KR20160105433A

KR20160105433A - 전달 요소를 포함하는 기체 밀도 모니터 및 기체 밀도를 모니터링하는 방법

Info

Publication number: KR20160105433A
Application number: KR1020167020020A
Authority: KR
Inventors: 레모 할프히어
Original assignee: 트라파그에이지이
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2016-09-06
Also published as: US20160356687A1; CN105917210A; EP3090247A1; DE102013115007B4; WO2015101442A1; DE102013115007A1; JP2017502288A

Abstract

시험 체적의 기체 밀도를 모니터링하기 위한 밀도 모니터(22)의 정확성을 향상하기 위하여, 본 발명에 의한 밀도 모니터(22)는, 기체 밀도가 변화할 때에 시험 체적에서 움직이는 방식으로 시험 체적에 연결되어 있는 멤브레인(24)과, 멤브레인의 움직임을 전기적 신호로 변환하기 위해 멤브레인(24)에 연결되어 있는 멤브레인 이동 검지 장치(26)를 포함하며, 멤브레인 이동 검지 장치(26)는 멤브레인 이동 경로를 기계적으로 증폭하기 위하여 전달 요소(28)에 의해 멤브레인(24)에 연결되어 있다.

Description

전달 요소를 포함하는 기체 밀도 모니터 및 기체 밀도를 모니터링하는 방법{GAS DENSITY MONITOR COMPRISING A TRANSMISSION ELEMENT, AND GAS DENSITY MONITORING METHOD}

본 발명은, 기체 밀도가 변화할 때에 측정 체적에서 움직이는 방식으로 측정 체적과 상호 작용하는 멤브레인과, 멤브레인의 움직임을 전기적 신호로 변환하기 위해 멤브레인에 연결되어 있는 멤브레인 이동 검지 장치를 포함하는, 측정 체적에서의 기체 밀도를 모니터링하는 밀도 모니터에 관한 것이다. 그러한 밀도 모니터는 독일공개특허 DE 10 2010 055 249 A1에 공개되어 있다. 또한, 본 발명은 그러한 밀도 모니터를 이용하여 수행되는 기체 밀도 모니터링 방법에 관한 것이기도 하다.

특히 일본공개특허 소55-78231호, 미국특허 제1527597호, 미국특허 제3431785호, 미국특허 제6125692호, 미국특허 제2662394호, 미국특허 제5421190호 및 독일공개특허 DE 10232823 A를 참조하면 밀도 모니터의 배경 기술을 참고할 수 있다.

밀도 모니터는, 기체의 밀도를 모니터링하는 측정 장치이다. 독일공개특허 DE 10 2010 055 249 A1에 기재되어 있는 바와 같이, 밀도 모니터는 특히 고압 스위치(high-voltage switchgear), 컨버터, 파이프라인, 스위치 장치 및 트랜스포머 등의 기체-절연 고압 및 중압 시스템이나 장치에서 예를 들어 SF6와 같이 절연체로 사용되는 기체의 밀도를 모니터링하는 역할을 한다.

이와 관련하여, 예를 들어 독일공개특허 DE 10232823 A1에는 전자적 측정 원리에 기초한 밀도 모니터가 공지되어 있는데, 이 밀도 모니터에는, 기체에 배치되는 압전 크리스탈을 포함하고 측정값인 기체의 밀도에 비례하는 주파수 신호를 전달하는 측정 트랜스듀서가 전자 밀도 센서로서 제공되며, 주파수 신호는 전자적 평가 유닛(electronic evaluation unit)으로 공급된다.

한편, 기계적 측정 원리에 기초한 밀도 모니터가 시장에서 성공적이었는데 이는 기계적 측정 원리 덕분에 아주 긴 시간 동안에도 그러한 밀도 모니터가 신뢰성있게 작동하고 유지비가 낮기 때문이다. 가장 간단하고 자주 쓰이는 예로는, 기준 체적을 통해 작동하는 멤브레인이 측정 체적과 상호작용하고, 기체 밀도의 변화에 의해 야기되는 멤브레인의 움직임이 스위치를 작동시킨다. 이러한 목적을 위해, 독일공개특허 DE 10 2010 055 249호에서는, 금속 벨로우즈의 멤브레인이 스위치에 연결되어 최소 움직임을 넘어서는 멤브레인의 움직임이 스위치 작동을 촉발시킨다.

