsoberfläche
4b zur Kante des Meßgefäßes 2, wie in der Figur 1 dargestellt.
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Es wird nunmehr die Differenz zwischen dem Referenzniveau 10 und dem
Meßniveau 20 als g angenommen, wobei das Meßniveau 20 vom Referenzniveau 10 um a4
entweder aufwärts oder abwärts versetzbar ist. Die Höhe h2 der Flüssigkeitsoberfläche
4b relativ zum Meßgefäß 2 wird somit zu ah2, wobei die zu erfassende Höhenstandsänderung
einfach aus dem Wert von ah2 errechnet werden kann.
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Mit einem in der Figur 2 dargestellten Mikrometer 5 kann eine solche
Höhe h2 gemessen werden, wobei das Mikrometer 5 durch einen Isolator 6 am metallischen
Meßgefäß 2 angebracht ist. Eine Batterie 7 und eine Lampe 8 sind zwischen dem Mikrometer
5 und dem Meßgefäß 2 in Reihe geschaltet. Das Mikrometer 5 arbeitet derart, daß
eine an ihm befestigte Sonde 5a bei einem Kontakt mit der Flüssigkeitsoberfläche
4b der Flüssigkeit 4 (z. B. Wasser) im Meßgefäß 2 die Lampe 8 aufleuchten läßt und
die Höhe h2 durch Ablesen einer Skala am Mikrometer 5 bestimmt werden kann.
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Gemäß der Figur 3 ist ein Differenzmeßumformer 9 im oberen Teil des
Meßgefäßes 2 angebracht, bei dem ein bewegliches Teil 9a an einem Schwimmkörper
11 vorhanden ist, der auf der Flüssigkeitsoberfläche 4b schwimmt. Wie aus der Figur
3 ersichtlich, kann somit eine Änderung der Höhe h2, verursacht durch eine Änderung
des Meßniveaus 20, an einem Ausgang 9c einer Spule 9b des Differenzmeßumformers
9 detektiert werden.
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In der Figur 4 ist eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Meßanordnung
gezeigt. Ein Referenzgefäß 30 ist auch hier auf der Referenzhöhe 10 und ein Meßgefäß
40 auf einer Meßhöhe 20 angeordnet. Es ist weiterhin ein Differenzdruckaufnehmer
50 auf einem Niveau, welches unterschiedlich ist vom Referenzniveau 10 oder vom
Meßniveau 20, angeordnet. Es ist aber auch möglich, den Differenzdruckaufnehmer
50 entweder auf dem Referenzniveau 10, dem Meßniveau 20 oder einem anderen Niveau
anzuordnen.
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Der Differenzdruckaufnehmer 50 ist über eine Kommunikationsleitung
61 mit dem Referenzgefäß 30 und über eine Meßleitung 62 mit dem Meßgefäß 40 verbunden.
Die Länge der Meßleitung 62 kann hierbei einige 10 m betragen. Das Referenzgefäß
30 enthält einen Gefäßkörper 31, einen oberen Deckel 32 zum Verschließen der oberen
Öffnung und einen Verschlußstöpsel 33, der in eine Öffnung 32a des oberen Deckels
32 eingepaßt werden kann. Die Kommunikationsleitung 61 ist in üblicher Weise flüssigkeitsdicht
an eine Öffnung 31a im Gefäßkörper 31 angeschlossen, damit eine erste innere Kammer
531 auf einer Seite des Differenzdruckaufnehmers 50 mit dem Inneren des Referenzgefäßes
30 kommunizieren kann. In der gleichen Weise weist das Meßgefäß 40 einen Gefäßkörper
41, einen oberen Deckel 42 und einen Verschlußstöpsel 43 auf. Auch hier ist die
Meßleitung 62 an der Seite des Meßgefäßes 40 flüssigkeitsdicht am Gefäßkörper 41
angeschlossen.
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Am Gefäßkörper 31 des Referenzgefäßes 30 ist am Gefäßboden 31b ein
Auslaß 31c angebracht, welcher über eine Öffnung 31d mit einem Ende 70a einer Temperaturkompensationsleitung
70 in üblicher Weise verbunden ist. Die Temperaturkompensationsleitung 70 ist mit
ihrem anderen Ende 70b an ein Blindloch 41c angeschlossen, welches in die Seite
des Gefäßbodens 41b des Gefäßkörpers 41 eingefräst ist. Im Hinblick auf die Temperaturkompensation
ist es vorteilhaft, die Temperaturkompensationsleitung 70 und die Leitung 62 in
annähernd identischer Größe auszuführen und sie näherungsweise parallel zu führen.
