DE9407653U1 - Meß- und Kalibriergerät für physikalische Meßgrößen - Google Patents
Meß- und Kalibriergerät für physikalische MeßgrößenInfo
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Description
• · t
Kowatsch Max
Am Weihergraben 9
63486 Bruchköbel 2
Am Weihergraben 9
63486 Bruchköbel 2
Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich auf ein Meß- und Kalibriergerät für physikalische Meßgrößen wie
z.B. Druck, Temperatur und Durchfluß. Zusätzlich können Gleichspannungen und Gleichströme
gemessen werden.
Bei der herkömmlichen Messung und Kalibrieung eines Gerätes für physikalische Meßgrößen
wird der größte Zeitaufwand für die genaue Kalibrierung und Einstellung der gewünschten
Meßwerte, aufgrund der Vielzahl von Meß- und Kalibriergeräten, benötigt.
Die Problematik die dieser Erfindung zugrundeliegt ist, ein Meß- und Kalibriergerät zu
entwickeln, mit dem in einem weiten Meß- und Kalibrierbereich und mit hoher Genauigkeit
der physikalischen Meßgrößen gemessen werden kann, ohne daß nacheinander verschiedene
Meß- und Kalibriergeräte für verschiedene Aufgaben eingesetzt werden müssen.
Das Ergebnis ist ein für viele Aufgabenstellungen einsetzbares universelles Meß- und
Kalibriergerät, das für den Einsatz im Prüffeld ebenso gut geeignet ist wie für den Einsatz im
Labor.
Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem tragbaren Koffer bzw.
Gehäuse verschiedene Komponenten untergebracht sind und damit eine komplette Einheit
gebildet wird.
Dieses Meß- und Kalibriergerät hat den Vorteil, daß es mit zwei Systemeinheiten für die
Druckerzeugung des gewünschten Kalibrierdrucks und mit zwei Vorrichtungen für die
Aufnahme von piezoresistiven bzw. DMS Referenz-Drucksensoren für die Referenz-Druckprüfung
versehen ist. Damit die Referenz-Drucksensoren bei dem Transport nicht entfernt werden müssen, sind die beiden Aufnahmevorrichtungen um 90° schwenkbar
angebracht. Für niedrige Druckerzeugung arbeitet die Plimpe mit Luft als Prüfmedium, und
kann, durch einfaches Umschalten der Wirkrichtung des Kolbens durch eine Umschaltvorrichtung,
sowohl Über- als auch Unterdrücke erzeugen. Für die hohe Druckerzeugung arbeitet die Pumpe mit Prüf flüssigkeit, z.B. Hydrauliköl, als Prüfmedium. Der erzeugte
Referenz-Prüfdruck wird durch einen Referenz-Drucksensor in ein elektrisches Signal
umgeformt und an der LCD-Digitalanzeige großen- und ziffernrichtig dargestellt.
Beide Systemeinheiten sind über schnell lösbare Verbindungen (MINIMESS) mit den
Geräteanschlüßen verbunden.
Zweckmäßigerweise ist hinter dem Geräteanschluß (MINIMESS) ein Filter angeordnet. Durch
den Filter werden im Prüfling (z.B. Manometer) vorhandene Partikel zurückgehalten und
dadurch die hochpräzisen Ventile und Pumpen nicht zerstört.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind in der Systemeinheit 1 eine von Hand
betätigbare Spindelpumpe, ein Flüssigkeitsbehälter mit Sichtfenster, zwei Absperrventile, ein
Geräteanschluß mit Filter, eine schwenkbare Aufnahmevorrichtung für die Referenz-Drucksensoren
und ein Sicherheitsventil angeordnet. Alle Einheiten sind mit Hochdruckrohrleitungen miteinander verbunden. In der Systemeinheit 2 sind eine von Hand
betätigbare Hubpumpe, ein Verdichter, eine Umschaltvorrichtung für Über- und Unterdruckerzeugung,
ein Entlüftungsventil, ein Geräteanschluß mit Filter, eine schwenkbare Aufnahmevorrichtung für die Referenz-Drucksensoren und ein Sicherheitsventil angeordnet.
Alle Einheiten sind mit Rohrleitungen miteinander verbunden. Die Pumpen in den beiden
Systemeinheiten sind für unterschiedliche Druckbereiche ausgelegt und ermöglichen den
Aufbau eines Referenzdruckes für die Kalibrierung.
Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform ist ein vom atmosphärischen Luftdruck
beaufschlagbarer Drucksensor im Gerät angeordnet und ausgangsseitig mittels einer
Folientastatur wahlweise an die Signalauswertanordnung anschaltbar.
Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform ist im Gerät ein Anschluß für die Temperaturbzw.
Durchflußmessung angeordnet und ausgangsseitig mittels einer Folientastatur walweise
an die Signalauswertanordnung anschaltbar.
Die Signalauswertanordnung des Kalibriergerätes wird über einen Mikroprozessor gesteuert.
Alle Funktionen werden über die staub- und spritzwassergeschützte Folientastatur aktiviert.
Es ist günstig, wenn die Versorgungsspannung für die Signalauswertanordnung und die
Mikroprozessorsteuerung durch eine aufladbare Batterie versorgt wird. Das Kalibriergerät
benötigt daher am Meßort keine Netzspannungsversorgung.
Die Signalauswertanordnung ermittelt automatisch die Art der angeschlossenen Sensoren
(Druck, Temperatur und Durchfluß) sowie deren Meßbereich und berechnet aus den über die
serielle Schnittstelle RS232 der Sensoren übermittelten Kenndaten die maximal mögliche
Anzeige-Auflösung. Es ist auch zweckmäßig einen Anschluß für Gleichspannungen und
Gleichströme vorzusehen.
Die einzelnen Komponenten des Kalibrators werden vorzugsweise in einem tragbaren Koffer
bzw. Gehäuse untergebracht, der im Inneren eine gegen den Rand der Öffnung zurückgesetzte
Montageplatte enthällt, die Ausnehmungen für die Befestigung der einzelnen Komponenten
aufweist wie z.B. für Geräteanschlüße, Pumpen, Flüssigkeitsbehälter mit Sichtfenster,
Umschaltvorrichtungen für Über- und Unterdruckerzeugung, Absperrventile, Sicherheitsventile,
Vorrichtungen für die Aufnahme von Referenz-Drucksensoren, für eine LCD-Digitalanzeige,
eine Folientastatur und Anschlußbuchsen für Sensoren, für eine serielle Schnittstelle RS232, ein Netzteil sowie für Anschlüße für die Gleichspannungen und
Gleichströme. Vorzugsweise ist im Koffer- bzw. Gehäusedeckel auch ein Zubehörfach
vorgesehen, in dem alle notwendigen Zubehörteile untergebracht sind, die für die Kalibrierung
vor Ort benötigt werden. Ein solches Kalibriergerät ist einfach zu transportieren und leicht zu
handhaben.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den
Ansprüchen, an ein solches Gerät, oder den diesen Ansprüchen zu entnehmenden Merkmalen
- für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der folgenden Beschreibung eines in
einer Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Kofferförmig ausgebildetes Meß- und Kalibriergerät in einer Draufsicht mit aufgeklapptem
Kofferdeckel und einer Seitenansicht,
Fig. 2 einen Teil des in Fig.l dargestellten Meß- und Kalibriergrätes in einer Haupt- und
Draufsicht der Aufnahmevorrichtungen für Referenz-Drucksensoren im betriebsbereitem
Zustand und
Fig. 3 einem Teil des in Fig. 1 dargestellten Meß- und Kalibriergerätes in einer Seitenansicht
der Pumpenanordnung und betriebsbereiter Spindelpumpe und
Fig. 4 ein Meß- und Kalibriergerät im Schema dargestellt.
Das Meß- und Kalibriergerät (47)* wie in Fig. 1* äargesTellt fst in einem tragbaren Koffer (1)
angeordnet. Im Unterteil des Koffers (1) ist eine gegen den Rand der Öffnung zurückgesetzte
Montageplatte (2) mit Ausnehmungen für die Befestigung der einzelnen Komponenten
angebracht. An der Montageplatte (2) werden Systemeinheit 1 (45), Systemeinheit 2 (46) die
nur in Fig. 4 schematisch dargestellt sind und zwei um 90° schwenkbare Aufnahmevorrichtungen (11), (16) mit Referenz-Drucksensoren (10), (15) befestigt.