본 발명의 목적은, 기계적 측정 원리에 기초한 밀도 모니터가 더 정확하고 신뢰성 있게 기체 밀도를 측정할 수 있도록 개량하는 것이며, 그러한 개량이 더 다양한 검지 원리와 밀도 모니터 하우징의 더 높은 설계 자유도에서도 가능하게 하는 것이다.

이러한 목적은 독립항에 기재된 밀도 모니터에 의해서 달성된다.

본 발명의 양호한 실시예는 종속항의 주제(subject matter)이다.

본 발명의 제1 형태에 의하면, 본 발명은, 기체 밀도가 변화할 때에 측정 체적에서 움직이는 방식으로 측정 체적과 상호 작용하는 멤브레인과, 멤브레인의 움직임을 전기적 신호로 변환하기 위해 멤브레인에 연결되어 있는 멤브레인 이동 검지 장치를 포함하면서 측정 체적의 기체 밀도를 모니터링하는 밀도 모니터를 제공하며, 멤브레인 이동 검지 장치는, 멤브레인 이동 경로를 기계적으로 증폭시키기 위해 전달 요소에 의해 멤브레인에 연결되어 있다.

바람직하게는, 멤브레인 이동 검지 장치는, 멤브레인이 움직일 때에 스위치 작동을 촉발시키는 스위치 장치를 포함하며, 전달 요소는 멤브레인의 움직임을 더 큰 스위치 움직임으로 변환하도록 설계된다.

바람직하게는, 전달 요소는 레버이다.

바람직하게는, 레버는 단일-암 레버로 구현된다.

바람직하게는, 레버는, 제1 단부에서 밀도 모니터의 하우징의 고정 지점에서 피봇 가능하게 지지되며, 중간부에서 멤브레인에 연결되고, 제2 단부에서 멤브레인 이동 검지 장치에 연결된다.

바람직하게는, 제2 단부는, 미리 규정된 스위치 움직임을 넘어서면 스위치 작동을 수행하도록 스위치 장치에 연결된다.

바람직하게는, 멤브레인은 벨로우즈 특히 금속 벨로우즈의 일부로 구현되며, 벨로우즈의 움직임을 검지되는 더 큰 움직임으로 증폭시키기 위해 벨로우즈는 전달 요소에 의해 멤브레인 이동 검지 장치에 연결된다.

추가적인 형태에서, 본 발명은 레버 메커니즘을 포함하는 밀도 모니터를 제공한다.

바람직하게는, 레버 메커니즘은, 기체 밀도가 특정값을 넘어서도록 변화할 때에 멤브레인을 포함하는 벨로우즈의 작은 움직임을 스위치 작동을 수행할 수 있는 더 큰 스위치 움직임으로 변환하도록 구현된다.

멤브레인 이동 경로를 증폭함으로써, 멤브레인 이동을 검지하는 더 큰 움직임이 가능하다. 특히, 작은 멤브레인 움직임으로부터 더 큰 스위치 움직임을 생성할 수 있다. 이로써, 기체 밀도의 작은 변화도 스위치 작동을 촉발시킬 수 있게 된다. 멤브레인이 최대 이동 경로로 설계될 필요가 없기 때문에 아주 큰 설계 자유도를 확보할 수 있다.

레버, 특히 단일-암 레버는 전달 요소로서 바람직하다. 그러한 레버가 일단부에서 움직이지 않게 지지되고, 중간에서 멤브레인에 연결되며, 멤브레인 이동 검지가 타단부에서 이루어지고, 스위치가 작동하면, 아주 컴팩트한 설계로 큰 스위칭 움직임이 달성될 수 있다. 특히, 스테인레스 스틸 벨로우즈와 같은 금속 벨로우즈가 멤브레인을 형성할 수 있다. 이러한 방식으로, 매우 신뢰성 있고, 매체 호환적이며, 낮은 유지보수비용과 극도로 컴팩트할 뿐만 아니라 정확한 밀도 모니터를 얻을 수 있다.

멤브레인의 이동을 기계적으로 증폭함으로써, 매우 다양한 스위치가 사용될 수 있다. 신뢰성있게 촉발될 수 있는 큰 스위칭 움직임을 요구하는 간단하고 저가의 스위치를 사용할 수 있다.

본 발명의 추가적인 형태은, 밀도 모니터를 쉽게 다루고 장착하는 것에 관련된다.