Es ist nicht immer notwendig, das Ende 70b der Temperaturkompensationsleitung 70
in den Gefäßboden 41b des Gefäßkörpers 41 hineinzuführen, aber es ist erforderlich,
das Ende 70b ausreichend abzudichten.
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Der Differenzdruckaufnehmer 50 weist ein Gehäuse 51 und eine aus magnetischem
Material bestehende auslenkbare Membran 52 auf. Die Membran 52 ist zwischen Hälften
511 und 512 des Gehäuses 51 eingebracht und dient zur Aufteilung einer inneren Kammer
53 im Gehäuse 51 und somit der Bildung einer linken Kammer 531 und einer rechten
Kammer 532.
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Die Einzelheiten des Aufbaus des Differenzdruckaufnehmers 50 sind
in der Figur 5 dargestellt. Die Kammern 531 und 532 haben jeweils Einlagen 531a
bzw. 532a, welche einen magnetischen Kern 541 bzw. 542 aus ferromagnetischem Material
und Spulen 551 bzw. 552 zur Bildung eines Reaktanzdetektors aufweisen. Die Membran
52 ist mit den Hälften 511 und 512 des Gehäuses 51 in flüssigkeitsdichter Weise
verbunden und liegt mit ihrem kreisförmigen Rand an den Hälften 511 bzw. 512 an.
Z. B. kann durch Verlöten der Membran 52 am Gehäuse 51 die innere Kammer 53 in flüssigkeitsdichter
Weise in die Halbkammern 531 und 532 geteilt werden. Die Halbkammern 531 und 532
sind durch Kommunikationskanäle 531b bzw. 532b mit Öffnungen 511a
bzw.
512a verbunden, die in den Gehäuseteilen 511 bzw.
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512 eingelassen sind. Die letztgenannten Öffnungen sind entweder mit
einer Kommunikationsleitung 61 auf der Seite des Referenzgefäßes 30 und mit einer
Meßleitung 62 auf der Seite des Meßgefäßes 40 verbunden. Es wird hier somit, wenn
ein Differenzdruck zwischen den Halbkammern 531 und 532 existiert, die Membran 52
entweder in die eine oder in die andere Richtung ausgelenkt, wodurch eine Änderung
der Reaktanz des magnetischen Kreises, gebildet aus den Kernen 541 und 542, verursacht
wird. Somit kann die Differenz des Druckes der Flüssigkeiten in den beiden Gehäusehälften
über eine Erfassung der Reaktanzänderung mittels der Spulen 551 und 552 durchgeführt
werden.
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Diese Neßwerterfassung mit dem beschriebenen Reaktanzdetektor kann
ohne Beeinträchtigung der Funktion beispielsweise auch mit einem Kapazitätsdetektor
durchgeführt werden.
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Wie bereits im Zusammenhang mit dem Referenzgefäß 30 beschrieben,
kommunizieren die Leitung 61 und der Innenraum der Gehäusehälfte 511 des Differenzdruckaufnehmers
50 mittels der Meßflüssigkeit 71, die beispielsweise aus Wasser besteht. In der
gleichen Weise verhalten sich das Meßgefäß 40, die Meßleitung 62 an der Seite dieses
Gefäßes und der Innenraum der Gehäusehälfte 512 des Differenzdruckaufnehmers 50;
diese kommunizieren also miteinander auf der Seite des Meßgefäßes mit der Meßflüssigkeit
72.
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Die Meßflüssigkeiten auf der Seite des Referenzgefäßes und auf der
Seite des Meßgefäßes sind vollständig voneinander isoliert durch die Membran 52
des Differenzdruckaufnehmers 50, wie oben beschrieben. Ferner sind zur Verhinderung
eines Verdampfens der Meßflüssigkeit an den Flüssigkeitsoberflächen 71a und 72a
der Meßflüssigkeiten 71 und 72 diese Oberflächen mit einer nichtflüchtigen Flüssigkeit
73, z. B. Silikonöl, bedeckt.
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Zur Messung einer kleinen vertikalen Lageveränderung des Meßobjekts
mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist das Referenzgefäß 30 - gefüllt mit der Meßflüssigkeit
71 -auf dem Referenzniveau 10 angeordnet, das beispielsweise mit dem Befestigungssockel
für das Hauptgehäuse einer Dampfturbine identisch ist. Das Meßgefäß 40 - gefüllt
mit der Meßflüssigkeit 72 - kann beispielsweise auf derselben Höhe installiert sein
wie das Referenzniveau 10. Der Differenzdruckaufnehmer 50 kann ebenfalls auf dem
Referenzniveau 10 angeordnet werden, es ist jedoch auch möglich, ihn auf einem Niveau
tiefer oder höher, z. B. wie in Figur 3 dargestellt, anzuordnen.
