DE952134C - Elektroscher Druckindikator - Google Patents

Description

• Elektrischer Druckindikator Beim Indizieren schnell laufender Arbeitsmaschinen werden heute in steigendem Maße elektrische Geräte, insbesondere Quarz-Druckgeber (piezoelektrische Indikatoren), benutzt, deren Vorteile hohe Eigenfrequenz, Wärmefestigkeit und Trägheitslosigkeit sind.
• Ein Nachteil dieser Geber liegt allerdings in der Schwierigkeit begründet, eine so ausreichend gute Isolation der Quarze, Kabel und Verstärker im praktischen Betrieb immer aufrechtzuerhalten, wie man sie zur Durchführung der statischen Eichung dieser Geber unbedingt benötigt. Aus dem gleichen Grunde wird auch oft die genaue Einzeichnung der Nullinie oder einer bestimmten Eichdrucklinie in das Diagramm praktisch unmöglich.
• Diese Nachteile behebt die vorliegende Erfindung, die darin bes'ht, daß eine Membran zwischen dem Druckgeber und einem Gegenlager angeordnet ist, welche beide spannungslos berührt und welche durch den Meßdruck gegen den Boden des Druckgebers sowie durch einen in das Innere des Gehäuses eingeleiteten Gegendruck auf das Gegenlager gedrückt wird.
• Der Druckgeber wird daher nur dann den Meßdruck anzeigen, solange dieser höher ist als der Gegendruck. Man kann also durch Verändern des Eichgegendruckes das ganze Diagramm gewissermaßen abtasten, wobei über der Gegendrucklinie immer nur der Diagrammteil des Uberdruckes erscheint und kann so für jeden Diagrammpunkt den Gegendruck bzw. Unterdruck am Manometer ablesen.
• Gegenüber bekannten Konstruktionen, bei denen ebenfalls eine Membran zugleich Meß- und Gegendruck erhielt und die Membran hierbei kleine Wege zurücklegen mußte, die zur Unterbrechung eines elektrischen Kontaktes ausgenutzt wurden, besteht der weitere Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, daß durch die besondere Lagerung der Membran diese praktisch keine Wege zurückzulegen hat, sondern daß nur der Kraftschluß zwischen Membran und Druckgeber oder zwischen Membran und Gegenlager gelöst wird.
• Da die Deformation der piezoelektrischen Geber bei Druckbeanspruchung außerordentlich klein ist sie sie beträgt bei bekannten Konstruktionen nur einige jt -, so ist daher bei Druckwechsel die Lösung des Kraftschlusses der Membran durch Minimalwege erreicht, die etwa eine Größenordnung kleiner sind als bei den früheren Konstruktionen. Hierdurch werden auch die Ansprechzeiten viel kleiner, und die Meßgenauigkeit steigt außerordentlich. Durch Fortfall eines störanfälligen Kontaktunterbrechers erreicht der Druckindikator auch eine hohe Betriebssicherheit, zumal keinerlei Feineinstellung notwendig ist.
• Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Zeichnung.
• Der druckempfindliche Geber 1 sitzt in einem allseitig dichten Behälter 2, dessen Wandung als Rohrfeder ausgebildet und so die erforderliche Vorspannung für die satte Berührung der druckempfindlichen Scheiben I ergibt. Der Behälter 2 ist in dem Gehäuse 3 befestigt, in das von außen ein Eichdruck zugeführt wird und der über die Bohrungen 7 auf die volle Membranfläche einwirkt.
• Die elektrische Leitung des Druckgebers wird bei 4 nach außen zum Meßgerät (Verstärker, Oszillograph usw.) geführt.
• Die Membran 5 ist durch das scheibenförmige Gegenlager 6 im Gehäuse fest und dicht verschraubt und berührt vorspannungslos sowohl die als Schneide ausgebildete Kante des Behälters I und dessen zapfenförmige Mittelabstützung als auch die schneidenförmige Auflage des Gegenlagers 6.
• Über die Bohrungen 8 steht die volle Membranfläche mit dem Meßdruck in Verbindung. Bei Eichdruckbeanspruchung, die höher als der Meßdruck ist, stützt sich die, Membran auf die ringförmigen Schneiden 6 ab.
• Bei Überbeanspruchung der Membran kann diese sich nicht, wie bei bekannten Konstruktionen, gewölbeartig bleibend durchbiegen, wodurch ihre charakteristische weiche Membranfederung verschwinden würde und sie eine starre, leichtkugelige Form annimmt, die zum Zurückdrücken wieder einen erheblichen Druck verbraucht, wodurch große Meßfehler entstehen. Bei der erfindungsgemäßen Lagerung der Membran werden sich bei Überbeanspruchung in die Membran höchstens mehrere ringförmige konzentrische Wellen einpressen, die für die Weichheit der Federung nur günstig sind.
• Durch Eindrehen mehrerer, aber schmälerer ringförmiger Nuten in den Boden des Behälters I, die alle durch Bohrungen 7 mit dem Eichgegendruck in Verbindung stehen, und durch entsprechendes Eindrehen gleicher Nuten in das Gegenlager 6, die alle durch Bohrungen 8 mit dem Meßdruck in Verbindung stehen, wird die Beanspruchung der Membran gegenüber dem im Prinzip dargestellten Ausführungsbeispiel wesentlich geringer. Durch die Versetzung der ringförmigen Nuten in Behälter I und Gegenlager 6 um eine halbe Ringbreite bleibt die Dauerbeanspruchung der Membran niedrig, und außerdem wird die Lösung des Kraftschlusses an der Membran sicher gewährleistet.
• Durch diese Bauart wird auch die Herstellung des Druckindikators mehr vereinfacht, da für die Membranauflage nur eine glatte ebene Fläche benötigt wird und bei geringen Längenänderungen durch Erwärmung oder fehlerhafte Passung niemals ein.Blockieren des Druckgebers I entstehen kann, wie es beim genauen Übereinanderliegen der Schneiden der Fall wäre.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Elektrischer Druckindikator mit im Innern eines Gehäuses angeordnetem, vorzugsweise piezoelektrisch wirkendem Druckgeber, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Druckgeber (2) und einem Gegenlager (6) angeordnete, diese verspannungslos berührende Membran, welche durch den Meßdruck gegen den Boden des Druckgebers (2) sowie durch einen in das Innere des Gehäuses (3) eingeleiteten Gegendruck auf das Gegenlager (6) gedrückt wird.
2. 2. Elektrischer Druckindikator nach Anaspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membran vorspannungslos zwischen Druckgeber (2) und einem Gegenlager (6) derart angeordnet ist, so daß sie praktisch bei Druckänderung keine Wege zurücklegt.
3. 3. Elektrischer Druckindikator nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen der Membran am Druckgeber und am Gegenlager sich versetzt gegenüberstehen.