이러한 목적을 위해, 본 발명의 추가적인 형태은, 바람직하게 레버 메커니즘을 구비하고, 측정부 하우징 부분과 케이블 연결 하우징 부분으로 분리되는 전체 하우징을 포함하는 밀도 모니터를 제공한다.

바람직하게는, 측정부 하우징 부분이, 기체 밀도에 의해 변화하는 변수를 전기적 신호로 변환하는 검지 장치를 구비하는 측정 기계부와, 플러그 연결을 위한 제1 플러그 연결 요소를 포함하며; 케이블 연결 하우징 부분이, 케이블 연결 구역과, 플러그 연결을 위한 제2 플러그 연결 요소를 포함한다.

바람직하게는, 플러그 연결 요소 중 하나가 여러 개의 핀을 포함하며, 플러그 연결 요소 중 다른 하나는 접촉하는 방식으로 핀을 수용하는 여러 개의 소켓을 포함한다.

바람직하게는, 제2 플러그 연결 요소는, 핀과 소켓을 거쳐 검지 장치의 여러 출력과 접촉될 수 있는 연결 케이블의 가닥을 클램핑 연결하는 여러 개의 케이블 클램핑 홀더를 포함한다.

바람직하게는, 케이블 연결 하우징 부분이 측정부 하우징 부분에 착탈 가능하게 고정된다.

바람직하게는, 케이블 연결 하우징 부분은 연결 케이블의 가닥이 피드스루(feedthrough)하는 케이블 연결 개구를 구비하며, 케이블 연결 개구에는 케이블 외피(cable sheath)를 장착하기 위한 케이블 외피 장착부가 제공된다.

바람직하게는, 케이블 연결 하우징 부분이 플러그 연결 요소를 고정하기 위한 플러그 연결 장착부 또는 플러그 연결 홀더를 구비한다.

바람직하게는, 케이블 연결 하우징 부분은, 연결 케이블의 가닥을 클램프 고정하기 위한 체결 클램프를 구비하는 플러그 연결 요소와, 측정부 하우징 부분의 대응하는 플러그 연결 요소와 플러그 연결되는 플러그 연결 구역을 포함한다.

바람직하게는, 측정부 하우징 부분은, 밀도 검지 과정에서 생성된 전기적 신호를 처리하고 전송하는 회로 기판과, 케이블 연결 하우징 부분의 대응하는 플러그 연결 요소와 플러그 연결되는 회로 기판 플러그 커넥터를 포함한다.

바람직하게는, 측정 체적의 기체 밀도를 모니터링하기 위해, 밀도 모니터가, 기체 밀도가 변화할 때 측정 체적에서 움직이는 방식으로 측정 체적과 상호 작용하는 멤브레인과, 멤브레인의 움직임을 전기적 신호로 변환하기 위해 멤브레인에 연결되어 있는 멤브레인 이동 검지 장치를 구비하며, 전기적 신호는, 착탈 가능한 접촉 연결을 거쳐 측정부 하우징 부분으로부터 케이블 연결 하우징 부분과 케이블로 전송된다.

또한, 측정부 하우징 부분은, 측정부를 케이블 연결부와 분리시키기 위한 하우징 분리 벽을 구비할 수 있다.

바람직하게는, 케이블 연결 하우징 부분은 측정부 하우징 부분에 착탈 가능하게 고정된다.

바람직하게는, 케이블 연결 하우징 부분은, 연결 케이블의 가닥이 피드스루(feedthrough)하는 케이블 연결 개구를 구비하며, 케이블 연결 개구에는 케이블 외피(cable sheath)를 고정하기 위한 케이블 외피 장착부가 제공된다.

케이블 연결 하우징 부분은 플러그 커넥터를 장착하기 위한 플러그 장착부를 포함할 수 있다.

하우징 부분들 사이의 플러그 연결을 위한 플러그 연결 요소는 예를 들어 스냅 연결(snap connection)과 같이 서로에 대해서 착탈 가능하게 고정될 수 있다.

하우징 부분들이 서로에 대해 적절하게 장착됨과 동시에 케이블을 통해 전기적 신호가 전송되는 전기적 연결이 되도록 연결 요소들은 각각의 하우징 부분에서 서로에 대해 고정될 수 있다. 바람직하게는, 전기적 연결은 플러그 연결이다.

플러그 연결 대신에, 예를 들어, 접촉 블레이드(contact blade), 접촉 패드(contact pad) 등과 같은 다른 전기적 연결이 제공될 수도 있다.

