Bei Membrandosen, die zu Druckmessungen dienen, macht es sich störend bemerkbar, daß
im allgemeinen ihr Elastizitätsmodul von der Temperatur abhängig ist. Die Folge ist, daß
ζ. B. die Ausschlagsgröße von Meßinstrumenten, die als drudkempflndliches Glied eine
derartige Dose besitzen, von der Temperatur abihängt.
Es ist bereits bekannt, zur Vermeidung der daraus entstehenden Meßfehler in das
Hebelwerk zwischen Meßglied und Anzeigeglied einen Bimetallstreifen 0. dgl. einzuschalten,
der den Übersetzungsfaktor temperaturabhängig macht. Diese Einrichtungen arbei- ten zwar zur Zufriedenheit, jedoch ist es als
nachteilig zu bezeichnen, daß die Vorrichtung zur Temperaturkompensation einer besonderen
Justierung bedarf, um wirksam zu sein. Ferner hat man versucht, ein Material ausfindig
zu machen, bei dem der Temperaturkoeffizient des Elastizitätsmoduls gleich Null ist, wobei sich jedoch als Nachteil ergab,
daß derartige Materialien schlechte elastische Eigenschaften besaßen. Man hat daher ferner
DruckmeßdosenauszweiMembranenzusammengesetzt, von denen die eine einen positiven,
die andere einen negativen Temperaturfcoeffizienten
besaß. Hierbei machte sich jedoch der Nachteil bemerkbar, daß die Temperaturkoeffizienten
der verwandten Materialien einander nicht genau entgegengesetzt gleich sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe, zugrunde, eine Dtuc'kmeßdose
oder ein Satz aus Druckmeßdosen zu schaffen,
die von vornherein temperaturunabhäiigig
arbeiten, ohne daß es eines besonderen Justiervorgangs hierzu bedarf. Ähnlich wie bekannte
Vorrichtungen benutzt die Erfindung zwei verschiedene Materialien, bei denen die Temperaturkoeffizienten
der Elastizitätsmoduln verschiedenes Vorzeichen haben müssen, ohne daß sie jedoch auch nur annähernd gleiche
absolute Größe zu haben brauchen. Hierdurch ist die vorliegende Erfindung zunächst
in der Wahl der zu benutzenden Materialien freier' als die bisher bekannten Vorrichtungen.
Trotzdem ist es aber möglich, den Temperatureinfluß mit grundsätzlich beliebiger Genauigkeit
zum Verschwinden zu bringen.
Voraussetzung für die Anwendbarkeit der Erfindung ist nur, daß das elastische Druckmeßglied
aus mehreren Federungselementen besteht, als welche z. B. die verschiedenen
Dosen eines Aneroiddosensatzes oder auch die beiden Membranen einer Dose oder aber
auch die Dose und eine mit ihr verbundene besondere Dosenfeder angesehen werden können.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einer solchen Dose oder einem Dosensatz für
Druckmessungen, bei dem das Meßglied aus zwei elastischen Teilgliedern von positiven
und negativen Temperaturkoeffizienten des Elastizitätsmoduls besteht, bei voneinander ab weichender
Absolutgröße der Temperaturkoeffizienten die Federkonstanten der Teilglieder sich umgekehrt verhalten wie die Temperaturkoeffizienten
ihrer Elastizitätsmoduln. Hierbei sind, falls das Meßglied aus mehr
als zwei Teilen aufgebaut ist, jeweils die Teile mit dem gleichen Vorzeichen des Temperaturkoeffizienten
als eine Einheit zu betrachten. Wenn also z. B. ein Aneroiddosensatz aus zwei Aneroiddosen besteht, von denen
die eine einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, der jedoch nur halb so groß
ist wie der positive Temperaturkoeffizient der anderen Dose, so gibt die vorliegende Erfindung
die Lehre, die Federungskonstante der I Düse mit dem negativen Koeffizienten doppelt
so groß zu machen wie die Federungskonstante der Dose mit dem positiven Temperaturkoeffizienten.
Es wird also die Dose mit dem absolut gemessen größeren Temperaturkoeffizienten steifer als die andere. Tritt nun
bei konstant gehaltenem beliebigem Druck eine Temperaturänderung ein, so werden ersichtlich
die von den beiden Dosen vollführten unerwünschten Hubbewegungen einander
entgegengesetzt gleich, da sie jeweils dem Produkt aus der Federungskonstante und
dem Temperaturkoeffizienten proportional sein müssen. Die vergleichsweise größere Steifheit
der einen Aneroiddose kann unter Berücksichtigung einer eventuellen Verschiedenheit
der Elastizitätsmoduln leicht dadurch erzielt werden, daß sie aus entsprechend stärkerem
Blech gefertigt wird oder aber auch indem sie durch Änderung der Rillenform o. dgl.
eine größere Formsteifigkeit bekommt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist ein Dreifachaneroiddosensatz.
der aus zwei Materialien aufgebaut ist, die gleichen Elastizitätsmoduln, jedoch Temperaturkoeffizienten
des Elastizitätsmoduls von verschiedenem Vorzeichen besitzen, wobei
wiederum der Koeffizient mit dem negativen Vorzeichen nur halb so groß sein möge wieder
positive Koeffizient. Die oben bereits ausgeführte Forderung für die Federkonstante
kann dann leicht dadurch erfüllt werden, dal» zwei Dosen aus dem Material mit dem kleineren
Temperaturkoeffizienten und nur eine aus dem Material mit dem größeren Temperaturkoeffizienten
gefertigt wird. Die Richtigkeit dieser Maßnahme ergibt sich, wenn man die beiden Dosen mit dem gleichen Temperaturkoeffizienten
als eine Einheit mit verdoppelter Federungskonstante auffaßt.
Selbstverständlich ist es möglich, die Erfindung auch so auszuführen, daß die verschiedenen
weiter oben genannten Einzelmaßnahmen, nämlich verschieden starke Bemessung der Federungselemente, die verschiedene
Temperatufkoeffizienten besitzen, verschieden steife Ausbildung der Membranformen und
schließlich verschiedene Anzahl der aus einem Material gefertigten Membranen, gleichzeitig
benutzt werden, sofern nur im Endergebnis die Federungskonstante der als eine Einheit
aufzufassenden Glieder mit negativem Temperaturkoeffizienten sich zu der Gesamtfederungsfconstante
der übrigen Glieder umgekehrt verhält wie die entsprechenden Temperaturkoeffizienten
der Elastizitätsmoduln.