DE3928038A1 - Differenzdruckgeber - Google Patents

Differenzdruckgeber

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Differenzdruckgeber und insbesondere auf eine Vorrichtung, die genau Druckdifferenzen zwischen einer Hochdruckquelle und einer Niederdruckquelle von Gas oder Luft mißt und eine analoge pneumatische Darstellung hiervon liefert, wobei außerdem ein elektrisches Signal erzeugt wird, das bei Einbau des Gebers in einer Regelschleife benutzt werden kann, um die Arbeitsweise eines kommerziellen und industriellen Energiemanagementsystems zu regeln, oder überall dort Anwendung finden kann, wo eine Messung und/oder eine Steuerung von Differenzdrücken erforderlich ist.
Bisher erfolgte eine Analoganzeige des Luftdruckes oder des Gasdruckes an einer spezifisch interessierenden Meßstelle, oder die Anzeige des Differentialdruckes von Luft oder Gas wiederum an der Meßstelle durch ein Instrument, welches als Differentialdruckmesser bekannt ist und ein Gehäuse mit einer flexiblen Membran aufweist, die kreisförmig ausgebildet sein kann und einen Druckraum in zwei Kammern, nämlich eine Hochdruckseite und eine Niederdruckseite, unterteilt. Das Instrument weist eine Blattfeder fester Länge auf, die auslegerartig im Instrument auf einer Seite der Membran im Abstand zu dieser angeordnet ist, wobei die Membran und die freie Länge der Blattfeder über ein Gelenk verbunden sind, das auf die axiale Mitte der Membran zentriert ist, und wobei das freie Ende der Blattfeder einen Magneten trägt, der magnetisch mit einer Schraubwendel zusammenwirkt, die um ihre Längsachse im Instrument drehbar gelagert ist und im wesentlichen parallel zur Achse des Membran-Blattfeder- Gelenkes liegt. Die Schraubwendel richtet sich selbst gegenüber dem Magnetfeld des Magneten aus, indem sie sich gemäß der Lage des Magneten längs der Achse der Schraubwendel dreht und ein Zeiger an der Schraubwendel befestigt ist und sich mit dieser dreht. Der Meßgerätedruck oder der Differenzdruck wird durch Ausschlag des Zeigers gegen eine Hintergrundskala abgelesen, die einen Teil des Instrumentes bildet und eine Nullbezugsstellung hat. Derartige Instrumente sind beispielsweise in den folgenden US-PS beschrieben: 27 22 837, 30 91 123, 40 11 759 und 40 30 365.
Andererseits kann ein Dehnungsmesser-Wandler Teil eines Instrumentes dieser allgemeinen Bauart sein, das keine Analogdruckanzeige liefert und bei dem die Blattfeder des Instrumentes Teil eines Dehnungsmessers ist, der einer elektronischen Schaltung zugeordnet ist, die auf einer Printplatte innerhalb des Instrumentengehäuses angeordnet ist, wobei die Schaltung von einer äußeren, leicht verfügbaren geregelten Spannung gespeist wird, derart, daß bei Ausschlag von Membran und Blattfeder ein Ausgang im mA-Bereich von etwa 4 bis 20 mA erzeugt wird, die einem Prozeßsteuergerät, einem Anzeigegerät oder einem Computer zugeführt werden können (vgl. beispielsweise die US-PS 43 85 525).
Instrumente zur Messung und Analoganzeige von Gas- oder Luftdrücken sowohl zur Messung von Absolutdrücken als auch zur Messung von Differenzdrücken finden häufig Anwendung, um beispielsweise Luftfilter auf eine Wartung hin zu überwachen, wobei der statische Druck eines Luftstroms abgenommen wird, um die Luftgeschwindigkeit zu messen, um die Strömung durch Messung des Strömungsabfalls zu bestimmen, oder um den Motor oder Kompressor von Luftfiltern zu überwachen, usw. Für diesen Zweck besonders geeignete Vorrichtungen werden repräsentiert durch die Magnehelic-, Minihelic- und Capsuhelic-Meßgeräteserien, die von der Anmelderin hergestellt und geliefert werden.
In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß der erfindungsgemäße Geber hauptsächlich auf dem Gassektor Anwendung findet, wobei notwendigerweise Luft und andere Gase getrennt oder vermischt eingeschlossen sind.
Ein Hauptziel der Erfindung besteht darin, zum Einbau in eine elektrische Prozeßsteuerschleife einen Geber und einen Empfänger mit festem Widerstand (beispielsweise ein Systemsteuergerät, einen Computer oder ein Schleifenstromanzeigegerät) zu schaffen, wobei der Geber eine örtliche Analogdruckanzeige mit einem Vier-Zwanzig-mA- Ausgang zur Fernsteuerung kombiniert und eine Aufzeichnung und/oder Anzeige geliefert wird, die den örtlichen Druck oder die örtliche Druckdifferenz anzeigt, wenn die elektrische Speisung unterbrochen wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Dehnungsstreifen-Geberanordnung zu schaffen, bei der die Blattfeder des Wandlers auf jeder Seite der freien Länge einen Dehnungsmeßstreifen in Form eines Siliziumsensorstreifens aufweist, wobei der Streifen auf der einen Seite der Blattfeder parallel zur Längsachse der Blattfeder verläuft und der Sensorstreifen auf der anderen Seite der Blattfeder senkrecht zur Längsachse der Blattfeder liegt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Druckgeber zu schaffen, der benutzt werden kann, um entweder Druck oder Druckdifferenzen zu erfassen, und der sowohl für eine örtliche Analoganzeige der gemessenen Drücke geeignet ist und darüber hinaus einen Ausgangsstrom liefert, der bei Einbau des Gebers in eine elektrische Steuerschaltung eine Fernmeldesteuerung, eine Aufzeichnung oder Anzeige bewirkt, wobei das Instrument aus wenigen einfachen Teilen zusammengesetzt ist, die billig herstellbar sind und eine lange Lebensdauer gewährleisten.
Gemäß der Erfindung ist ein Druckmeßgeber in Verbindung mit einer herkömmlichen elektrischen Steuerschaltung vorgesehen, um sowohl eine analoge als auch eine pneumatische Darstellung des Drucks oder des Druckdifferentials zu liefern, wobei ein Signal im Bereich zwischen 4 und 20 mA geliefert wird, das direkt proportional zu den jeweiligen Druckänderungen ist.