바람직하게는, 연결 케이블의 가닥을 클램프 고정하기 위한 체결 클램프와, 측정부 하우징 부분에서 대응하는 플러그 연결 요소와 플러그 연결되는 플러그 연결 구역을 포함하는 플러그 커넥터가 제공된다.

밀도 모니터의 바람직한 실시예는, 측정 체적의 기체 밀도를 모니터링하도록 설계되며, 밀도 모니터 하우징에 형성된 기준 챔버를 측정 체적과 분리하는 멤브레인 또는 분리 벽을 포함한다.

측정부 하우징 부분은 바람직하게는 밀도 모니터 하우징으로 형성되고, 케이블 연결 하우징 부분은 바람직하게는 플러그 하우징으로 형성된다.

측정부 하우징 부분은 바람직하게는 획득한 밀도값을 표시하는 디스플레이를 포함한다.

전체 하우징을, 측정 기계부와, 디스플레이 또는 전기적 신호를 생성하는 검지 장치 또는 처리 전자 장치와 같은 관련 요소를 수용하는 측정부 하우징 부분과, 케이블 장착부 및 케이블 가닥과 연결되는 접촉 요소를 수용하는 케이블 연결 하우징 부분으로 나눔으로써, 조립 전에 분리되어 있는 케이블 연결 하우징 부분에 편리하고 쉽게 상당히 두껍고 큰 케이블을 연결할 수 있다. 측정부 하우징 부분은, 접근성이 안 좋은 측정 지점에서도 연결되어 있는 케이블의 방해를 받지 않고 측정 체적에 편리하게 연결될 수 있다. 하우징 부분들은 그 이후에 서로 연결될 수 있다. 바람직하게는, 위치 결정 보조부가 제공되며, 특별히 바람직하게는 플러그 연결과 같은 전기적 연결이 하우징 부분들의 조립과 동시에 이루어진다.

본 발명에 의하면, 밀도 모니터의 장착이 상당히 간소화되며, 현재까지 실제 널리 사용되는 밀도 모니터에 비해 아주 많이 편리하다.

추가적인 형태에서, 본 발명은 분리된 하우징 부분을 구비하는 밀도 모니터를 장착하는 방법도 제공하며, 그 방법은, 측정 기계부와, 모니터링되는 기체의 밀도와 관련되는 측정 변수를 전기적 신호로 변환하는 검지 장치와, 전기적 연결을 위해 검지 장치에 전기적으로 연결되는 제1 전기 연결 요소가 제공되며, 케이블 연결 하우징 부분과 분리되어 있고, 케이블 연결 하우징 부분 없이 장착 가능한 측정부 하우징 부분을 모니터링되는 측정 체적에 연결하는 단계와; 전기적 연결을 위해, 측정부 하우징 부분과 분리된 케이블 연결 하우징 부분에 케이블을 연결하고, 케이블의 가닥을 케이블 연결 하우징 부분 상에 제공되는 제2 연결 요소의 접촉 터미널에 연결하는 단계와; 하우징 부분을 서로에 대해 장착함으로써 전기적 연결을 하기 위해, 제1 연결 요소를 제2 연결 요소에 연결하면서, 측정 체적에 연결되어 있는 측정부 하우징 부분에, 케이블에 연결되어 있는 케이블 연결 하우징 부분을 위치 결정하여 고정시키는 단계를 포함한다.

바람직한 실시예의 밀도 모니터는, 측정 체적의 기체 밀도를 모니터링하기 위해 설계되며, 밀도 모니터링 하우징에 형성된 기준 챔버를 측정 체적으로부터 분리하는 분리 벽을 멤브레인으로 포함한다. 분리 벽의 이동 경로는 전달 요소에 의해 증폭되며, 전기적 신호로 변환되기 위해 이동 검지 장치에 의해 확장된 스케일로 이용된다.

전달 요소는, 이동 거리 증폭을 위한 전달 요소로서 휠 기어 또는 치형 기어가 고려될 수 있다. 레버 요소는 특히 단일-암 레버가 바람직한데, 이는 가성비가 좋으며, 유지보수가 필요없고, 신뢰성이 있으며, 공간을 절약하는 구조이기 때문이다.

