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Druckmeßeinrichtung, insbesondere zur Kontrolle des Flüssigkeitsstandes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmeßeinrichtung, insbesondere zur Kontrolle
des Flüssigkeitsstandes, unter Verwendung eines Membrangehäuses, welches seinerseits
mit der Druckquelle und andererseits über eine gasgefüllte Druckübertragungsleitung
mit dem Meßgerät in Verbindung steht. Derartige Übertragungssysteme sind besonders
an Bord von Flugzeugen, Schiffen usw. üblich, um z. B. die 01- oder Brennstoffleitungen
von den LUbertragungsleitungen zur Meßstelle zu trennen ,und bei Brüchen dieser
Leitungen ein Ausfließen des Vorrates oder auch Überlastungen des Manometers bei
Überdrücken zu verhindern: D,a .das Gasvolumen in der Übertragungsleitung bei Abnahme
des äußeren Druckes in der Umgebung der Meßeinrichtung zunimmt Fundunter Umständen
um ein solches Maß, daß die Membran bis zur Grenze ihrer Bewegungsmöglichkeit in
Richtung der Druckquelle durchgebogen wird, so kann der Fall eintreten, daß eine
Druckübertragung entsprechend dem Flüssigkeitsstand unmöglich ist. Eine derartige
äußere Druckabnahme kann. beispielsweise bei Verwendung solcher Druckmeßeinrichtungen
in Flugzeugen beim Erreichen großer Höhen auftreten. Diesem Mangel könnte dadurch
begegnet werden, daß man ein. großes Membrangehäuse verwendet bzw. eine große Membran,
deren Kammervolumen zwischen weiten Grenzen verändert werden kann. Durch die Erfindung
kann, aber dem Mangel in ,einfacherer Weise dadurch abgeholfen werden, daß zusätzlich
zur normalen Membran eine Ausgleichmembran Verwendung findet, die in den normalen
Druckbereichen bzw. Flughöhen durch Anliegen an einen Anschlag zur Druckübertragung
nicht herangezogen wird, sondern erst dann, wenn ein Abfalldes äußeren Druckes und
eine, sich daraus ergebende erhebliche Zunahme des Gasvolumens in der Übertragungsleitung
der Druckmeßeinrichtung eintritt, die die eigentliche Druckmembran über die Grenze
ihrer Bewegungsmöglichkeit hinaus beanspruchen würde. Die Ausgleichmembran bietet
dabei die Möglichkeit, trotz starker Veränderung des Außendruckes eine verhältnismäßig
kleine Druckmembran zu verwenden.
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Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß .die Druckübertragungsleituug
gegenüber der Druckquelle einerseits durch eine in üblicher Weise ,angeordnete Druckmembran
und andererseits durch eine Aus,gleichmembran abgeschlossen ist, .deren Be@vegungsmöglichkeit
in
Richtung zur Druckübertragungsleitung durch einen Anschlag begrenzt ist und welche
nur in entgegengesetzter Richtung bei Anwachsen des des Gasvolumens der übertragungsleiturig
.durch Minderung des äußeren Luft, druckes an .der Druckübertragung teilnimnitr
Vorzugsweise sind die beiden Membranen zu einer Membrankapsel vereinigt, welche
durch eine feste Zwischenwand unterteilt ist.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen Bund .außerdem zwei Anordnungsmöglichkeiten
des Erfindungsgegexistandes dargestellt.
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Nach Abb. i sind die beiden Gehäuseteile a, b, an welche die von der
Druckquelle kommenden Leitungen c, d angeschlossen sind, durch eine Membrankapsel
voneinander getrennt, .die einerseits .durch die Druckmembrane und-andererseits
durch die Ausgleichmembran fbegrenzt wird: Die Membrankapsel ist durch eine feste
Zwischenwandg unterteilt, an deren Bohrung h sich die zum Manometer l führende gasgefüllte
Leiturig k anschließt. Die Druckmembran 2 bildet mit .der Zwischenwand g die Kammer
1, während die Ausgleichmembran f mit der Zwischenwand g die Kammer m umschließt.
Die Kammern l und m
stehen tmtereinander und mit der Druckübertragungsleitung
k in Verbindung. Zweckmäßig ist die Ausgleichmembran f so ausgebildet, daß sie in
der Ruhelage auf der Zwischenwand g aufliegt, so daß das Volumen der Kammern bei
normalen Druckverhältnissen Null ist.
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Die Einrichtung nach Abb.2 ist für die übertragung verhältnismäßig
geringer Drücke geeignet. Der Anschlußn steht mit der Druckquelle in Verbindung
-und führt zu den Kammernv rund p. Der Ansehluß g ist mit dem Manometer i verhtnzden
und führt zum Imiern der von der Druckmembran e und der Ausgleichmembran f begrenzten
Membrankapsel.
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Abb. g veranschaulicht die Verwendung einer Einrichtung nach Abb.
i oder 2 als Flüssigkeitsstandmesser, wobei die von der Druckmembran e und der Ausgleichmembran
f begrenzte Membrankapsel unter Vermeidung eines besonderen Gehäuses in dem Behälters
eingebaut ist: Die Leitung k überträgt die Druckänderungen, die von dem Flüssigkeitsspiegel
und dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit abhängen, auf das Manometer i.
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Abb. ¢ zeigt eine ähnliche Anordnung zur Flüssigkeitsstandmessung,
wobei das Membrängehäuse ,außerhalb des Flüssigkeitsbehälters r liegt. Diese Anordnung
zeichnet sich durch besonders große Empfindlichkeit bei weitgehender Entleerung
des Behälters aus und empfiehlt sich, wenn eine Anordnung des Relais in dem Behälter
unmöglich ist.
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Beim beispielsweisen Einbau der Einrichtung in einem Flugzeug ist
ihre Arbeitsweise wie folgt: Wenn das Mernbrangehäuse an das Meßgerät .angeschlossen.
wird, wird in der Kam-und .der Leitung k ein bestimmtes Luft-R.@z;plünen eingeschlossen;
diese Luft steht natürlich unter dem atmosphärischen Druck am Boden. Bei leerem
Flüssigkeitsbehälter ist der Druck innerhalb der Meßeinrichtung gleich dem Druck,
welcher ,außerhalb des Meßgerätes herrscht. Das Meßgerät zeigt demgemaß den Wert
o an.
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Wenn bei immer noch leerem Behälter die Anordnung in eine gewisse
Höhe gebracht wird, wo geringerer Druck herrscht, so wird das Volumen. der eingeschlossenen
Luft im gleichen Verhältnis größer, wie der atmosphärische Druckgefallen ist; infolgedessen:
wird eine Duschbiegung der Membranen hervorgerufen. Sobald die Membrane ihre größte
Durchbiegung erreicht hat, so kann sich bei weiterem Druckabfall das Luftvolumen
zusätzlich noch vergrößern, indem die Membran f durchgebogen wird. Wie ersichtlich,
haben die Duschbiegungen der Membran, welche lediglich durch Volumenvergrößerung
der eingeschlossenen Luft hervorgerufen wurden; keinen. Einfluß ,auf das Zeigerorgan
des Meßgesätes. Die Anzeige bleibt o, solange der Behälter leer ist, da die Drücke
innerhalb und außerhalb der Einrichtung offensichtlich gleich sind. _ Wenn ,dagegen
.der Behälter Flüssigkeit enthält und diese einen zusätzlichen äußeren Druck auf
die Membranen ausübt, so nimmt der Druck innerhalb der Kammern l und m
und
innerhalb der Leitung k zu und bewirkt seinerseits einen @entsprechenden Zeigerausschlag
äm- Meßgerät.