DE643294C - Vorrichtung zum Anzeigen, Aufzeichnen oder Regeln von Druckhoehen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das an sich bekannte Verfahren, zu Meßzwecken innerhalb einer elektrisch leitenden und sich im elektrischen Strom nicht zersetzenden Meßflüssigkeit Pole anzuordnen und den Durchgangs widerstand der Meßflüssigkeit zwischen diesen Polen durch Änderung des Polabstandes oder des Flüssigkeitsquerschnittes der Meßgröße entsprechend zu verändern.

to Bei den bisher bekannten Meßvorrichtungen dieser Art ergeben sich Schwierigkeiten in dem Einbau sowie in der Einstellung der Meßgrenzen.

Um die Widerstandsfähigkeit in der Meßdose bei der Bewegungsübertragung nicht unter Druck setzen zu müssen, wird nämlich die Dose entweder als offener Behälter ausgebildet oder bei geschlossener Bauweise an beliebiger Stelle durch ein Steigrohr mit der Außenluft in Verbindung gebracht, in welches die Flüssigkeit bei Durchbiegung der Membran ausweichen kann. Diese Öffnung hat . neben den Nachteilen der Verdunstung und des Verschmutzens der Widerstandsflüssigkeit auch eine starke Einengung der Einbaumöglichkeit der Vorrichtung zur Folge. Sie kann mit Rücksicht auf die Öffnung nur in der ursprünglich vorgesehenen Einbaulage benutzt werden.

Die Änderung des Meßbereiches wird bei dieser Meßdose durch die Wahl einer Membran entsprechender Elastizität sowie durch Zwischenschaltung eines auswechselbaren, hinsichtlich der Größen der Wirkungsfläche unterschiedlichen Druckstückes zwischen die Membran und den Druck übertragenden Körper erreicht. Sie kann also nicht während des Betriebes vorgenommen werden.

Schwierigkeiten entstehen ferner noch durch die bei Temperaturschwankungen sich ändernde Leitfähigkeit der Widerstandslösung. Zu ihrem Ausgleich wurde bisher die Konstanthaltung der Temperatur durch Anordnung der Meßdose in einem Kühlmantel sowie die Anbringung dreier Elektroden unter Ausbildung des Anzeigegerätes als Quotientenmesser vorgeschlagen.

Diese Mängel werden durch die Neuerung alle vermieden, indem erfindungsgemäß durch Anordnung einer zweiten beweglichen Trennwand der Meßflüssigkeit Gelegenheit zum Ausweichen gegeben wird, ohne daß sie mit der Außenluft in Berührung zu kommen braucht. Durch äußere Belastung dieser Trennwand, z. B. mit Hilfe nachstellbarer Federn, ist es möglich, den Meßbereich jederzeit beliebig zu verändern. Außerdem kann zum Ausgleich des Überdruckes bei der Messung des Flüssigkeitsstandes in Überdruckbehältern oder zum Ausgleich der bei Temperaturschwankungen sich ändernden Leitfähigkeit der Meßflüssigkeit der Behälterdruck oder ein vorgespanntes Gas auf die zweite bewegliche Trennwand einwirken. Es ergeben sich hierdurch ganz wesentliche verwendungstechnische und wirtschaftliche Vorteile der Neuerung gegenüber den bisher bekanntgewordenen Einrichtungen dieser Art. Die Vorrich-

tung wird bei vollkommen geschlossener Aus führung in ihrer Wirkungsweise gänzlich un abhängig von der Einbaulage und ist auch für die Verwendung in Fahrzeugen gut geeignet.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbel· spiel dargestellt.

Es ist ι die Wand des Druckbehälters, gegen welchen die Vorrichtung mit ihrem au: ίο leitendem Material bestehenden Flansch 2 geschraubt ist; 3 ist das aus isoliermaterial bestehende Gehäuse der Vorrichtung und 4 eine Verschraubung. Das Gehäuse ist nach dem Druckbehälter zu durch einen Federbalg s abgeschlossen, welcher bei dem Ausführungsbeispiel aus leitendem Material besteht und zugleich den einen in diesem Falle beweglichen Pol darstellt. Die andere Öffnung des Isoliergehäuses ist durch eine Membran 6 aus nichtleitendem Material verschlossen. Diese Membran ist auf ihrem Umfang fest zwischen das Isoliergehäuse 3 und die Verschraubung 4 eingespannt und wird in der Mitte von dem feststehenden Gegenpol 7 gehalten. Dieser Pol 7 ist durch eine aus Isoliermaterial bestehende und mit den Durchbrüchen 8 versehene Scheibe 9 in seiner Lage dem Gehäuse gegenüber festgelegt. Die Scheibe 9 dient weiterhin in bekannter Weise dazu, den Ausschlag der Membran 6 nach dem Gehauseinnern zu begrenzen. Von außen ist die Membran 6 über einen beweglichen Kolben 10 von einer Federn belastet, deren Vorspannung mittels der Verschraubung 12 geändert werden kann. Dieser Verschraubung gegenüber wird der Pol 7 über die Unterlegscheibe 13 von der Mutter 14 abgestützt. Die Gegenmutter 15 dient gleichzeitig zum Anklemmen der Leitung 16. Die andere Leitung 17 ist unter der Voraussetzung der Verwendung von Schwachstrom bei dem Ausführungsbeispiel mit einer Befestigungsschraube 19 des Flansches 2 verbunden.