Systemeinheit 1 (45) besteht aus folgenden einzelnen Komponenten: Spindelpumpe (5),
Absperrventil (6.), Absperr- und Entlüftungsventil (7), Sicherheitsventil (8) und
Geräteanschluß (12) mit Filtereinsatz (38). Systemeinheit 2 (46) besteht aus folgenden
einzelnen Komponenten: Verdichter (13), Hubpumpe (14), Umschaltvorrichtung (17),
Entlüftungsventil (19) und Geräteanschluß (18) mit Filtereinsatz (41). Weiterhin sind auf der
Montageplatte (2) in einer Reihe Anschlußbuchsen mit Abdeckungen (28) für den Netzanschluß
(27), die serielle Schnittstelle RS232 (26), der Temperatur-oder Durchflußanschluß
(25) und der interne bzw. externe Druckanschluß (20) vorgesehen. Ferner sind eine
Reihe von Anschlüßen (29) für die elektrischen Signale von anderen Geräten vorgesehen. In
der Montageplatte (2) sind zwei größere, rechteckige Aussparungen vorhanden, in denen die
LCD-Digitalanzeige (24) mit Sichtfenster und die staub- und spritzwassergeschützte
Folientastatur (23) befestigt sind. Über ein Anschlußkabel (21) werden die Referenz-Drucksensoren
(10), (15) mit der Signalauswertanordnung an der Anschlußbuchse (20) verbunden.
In der Seitenansicht sind zwei Auslaßöffnungen (22) angebracht. Die Spindelpumpe (5) bzw.
der Verdichter (13) sind in Betriebsbereitschaft mit aufgestecktem Drehkreuz (30) dargestellt.
Im Kofferdeckel ist ein Kunststoffeinsatz (4) mit einer Abdeckplatte (3) angeordnet. Der
Kunststoffeinsatz (4) hat mehrere Ausnehmungen für die Aufbewahrung von verschiedenen
Referenz-Drucksensoren (31), unterschiedlichen Anschlußadaptern (32), (33), (34), sowie
weitere Ausnehmungen für andere Teile, z. B. Anschlußschlauch (35), Drehkreuz (30),
Anschlußkabel (21), verschiedene Meßleitungen, Durchflußsensor und Temperaturfühler. Im
Koffer können daher alle für die Kalibrierung notwendigen Teile mitgeführt werden.
In Fig. 2 sind auf der Montageplatte (2) zwei Aufnahmevorrichtungen (11), (16) mit Referenz-Drucksensoren
(10), (15) in betriebsbereiter und geschwenkter Position, d.h. um 90° schwenkbarer Position der Referenz-Drucksensoren (10), (15) dargestellt. Die in Fig. 2
dargestellte Anordnung enthält einen Referenz-Drucksensor (10), der senkrecht zur
Montageplatte (2) steht und mit dem Anschlußkabel (21) über die Anschlußbuchse (20) die
Verbindung mit der Signalauswertanordnung herstellt. Ein zweiter Referenz-Drucksensor (15)
befindet sich in Ruhestellung und liegt um 90° geschwenkt, parallel zu der Montageplatte (2).
Die Fig. 3 zeigt die Spindelpulfipe'(5), den "Vferdicrftfcr (i3) und die Hubpumpe (14) in
Betriebsbereitschaft. Die Pumpenanordnung erfolgt in einem Winkel zwischen 15° und 90°
zur Oberkante an dem Kofferunterteil. Zur Erzeugung von Referenzdrücken ist für die
Betätigung der Spindel bei der Spindelpumpe (5) und des Verdichters (13) ein aufsteckbares
Drehkreuz (30) vorgesehen. Die Hubpumpe (14) wird durch die Hubbewegungen betätigt.
In der Fig. 4 wird der Aufbau des Meß- und Kalibriergerätes (47) schematisch dargestellt. Das
Meß- und Kalibriergerät (47) enthält für die Erzeugung von Referenzdrücken zwei verschiedene Systemeinheiten.
Mit der Systemeinheit 1 (45) wird über eine Spindelpumpe (5) durch Ansaugen der
Prüfflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter mit Sichtfenster (9) und durch das Verdichten, ein
sehr hoher Referenzdruck erzeugt. Die verdichtete Prüfflüssigkeit strömt durch die
Hochdruckleitungen (39), durch das Absperrventil (6), an dem Referenz-Drucksensor (10)
vorbei, durch den Filtereinsatz (38), den Geräteanschluß (12) hin zum Prüfling. (37). Das
Absperrventil (6) und Absperr- und Entlüftungsventil (7) ermöglichen die Füllung mit der
Prüfflüssigkeit und die Entlüftung des geschlossenen Drucksystems. Gegen das Bersten des
geschlossenen Drucksystems ist ein Sicherheitsventil (8) vorgesehen.
