DE4338558C1 - Gerät zur Messung von Differenzdruck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Messung von Differenzdruck in Flüssigkeiten oder Gasen unter hoher statischer Druckbelastung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Geräte sind durch Vorbenutzung und aus einschlägigen Veröffentlichungen bekannt. Deren grundlegender mechanischer Aufbau ist in der GB 2 065 893 und der EP 0 143 702 detailliert beschrieben. Unabhängig von der Art der Umsetzung von mechanischen Druck-/Differenzdrucksignalen in äquivalente elektrische Größen ist gemäß beiden Veröffentlichungen ein im wesentlichen zylindrischer Zentralkörper vorgesehen, der unter Verwendung entsprechender Dichtungsmittel zwischen zwei gleichartige schalenförmige Kappen eingeschlossen ist. Diese Kappen sind mit einer Mehrzahl von radial angeordneten und mechanisch vorgespannten Bolzen miteinander verschraubt, wobei die mechanische Vorspannung der Bolzen so gewählt ist, daß bei maximal zulässiger statischer Druckbelastung ein Druckverlust am Zentralkörper vermieden wird.

Infolge dieser prinzipbedingten mechanischen Vorspannung, die geräteindividuell variiert, tritt eine mechanische Verspannung des Zentralkörpers ein, die einen vorspannungsabhängigen Offset bzw. eine vorspannungsabhängige Kennliniendeformation der sich über eine Mittelebene des Zentralkörpers erstreckenden Meß- bzw. Überlastmembran bewirkt. Weiterhin sind die erforderlichen Dichtungen mit Abhängigkeit vom Prozeßmedium hinsichtlich ihrer Materialzusammensetzung geräteindividuell anzupassen und darüber hinaus verschleißbehaftet.

Jede Kappe weist zentralkörperseitig eine Ausnehmung auf, die über Kanäle, die üblicherweise als Bohrungen ausgeführt sind, mit Flanschanschlüssen verbunden sind. Der Mittenabstand dieser Kanäle ist an den Flanschanschlüssen durch Normung vorgegeben.

Zur optional stehenden und hängenden Montage des Gerätes sind Flanschanschlüsse regelmäßig paarweise in parallelen Ebenen, bezogen auf den Zentralkörper, gegenüberliegend angeordnet.

Der Zentralkörper weist asymmetrisch einen Hals auf, an dem ein Kopfteil befestigt ist, in dem gemäß GB 2 055 893 Mittel zur Meßwertumformung, -verarbeitung und -anzeige vorgesehen sind.

Die Vielzeil erforderlicher druckdichter Fügestellen der bekannten Druckmeßgeräte nötigt in erheblichem Umfange zu spanender Präzisionsbearbeitung an einer Mehrzahl von Einzelteilen.

Weiterhin ist aus der WO 88/02107 ein Druckmeßgerät bekannt, das aus einem zylindrischen Grundkörper besteht, an dem einseitig tangentiale Flanschanschlüsse vorgesehen sind, zwischen denen sich der Drucksensor befindet. Dieses Gerät weist zwar eine geringere Anzahl druckdichter Fügestellen auf, ist aber bei fester mechanischer Zuordnung der Anzeigemittel zur Gerätelage in seiner Montageart gebunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem unter Beibehaltung von in parallelen Ebenen angeordneten Flanschanschlüssen die Anzahl druckdichter Fügestellen und die Anzahl der Einzelteile reduziert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 2 und 3 genannt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Die dazu erforderlichen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des Gerätes senkrecht zu den parallelen Flanschebenen,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gerätes senkrecht zu den parallelen Flanschebenen,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Gerätes entlang der Schnittlinie I-I parallel zu den Flanschebenen.

In Fig. 1 ist eine Ansicht des erfindungsgemäßen Gerätes zur Messung von Differenzdruck in Flüssigkeiten und Gasen dargestellt. Das Gerät ist in einem einteiligen Gehäuse 1 untergebracht, das paarweise in parallelen Ebenen angeordnete Flanschanschlüsse 21 bis 32 aufweist. Dabei sind die Flanschanschlüsse 21 und 22 in einer ersten Ebene und die Flanschanschlüsse 31 und 32 in einer zweiten Ebene angeordnet. Senkrecht zu den Ebenen der Flanschanschlüsse 21 bis 32 weist das Gehäuse 1 eine H-förmige Gestalt mit zwei Längsschenkeln 11 und 12 sowie einen Querschenkel 13 auf. In jedem Längsschenkel 11 und 12 ist eine Durchgangsbohrung 41 und 42 eingebracht. Jeweils ein Flanschanschluß 21, 22 der ersten Ebene ist über eine der Durchgangsbohrungen 41, 42 mit einem Flanschanschluß 31, 32 der zweiten Ebene verbunden. Jeder Flanschanschluß 21 bis 32 ist mit jeweils zwei Flanschanschlußbohrungen 80 ausgestattet, die zur Aufnahme von Befestigungsmitteln zum Anschluß an korrespondierende Flansche geeignet sind.

