DEA0000127MA - Druck-und Mengenmesser - Google Patents

Description

Pat ent ο ««.ωί ^₁₁Qg $_Οβ 3330 ₂$_β %q_o 1949

Sehw»

Druck« oder Mengenmesser,

Es sind auf dem Kompensationaprinzip beruhende Messgeräte tUx Druck- und Menge bekannt, bei denen der Druck· oder !!engen« messwert an einem Hebel angreift, auf dem zugleich die Kraft eines im Anzeigestromkreie liegenden elektromagnetischen Sy.~ stems kompensierend entgegenwirkt· Bei derartigen Messgeräten besteht die Schwierigkeit, durch Bewegung des Kompensationshebeis den Koapensationsstroo zu schalten, o* ne die Empfindlichkeit und Genauigkeit des Messgerätes herabzusetzen. Die bekannten Schaltvorrichtungen besitzen entweder zugrosse Reibungsverluste oder sie erfordern einen erheblichen Aufwand, der die Betriebssicherheit und die Herstellungskosten beeinträchtigt· Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltung des Koapenaationsstromes ohne störende Relbungs- und Kraftverluste einerseits und ohne grossen Aufwand und Kosten andererseits mit grosser Betriebssicherheit auszuführen« Dies geschieht erflndungsgeaäss dadurch, dass d er Hebel zugleich als Kranschalter für eine vorzugsweise pneumatische Hilfskraft dient, durch die der das llektromagnetisobe System durchflieseende Strom steuerbar 1st« Sine Hilfskraft, insbesondere eine pneumatische, lässt sich mit bekannten Mitteln praktisch reibungs- und kräftefrei sehalten. Durch die Erzeugung der Hilfskraft erhält man die Möglichkeit, den !Compensationsstrom mit robusten, kraftverbrauchenden Schaltmitteln zu steuern, ohne daes der Kraftverbrauch auf die Empfindlichkeit und Genauigkeit des Messgerätes einen Einfluss hat· Es hat sich gezeigt, dass man bei einem erfiodungsgec&ss ausgeblM eteo Kompensationsmessgerät überraschende, bisher nicht erreichbare Empfindlichkeiten und Genauigkeiten erzielen kamt·

In weiterer Ausbildung d er Erfindung wird die Anordnung so getroffen, dassd er Sompenjationshobel eine Fahne bewegt, durch die die Druckluftzufuhr zu einer Liembran gesteuert wird, und dass die Kraft der Membran auf eine im Anzeigestromkreis liegende Kohledrucksäule übertragen wird.

Die hler angegebenen Mittel zur Ausführung der Erfindung sind einfach und billig herstellbar und ergeben einegrosse Betriebssicherheit. Es sind weder Kontakte, noch sonstige Bauelemente erforderlich, die der Abnutzung unterliegen« Ein pneumatisch gesteuertes Membran-System ist insofern günstig, als es mit νerhältnismüssig 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 Kompensation» st r ons chaltung eintritt. Versieht man indessen den Kompensatioushebel mit einer Dämpfungsvorrichtung» so ist diese Verzögerung praktisch o'r.ne Einfluss· Zweclsnässigerweise ivird der Ko^ipensationahebei ait seiner Dämpfungsvorrichtung und das elektromagnetische System in einem teilweise mit Öl gefüllten Gefäss untergebracht· Durch das Ölbad ist nicht nur das elektromagnetische System g egen d en Angriff schädlicher Gase geschlitzt· Das Öl dient zugleich als wirksames Dämpfungsmittel für die Dämpfungsvorrichtung des Kompensationshebels· Man kam. dabei die Anordnung so treffen, dass der Kompensatio;.shebel dxureli «iaatiPermanentmasneten mit einer ausserhalb des Gefässea gelagerten Steuerfabne magnetisch gekuppelt ist-Die Schaltung des Gerätes f/ird zweclanässigerweise so gewählt, dass die Kbhledrucksäule, ein· Festwiderstand und zwei V/icklungsbiilften der Selaindärseite eines TranfefirmatorM unter Einschaltung eines Gleichrichters eine Wheatston©*sehe Brücke bilden, in deren Diagonale das Anzeigeinstrumeni liegt. Es ergibt sich dadurch die Möglichkeit, das Messgerät aufeInfache V/eise zu justieren« Ausserdem irann es an ein übliches Ueöhsel stromnetz angeschlossen werden.

Bie Erfindung ist im folgenden an einem schematisoh dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert·