움직임을 전기적 신호로 변환하는 장치라면 어떤 것이든 이동 검지 장치로 사용될 수 있다. 포인터 또는 유사한 인디케이터는 이 용어에 포함되지 않는다. 바람직하게는, 마이크로 스위치 등의 스위치 장치가 이동 검지 장치로 제공된다.

바람직하게는, 전달 요소에 의해 증폭된 멤브레인 움직임을 전기적 신호로 변환하는 이동 검지 장치에 더하여, 밀도 모니터는, 멤브레인의 이동에 의해 제어되며 검지된 기체 밀도가 표시될 수 있는 디스플레이를 포함한다.

추가적인 형태에서, 본 발명은, 측정 체적의 기체 밀도를 모니터링하는 방법을 제공하는데, 그 방법은 a) 측정 체적을 기준 체적으로부터 분리하는 분리 벽에 의해 기체 밀도를 검지하는 단계와; b) 전달 요소에 의해 분리 벽의 이동 경로를 증폭하는 단계와; c) 증폭된 이동 경로를 전기적 신호로 변환하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 b) 단계는 단일-암 레버에 의해 이동 경로를 전달하는 단계이다.

바람직하게는, 상기 b) 단계는 이동 경로를 더 큰 스위치 움직임으로 증폭하는 단계이며, 상기 c) 단계는 미리 규정된 스위치 움직임을 넘어서는 때에 스위치 장치에 의해서 스위치 작동이 수행되는 단계이다.

본 발명에 의하면 밀도 모니터가 더 정확하고 신뢰성 있게 기체 밀도를 측정할 수 있는 효과가 제공된다.

도 1은 장착하기 전에 분리된 상태에서의 밀도 모니터의 한 실시예의 개략적인 절개도이다.
도 2는 도 1에 도시된 밀도 모니터가 조립되고 사용되도록 장착된 상태의 절개도이다.
도 3은 도 2의 밀도 모니터의 개략적인 절개 평면도이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

첨부 도면에는 밀도 모니터(22)의 한 실시예가 도시되어 있다. 밀도 모니터(22)는 측정 체적내의 기체 밀도를 모니터링하기 위해 설계된다. 밀도 모니터(22)에는 전체 하우징(50)이 제공되는데, 전체 하우징(50)은 측정부 하우징 부분(52)과 케이블 연결 하우징 부분(54)으로 나뉜다.

측정부 하우징 부분(52)은, 가변적인 기체 밀도를 전기적 신호로 변환하기 위한 검지 장치(26)을 구비하는 측정 기기부(56)와, 플러그 연결(62)을 위한 제1 플러그 연결 요소(58)를 수용한다.

케이블 연결 하우징 부분(54)은, 케이블 연결 구역(61)과 플러그 연결(62)을 위한 제2 플러그 연결 요소(60)를 수용한다.

플러그 연결 요소(58, 60) 중 어느 하나는 여러 개의 핀(64)을 포함하며, 플러그 연결 요소(58, 60) 중 다른 하나는 접촉하는 방식으로 핀(64)을 수용하는 여러 개의 소켓(66)을 포함한다. 핀(64)과 소켓(66)은 전기적 신호를 전달하는 여러 개의 다른 라인들을 전기적으로 연결되도록 하는 접촉 단자의 일례이다.

제2 플러그 연결 요소(60)는, 핀(64)과 소켓(66)을 거쳐서 검지 장치(26)의 개별 출력부와 접촉될 수 있는 연결 케이블(케이블(17))의 가닥(18; strand)을 클램핑 연결하는 여러 개의 케이블 클램프 홀더(68)를 포함한다.

케이블 연결 하우징 부분(54)은, 위치결정 보조부(72)를 구비하는 스크류 연결부(70)를 거쳐 상호 규정된 위치에서 측정부 하우징 부분(52)에 착탈 가능하게 고정된다.

케이블 연결 하우징 부분(54)은, 케이블(17)의 가닥(18)의 피드쓰루(feedthrough)를 위한 관통공(76)을 포함하는데, 관통공(76)에는 케이블 외피(cable sheath)를 고정하기 위한 케이블 외피 장착부(특히 나사선 케이블 연결부(9))가 제공된다.

케이블 연결 하우징 부분(54)은, 제2 플러그 연결 요소(60)를 체결하기 위한 플러그 연결 장착부(74)를 포함하는데, 플러그 연결 장착부(74)는 특히 적어도 하나의 체결 스크류(14)를 포함한다.