Eine Analoganzeige wird durch das Instrument selbst geliefert, wobei eine flexible kreisrunde Membran einen Druckraum des Instrumentes in zwei Kammern unterteilt, nämlich in eine Hochdruckkammer und eine Niederdruckkammer. Eine Blattfeder fester Länge ist auslegerartig längs einer Seite der Membran gelagert, wobei sich die Blattfeder im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Membran erstreckt. Das feste Ende der Blattfeder ist einstellbar an Ort und Stelle eingeklemmt, um die freie Länge der Blattfeder zu definieren, die sich über die Mittelachse der Membran erstreckt und am freien Ende einen Magneten trägt, der magnetisch mit einer Schraubwendel in Beziehung steht, die im Instrument drehbar gelagert ist. Ein Verbindungsgelenk erstreckt sich zwischen der Blattfeder und der Membran derart, daß dann, wenn die Hoch- und die Niederdruckkammer des Instruments so geschaltet sind, daß sie einen Absolutdruck oder einen Differenzdruck messen, die resultierenden Drücke die Membran veranlassen, sich längs der Zentralachse zu bewegen, wodurch die Blattfeder gegenüber der Schraubwendel entsprechend bewegt wird. Die Schraubwendel richtet sich selbst auf das Magnetfeld ein, indem sie sich um die Achse dreht, um die die Schraubwendel relativ zur Membran gelagert ist. Die Schraubwendel trägt einen Zeiger und dieser dreht sich mit der Schraubwendel, wobei der Druck analog durch Beobachtung des Zeigerausschlags gegenüber der Null-Linie abgelesen werden kann.
Gemäß der Erfindung ist die Blattfeder des Instrumentes speziell auf den Dehnungsmeßstreifen angepaßt und die Dehnungsmeßstreifen sind auf beiden Seiten in Form zweier allgemein rechteckiger Siliziumsensorstreifen ausgebildet, wobei der Streifen auf der einen Seite der Blattfeder parallel zur Längsachse der Blattfeder verläuft und der Streifen auf der anderen Seite der Blattfeder senkrecht zur Längsachse dieser Blattfeder.
Die Sensormittel zur Instrumentenblattfeder sind in einer elektronischen Schaltung angeordnet, die innerhalb des Instrumentengehäuses eingebaut ist und Mittel aufweist, um dem Sensorkreis Gleichstrom zuzuführen, und außerdem Mittel, um das Dehnungsmeßstreifensignal einstellen zu können, welches durch Ausschlag der Instrumentenblattfeder aus ihrer Ruhestellung in eine Ausgangsstellung erzeugt wird, in der die Drücke auf einer oder beider Seiten der Membran wirken, wobei die elektronische Schaltung einen mV-Ausgang erzeugt, der proportional zu der erfolgten Druckänderung ist, wobei diese Ausgangsspannung durch ein IC-Chip konditioniert wird, wodurch der Vier- bis Zwanzig-mA-Strom geliefert wird, der dem Empfänger geliefert wird, der als Steuergerät, Computer usw. ausgebildet sein kann.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Frontansicht einer Ausführungsform der Erfindung, so wie es ein Betrachter sieht, der von oben gemäß Fig. 3 auf das Instrument schaut, wobei gewisse Teile weggelassen sind,
Fig. 2 eine Rückansicht des Instruments, wobei außerdem zwei Schaltungen ersichtlich sind, die eine äußere Spannungsquelle und zwei Drahtverbindungen des Gebers mit einem Steuerkreis (Fig. 9) veranschaulichen, der in den Steuerkreisempfänger eingebaut ist, welcher schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, und zwar in Form eines Controllers und einer digitalen Ablesevorrichtung,
Fig. 3 in größerem Maßstab einen Schnitt nach der Linie 3-3 gemäß Fig. 1 und 2,
Fig. 4 einen Teilschnitt längs der Linie 4-4 gemäß Fig. 1,
Fig. 5 eine Draufsicht auf das Instrument, wobei der Instrumentendeckel entfernt ist und die Arbeitsteiler des Instrumentes sowie die gedruckte Schaltung seitlich vom Instrument in aufrechter Lage eingezeichnet sind,
Fig. 6 eine Ansicht der Instrumententrägerblatte, wobei die Schaltung und zugeordnete Teile weggelassen sind,
Fig. 7 eine schematische perspektivische Ansicht, welche die Blattfeder des Instrumentes und die dieser zugeordneten Teile einschließlich Blattfedermagnet, Schraubwendel und Zeiger in perspektivischer Darstellung erkennen läßt, wobei auch die Dehnungsmeßstreifen auf der Oberseite der Blattfeder erkennbar sind,
Fig. 8 eine Ansicht der Unterseite der Blattfeder mit dem daran befestigten Magneten und dem Dehnungsmeßstreifen, der an der Unterseite der Blattfeder angeordnet ist,
Fig. 9 eine schematische Darstellung der Steuerschaltung, die der erfindungsgemäße Geber aufweist,
Fig. 10 ein schematisches Schaltbild der Elektronik des Gebers in der erfindungsgemäßen Ausbildung.
Die Zeichnungen dienen in erster Linie zur Offenbarung der Erfindung. Es ist jedoch klar, daß Abwandlungen getroffen werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.
Allgemeine Beschreibung
Das Bezugszeichen (10) veranschaulicht in den Fig. 1 bis 3 eine Ausführungsform des Druckgebers nach der Erfindung, der ein Instrument (11) umfaßt, welches ein Gehäuse (12) aus Metall, beispielsweise aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung, aufweist, und ein offenes Ende (14) (Fig. 3) aufweist, welches durch einen transpartenten Deckel (16) geschlossen ist, um den Instrumentendruckraum (17) zu bilden. Der Deckel (16) besteht vorzugsweise aus einem transparenten starren und druckfesten Plastikmaterial, beispielsweise aus Acrylharz oder einem Polycarbonat, und er wird auf dem Instrument durch eine Ringkappe oder einen Schraubring (18) gehalten (der aus dem gleichen Material wie das Gehäuse (12) bestehen kann), der am Gehäuse wie bei (20) in Fig. 3 dargestellt aufgeschraubt ist.