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Wenn irgendeine Druckdifferenz zwischen den Meßflüssigkeiten 71 und
72 auftritt, werden von den Spulen 551 und 552 aufgrund des Differenzdrucks die
Signale der Spulen von einem hier nicht dargestellten Meßinstrument in üblicher
Weise ausgewertet, und der Differenzdruck ist somit von der Skala dieses Meßinstrumentes
ablesbar. Es ist auch möglich, den Ausgangsdifferenzdruck zu Null zu setzen, indem
der Verschlußstöpsel 73 am Referenzgefäß 30 und der Verschlußstöpsel 43 am Meßgefäß
40 kurzzeitig entfernt werden und die Neßflüssigkeit entweder zum Referenzgefäß
30 oder zum Meßgefäß 40 so lange verteilt wird, bis das Meßinstrument Null anzeigt.
Die Vorbereitungen für eine Messung sind hiermit abgeschlossen. Es ist auch nicht
immer notwendig, das Meßgefäß 40 auf demselben Niveau anzuordnen wie das Referenzgefäß
30, sondern das Meßgefäß 40 kann auf jedem vorgegebenen Niveau mit entsprechender
Berücksichtigung bei der Anzeige am Meßinstrument angeordnet werden.
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Wenn das Meßgefäß 40 auf dem gewünschten Meßniveau plaziert ist, z.
B. auf dem die Welle einer Dampfturbine tragenden Sockel, kann die Erfassung des
Differenzdrucks vorgenommen werden. Es ist somit erkennbar, daß der Differenzdruck
proportional zur Differenz zwischen dem Niveau
des Referenzgefäßes
30 und dem Niveau des Meßgefäßes 40 ist. Die Differenz zwischen einem beliebigen
Meßniveau und dem Ausgangsniveau des Meßgefäßes 40 während der Vorbereitung der
Messung kann somit leicht auf der Basis der Differenz zwischen der jeweils abgelesenen
Anzeige des Meßinstrumentes während der Messung und während der Ausgangslage bei
der Vorbereitung der Messung bestimmt werden. Ferner kann für den Fall, daß das
Niveau des Grundsockels für die Welle der Dampfturbine während der Installation
der Dampfturbine verändert wird, diese Veränderung der Höhe des die Welle tragenden
Grundsockels leicht durch Ablesen der Meßanzeige bestimmt werden. Es existiert weiterhin
eine Proportionalitätskonstante im Hinblick auf die Differenz des Drucks und die
Differenz der Höhenänderung, die beispielsweise abhängig vom spezifischen Gewicht
der Meßflüssigkeit 71, 72 ist; diese Höhendifferenz kann jedoch direkt über die
Anzeige des Meßinstruments bestimmt werden und durch eine geeignete Präparierung
der Skala des Meßinstruments in Abhängigkeit von der verwendeten Meßflüssigkeit
71, 72 berücksichtigt werden Im Hinblick auf einen Transport des Meßgefäßes 40 ist
es empfehlenswert, insbesondere die Meßleitung 62 auf der Seite des Meßgefäßes 40
aus einem flexiblen Rohr, z. B.
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einem Vinylchlorid-Rohr oder einem dünnen Kupferrohr, zu bilden.
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Weitere Ausführungen werden im folgenden zur Meßempfindlichkeit und
zum temperaturabhängigen Fehler gemacht. Hinsichtlich der Empfindlichkeit ist auszuführen,
daß die Empfindlichkeit dieser Differenzdruckmeßanordnung um eine Größenordnung
höher ist als die bei bisher üblichen Höhenstandsmeßanordnungen; es sind äußerst
genaue Messungen ermöglicht in der Größenordnung von 0,01 bis 0,02 MillimetereinheitenO
Ferner ist, während bei den konventionellen Meßmethoden eine lange Zeit zum Ausgleich
der Flüssig-
keitsoberflächen 71a, 72a im Referenz- und im Meßgefäß
30, 40 vergeht, gemäß der Erfindung die Meßzeit um ca. zwei Größenordnungen verkürzt,
vorausgesetzt, daß bei beiden Verfahren Meßleitungen 3, 61, 62 gleichen Durchmessers
verwendet werden. Die Anzeige mit dem Differenzdruckaufnehmer 50 ist innerhalb einer
Sekunde stabil und neigt in gar keiner Weise zu Schwingungen.