케이블 연결 하우징 부분(54)은, 케이블(17)의 가닥(18)을 클램핑하는 체결 클램프를 포함하는 제2 플러그 연결 요소(60)와, 측정부 하우징 부분(52)의 대응하는 제1 플러그 연결 요소(58)에 플러그 연결되는 플러그 연결 영역을 포함한다.

측정부 하우징 부분(52)은, 밀도를 검지하는 동안에 생성된 전기적 신호를 생성하고, 처리 및/또는 전송하는 구성 부품을 구비하는 회로기판(13)과, 케이블 연결 하우징 부분(54)의 대응하는 제2 플러그 연결 요소(60)에 플러그 연결되는 제1 플러그 연결 요소(58)로서의 회로기판 플러그 커넥터(7)을 포함한다.

도시된 실시예에서, 밀도 모니터(22)의 전체 하우징(50)은, 밀도 모니터 하우징(1)의 형태로 되어 있는 측정부 하우징 부분(52)과, 플러그 하우징(8)의 형태로 되어 있는 케이블 연결 하우징 부분(54)으로 나뉜다.

측정 체적에서의 기체 밀도를 모니터링하기 위해, 밀도 모니터(22)는, 기체 밀도가 변화할 때에 측정 체적에서 움직이는 방식으로 측정 체적와 상호 작용하는 멤브레인(24)과, 멤브레인의 움직임을 전기적 신호로 변환하기 위해 멤브레인(24)에 연결되어 있는 멤브레인 이동 검지 장치(26)의 형태인 검지 장치를 구비하는데, 전기적 신호는 측정부 하우징 부분(52)에서 케이블 연결 하우징 부분(54)으로 전달될 수 있으며 특히 플러그 연결(62)에서 착탈 가능한 전기적 연결을 거쳐서 케이블(17)로 전달된다.

따라서, 밀도 모니터(22)는, 기체 밀도가 변화할 때에 측정 체적에서 움직이는 방식으로 측정 체적과 상호 작용하는 분리 벽 또는 멤브레인(24)을 포함한다. 또한, 멤브레인(24)에 연결되어 있는 멤브레인 이동 검지 장치(26)는 멤브레인의 움직임을 전기적 신호로 변환하기 위해 제공된다. 멤브레인 이동 검지 장치(26)는 전달 요소(28)에 의해 멤브레인(24)에 연결된다. 전달 요소(28)는 멤브레인 이동 경로를 증폭시키도록 설계된다. 멤브레인 이동 검지 요소(26)는 전달 요소(28)에 의해 증폭된 경로를 잡고 전기적 신호를 생성하기 위해 동일한 경로를 사용한다.

도시된 바와 같은 양호한 실시예에서는, 전달 요소(28)로 레버(32)를 포함하는 레버 메커니즘(30)이 전달 요소(28)를 구현하기 위해서 제공된다.

레버는 단일 암 레버(32)로 구성한다. 이 목적을 위해, 레버(32)는, 제1 단부(36)상의 레버 베어링(38)에 밀도 모니터 하우징(1)에 대하여 고정된 지점에서 지지된다. 중간부에서, 레버(32)는 멤브레인(24)에 대해서 관절 운동을 한다. 레버(32)는 제2 자유단부(40)에서 멤브레인 이동 검지 장치(26)에 계지(engage)된다.

바람직하게는, 멤브레인 이동 검지 장치(26)는, 기체 밀도가 미리 규정된 값만큼 변화하는 경우에 스위치 작동을 수행하는 스위치 장치(34)이다. 특히, 스위치 장치(34)는 기체 밀도가 허용값을 초과하는 만큼 변화하는 경우에 경고 신호를 생성한다.

이 실시에에서는, 레버(32)가 스위치 작동을 수행하기 위해 독점적 또는 본질적으로 제공된다. 따라서, 스위치 레버(2)로 언급될 수 있다.

또한, 검지된 기체 밀도값이 표시될 수 있는 디스플레이(3)가 제공된다. 이러한 디스플레이는 측정부 하우징 부분(52)에 제공되고, 측정 기계부(56) 특히 적어도 하나의 벨로우즈(12, 19; bellows)에 연결된다.