Das Gehäuse (12) besitzt eine Rückwand (22) mit einem becherförmig gestalteten Teil (24), der in der dargestellten Ausführungsform die stationäre Wand für die Niederdruckkammer (26) bildet, die vom Hohlraum (17) durch eine flexible Membran (28) getrennt ist, die in geeigneter Weise an ihrem Rand (29) so eingespannt ist, daß eine Hochdruckkammer (30) auf der anderen Seite definiert wird. Die Membran (28) besteht vorzugsweise aus Silikongummi oder ähnlichem Material, und sie ist zwischen Verstärkungsplatten (31 und 32) konzentrisch zur Mitte der Membran (28) eingespannt, wobei ein Verbindungsglied (34), beispielsweise in Gestalt einer herkömmlichen Schraubenfeder (36), mit seinen Enden auf (nicht dargestellte) Stifte von Endarmaturen (38 und 40) aufgeschraubt ist, die jeweils in entgegengesetzter Richtung vorstehende Gewindeabschnitte (38 A und 40 A) besitzen, die mit hexagonalen Flanschen (38 B und 40 B) einstückig hergestellt sind. Eine Mutter (42) ist auf den Stift (40 A) aufgeschraubt, um die Platten (31 und 32) zwischen diesen und einem Flanschabschnitt (40 B) an der Armatur (40) einzuspannen, so daß die Membran (28) leckfrei eingespannt wird. Im Bereich der Mittelachse (43) des becherförmigen Gehäuseteils (24) (Fig. 2) ist die übliche Fassung (45) ausgebildet, die die übliche Verbindung des Gehäuses (12) der Niederdruckkammer (26) des Gebers mit einer Druckmittelquelle herstellt.
Der Membran (28) ist betriebsmäßig eine Bereichsfeder (49) in Form einer Blattfeder (46) zugeordnet, die an ihrem Ende (48) auslegerartig durch Schrauben (50) festgelegt ist, die in die Gehäuserückwand (22) derart eingeschraubt sind, daß das Ende (48) der Blattfeder (46) gegen den im Gehäuse montierten Schlittenaufbau (52) verklemmt wird, der die U-förmige Klemme (54) lagert, um die freie Länge (55) der Feder (46) einstellen zu können, wie dies in der US-PS 33 97 319 beschrieben ist.
Die Mutter (44) ist auf den Abschnitt (38 A) und gegen die Blattfeder (46) geschraubt, durch die die Schraubenfeder (36) hindurchtritt, und die Mutter liegt gegen den Flansch (38 B) an, um die Feder (34) und demgemäß die Membran (28) mit der Blattfeder (46) zu verbinden, um eine Bewegungsübertragung zwischen der freien Länge (55) der Blattfeder (46) und der Membran (28) zu bewirken, wodurch die freie Länge (55) der Blattfeder (46) um einen Drehpunkt (60) schwingt, der durch die Wirkung der Klemme (54) auf die Blattfeder (46) gebildet wird. Das in den Fig. 1 bis 8 dargestellte Instrument arbeitet normalerweise mit der unter Zug stehenden Federverbindung (36); da aber die Verbindung (34) eine Schraubenfederverbindung (36) aufweist, ist das Gerät von der Bauart mit Mittel-Null-Justierung, und demgemäß hängt die Ablesung davon ab, welche Seite der Membran die Hochdruckseite ist. Die Bewegung der Membran (28) kann durch Benutzung der Federverbindung (36) im wesentlichen linearisiert werden, statt eine bogenförmige Bewegung herbeizuführen, die zustande käme, wenn ein starres Gelenk zwischen der Membran (28) und der Blattfeder (46) angeordnet wäre.
Die allgemeine Anordnung des Gehäuses (12) und der Lagerung der Membran (28) ist im wesentlichen gleich wie in der US-PS 33 97 319 beschrieben, wobei die Membran (28) an ihrem Rand (29) mit einem durchgehenden Wulst (62) versehen ist, der in einer Gehäusenut (64) liegt, die um den becherförmigen Teil (24) des Gehäuseteils konzentrisch hierzu angeordnet ist. Der Wulst (62) wird durch die becherförmige Platte (66) gehalten, die gegen den Rand (29) der Membran drückt, und der Wulst (62) wird von dem Blockierungsring (68) gehalten, der in der Ringausnehmung (70) im Gehäuseteil (12) liegt.
Wie in den Fig. 3, 5, 7 und 8 dargestellt, lagert die Blattfeder (46) an ihrem freien Ende (51) einen geeigneten Magneten (63) auf einem geeigneten Trägerkissen (63 A), welches hufeisenförmig ausgebildet und magnetisch mit der Schraubwendel (65) gekoppelt ist, die drehbar um ihre Längsachse (67) dadurch gelagert ist, daß geeignete Lager (69 und 69 A) in dem Lagerrahmen (71), der "wishbone"-artig ausgebildet ist und auslegerartig an seinem Verbindungsteil (73) am Gehäuse (12) durch Schrauben befestigt ist, vorgesehen sind, um die Schraubwendel (65) drehbar nach links oder rechts gemäß Fig. 1 relativ zum Gehäuse (12) zu verdrehen. (Die Schrauben sind dabei in Gewindelöcher (75 A) der Stege (75 B und 75 C) des Gehäuses (12) eingeschraubt und treten natürlich durch geeignete Öffnungen (75) in den Schenkeln (73) hindurch.) Der Magnet (63) kann an dem Streifen (63 A) durch eine Niete (63 B) festgelegt sein, wobei der Streifen (63 A) an der Blattfeder (46) angeklebt ist. Dies ist schematisch in Fig. 3 dargestellt und ausführlicher aus den US-PS 30 91 123 und 33 97 319 ersichtlich.
Die Schraubwendel (65) trägt einen Zeiger (77), der mit der Skala (79) (Fig. 1) zusammenwirkt, die auf einer Trägerplatte (81) aufgesetzt ist, um in analoger Weise die gewünschte Druckablesung gegenüber einer Bezugs- Null-Linie (83) herzustellen. Die Lage des Zeigers (77) ändert sich relativ zu der Skalenplatte (81), um eine numerische Ablesung auf der Skala zu ermöglichen. Wie beispielsweise in den zuletzt genannten US-PS erwähnt, bewegt sich die Schraubwendel (65) auf diese Weise bei Bewegung des Magneten (63) nach oben oder unten gemäß Fig. 3 unter der Wirkung der Differentialdrücke in den Hoch- bzw. Niederdruckkammern des Instrumentes oder bei Bewegung des Trägers (71) durch die Nulleinstellvorrichtung (85), wie dies beispielsweise in der US-PS 40 30 365 beschrieben ist. Die Vorrichtung (87) wird in herkömmlicher Weise benutzt, um den Zeiger (77) auf die Bezugsmarke einzustellen, indem die Einstellschraube (89) an ihrem oberen freiliegenden Kopf (91) gedreht wird.