An einem Staurand \ einer Gasleitung ^ ist über die Leitung 3# 4 ein Differensdruetaerabraiijsiystem 5 angeschlossen. Das MenbrancLrucksystem 5 sitzt an einem druckdichten Gehäuse 6, in dem bei 7 ein Kompensations-

hebel Ö gelagert 1st, Das Differenadrueksystem 5 überträgt seine Kraft duroh einen Druckstift 9 auf den K©nipei3satioßS-hebel 8. Dieser trägt ein© 2?auohspule 10 eines elektrodynamischen System s 11, dessen Erregerwicklung Jk.mit der !Tauch« spule 10 In Reihe geschaltet ist. Ausserdemtragt der Kompensationshebel 8 einen Dämpfungszylinder 12, der mit einem im Gehäuse 6 befestigten Dämpfungskolben 13 zussmaenwirkt« Das Gehäuse fielst teilweise mit öl gefüllt, sodass das elektrodynamische System 11 und die Dämpfungsvorrichtung 12, 13 im Ölbad liegen· An seinem oberen Ende trägt der Korapensatlonshebel 8 einen Permanentmagneten 14, der einen bei 15 gelagerten Steuerhebel 16 mitnimmt. Der Steuerhebel l€ trägt eine Fahne 17, die vor einer Aufnahmedüse 18 einer Druckluft· leitung 19 spielt« Aus einer Druckluftleitung 2o wird über die Aufnahmedüse 18 und die Druckluftleitung 19 eine Membran 21 beaufschlagt. Die Membran 21 überträgt ihre Kraft durch einen Druckstift 22 auf eine Kohledrucksäule 23« Die Kohledrueksäule 23 bildet mit einem Festwiderstand 24 und den Sekundärhälften 25, 26 eines Transformators 27 unter Einschaltung eines Gleichrichters 28 eine Wheatstone'sehe Brücke. In die Diagonale der Brücke 23, 24, 25, 26 sind ein Stromanzeiger 29 und die hintereinandergescbalteten Wicklungen 10 und lA $° des elektrodynamischen Systems 11 gelegt. Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgendes

Der dem Quadrat der Menge proportionale Differenzdruck Im Membransystern 5 dreht den Kompensationshebel 8. Dieser ir&f nimmt den Steuerhebel 16 mit, wodurch die Steuerfahne 17 die Druckluftzufuhr zur Membran 21 vergrßssert· Die Membran 21 überträgt ihre Kraft auf die Kohledrucksäule 25 und verkleinert deren Widerst aod ,während in der Brückendiagonale, also Intern elektrodynamischen System, ein vergrösserter Strom flieset. Die Kraft des elektrodynamischen Systems 11 wirkt der Kraft des Differonedrucksyetems 5 am Kompensationshebe! entgegen. Es stellt sich also bei ^eder 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«

-4-

Da die Kraft des elektrodynamischen Systems msx quadratisch mit dem

2er
Strom wuchst, ist/im Strommesser 29 angezeigte Strom der durch d ο Leitung 1 fliussenden Gasaengs proportional, Da die· 21 eine gewis vS «eit aur Auffüllung braucht ¹UnU deshalb die Steuerung des Koni:,-ensation.sstroffie3 mit einer Verzögerung erfol^;t_? ist der Kompensatloüshebel 8 durch die Vorrichtung 12» 13 gedämpft. Die zur Steuerung des Koapensatioiiostrcines an der Kohledrucksäuli $3 aufzubringende Kraft wird nicht vom Eompensationshebel 8, sondern von der als Hilfskraft wirkenden DrU-ctl"üit in d er Iienibranknnimer 21 aufgebracht« Diese Hilfskraft kann praktisch kräftefrei durch eine Fahne 17 vom Kompensatlonshebel gesteuert werden.

Claims (5)

-5- Pa tentaiasprüehθ

1) Druck- oder längenmesser» bei des der auf eis» Druck- oder Differenzdruek-System wirkende Messwert an einem Hebel angreift» an dem zugleich die Kj-aft eines im Aageigestron&reis liegenden elektromagnetischen Systems kompensierend entgegenwirkt» dadurch gekennzeichnet, dass der !©hei (8) zugleich als Kraftschalter für eine vorzugsweise pneumatische Hilfskraft dient, durch die du» der das β -sktromag&etische System (11) durchfliessende Strom steuerbar ist*

2) Drude- oder Mengenmesser nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensatioushebel (8) eine Fchae (l) bewegt, durch die die Druckluftzufuhr ssu einer Membran (21) gesteuert wird» und dass die Kraft der Membran (21) auf ein© im Anzeigestrorokreis liegende K©hledrucksäulö (23) Übertragen ist·

3) Druck- oder längenmesser nach Anspruch 2, dadurch gekemiz eic haet dass die K_ohledrucksäule (23) »ein Festwiders tend und sswel Wiekiuagefcälften (25,26) &er Sekundärseite eines fransfermators (2?) unter Einschaltung eines Gleichrichters (28) eine Wheatstone*j3Che Brücke bilden» in deren Diagonale das Ansseigeinstrument liegt·

4) Druck-.oder Mengenmesser nach einem der Ansprüche 1-3, dadurchgekennzeichnet, dass der ICompeneationshebel (8) mit einer Dämpfungsvorrichtung (12, 13) verseben ist.

5) Druck- oder EQUgewteaaeT nach Anspruch 4» dadurch g ekennz eichnet, dass der Kompensatioiishebel mit seiner Dampfungsvorrlehtung und das elektromagnetische System (11) in einem teilweise mit öl gefüllten Gefäss (6) untergebracht sind, und dass der Kompensationshebel (8) durch einen Permanentmagneten (14) mit einer ausserhclb des Gefässes (6) gelagerten Steuerfahne (17) magnetisch gekuppelt ist·

1 17 16 15 20 18 21 23 Ik 25 2