밀도 모니터 하우징(1)에 배치되는 측정 기계부(56)는 이하에서 자세하게 설명된다. 멤브레인(24)은, 적어도 하나의 금속 벨로우즈(19)의 형태인 적어도 하나의 벨로우즈(12)에 분리 벽의 형태로 형성된다. 금속 벨로우즈(19)는 기준 기체 체적를 형성하는 기준 챔버(4)를 포함한다. 멤브레인(24)은 측정 체적으로부터 기준 챔버(4)를 분리한다. 이러한 목적을 위해, 밀도 모니터를 스위치 시스템(도시되지 않음) 또는 모니터링되는 유사한 장치에 연결하고 모니터링되는 기체를 위한 통로를 포함하는 압력 연결부(11)가 제공된다. 도시된 예에서, 스위치 시스템 기체(20)는, 압력 연결부(11)를 거쳐서 벨로우즈(12, 19)의 추가 챔버(21)로 공급된다. 추가 챔버(21)는 멤브레인(24)에 의해 기준 챔버(4)로부터 분리된다. 하나의 벨로우즈(19)가 기준 챔버(4)를 포함하고 다른 벨로우즈(12)는 스위치 시스템 기체(20)를 수용하도록 두 개의 벨로우즈(12, 19)를 설치하는 것 역시 가능하다. 이러한 경우에는, 레버(32)가, 서로에 대해 편향되어 있고 서로에 대해 작동하는 두 개의 벨로우즈(12, 19) 사이에 제공될 수 있다.

분리 벽 또는 멤브레인에 의해 두 개의 챔버(4, 21)로 나뉘는 이중 벨로우즈(12, 19)를 설치하면, 레버(32)는, 벨로우즈(12, 19)의 중앙부의 움직임에 의해 레버가 구동되도록, 분리 벽으로서 멤브레인(24)이 제공되는 금속 벨로우즈(19)의 중앙부 주위에 계지되고, 이 중앙부에 연결된다.

도시된 실시예에서, 레버(32)는 스위치 레버(2)로 구성된다. 밀도 모니터 하우징(1)상에서, 스위치 레버(2)의 제1 단부(36)용 베어링(42)은, 스위치 레버 조인트(10)가 형성되도록 하우징에 대해 움직이지 않도록 형성된다.

이러한 구체적인 실시예에서, 베어링(42)은, 베어링 핀을 위한 관통 개구를 구비하는 중앙 돌출 플랜지(44)를 구비한다. 제1 단부(36)는 두 갈래로 나뉘어지고 플랜지(44) 주위에 계지되며, 베어링 핀을 위한 대응 관통 개구가 제공된다.

스위치 레버(2)의 중앙부는 금속 벨로우즈(19) 주위에 계지하기 위한 링부를 구비한다.

제2 단부(40)는, 조정 스크류(5)가 관통하는 몇 개의 개구(48)가 제공되는 크로스 바(46)를 포함한다. 개구(48)는, 조정 스크류(5)의 샤프트부보다 큰 직경을 가진다.

조정 스크류(5)는, 스위치 장치(34)를 작동시키는 태핏(tappet)으로서 효과적이며 스위치 움직임을 조정하기 위해서 조여질 수도 있고 풀릴 수도 있다.

여러 개의 스위치 장치(34)는 도시된 바와 같이 제2 단부(40)에 의해 작동될 수 있다. 설명된 실시예에서, 스위치 레버(2)에 의해 작동될 수 있는 적어도 두 개의 마이크로 스위치(6)가 제공된다. 서로 다른 스위치 움직임이 조정 스크류(5)에 의해 설정될 수 있으며, 그렇게 함으로써 마이크로 스위치(6) 각각은 서로 다른 기체 밀도값에서 스위치 작동을 수행한다. 제3 마이크로 스위치(도시되지 않음)도 가운데 조정 스크류(5)에 의해서 작동될 수 있다.

여러 개의 마이크로 스위치(6)에 의해서 형성되는 스위치 장치(34)는, 마이크로 스위치(6)의 스위치 작동을 검지하고 스위치 작동에 대응하는 전기적 신호를 제1 플러그 연결 요소(58)를 형성하는 회로기판 플러그 커넥터(7)의 핀(64)과 같은 접촉 터미널에 전송하는 회로기판(36)에 고정된다.

제3 마이크로 스위치 대신에, 다른 센서(도시되지 않음)가, 레버(32)의 위치를 표현하고 레버(32)의 위치에 따라서 변화하는 신호를 생성하는 회로기판상에 제공될 수 있다. 이러한 위치 신호는 예를 들어, 현재 밀도값을 원격에서 표시하기 위해 사용될 수 있다. 현재의 밀도값을 표현하는 이러한 신호 역시, 제1 플러그 연결 요소(58)의 접촉 터미널 중 하나(핀(64) 중 하나)로 전송될 수 있다.