Mit der Systemeinheit 2 (46) wird in dem geschlossenen Drucksystem mit einer Hubpumpe
(14) ein niedriger Referenzdruck, oder durch einfaches Umschalten der Wirkrichtung
des Kolbens durch die Umschaltvorrichtung (17), ein Vakuum erzeugt. Der erzeugte Luftdruck
strömt durch die Rohrleitungen (43), die Umschaltvorrichtung (17) zum Verdichter (13), an
dem Referenz-Drucksensor (15) vorbei, durch den Filtereinsatz (41), den Geräteanschluß (18)
hin zum Prüfling (40). Zum Entlüften des geschlossenen Drucksystems ist ein Entlüftungsventil
(19) und gegen das Bersten ein Sicherheitsventil (42) vorgesehen.
Die erzeugte mechanische Kraft in den Drucksystemen wird über die Referenz-Drucksensoren
(10), (15) in elektrische Signale umgewandelt und an die Signalauswertanordnung (36)
weitergeleitet. Die Signalauswertanordnung (36) enthält mindestens einen Analog-Digital-Umsetzer,
der von einen Mikroprozessor gesteuert wird.
Der Signalauswertanordnung (36) ist eine LCD-Digitalanzeige (24) nachgeschaltet. Die LCD-Digitalanzeige
(24) ist für Druck-, Temperatur- und Durchfluß bestimmt und zeigt verschiedene physikalische Meßgrößen an.
Ferner ist im Koffer (1) ein vom atmosphärischen Luftdruck beaufschlagbarer Drucksensor
(44) angeordnet und wird ausgangsseitig mittels Folientastatur (23) wahlweise an die
Signalauswertanordnung (36) aktiviert.
Weiterhin ist die Signalauswertanordnung *X36J* mit ^inenl Ausgang (26) einer seriellen
Schnittstelle RS232 für den Anschluß an ein Datenverarbeitungsgerät, einem Eingang (25) für
den Anschluß eines Temperaturfühlers und einer Reihe von Anschlüßen (29) für die
elektrischen Signale von anderen Geräten vorgesehen.
Die Signalauswertanordnung (36) wird von einer hier nicht dargestellten aufladbaren Batterie
mit Energie versorgt. Diese wiederum wird über den Anschluß (27) durch das Netzteil,
welches Bestandteil im Gehäuse des Meß- und Kalibriergerätes (47) ist, aufgeladen.
Claims (11)
1. Meß- und Kalibriergerät,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem tragbaren Koffer bzw.Gehäuse (1) im Unterteil gegen den Rand der Öffnung
zurückgesetzte Montageplatte (2) mit Ausnehmungen für die Befestigung von zwei verschiedenen Systemeinheiten (45), (46) für die Über- als auch Unterdruckerzeugung,
eine Signalauswertanordnung (36) mit mindestens einem Analog-Digital-Umsetzer, der von
einen Mikroprozessor gesteuert wird, eine LCD-Digitalanzeige (24) für Druck-, Temperatur- und Durchflußanzeige und eine staub- und spritzwassergeschützte
Folientastatur (23) zur Aktivierung der Signalauswertanordnung (36) angebracht. Ferner
sind auf der Montageplatte (2) in zwei Reihen Anschlußbuchsen mit Abdeckungen (28) für
den Netzanschluß (27), die serielle Schnittstelle RS232 (26), den Temperatur- oder
Durchflußanschluß (25), den internen oder externen Drucksensoranschluß (20) und Anschlußbuchsen (29) für die elektrischen Signale andere Geräte vorgesehen.
2. Meß- und Kalibriergerät, nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Systemeinheit 1 (45) über eine Spindelpumpe (5) durch Ansaugen der
Prüfflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter mit Sichtfenster (9) und durch das Verdichten,
ein sehr hoher hydraulischer Referenzdruck erzeugt wird. Die verdichtete Prüfflüssigkeit
strömt durch die Hochdruckrohrleitungen (39), das Absperrventil (6), an dem Referenz-Drucksensor
(10) vorbei, den Filtereinsatz (38), den Geräteanschluß (12) hin zum Prüfling
(37). Das Füllen mit der Prüfflüssigkeit und Entlüften des geschlossenen Drucksystems
wird mit dem Absperrventil (6) und dem Absperrventil- und Entlüftungsventil (7) ermöglicht. Gegen das Bersten des geschlossenen Drucksystems ist ein Sicherheitsventil (8)
vorgesehen.
3. Meß- und Kalibriergerät, nach"'Anspruch T, ·" ·
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Systemeinheit 2 (46) in dem geschlossenem Drucksystem mit einer Hubpumpe
(14), ein niedriger Referenzdruck oder durch einfaches Umschalten der Wirkrichtung des Kolbens durch die Umschaltvorrichtung (17) ein Vakuum erzeugt wird.