Die Rückwand (22) des Gehäuses (12) ist so ausgebildet, daß abwechselnd rechteckig orientierte Hochdruckgewindefassungen (45 A und 45 B) gebildet werden, die vom Installateur des Gebers (10) benutzbar sind und Hochdruckeinlässe für die Hochdruckkammer (30) bilden, wobei die unbenutzten Fassungen (45 A oder 45 B) durch herkömmliche Gewindestopfen verschlossen sind. Der Geber (10) hat eine Niederdruckkammer (26) und eine Hochdruckkammer (30), die getrennt an eine Niederdruck- bzw. Hochdruck-Gas- oder -Luftquelle durch Leitungen über Armaturen angeschlossen sind. Wenn der Geber (10) in Benutzung ist und eine Druckdifferenz steuert, dann können positive Druckablesungen in gleicher Weise gemessen und geregelt werden, indem die Niederdruckkammer nach der Atmosphäre hin entlüftet wird und die positive Druckquelle an die Hochdruckfassung (45 A oder 45 B) angeschlossen wird. Negative Meßgerätedrücke werden in ähnlicher Weise im entgegengesetzten Sinn gemessen, indem die Hochdruckkammer nach der Atmosphäre hin entlüftet wird und die negative Druckquelle an die Unterdruckfassung (45) angeschlossen wird (die Ansprüche sollen eine solche alternative Benutzung des Gebers (10) umfassen).
Gemäß der Erfindung liefert der Geber (10) außer der Analoganzeige des Differenzdruckes am Ort seiner Aufstellung (Fig. 1) über eine Steuerschaltung (100), die schematisch in Fig. 9 dargestellt ist, eine Fernanzeige bzw. Fernsteuerung. Eine äußere Spannungsquelle (102) speist die Steuerschaltung (100) und die Gleichspannung kann in einem Bereich zwischen 12 und etwa 35 V liegen und wenigstens 40 mA liefern. Der Geber (10), welcher in der Schleife (100) liegt, benutzt die Leitungen (104 und 106) (Fig. 2 und 10), die von einem geeigneten Anschluß (108) des Gebers (10) geführt sind. Der Anschluß (108) weist Kontakte (107 und 109) auf, die als positiv bzw. negativ in Fig. 2 gekennzeichnet sind, wobei die äußere Spannungsquelle (102) in Reihe mit dem Geber (10) geschaltet ist und der Geber (10) seinerseits in Reihe mit einem Empfänger (110) liegt, der seinerseits an die Spannungsquelle (102) angeschlossen ist. Der sogenannte "Empfänger" hat einen Widerstand mit festem Wert und kann ein Steuergerät (112), eine digitale Anzeige (114) oder einen (nicht dargestellten) Computer oder ein anderes Aufzeichnungsgerät aufweisen, je nach Wahl des Installateurs, wodurch die Steuerschleife (100) über den Geber (10) eine elektronische Arbeitsweise von zwei Steuerschleifen (100) bewirkt, um eine Fernsteuerung oder Fernüberwachung durchführen zu können (diese Fernwirkung kann sowohl entfernt vom Geber (10) sein als auch entfernt von der Hochdruckquelle und der Niederdruckquelle, die an den Geber angeschlossen sind).
Zu diesem Zweck kann eine Dehnungsstreifenanordnung gemäß der US-PS 43 85 525 benutzt werden, wobei die spezielle Anordnung, wie sie die Erfindung benutzt, sehr unterschiedlich sein kann, und diese Anordnung ergibt sich aus den Fig. 5 bis 8 und 10. Auf der Blattfeder (46) und insbesondere auf deren freier Länge (55) ist auf der Oberseite (120) (gemäß Fig. 3 betrachtet) ein spezieller Dehnungsstreifensensor (124) angeordnet, und auf der Unterseite (122) der Blattfeder befindet sich ein ähnlicher Dehnungsstreifensensor (126), deren Sensoren (124 und 126) von spezieller Art sind, wobei die spezielle Orientierung weiter unten beschrieben wird, wodurch getrennte Dehnungsmeßstreifenanordnungen (125 und 127) gebildet sind.
Die Sensoren (124 und 126) liegen in einer Wheatstonschen Brücke, wie dies schematisch in Fig. 9 dargestellt ist (dies wird später im einzelnen beschrieben), und hiedurch wird ein elektromechanischer Wandler (128) geschaffen, der durch die elektronische Schaltung (130) gespeist wird, die auf einer Printplatte (132) angeordnet ist, wobei letztere in geeigneter Weise auf der Unterseite (133) des Trägers (71) angeordnet und durch geeignete Schrauben befestigt ist, die durch einen dielektrischen Bereich der Printplatte (132) geführt sind, wobei eine Isolierstoffplatte (134) (Fig. 5) dazwischen angeordnet ist.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liegt die Printplatte (132) im Gehäuse (12) über der Blattfeder (46) derart im Abstand zu dieser, daß der Ausschlag der freien Länge (55) der Blattfeder nicht gestört wird, welcher Ausschlag durch Auslenkung der Membran (28) zustande kommt.
Die elektronische Schaltung (130) und ihre Schaltungselemente und Verbindungen sind schematisch in den Fig. 5 und 10 dargestellt, wobei die Verbindungen der elektronischen Schaltung (130) nach einem äußeren elektrischen Steckeraufbau (108) führen, wohin die Leitung (104) von der Spannungsquelle (102) geführt ist, um eine Verbindung der verschiedenen Schaltungselemente herzustellen, die den Empfänger (110) bilden. Die Leitung (113) führt vom Empfänger (110) nach der Spannungsquelle (102) zurück (Fig. 2 und 9).
Wie aus der folgenden Beschreibung deutlich wird, dient die elektronische Schaltung (130) dazu, einen konstanten Gleichstrom den Dehnungsmeßstreifen (125 und 127) zuzuführen, die von den Sensoren (124 bzw. 126) gebildet sind, wie dies im folgenden beschrieben wird. Wenn die Blattfeder (46) bei Feststellung eines Differenzdrucks ausgelenkt wird, dann wird die Wheatstonesche Brückenschaltung erregt, deren Brückenzweig einen Null- Strom führt, bis sich der Differenzdruck ändert, und wenn diese Änderung erfolgt, dann liefert die Brückenschaltung einen Spannungsausgang proportional zu jener Änderung, und diese Spannung wird durch ein IC-Glied so konditioniert, daß ein Strom zwischen 4 und 20 mA geliefert wird, der in der Schaltung (100) verarbeitet wird, um den Empfänger (110) zu betätigen.
