DE3426327A1 - Pneumatischer druckteiler und druckgeber mit einem solchen - Google Patents

Pneumatischer druckteiler und druckgeber mit einem solchen

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DE3426327A1
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Martin 7517 Waldbronn Klobe
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L27/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring fluid pressure
    • G01L27/002—Calibrating, i.e. establishing true relation between transducer output value and value to be measured, zeroing, linearising or span error determination
    • G01L27/005—Apparatus for calibrating pressure sensors

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Description

Siemens Aktiengesellschaft ^ Unser Zeichen Berlin und München VPA 84 P 4430 DE
Pneumatischer Druckteiler und Druckgeber mit einem solchen \ ; : '
Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Druckteiler mit zwei in Reihe geschalteten Strömungswiderständen.
Pneumatische Druckteiler dieser Art sind bekannt. Bedingung ist, daß ρ- > P2 > P3 ist, wobei p. der Eingangsdruck, Pp der abzunehmende Teildruck und ρ ^ der Ausgangsdruck des Druckteilers ist.
Im allgemeinen besteht aber kein linearer Zusammenhang zwischen P1 und ρ-.
Es besteht demgemäß die Aufgabe, insbesondere für Meß- und Kalibrierzwecke einen pneumatischen Druckteiler so auszubilden, daß das Druckverhältnis P1 : p2 konstant ■'ist, d. h. ein linearer Zusammenhang zwischen Eingangsdruck und Teildruck besteht.
Eine Lösung der Aufgabe läßt sich mit einem Druckteiler erreichen, der gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 ausgebildet ist.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausbildungen sind in den ünteransprüchen angegeben.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Druckgeber mit einem solchen Druckteiler, vorzugsweise zur Kalibrierung von Differenzdruck-Meßeinrichtungen für kleine Differenzdrücke im Millibar-Bereich. Eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen Druckgebers weist die Merkmale des Anspruchs 6 auf.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein derartiger Geber mit linearem Druckteiler schematisch dargestellt und im folgenden beschrieben.
Sp 4 Sei / 13.07.1984
-JE- VPA 84 P 4430 DE
Der lineare Druckteiler 1 besteht im wesentlichen aus einer Rohrleitung 2, in welcher zwei Strömungswiderstände R1 und R2 in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Als Ströraungswiderstände werden bevorzugt Lochblenden eingesetzt, wobei der Durchmesser der den Strömungswiderstand R1 bildenden Lochblende in der Größenordnung von 20 ,u liegt.
Der lineare Druckteiler 1 wird aus einer Gasquelle 3 mit darauffolgendem Druckeinsteller bzw. -konstanthalter 4 gespeist. Der einstellbare Eingangsdruck p- vor dem ersten Strömungswiderstand R1 wird mit dem Manometer 5 angezeigt. Der Teildruck p2 vor dem zweiten Strömungswiderstand R2 kann in dem Manometer 6 angezeigt, über den Abzweig 8 zur weiteren Verwendung entnommen und insbesondere zur Kalibrierung von Druck-Meßeinrichtungen eingesetzt werden. Am Ausgang des Druckteilers 1 ist eine Vakuumpumpe 7 angeschlossen, mit Hilfe derer der Autägangsdruck p~ nach dem zweiten Strömungswiderstand R2 in der Nähe von 0 bar gehalten wird. In diesem Fall kann als Gasquelle 3 die Atmosphäre dienen.
Die Strömungswiderstände R1 und R2 sind so dimensioniert, daß in dem Druckteiler 1 ein Druckgefälle entsteht, welches der Bedingung p- > 2p2 > 4p^ entspricht. Der Querschnitt der Rohrleitung 2 im Druckteiler 1 soll mindestens 25mal so groß sein wie der Öffnungsquerschnitt der Strömungswiderstände R1 und R2.
Der Druckteiler ist ferner so auszulegen und zu betreiben, daß die Strömungsgeschwindigkeiten v. und v~ in den Strömungswiderständen R1 und R2 Schallgeschwindigkeit erreichen, d. h. eine kritische bis überkritische Strömung entsteht, wohingegen die Strömungsgeschwindigkeiten V1' und Vp' vor den Strömungswiderständen R1 und R2 sehr klein sind.
Um den Temperatureinfluß auf die Gasströmung in den Strömungswiderständen auszuschalten, sind diese auf kon-
- # - VPA 84 P 4430 DE
stantem, vorzugsweise auf gleichem Temperaturniveau zu halten. Das kann z. B. dadurch geschehen, daß beide Strömungswiderstände eng benachbart in einer gut wärmeleitenden Halterung montiert sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Strömungswiderstände einzeln zu thermostatisieren, so daß sie auch entfernt voneinander angeordnet werden können. Bei Einzelthermostatisierung kann auch eine feinfühlige, temperaturgeführte Beeinflussung des Teilerverhältnisses durchgeführt werden.
-
Mit dem Druckgeber läßt sich der mit handelsüblichen
Präzisions-Meßgeräten gut einstell- und meßbare Eingangsdruck p. von 100 mbar um den Faktor 50 auf den Teildruck P2 von 2 mbar herabteilen, entsprechend kann bei..
einem Eingangsdruck p.. von 50 mbar ein Teildruck p~ von 1 mbar erreicht werden.
Es lassen sich so auch sehr kleine Differenzdrücke präzise erzeugen und zur Kalibrierung·von Differenzdruck-Meßeinrichtungen im Millibar-Bereich einsetzen.
6 Patentansprüche
1 Figur
- Leerseite -