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Weitere Ausführungen werden zu dem temperaturabhängigen Fehler gemacht.
In der in Figur 1 gezeigten konventionellen Anordnung wird, wenn das Niveau 20 des
Meßgefäßes 2 verändert wird, die Meßflüssigkeit 4 in der Meßleitung 3 zum Fließen
veranlaßt, wodurch eine neue Balance zwischen den Flüssigkeitsoberflächen 4a, 4b
im Referenzgefäß 1 und im Meßgefäß 2 hergestellt wird. Es ist demgemäß erforderlich,
eine Meßleitung 3 mit großem Durchmesser zu verwenden, damit der Fluß durch die
Meßleitung 3 erleichtert wird und somit die Meßzeit in einer akzeptablen Größe gehalten
wird. Dadurch ist die Gefahr einer großen Hitzeausdehnung der Meßflüssigkeit 4 in
der Meßleitung 3 gegeben, wodurch der temperaturabhängige Fehler ebenfalls vergrößert
ist und Maßnahmen zur Kompensation erforderlich werden, die die Meßgenauigkeit unvermeidlich
verringern. Obwohl der temperaturabhängige Fehler durch Berechnung verbessert werden
kann, wenn die Größe des temperaturabhängigen Fehlers den Meßwert nicht überschreitet,
ist jedoch in jedem Fall die Meßgenauigkeit unvermeidlich vermindert. Demgegenüber
kann bei einer Anordnung gemäß der Erfindung ein Fluß der Meßflüssigkeit 71, 72
durch die Meßleitungen 61, 62 prinzipiell nicht vorkommen, da die Meßflüssigkeit
71 auf der Seite des Referenzgefäßes 30 und die Meßflüssigkeit 72 auf der Seite
des Meßgefäßes 40 komplett voneinander isoliert sind. Ferner ist die Meßzeit dadurch
grundsätzlich verringert, daß der Durchmesser der Meßleitungen 61, 62 zur Verringerung
des temperaturabhängigen Fehlers verkleinert werden kann.
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Weiterhin kann das Anbringen einer Temperaturkompensationsleitung
70 den temperaturabhängigen Fehler, hervorgerufen durch die Meßleitungen 61, 62,
komplett eliminieren aufgrund eines grundsätzlich gleichen Betrags der Wärmeausdehnung
der Meßflüssigkeit 71 in der Temperaturkompensationsleitung 70 und der Meßflüssigkeit
72 in der Meßleitung 62.
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Weiterhin wird noch auf den temperaturabhängigen Fehler, hervorgerufen
durch eine Wärmeausdehnung der Meßflüssigkeit 71 im Referenzgefäß 30 und im Meßgefäß
40, eingegangen. Es ist erkennbar, daß, wenn die Mengen der Meßflüssigkeiten 71,
72 annähernd gleich sind und auch der Temperaturanstieg in beiden Gefäßen 30, 40
gleich ist, auch die Wärmeausdehnungseffekte in beiden Flüssigkeiten gleich sind
und überhaupt kein Unterschied in den Flüssigkeitsdrücken auftritt, so daß kein
temperaturabhängiger Fehler resultiert. Wenn der Temperaturanstieg in beiden Gefäßen
30, 40 nicht gleich ist, so kann ein temperaturabhängiger Fehler theoretisch auftreten,
jedoch ist der hierdurch induzierte Fehler sehr klein, und solch ein Fehler ist
vernachlässigbar klein für den Fall, daß die Meßflüssigkeit 71, 72 Wasser ist.
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Abschließend wird noch auf den temperaturabhängigen Fehler, verursacht
durch die Wärmeausdehnung der Gefäße 30, 40, eingegangen, wo ein Problem auftreten
kann, wenn die Temperaturen im Referenzgefäß 30 und im Meßgefäß 40 sehr unterschiedlio-'hsind.
Der hierdurch verursachte Fehler kann vermindert werden durch einen Aufbau der Gefäßböden
31b, 41b aus Invar-Stahl oder ähnlichem Material mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten
bzw. durch Aufbau der Gefäßböden 31b, 41b beispielsweise aus Eisen mit einer Umhüllung
aus wärmeisolierendem Material wie geschäumtem Kunststoff. Ferner kann der Effekt
eines Temperaturanstiegs und dadurch einer Wärme ausdehnung der Gefäße 30, 40 vermindert
werden durch eine Ausbildung des
oberen Deckels oder des Verschlußstöpsels
33, 43 für beide Gefäße aus Kunststoff oder ähnlichem Material mit geringer Wärmeleitung.