Spezielle Beschreibung
Die Skalenträgerplatte (81) kann von irgendeiner herkömmlichen Bauart sein, wobei die Ablesung gemäß speziellen Druckeinheiten erfolgt, die von einer Null-Bezugslinie (83) an verlaufen. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Skalenplatte (81) in geeigneter Weise innerhalb des Gehäuses (12) dadurch befestigt, daß Schrauben (150) in Gewindelöcher des Trägers (71) eingeschraubt sind, und zu diesem Zweck sind Löcher (152) im Körper (154) des Trägers (71) angeordnet.
Der Träger (71) selbst kann von herkömmlicher Bauart sein und er kann beispielsweise so ausgebildet sein, wie dies in der US-PS 38 62 416 dargestellt ist. Die Lager (69 und 69 A), zwischen denen die Schraubwendel gelagert ist, sind so angeordnet, daß das Lager (69) ein einstellbares Lager ist, während das Lager (69 A) ein festes Lager ist.
Die Schraubwendel (65) kann von irgendeiner geeigneten Bauart sein und sie kann beispielsweise als Doppelschraube ausgebildet sein, wie dies in den US-PS 38 62 416 und 40 11 759 beschrieben ist.
Die Blattfeder (46) besteht vorzugsweise aus einem geeignet getemperten Federstahlmaterial, beispielsweise als Sandvik C-1095, einem gehärteten Federstahl.
Die Blattfeder (46) wird in der Praxis in ihrer Betriebsstellung in der Weise festgelegt, wie dies in der US-PS 43 85 525 beschrieben ist, indem eine Gleitstange (52) an der Oberseite der Gehäusesockelrippe (160) (Fig. 3) durch eine Schraube (162) befestigt ist, wobei das Ende (48) der Blattfeder von oberen und unteren Klemmplatten (164 und 166) aufgenommen wird, die durch Schrauben (50) gehalten werden, welche durch Löcher (167) der Blattfeder hindurchtreten, welchein Fig. 8 dargestellt sind. Die Schrauben (50) treten auch durch Löcher der Klemmplatten (164 und 166) und die Gleitstange (52) hindurch, und zwar in Gewindeeingriff mit den jeweiligen Bohrungen (168), die zu diesem Zweck im Gehäuse (12) ausgebildet sind. An der Klemme (54) wird die Blattfeder (46) zwischen oberen und unteren Klemmplatten (170 und 172) eingeklemmt, wobei die untere Klemmplatte (172) auf der Oberseite der Gleitstange (52) ruht, und die Einstellschraube (174), die von einem Gewinde der Klemme (54) aufgenommen wird, lagert gegen die obere Platte (170) der Klemme der Blattfeder (46) gegen die Gleitstange (52) und definiert die freie Länge (55) der Blattfeder und ihren Drehpunkt (60).
Die Dehnungsmesser (125 und 127) sind am besten aus den Fig. 7 bzw. 8 ersichtlich, wobei der Dehnungsmesser (125) auf der Oberseite der Blattfeder (46) festgelegt ist und einen Sensor (124) in Form eines Silikonstreifens (180) aufweist, der quer zur Blattfeder (46) und demgemäß senkrecht zu dessen mittlerer Längsachse (182) verläuft und elektrisch zwischen zwei Lötanschlüssen (184) liegt, wobei die obere Seite (120) der Blattfeder (46) im wesentlichen parallel zur Längsachse (182) der Blattfeder verläuft, und die Lötanschlüsse sind elektrisch mit der Elektronikschaltung (130) über Leitungen (186 und 188) verbunden.
Andererseits befindet sich der Dehnungsmesser (127) auf der Unterseite (122) der Blattfeder (46) und umfaßt einen Sensor (126) in Form eines Silikonstreifens (190), der parallel zur Längsachse (182) der Blattfeder verläuft und in Reihe zwischen Lötanschlüsse (192) geschaltet ist, die ihrerseits über Leitungen (194 und 196) an die Elektronikschaltung (130) angeschlossen sind.
Die Silikonstreifen (180 und 190) und ihre zugeordneten Lötanschlüsse bilden die jeweiligen Dehnungsmeßstreifen (125 und 127), und sie sind auf der Oberseite der Blattfeder verankert und mit einem Acrylharz überzogen, das sich über die Bereiche (197 und 198) der beiden Seiten (120 und 122) der Blattfeder (46) erstreckt, wie dies strichliert in Fig. 7 und 8 angedeutet ist.
Die Sensorstreifen (180 und 190) und ihre Lötanschlüsse sind von Micron Instruments, Inc. of Simi Valley, California, hergestellt.
Es ist ersichtlich, daß dann, wenn der obere Dehnungsmeßstreifen (180) senkrecht zur Längsachse (182) der Blattfeder (46) montiert ist, dieser weder unter Spannung noch unter Druck steht, wenn die Blattfeder einer Biegebeanspruchung unterworfen wird, während der untere Dehnungsmeßstreifen (190), der parallel zur Längsachse (182) der Blattfeder (46) befestigt ist, einer Kompression oder einer Auslenkung nach unten gemäß Fig. 3 ausgesetzt wird, um Änderungen der Differenzdrücke festzustellen. Die oberen und unteren Dehnungsmesser (125 und 127) umfassen zwei von vier Widerstandselementen einer Wheatstoneschen Brückenschaltung (200) der Schaltung (130), die den Wandler (128) bildet. Die Brückenschaltung (200) wird, wie nachstehend beschrieben, auf Null eingestellt, bis eine Änderung des Widerstandes von einem oder mehreren Widerstandselementen auftritt; wenn jeweils eine solche Widerstandsänderung festgestellt wird, erzeugt die Brückenschaltung (200) einen Spannungsausgang proportional zu jener Änderung und die Ausgangsspannung wird durch ein Geber-Chip (202) (Fig. 10) konditioniert, welches unter der Bezeichnung XTR 101 AG von Burr-Brown Corporation of Tucson, Arizona, lieferbar ist.
Im folgenden wird nunmehr speziell auf Fig. 10 der Zeichnung Bezug genommen. Der Chip (202) führt bei den Pins (10 und 11) Bezugsströme und jeder liefert einen Bezugsstrom von 1 mA Gleichstrom. Die Pins (10 und 11) sind elektrisch miteinander verbunden und liefern einen einzigen Bezugsstrom von insgesamt 2 mA Gleichstrom. Dieser Bezugsstrom (2 mA Gleichstrom) wird der Wheatstoneschen Brückenschaltung (200) zugeführt, die aus vier Widerstandselementen besteht, nämlich den Silikonsensoren (180 und 190), und festen Widerständen (206 und 208) und einem Brückenabgleichpotentiometer (204). Das Potentiometer (204) ist so in die Brückenschaltung (200) eingesetzt, daß von jeder Seite der Brücke ein Widerstand hinzugefügt oder abgezogen werden kann. Das Potentiometer (204) wird so eingestellt, daß der Widerstand auf jeder Seite der Brücke gleich ist, wodurch der 2-mA-Bezugsgleichstrom zwischen den beiden Seiten der Brücke erzeugt wird. Wenn der Bezugsstrom wie angegeben geteilt wird, dann ist die Brücke auf Null abgeglichen, d. h. der Ausgang ist Null. Diese Bedingung dauert an, solange die Dehnungsmeßstreifen (125 und 127) flach verbleiben.