Claims (6)

-M- VPA 84 P 4430 DE Patentansprüche
1. Pneumatischer Druckteiler mit zwei in Reihe geschalteten Strömungswiderständen, g e k e η η ζ e i c h net durch eine derartige Ausbildung der Strömungswiderstände (R1, R2), daß
P1^ 2p2 > 4p3,
v- = V2 = Schallgeschwindigkeit, V-' = ν ' ^- Schallgeschwindigkeit, T1 : T2 = const ist,
wobei
P1 der konstantgehaltene Eingangsdruck des Druckteilers (1) ,
P2 der Druck vor dem zweiten Strömungswiderstand (R2),
P3 der Druck nach dem zweiten Strömungswiderstand (R2),
V-, Vp die Strömungsgeschwindigkeiten in den Strömungswiderständen (R1, R2), V1', Vp' die Strömungsgeschwindigkeiten vor den Strömungswiderständen (R1, R2) und T1, T2 die Gastemperaturen in den Eingängen der Strömungswiderstände (R1, R2) sind.
2. Pneumatischer Druckteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungswiderstände (R1, R2) eng benachbart in einer gut wärmeleitenden Halterung angeordnet sind.
3. Pneumatischer Druckteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungswiderstände (R1, R2) bzw. jeder der Strömungswiderstände für sich thermostatisiert sind.
4. Pneumatischer Druckteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Rohrquerschnitt der die Strömungswiderstände
-β - VPA 84 P 4430 DE
(R1, R2) enthaltenden Rohrleitung (2) etwa um den Faktor 25 größer ist als der Öffnungsquerschnitt der Strömungswiderstände (R1, R2).
5. Pneumatischer Druckteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strömungswiderstände Lochblenden verwendet sind und der Durchmesser der ersten Lochblende in der Größenordnung von 20 ,u liegt.
6. Druckgeber mit Druckteiler nach Anspruch 1, vorzugsweise zur Kalibrierung von Meßeinrichtungen für kleine Differenzdrücke im Millibar-Bereich, dadurch gekennzeichnet , daß der Eingangsdruck (P1) des Druckteilers einstellbar ist, der Teildruck (p~) der Meß- oder Kalibrierdruck ist, das Teilungsverhältnis ρ- : -P2 etwa ^0 beträgt.
DE3426327A 1984-07-17 1984-07-17 Pneumatischer druckteiler und druckgeber mit einem solchen Granted DE3426327A1 (de)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3025929A1 (de) * 1979-08-02 1981-02-19 Balzers Hochvakuum Einrichtung zum kalibrieren von vakuummetern

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3025929A1 (de) * 1979-08-02 1981-02-19 Balzers Hochvakuum Einrichtung zum kalibrieren von vakuummetern

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Wutz, H. Adam, W. Walcher: "Theorie und Praxis der Vakuumtechnik", Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1982, S. 77-78 *

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