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Im folgenden wird der temperaturabhängige Fehler der erfindungsgemäßen
Anordnung im Vergleich zu den konventionellen Anordnungen für den Fall beschrieben,
daß eine konventionelle Anordnung ein zylindrisches Gehäuse aus Eisen mit 55 mm
innerem Durchmesser sowohl für das Referenzgefäß 1; 30 als auch für das Meßgefäß
2; 40 aufweist und die Gefäße mit Wasser als Meßflüssigkeit 4; 71, 72 bis zu einer
Tiefe von 100 mm gefüllt sind. Eine flexible Leitung aus Vinylchlorid mit 20 mm
innerem Durchmesser wird als Meßleitung 3; 61, 62 verwendet. Der Abstand zwischen
den Gefäßen und somit die Länge der Meßleitung beträgt 50 mm. Angenommen, daß die
Temperatur während der Messung auf 300 in dem einen Gefäß und auf 600 in dem anderen
Gefäß ansteigt, wobei die anfängliche Justierung oder Berechnung des Meßsystems
bei 200 vorgenommen wurde, beträgt der temperaturabhängige Fehler 1,5 mm - ausgedrückt
in Wasserstand - und es ist bei dieser Größe eine Temperaturkompensation notwendig.
Demgegenüber ist bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung der temperaturabhängige
Fehler für den Differenzdruck in diesem Fall kleiner als 0,01 mm - ausgedrückt in
Wasserstand -wenn das Referenzgefäß 30 und das Meßgefäß 40 aus Invar-Stahl derselben
Abmaße wie bei der konventionellen Anordnung hergestellt sind und die Meßflüssigkeit
die gleiche Zusammensetzung hat. Die Länge der Meßleitung 61, 62 und der Temperaturanstieg
ist hier ebenfalls gleichgeblieben, wobei als Meßleitung ein Kupferrohr mit 2,8
mm innerem Durchmesser verwendet wird. Der temperaturabhängige Fehler in dieser
erfindungsgemäßen Meßanordnung kann somit bei dieser praktischen Messung auf ein
Drittel gegenüber der konventionellen Methode bis auf nahezu Null vermindert werden.
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Die vorteilhaften Effekte der erfindungsgemäßen Anordnung und Meßmethode,
wie oben beschrieben, lassen sich zusammengefaßt wie folgend aufzählen.
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a) Die Empfindlichkeit kann um eine Größenordnung gesteigert werden
im Vergleich zu der konventionellen Anordnung und somit eine höchstgenaue Messung
in der Größenordnung von 0,01 bis 0,02 Millimetereinheiten durch Verwendung des
Differenzdruckaufnehmers 50 erreicht werden.
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b) Durch die Messung des Differenzdrucks kann eine Änderung des Differenzdrucks,
hervorgerufen durch Wärmeausdehnung in der Meßflüssigkeit 71, 72, sowohl im Referenz-
als auch im Meßgefäß 30, 40 klein gehalten werden, wodurch kein temperaturabhängiger
Fehler entsteht.
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c) Dadurch, daß die Meßflüssigkeit 71 auf der Seite des Referenzgefäßes
30 und die Meßflüssigkeit 72 auf der Seite des Meßgefäßes 40 voneinander isoliert
sind, tritt kein Fluß in der Meßleitung 61, 62 auf, wodurch die Meßwerterfassung
mit dem Differenzdruckaufnehmer 50 sehr schnell ist.
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d) Dem Wärmeausdehnungseffekt der Meßleitungen 61, 62 kann entgegengesteuert
werden durch Anordnung einer Temperaturkompensationsleitung 70, wodurch der temperaturabhängige
Fehler, hervorgerufen durch die Wärmeausdehnungseffekte, im wesentlichen beseitigt
werden kann.
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Obwohl die beschriebene Anordnung für den Fall erläutert worden ist,
daß der Differenzdruckaufnehmer 50 auf nahezu dem gleichen Höhenniveau 20 wie das
Referenzgefäß 30 angeordnet ist, kann jedoch der Differenzdruckaufnehmer 50 ebenso
auf jedem anderen vorgegebenen Niveau, beispielsweise auch auf demselben des Referenzgefäßes
30 oder auch an der Seite des Meßgefäßes 40, angeordnet werden. Ferner kann der
Differenzdruckaufnehmer 50 auch in integrierter
Bauweise an der
Seite des Referenzgefäßes 30 zur Erleichterung der Messung angebracht werden.
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10 Patentansprüche 5 Figuren
L e e r s e i t e