Der Ausgang der Brücke (200) ist an die Pins (3 und 4) des Geber-Chips (202) angeschlossen, und diese beiden Pins stellen die Signaleingangsanschlüsse des Chips (202) dar. Die Differentialspannung, die durch die Wheatstonesche Brückenschaltung (200) in Verbindung mit dem Wert des Widerstands zwischen den Chip-Pins (5 und 6) erzeugt wird, steuert den Strom des Gebers nach der Steuerschleife (100), und dies ist ein industrieller Standard mit einem Ausgang zwischen 4 und 20 mA.
Die Reihenschaltung von Potentiometer (210) und festem Widerstand (212) bildet den Widerstand zur Einstellung der Verstärkung des Chips (202). Das Potentiometer (210) wird so eingestellt, daß der Strom für das volle Skaleneingangssignal gleich 16 mA Gleichstrom beträgt. Extrem niedrige Werte von Widerständen liefern hohe Verstärkungsbedingungen im Chip (202), so daß der Widerstand (212) benutzt wird, um zu verhindern, daß die Reihenkombination einen Widerstand von Null erreicht.
Der Widerstand (214) wird in die Bezugsstromschleife eingefügt, um die Bezugsstromsignaleingänge an den Pins (3 und 4) auf etwa 5 V über derSpannung am Pin 7 vorzuspannen. Hierdurch wird ein lineares Ansprechen gewährleistet. Der Kondensator (216) ist parallel zu dem Widerstand (214) geschaltet und dient zur Unterdrückung von Einschwingspannungen in der Bezugsstromschleife. Der Bezugsstrom verbindet sich nach Durchlaufen des Widerstandes (214) mit dem Ausgang des Chips (202) am Pin (7). Die Kombination von 2 mA Bezugsstrom und dem Ausgang des Pins (7) am Chip liefert das gewünschte Gleichstromausgangssignal zwischen 4 und 20 mA, das der Steuerschleife (100) vom Geber (10) zugeführt wird. Die beschriebene Schaltung erzeugt nicht tatsächlich diesen Schleifenstrom zwischen 4 und 20 mA, sondern es wird wirksam ein Reihenwiderstand eingestellt, um 4 bis 20 mA in die Schleife abzuziehen, basierend auf der Spannung der Spannungsquelle (102) und den Eingangsparametern, die durch einen gegebenen Prozeßsensor (190) gesteuert werden, wie es in einer wirklichen Zwei-Draht- Sendeschleife der Fall ist.
In der Schaltung nach Fig. 10 befinden sich weitere Schaltungselemente, die eine Verbesserung bewirken. Der Kondensator (217) dient als Nebenschluß für die Spannungsversorgung des Chips (202) und ist an die Pins (7 und 8) angeschlossen, welche den Vcc-Anschluß bilden. Die Diode (218) dient als Rückstromschutz für den Anschluß (108), so daß Strom nur in Vorwärtsrichtung in das Chip (202) einfließen kann, wie dies erforderlich ist. Wenn die Schaltung falsch angeschlossen ist, dann wird die Verbindung der Diode (218) umgekehrt vorgespannt und es findet kein Stromfluß nach irgendeinem Teil der Schaltung (128) statt, wodurch kostspielige Beschädigungen der Schaltungselemente verhindert werden. Der Transistor (220) stellt ein Optionsschaltungselement dar und seine Funktion besteht darin, den Strom auf einen (nicht dargestellten) inneren Transistor innerhalb des Chips (202) anzupassen, damit die innere Wärmeerzeugung innerhalb des Chip-Aufbaus reduziert wird. Dies verbessert das lineare Ansprechen des Chips (202), da minimales und maximales Eingangssignal bewirken, daß der Ausgangsstrom sich zwischen 4 und 20 mA ändert.
Wie erwähnt, sind die Dehnungsmeßstreifen (125 und 127) auf gegenüberliegenden Seiten der Blattfeder (46) angeordnet, wobei der Streifen (190) an der Unterseite oder auf der Oberseite der Blattfeder (46) parallel zur Längsachse (182) der Blattfeder (46) angeordnet ist. Zug- und Druckkräfte wirken auf die Unterseite der Blattfeder (46) ein, wenn die Blattfeder ausgelenkt wird. Unter normalen Betriebsbedingungen des Gebers (10) führt ein Ausschlag der Blattfeder dazu, daß der Streifen (190) etwas zusammengedrückt wird. Durch dieses Zusammendrücken wird die wirksame Querschnittsfläche des Dehnungsmeßstreifens (127) vergrößert, wodurch sein Widerstandswert abfällt. Der Dehnungsmeßstreifen (180) des Dehnungsmessers (125) ist auf der gegenüberliegenden Seite der Blattfeder so angeordnet, daß er sich senkrecht zur Längsachse (182) der Blattfeder erstreckt und demgemäß senkrecht zur Wirkung der Zug- und Druckkräfte. Unter normalen Auslenkungsbedingungen der Blattfeder (46) sind die mechanischen Beanspruchungen, die auf den Streifen (180) wirken, unbedeutend im Vergleich zu den Beanspruchungen im Meßstreifen (190). Da beide Meßstreifen (125 und 127) aus Silizium bestehen, spielen sich ändernde Temperaturbedingungen eine wichtige Rolle im Wert des Widerstandes. Sich ändernde Umgebungstemperaturen erzeugen Kräfte, die die Dehnungsmeßstreifen (125 und 127) so weit ausdehnen und zusammendrücken können, daß ihr Widerstand sich ändert und der Null-Wert verschoben wird. Im Idealfall ändert sich der Widerstandswert der Streifen (180 und 190) gleichzeitig bei Änderung der Umgebungstemperatur. Dies liegt daran, daß sie dicht benachbart zueinander sind und das Ausgangssignal der Wheatstoneschen Brücke (200) bei Erregung nicht versetzen. Die Konstruktion der individuellen Dehnungsmeßstreifen (125 und 127) mit den Streifen (180 und 190) ist jedoch nicht gleich, so daß Beanspruchungen, die durch thermische Expansion und Kontraktion in den Streifen (190 und 180) eingeführt werden, nicht identisch sind. Dies bewirkt, daß sie ihren Widerstandswert mit etwas unterschiedlichen Raten ändern, wodurch sich ein thermischer Fehler oder eine Ausgangstemperaturverschiebung ergibt. Die Notwendigkeit der Benutzung zweier derartiger Dehnungsmeßstreifen zur Temperaturkompensation der Brücke wird klar, wenn man die thermischen Expansionskräfte und Kontraktionskräfte betrachtet. Beide Dehnungsmeßstreifen (125 und 127) auf der Blattfeder (46) wirken zusammen, um eine annähernd gleiche Erregerstromaufteilung während Umgebungstemperaturänderungen zu bewirken, wodurch große Null-Verschiebungen vermieden werden. Dies vermindert den Ausgangssignalfehler, der durch die thermische Drift hervorgerufen wurde. Wenn man nur einen derartigen Meßstreifen in der Brücke (200) benutzt, würde keine Temperaturkompensation erfolgen und es ergäbe sich eine unannehmbare Null-Verschiebung. Der Fehler tritt infolge des Ungleichgewichts der Brückenerregungsströme auf, weil die Temperatur den Widerstand vergrößert oder verkleinert, wenn nur eine Seite der Brücke das Ungleichgewicht erzeugt. Diese Bedingung tritt auf, gleichgültig, ob der Meßstreifen eben verbleibt oder nicht.