Der Querschenkel 13 ist mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Aufsatz versehen, der gemäß Fig. 2 asymmetrisch angeordnet und zur Aufnahme nicht dargestellter Mittel zur Meßwertverarbeitung und -anzeige vorgesehen ist.

Der Querschenkel 13 weist zwei voneinander getrennte zylindrische Druckkammern 51 und 52 auf, wobei gemäß Fig. 3 jeweils eine der Druckkammern 51, 52 von einer der Durchgangsbohrungen 41, 42 zumindest teilweise durchschnitten ist.

Jede Druckkammer 51, 52 ist mit jeweils einem zylindrischen Druckmittler 61, 62 druckdicht verschlossen. Jeder Druckmittler 61, 62 weist druckkammerseitig eine konkave Oberfläche auf und ist unter Bildung einer Vorkammer vollflächig mit einer beweglichen Membran 71, 72 versehen, die in für sich bekannter Art und Weise den mechanischen Schutz des Meßwerkes vor störenden Eigenschaften der druckbehafteten Flüssigkeiten oder Gase in den Druckkammern 51, 52 gewährleistet.

Einer der Druckmittler 61 ist mit einer Bohrung ausgestattet, an die ein Überströmkanal 60 angeschlossen ist. In dem anderen Druckmittler 62 ist ein für sich bekannter Differenzdrucksensor 63 angeordnet, der über eine erste Bohrung mit der Vorkammer des Druckmittlers 62 und über eine zweite Bohrung mit dem Überströmkanal 60 in Verbindung steht. Die Volumina der Vorkammern und der Bohrungen in den Druckmittler 61 und 62 sowie des Überströmkanals 60 sind mit einem fließfähigen, inkompressiblen und korrosionshemmenden Medium gefüllt.

Das Gehäuse 1 ist zweckmäßigerweise ein Feingußteil. Damit entfallen aufwendige Justageschritte und Verschraubungen.

Alle druckdichten Verbindungen sind stoffschlüssig gefügt, so daß vorteilhafterweise auf separate Dichtungen verzichtet werden kann.

Die Anzahl der zur Meßwertaufnahme erforderlichen Einzelteile ist gering.

Vorteilhafterweise werden durch die Gehäusebauart hervorgerufene variable Offsetgrößen bzw. Kennliniendeformationen infolge mechanischer Verspannung vermieden.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
21, 22, 31, 32 Flanschanschlüsse
41, 42 Durchgangsbohrungen
51, 52 Druckkammern
11, 12 Längsschenkel
13 Querschenkel
14 Aufsatz
50 Überströmkanal
61, 62 Druckmittler
63 Differenzdrucksensor
71, 72 Membran
80 Flanschanschlußbohrungen

Claims (3)

1. Gerät zur Messung von Differenzdruck in Flüssig­ keiten oder Gasen unter hoher statischer Druckbelastung mit einem Gehäuse, das zwei Druckkammern zur Aufnahme der den Differenzdruck festlegenden Drücke sowie einen von diesen Drücken beaufschlagten Differenz­ drucksenor aufnimmt und in zwei parallelen Ebenen angeordnete Flanschpaare, denen Flanschanschlüsse zugeordnet sind, zur stehenden und hängenden Montage aufweist, sowie mit an den eingehausten Differenz­ drucksenor angeschlossenen Mitteln zur Meßwertver­ arbeitung und -anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einteilig ausgelegt ist sowie senkrecht zu den parallelen Ebenen der Flanschpaare (21/22, 31/32) eine H-förmige Gestalt mit zwei Längsschenkeln (11, 12) und einen Querschenkel (13) aufweist und daß jeder Längsschenkel (11, 12) eine Durchgangs­ bohrung (41, 42) zur Verbindung gegenüberliegender Flanschanschlüsse (21/31, 22/32) aufweist und innerhalb des Querschenkels (13) die beiden Druckkammern (51, 52) vorgesehen sind, die jeweils von einer der Durch­ gangsbohrungen (41, 42) zumindest teilweise durch­ schnitten sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Wandung jeder Druckkammer (51, 52) durch einen durchbohrten Druckmittler (61, 62) ge­ bildet ist, der jeweils druckkammerseitig in einer beweglichen Membran (71, 72) abgeschlossen ist und daß die Druckmittler (61, 62) mittels eines Überström­ kanals (60) geringen Querschnitts verbunden sind.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren einem der Druckmittler (62) der Differenzdrucksensor (63) vorgesehen ist, der an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen druckbeauf­ schlagt ist.