Der erzeugte Luftdruck strömt durch die Rohrleitungen (43), die Umschaltvorrichtung (17)
zum Verdichter (13), an dem Referenz-Drucksensor (15) vorbei, den Filtereinsatz (41) den
Geräteanschluß (18) hin zum Prüfling (40). Zum Entlüften des geschlossenen
Drucksystems ist ein Entlüftungsventil (19) und gegen das Bersten ein Sicherheitsventil
(42) vorgesehen.
4. Meß- und Kalibriergerät, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Befestigung von zwei Referenz-Drucksensoren (10), (15) um 90° schwenkbare
Aufnahmevorrichtungen (11), (16) auf der Montageplatte (2) angebracht sind. Die beiden
schwenkbaren Aufnahmevorrichtungen (11), (16) können auch durch feste Anschlüße
ersetzt werden. Die Anordnung enthält einen Referenz-Drucksensor (10) in Betriebsbereitschaft, der mit dem Anschlußkabel (21) über die Anschlußbuchse (20) die
Verbindung mit der Signalauswertanordnung (36) herstellt. Ein zweiter Referenz-Drucksensor
(15) befindet sich in Ruhestellung und liegt um 90° geschwenkt, parallel zur der Montageplatte (2).
5. Meß- und Kalibriergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckerzeuger wie z.B. Spindelpumpe (5), Verdichter (13) und Hubpumpe (14) in
einem Winkel zwischen 15° und 90° auf der Montageplatte (2) angebracht sind.
6. Meß- und Kalibriergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Druckerzeugung für die Betätigung der Spindelpumpe (5) und Verdichters (13)
ein aufsteckbarer Drehkreuz (30) verwendet wird.
7. Meß- und Kalibriergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem in den Kofferdeckel einsetzbaren Kunststoffeinsatz (4) mit einer Abdeckplatte
(3), mehrere Ausnehmungen für die Aufbewahrung von verschiedenen Zubehörteilen, z. B. Referenz-Drucksensoren (31), Anschlußadaptern (32), (33), (34),
Anschlußschlauch (35), Drehkreuz (30), Anschlußkabel (21), verschiedene Meßleitungen,
Durchflußsensor, Temperaturfühler und Netzteil vorgesehen sind.
8. Meß- und Kalibriergerät nach'einefti odermettreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein vom atmosphärischen Luftdruck beaufschlagbarer Drucksensor (44) im Koffer (1)
angeordnet und ausgangsseitig mittels Folientastatur (23) wahlweise an die Signalauswertanordnung
(36) aktiviert wird.
9. Meß- und Kalibriergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Energieversorgung bei der Signalauswertanordnung (36) eine äufladbare
Batterie vorgesehen ist, die über den Anschluß (27) mit dem Netzteil verbunden ist.
10. Meß- und Kalibriergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Text für die Betriebsanleitung (48) auf die Abdeckplatte (3) aufgedruckt wird.
11. Meß- und Kalibriergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß seitlich an dem Koffer- oder Gehäuseunterteil zwei Auslaßöffnungen (22) angebracht
sind.
Hierzu 3 Seite(n) Zeichnungen
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9407653U DE9407653U1 (de) | 1994-05-07 | 1994-05-07 | Meß- und Kalibriergerät für physikalische Meßgrößen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9407653U DE9407653U1 (de) | 1994-05-07 | 1994-05-07 | Meß- und Kalibriergerät für physikalische Meßgrößen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9407653U1 true DE9407653U1 (de) | 1994-07-21 |
Family
ID=6908410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9407653U Expired - Lifetime DE9407653U1 (de) | 1994-05-07 | 1994-05-07 | Meß- und Kalibriergerät für physikalische Meßgrößen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9407653U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008051031A1 (de) * | 2008-10-13 | 2010-04-15 | Karl Englert | Erzeugungs-, Prüf-, Test-, Mess- und Kalibriergerät |
| DE102013215351A1 (de) * | 2013-08-05 | 2015-02-05 | Wika Alexander Wiegand Se & Co. Kg | Verfahren zur bereitstellung von referenzdrücken |
-
1994
- 1994-05-07 DE DE9407653U patent/DE9407653U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008051031A1 (de) * | 2008-10-13 | 2010-04-15 | Karl Englert | Erzeugungs-, Prüf-, Test-, Mess- und Kalibriergerät |
| DE102013215351A1 (de) * | 2013-08-05 | 2015-02-05 | Wika Alexander Wiegand Se & Co. Kg | Verfahren zur bereitstellung von referenzdrücken |
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