Während des Normalbetriebs des Gebers (10) beim Einbau in einer Steuerschleife (100) führt eine Änderung des Druckes, normalerweise auf der Hochdruckseite des Instrumentes, zu einem Ausschlag der Blattfeder (46), wodurch der Dehnungsmesser (127) und insbesondere der Dehnungsmeßstreifen (190) zusammengedrückt wird, so daß sich die Querschnittsfläche vergrößert und der Widerstandswert abnimmt. Da der Dehnungsmeßstreifen (127) Teil der Brücke (200) ist, fließt ein größerer Anteil des Erregerstromes durch den Meßstreifen (127) und durch den Widerstand (208), wodurch eine Differenzspannung am Ausgang der Brücke erzielt wird. Dieses Brückenausgleichssignal ist linear proportional dem Abfall im Widerstand des Dehnungsmeßstreifens (127) und wird den Eingängen an den Pins (3 und 4) des Chips (202) zugeführt. Der Chip (202) ist innen so ausgebildet, daß geeignete Ströme für die Steuerschleife (100) ausgewählt werden können und ein richtiger Widerstandswert für das Potentiometer (210) erhalten wird.
Die Potentiometer (204 und 210) werden bei Einbau des Instrumentes (10) als Geber unter Benutzung der Knöpfe (260 und 261) eingestellt, wie dies in der US-PS 43 85 525 beschrieben ist, um in geeigneter Weise den Knopf (260) mit dem Potentiometer (204) und den Knopf (261) mit dem Potentiometer (210) zu koppeln. So werden die Knöpfe (260 und 261) auf einen Schaft (264) gesetzt, der in eine Fassung oder einen Schlitz in dem drehbaren Bauteil des Potentiometers (204 und 210) einpaßt. Dadurch ergibt sich eine Keilverbindung, die im wesentlichen der Keilverbindung in der US-PS 38 62 416 (Fig. 11) entspricht. Ein herkömmliches (nicht dargestelltes) Gabelwerkzeug kann benutzt werden, um die Knöpfe (260 und 261) bei Bedarf zu drehen, um einen Brückenabgleich zu bewirken.
Das Instrument (11) ist mit geeigneten O-Ringen (270, 271 und 272) zu Dichtungszwecken versehen.
Der Träger (71) weist Ausschnitte (280 und 281) auf, um eine Anpassung an die Potentiometer (204 bzw. 210) beim Aufbau des Instrumentes (11) zu schaffen.
Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung der Erfindung und sind nicht beschränkend zu verstehen, so daß zahlreiche Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (10)

1. Differenzdruckgeber mit einem Meßgerät, das eine Differenzdruckkapsel mit einer Druckkammer aufweist, in der eine flexible Membran aufgespannt ist, die die Hochdruckkammer von einer Niederdruckkammer trennt, wobei die Kapsel ein Gehäuse umfaßt, in dem eine Schraubwendel drehbar um ihre Achse gelagert ist, die einen Zeiger trägt, wobei ein Magnet eine Drehbewegung der Schraubwendel gemäß einer Linearbewegung des Magneten längs der Achse der Schraubwendel bewirkt, wobei eine Null-Bezugslinie benachbart zum Zeiger vorgesehen ist und der Magnet von einer Blattfeder getragen wird, die auslegerartig an einem Ende der Blattfeder montiert ist, wobei die Blattfeder sich allgemein quer zur Achse der Schraubwendel erstreckt, die auf die Feder ausgerichtet ist, und wobei der Magnet auf der Blattfeder magnetisch mit der Schraubwendel gekoppelt ist und die Membran mit der Blattfeder verbunden ist, um den Magneten im wesentlichen parallel zur Achse der Schraubwendel zu verschieben, wenn sich der Druck in einer oder mehreren Kammern ändert, und mit einer Einstellvorrichtung zur Einstellung der Federrate des Federgliedes, wobei die Blattfeder einen Dehnungsstreifensensor besitzt, der in einer elektronischen Schaltung liegt, die innerhalb der Kapsel angeordnet ist und der Schaltung einen Konstantstrom zuführt, wobei Mittel vorgesehen sind, um das Dehnungsmeßstreifensignal, das durch Ausschlag der Blattfeder aus der Ruhestellung heraus erzeugt wird, einzustellen, um Differenzdrücke festzustellen und zu messen, die auf die Membran einwirken, mit der folgenden Verbesserung:
  • - der Sensor der Blattfeder umfaßt einen Dehnungsmeßstreifen auf jeder Seite der Blattfeder,
  • - die Dehnungsmeßstreifen bestehen je aus einem allgemein rechteckigen Silikonsensorstreifen,
  • - wobei der Streifen auf der einen Seite der Blattfeder parallel zur Längsachse verläuft und der Streifen auf der anderen Seite der Blattfeder senkrecht zu dessen Längsachse angeordnet ist.
2. Differenzdruckgeber nach Anspruch 1, bei welchem das Dehnungsstreifensignal proportional zu dem Drucksignal ist, welches durch die Membran beim Auslenken der Blattfeder aus der Ruhestellung festgelegt wird, um den elektronischen Ausgang zu erzeugen.