Der von dem Isoliergehäuse 3 und den +5 beweglichen Trennwänden 5 und 6 umschlossenen Hohlraum 18 ist mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit gefüllt. In dem Ausführungsbeispiel ist der Membran 5 außerdem noch eine Drosselscheibe 20 vorgeschaltet, damit beispielsweise, wenn die Vorrichtung als Flüssigkeitsstandanzeiger in Fahrzeugen Anwendung findet, die beim Fahren auftretenden Massenbeschleunigungen nicht auf das Anzeigegerät übertragen werden. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Der in dem Druckbehälter herrschende

Druck wirkt über den Federbalg S, den in dem Hohlraum 18 vorhandenen Flüssigkeitskolben, die Membran 6 und den beweglichen Kolben 10 auf die Federn. Je nach dem Druckzustand und der Federspannung wird sich nun ein Gleichgewichtszustand einstellen, dem ein ganz bestimmter Abstand zwischen -.den Polen 5 und 7 entspricht. Entsprechend ν der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit ^: ist diesem Abstand auch ein bestimmter Durchgangswiderstand zugeordnet, der in einem elektrischen Stromkreis über die Leitungen 16 und 17 in geeigneter Weise meßbar gemacht wird, wobei das Anzeigegerät als reiner Druckmesser, als Flüssigkeitsmengenanzeiger oder in sonst einer gewünschten Weise geeicht sein kann.

Es ist auch möglich, den durch den Druckindikator fließenden Strom unmittelbar zu Regelzwecken nutzbar zu machen, zumal seine Stärke durch die Bemessung von Membranen, Polfiächen, Federkraft und die Wahl einer Flüssigkeit von geeigneter Leitfähigkeit weitgehend geändert werden kann.

Da die Leitfähigkeit von Elektrolyten mit wachsender Temperatur rasch zunimmt, aber auch mit einer Ausdehnung der Flüssigkeit, also einer Vergrößerung des Polabstandes, zu rechnen ist, so ist durch geeignete Auswahl der Flüssigkeit auch die Möglichkeit einer Temperaturkompensatipn gegeben. Wo die Zersetzung der letzteren durch Elektrolyse zu befürchten ist, findet in bekannter Weise Wechselstrom Verwendung, der erforderlichenfalls durch Trockengleichrichter oder in sonst geeigneter Weise wieder geglättet werden kann.

Die dargestellte Vorrichtung zeigt nur ein Ausführungsbeispiel. Es sind selbstverständlich, je nach dem Verwendungszweck, noch vielerlei andere Ausführungsformen möglich. So kann es beispielsweise im Interesse einer verbesserten Temperaturkompensation vorteilhaft sein, die zweite Membran statt mit einer Feder durch ein Gas zu belasten. Die Kontakte können zu Einstellzwecken nachstellbar und mit besonderen Anschlägen zur Begrenzung ihrer Bewegung angeordnet werden und die Bewegungsübertragung von der Membran auf die Kontakte mit Hilfe von Hebeln oder anderen Übersetzungsmitteln erfolgen.

Wo es sich um die Inhaltsmessung voii unter Druck stehenden Behältern handelt, kann die Federkammer ebenfalls dem Behälterdruck ausgesetzt werden, so daß auch hier die Bewegung der Membranen und die Stellung der Pole zueinander ausschließlich von dem Stande der Flüssigkeit abhängig wird. An sich ist natürlich die Kompensation des Behälterdruckes bei der Flüssigkeitsstandmessung allgemein bekannt. Weiterhin können in bekannter Weise statt einer Feder auch zwei oder mehrere, verschieden starke vorge- iao sehen sein, welche nacheinander zum Ansprechen kommen, so daß auch bei unregel-

mäßigem Behälterquerschnitt eine gleichmäßige Skalenteilung erzielt werden oder bei gleichmäßigem Behälter quer schnitt ein besonders interessierendes Bereich erweitert angezeigt werden kann.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Anzeigen, Aufzeichnen oder Regeln von Druckhöhen, bei welcher der Durchgangswiderstand einer elektrisch leitenden und sich im elektrischen Strom nicht zersetzenden Meßflüssigkeit über eine bewegliche Trennwand den Druckschwankungen entsprechend verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei allseitig geschlossenem Behälter neben der zur Druckübertragung bestimmten eine zweite bewegliche Trennwand (6) vorhanden ist, welche ein Ausweichen der Meßflüssigkeit ermöglicht und durch entsprechende Belastung gleichzeitig zur Änderung des Meßbereiches dient.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich des Überdruckes bei der Messung des Flüssigkeitsstandes in Überdruckbehältern oder zum Ausgleich der bei Temperaturschwankungen sich ändernden Leitfähigkeit der Meßflüssigkeit der Behälterdruck oder ein vorgespanntes Gas auf die zweite bewegliche Trennwand einwirkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen