DE813897C - Druck- oder Mengenmesser - Google Patents

Description

• Druck- oder Mengenmesser Es sind auf dem Kompensationsprinzip beruhende Meßgeräte für Druck und Menge bekannt, bei denen der Druck- oder Nfengenmeßwert an einem Hebel angreift, auf dem zugleich die Kraft eines im Anzeigestromkreis liegenden elektromagnetischen Systems kompensierend entgegenwirkt. Bei derartigen Meßgeräten besteht die Schwierigkeit, durch Bewegung des Kompensationshebels den Kompensationsstrom zu schalten, ohne die Empfindlichkeit und Genauigkeit des Meßgerätes herabzusetzen. Die bekannten Schaltvorrichtungen besitzen entweder zu große Reibungsverluste, oder sie erfordern einen erhel)lichen Aufwand, der die Betriebssicherheit und die Herstellungskosten beeinträchtigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltung des Kompensationsstromes ohne störende Reibungs- und Kraftverluste einerseits und ohne großen Aufwand und Kosten andererseits mit großer Betriebssicherheit auszuführen. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß der Hebel zugleich als Kraftschalter für eine vorzugsweise pneumatische Hilfskraft dient, durch die der das elektromagnetische System durchfließende Strom steuerbar ist. Eine Hilfskraft, insbesondere eine pneumatische, läßt sich mit bekannten Mitteln praktisch reibungs- und kräftefrei schalten. Durch die Erzeugung der Hilfskraft erhält man die Möglichkeit, den Kompensationsstrom mit robusten, kraftverbrauchenden Schaltmitteln zu steuern, ohne daß der Kraftverbrauch auf die Empfindlichkeit und Genauigkeit des Meßgerätes einen Einfluß bat. Es hat sich gezeigt, daß man bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Kompensationsmeßgerät überraschende, bisher nicht erreichbare Empfindlichkeiten und' Genauigkeiten erzielen kann.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Anordnung so getroffen, daß der Kompensationshebel eine Fahne bewegt, durch die die Druckluftzufuhr zu einer Membran gesteuert wird, und daß die Kraft der Membran auf eine im Anzeigestromkreis liegende Kohledrucksäule übertragen wird.
• Die hier angegebenen Mittel zur Ausführung der Erfindung sind einfach und billig herstellbar und ergeben eine große Betriebssicherheit. Es sind weder Kontakte, noch sonstige Bauelemente erforderlich, die der Abnutzung unterliegen. Ein pneumatisch gesteuertes Membransystem ist insofern günstig, als es mit verhältnismäßig geringem, z. B. durch eine einfache Magnetpumpe erzeugten Steuerdruck eine ausreichende Kraft abgibt. Zwar erfordert das Auffüllen der Membrankammer eine gewisse Zeit, durch die eine Verzögerung der Kompensationsstromschaltung eintritt. Versieht man indessen den Kompensationshebel mit einer Dämpfungsvorrichtung, so ist diese Verzögerung praktisch ohne Einfluß. Zweckmäßigerweise wird der Kompensationshebel mit seiner Dämpfungsvorrichtung und das elektromagnetische System in einem teilweise mit Ol gefüllten Gefäß untergebracht. Durchs das Olbad ist nicht nur das elektromagnetische System gegen den Angriff schädlicher Gase geschützt. Das t)l dient zugleich als wirksames Dämpfungsmittel für die Dämpfungsvorrichtung des Kompensationshebels. Man kann dabei die Anordnung so treffen, daß der Kompensationshebel durch einen Permanentmagneten mit einer außerhalb des Gefäßes gelagerten Steuerfahne magnetisch gekuppelt ist. Die Schaltung des Gerätes wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Kohledrucksäule, ein Festwiderstand und zwei Wicklungshälften der Sekundärseite eines Transformators unter Einschaltung eines Gleichrichters eine Wheatstonesche Brücke bilden, in deren Diagonale das Anzeigeinstrument liegt. Es ergibt sich dadurch die Möglichkeit, das Meßgerät auf einfache Weise zu justieren. Außerdem kann es an ein übliches Wechselstromnetz angeschlossen werden.
• Die Erfindung ist im folgenden an einem schematisch dargestellten Ausfüh.rungsbeispiel näher erläutert.
• An einem Staurand 2 einer Gasleitung I ist über die Leitung 3,4 einDifferenzdruckmembransystem 5 angeschlossen. Das Membrandrucksystem 5 sitzt an einem druckdichteN Gehäuse 6, in dem bei 7 ein Kompensationshebel 8 gelagert ist. Das Differenzdrucksystem 5 überträgt seine Kraft durch einen Druckstift g auf den Kompensationshebel 8. Dieser trägt eine Tauchspule 10 eines elektrodynamischen Systems ii, dessen Erregerwicklung 30 mit der Tauchspule 1o in Reihe geschaltet ist. Außerdem trägt der Kompensationshebel 8 einen Dämpfungszylinder I2, der mit einem im Gehäuse 6 befestigten Dämpfungskolben 13 zusammenwirkt. Das Gehäuse 6 ist teilweise mit Öl gefüllt, so daß das elektrodynamische System I I und die Dämpfungsvorrichtung 12, I3 im Ölbad liegen. An seinem oberen Ende trägt der Kompensationshebel 8 einen Permanentmagneten I4, der einen bei 15 gelagertenSteuerhebel I6 mitnimmt. Der Steuerhebel I6 trägt eine Fahne I7, die vor einer Aufnahmedüse I8 einer Druckluftleitung 19 spielt. Aus einer Druckluftleitung 20 wird über die Aufnahmedüse I8 und die Druckluftleitung 19 eine Membran 2I beaufschlagt. Die Membran 21 überträgt ihre Kraft durch einen Druckstift 22 auf eine Kohledrucksäule 23. Die Kohledrucksäule 23 bildet mit einem Festwiderstand 24 und den Sekundärhälften 25,26 eines Transformators27 unter Einschaltung eines Gleichrichters 28 eine Wheatstonesche Brücke. In die Diagonale der Brücke 23, 24, 25, 26 sind ein Stromanzeiger 29 und die hintereinandergeschalteten Wicklungen IO und 30 des elektrodynamischen Systems 1 1 gelegt. Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Der dem Quadrat der Menge proportionale Differenzdruck im Membransystem 5 dreht den Kompensationshebel 8. Dieser nimmt den Steuerhebel I6 mit, wodurch die Steuerfahne I7 die Druckluftzufuhr zur Membran 21 vergrößert. Die Membran 21 überträgt ihre Kraft auf die Kohledrucksäule 23 und verkleinert deren Widerstand, während in der Brückendiagonale, also in dem elektrodynamischen System, ein vergrößerter Strom fließt. Die Kraft des elektrodynamischen Systems 1 1 wirkt der Kraft des Differenzdrucksystems 5 am Kompensationshebel 8 entgegen. Es stellt sich also bei jeder Menge ein Gleichgewichtszustand ein, bei dem der durch' die Membran 21 unter Vermittlung der Kohledrucksäule 23 gesteuerte Strom des elektrodynamischen Systems dem Differenzdruck die Waage hält.
• Da die Kraft des elektrodynamischen Systems quadratisch mit dem Strom wächst, ist der im Strommesser 29 angezeigte Strom der durch die Leitung 1 fließenden Gasmenge proportional. Da die Membrankammer 21 eine gewisse Zeit zur Auffüllung braucht und deshalb die Steuerung des Kompensationsstromes mit einer Verzögerung erfolgt, ist der Kompensationshebel 8 durch die Vorrichtung I2, I3 gedämpft. Die zur Steuerung des Kompensationsstromes an der Kohledrucksäule 23 aufzubringende Kraft wird nicht vom Kompensationshebel 8, sondern von der als Hilfskraft wirkenden Druckluft in der Membrankammer 21 aufgebracht. Diese Hilfskraft kann praktisch kräftefrei durch eine Fahne I7 vom Kompensationshebel gesteuert werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Druck- oder Mengenmesser, bei dem der auf ein Druck- oder Differenzdrucksystem wirkende Meßwert an einem Hebel angreift, an dem zugleich die Kraft eines im Anzeigestromkreis liegenden elektromagnetischen Systems kompensierend entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (8) zugleich als Kraftschalter für eine vorzugsweise pneumatische Hilfskraft dient, durch d;ie der das elektromagnetische System (1I) durchfließende Strom steuerbar ist.
2. 2. Druck- oder Mengenmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationshebel (8) eine Fahne (I) bewegt, durch die die Druckluftzufuhr zu einer Membran (2I) gesteuert wird, und daß die Kraft der Membran (21) auf eine im Anzeigestromkreis liegende Kohledrucksäule (23) übertragen ist.
3. 3. Druck- oder Mengenmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohledrucksäule (23), ein Festwiderstand und zwei Wicklungshälften (25, 26) der Sekundärseite eines Transformators (27) unter Einschaltung eines Gleichrichters (28) eine Wheatstonescbe Brücke bilden, in deren Diagonale das Anzeigeinstrument liegt.
4. 4. Druck- oder Alengenmesser nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationshebel (8) mit einer Dämpfungsvorrichtung (I2, I3) versehen ist.
5. 5. Druck- oder Mengenmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationshebel mit seiner Dämpfungsvorrichtung und das elektromagnetische System (I I) in einem teilweise mit Öl gefüllten Gefäß (6) untergebracht sind und daß der Kompensationshebel (8) durch einen Permanentmagneten (I4) mit einer außerhalb des Gefäßes (6) gelagerten Steuerfahne (I7) magnetisch gekuppelt ist.