3. Differenzdruckgeber nach Anspruch 2, bei welchem das Ausgangssignal im Bereich zwischen etwa 4 und etwa 20 mA liegt.
4. Differenzdruckgeber nach Anspruch 2, bei welchem die andere Seite der Blattfeder deren Unterseite ist.
5. Steuerschleife zur Verfahrenssteuerung mit einer äußeren Spannungsquelle, die in Reihe mit einem Anzeigegeber geschaltet ist, der seinerseits in Reihe mit einem Lastwiderstand festen Wertes liegt, der seinerseits in Reihe geschaltet ist mit einer äußeren Spannungsquelle, wobei die Verbesserung des Anzeigegebers folgende Merkmale umfaßt:
  • - ein Druckmeßgerät, welches ein Gehäuse mit einem Druckraum umfaßt, über welchem eine flexible Membran ausgespannt ist, die eine Hochdruckkammer von einer Niederdruckkammer trennt,
  • - eine Schraubwendel ist im Gehäuse drehbar um ihre Achse gelagert, wobei die Schraubwendel einen Zeiger trägt,
  • - eine Blattfeder ist auslegerartig im Gehäuse benachbart zu einem Ende gelagert und liegt über der Membran auf einer Seite derselben, wobei ein Magnet am freien Ende festgelegt ist,
  • - der Magnet erzeugt eine Drehbewegung der Schraubwendel gemäß einer Linearbewegung des Magneten in Längsrichtung der Schraubwendelachse,
  • - die Befestigung der Blattfeder am Gehäuse erfolgt durch Verklemmen der Blattfeder, wodurch deren freie Länge und der Drehpunkt festgelegt werden, um den sich die freie Länge verschwenkt,
  • - ein Lenker, der die Membran mit der freien Länge der Blattfeder verbindet, um die Blattfeder gemäß Differentialdrücken auszulenken, die auf die eine oder andere Seite der Membran einwirken,
  • - auf der freien Länge der Blattfeder ist ein Dehnungsmeßstreifen auf jeder Seite festgelegt,
  • - die Dehnungsmeßstreifen weisen jeweils ein Sensorelement in Form eines rechteckigen Silikonsensorstreifens auf,
  • - wobei der Streifen auf der einen Seite der Blattfeder parallel zur Längsachse der Blattfeder und der Streifen auf der anderen Seite der Blattfeder senkrecht zur Längsachse der Blattfeder verläuft,
  • - die Dehnungsmeßstreifen sind in eine elektronische Schaltung innerhalb des Gehäuses eingebaut und ihre Sensoren sind ausgeglichen, wenn Membran und Blattfeder keinen Ausschlag zeitigen,
  • - eine Printplatte ist fest im Gehäuse auf der einen Seite der Membran angeordnet und liegt im Abstand über der Blattfeder im wesentlichen parallel hierzu,
  • - die elektronische Schaltung auf der Printplatte weist Mittel auf, um einen Konstantgleichstrom den Dehnungsmeßstreifen zuzuführen, und es sind Mittel vorgesehen, um das Dehnungsmeßstreifen- Signal zu verstärken, das durch Ausschlag der freien Länge der Blattfeder erzeugt wird, um so die Wirkung eines Differenzdruckes festzustellen, der auf eine Seite der Membran einwirkt.
6. Differenzdruckmesser nach Anspruch 5, bei welchem das Dehnungsmeßstreifensignal proportional zu dem Drucksignal ist, welches durch die Membran beim Ausschlag der freien Federlänge aus der Ruhelage erzeugt wird.
7. Differenzdruckgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikschaltung ein erstes manuell einstellbares Potentiometer aufweist, um den Betriebsbereich des Gerätes einzustellen, und außerdem ein zweites manuell einstellbares Potentiometer, um eine Null-Einstellung vorzunehmen, wenn Membran und Blattfeder keinen Ausschlag tätigen, wobei in dieser Stellung der Ausschlag etwa 4 mA beträgt.
8. Differenzdruckgeber nach Anspruch 5, bei welchem das Gehäuse getrennte Hochdruck- und Niederdruckkammern aufweist, die mit einer Hochdruckquelle bzw. einer Niederdruckquelle verbindbar sind.
9. Differenzdruckgeber mit einem Gehäuse, das einen Druckraum besitzt, über dem eine flexible Membran ausgespannt ist, die eine Hochdruckkammer von einer Niederdruckkammer trennt, wobei eine Blattfeder innerhalb der Hochdruckkammer des Gehäuses über der Membran im Abstand zu dieser auslegerartig angeordnet ist und wobei eine Klemmvorrichtung die Blattfeder mit dem Gehäuse an einem Ende verbindet, um eine freie auslenkbare Länge der Blattfeder und einen Drehpunkt zu schaffen, um den sich die freie Länge bewegen kann, und wobei eine Gelenkverbindung zwischen der Membran und der freien Länge der Blattfeder vorgesehen ist, um die Blattfeder gemäß Differenzdrücken auszulenken, die auf eine Seite der Membran einwirken, wobei die Verbesserung folgende Maßnahmen umfaßt:
  • - die freie Länge der Blattfeder trägt einen Dehnungsmeßstreifen auf jeder Seite,
  • - die Dehnungsmeßstreifen bestehen jeweils aus einem rechteckigen Silikonsensorstreifen,
  • - wobei der Streifen auf der einen Seite der Blattfeder parallel zur Längsachse verläuft und der Streifen auf der anderen Seite der Blattfeder senkrecht zur Längsachse angeordnet ist.
10. Differenzdruckgeber nach Anspruch 9, bei welchem
  • - die Streifen in einer Wheatstoneschen Brücke mit Temperaturausgleich liegen,
  • - die Brücke liegt in einer elektronischen Schaltung innerhalb des Gehäuses und die Brücke ist abgeglichen, wenn Membran und Blattfeder keinen Ausschlag aufweisen,
  • - eine Printplatte ist fest im Gehäuse auf der einen Seite der Membran angeordnet und liegt im Abstand zur Blattfeder parallel hierzu über dieser,
  • - die elekronische Schaltung ist auf der Printplatte untergebracht und weist Mittel auf, um einen Konstantgleichstrom den Dehnungsmeßstreifen zu liefern, und es sind Mittel zur Verstärkung des Dehnungsmeßstreifensignals vorgesehen, das durch Ausschlag der Blattfeder aus der Ruhestellung in eine Ausgangsstellung geliefert wird, um die Wirkung von Differenzdrücken festzustellen, die auf die eine oder andere Seite der Membran einwirken.
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