회로기판 플러그 커넥터(7)는, 측정부 하우징 부분(52)상의 제1 플러그 연결 요소(58)의 한 예이다. 케이블 연결 하우징 부분(54)에는, 케이블(17)의 가닥(18)을 클램핑하기 위한 체결 클램프와 측정부 하우징 부분(52)의 대응하는 제1 플러그 연결 요소(58)와 플러그 연결되는 플러그 연결 구역을 구비하는 제2 플러그 연결 요소(60)가 제공된다.

플러그 하우징(8)의 플러그 연결 요소(60)는 예를 들어, 케이블(17)의 개별 가닥(18)이 케이블 클램프(15)에 고정될 수 있도록 소형 클램핑 스크류를 구비하는 케이블 클램프를 포함한다. 또한, 회로기판 플러그 커넥터(7)의 플러그 연결 구역에서 플러그 결합될 수 있고 래치 메커니즘 등의 수단에 의해서 적절하게 체결될 수도 있게 설계될 수 있는 플러그 연결 구역이 제공된다.

도시된 실시예에서, 플러그 하우징(8)에 의해 형성된 케이블 연결 하우징 부분(54)은 케이블 클램프(15)를 체결하기 위한 체결 스크류(14)에 의해 구현되는 플러그 연결 장착부(74)를 더 포함한다. 이렇게 구현하는 경우에는, 래치 메커니즘은 제공되지 않는 것이 바람직하다.

플러그 하우징(8)은, 밀도 모니터 하우징(1)으로부터 돌출하도록 형성되는 나사선 돔(16)에 의해 밀도 모니터 하우징(1)에 고정될 수 있다. 나사선 돔(16)은, 스크류 연결부(70)의 일부분이며, 위치 결정 보조부(72) 중 하나를 형성한다.

플러그 하우징(8)에 의해 형성된 케이블 연결 하우징 부분(52)은 가닥(18)을 위한 관통공(76)을 더 포함한다. 관통공(76)에, 케이블 글랜드(9; cable gland)가, 케이블(17)의 케이블 외피를 고정하기 위한 케이블 외피 장착부의 예로서 제공된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 케이블 연결 하우징 부분(54)은, 밀도 모니터 하우징(1)이 이미 장착된 경우에도 실제 밀도 모니터 하우징(1)으로부터 분리될 수 있어서 케이블(17)과 가닥(18)이 케이블 클램프(15)와 케이블 글랜드(9)에 쉽게 연결될 수 있게 한다. 밀도 모니터의 케이블은 종종 상당히 두껍고 커서 이러한 설계가 장착 작업을 상당히 빠르게 한다.

다음으로, 연결된 케이블(17)과 함께 (본 경우에 플러그 하우징(8)에 의해 형성되는) 케이블 연결 하우징 부분을 밀도 모니터 하우징(1) 쪽으로 이동시켜서 나사선 돔(16)에 의해 고정시킬 수 있다. 이러한 목적을 위해, 더 도시되지는 않은 실시예에서, 가닥(18)을 클램핑하고 플러그 하우징(8)에 느슨하게 배열되어 있는 케이블 클램프(15)는, 회로기판 플러그 커넥터(7)에 삽입되고 적절하게 로킹될 수 있고, 플러그 하우징(8)은 그 단계가 수행된 때에만 장착되어 고정된다. 도시된 실시예에서, 케이블 클램프(15)는, 플러그 연결 장착부(74)에 의해 플러그 하우징(8)에 이미 적절하게 고정되어서, 플러그 하우징(8)을 밀도 모니터 하우징(1)에 부착하고 고정하는 것과 동시에 플러그 연결(62)이 만들어진다.

1: 밀도 모니터 하우징
2: 스위치 레버
3: 디스플레이
4: 기준 챔버(기준 기체 체적)
5: 조정 스크류(태핏)
6: 마이크로 스위치
7: 회로기판 플러그 커넥터
8: 플러그 하우징
9: 케이블 글랜드
10: 스위치 레버 조인트
11: 압력 연결부
12: 스위치 시스템 기체의 벨로우즈
13: 회로기판
14: 케이블 클램프의 체결 스크류
15: 케이블 클램프
16: 플러그 하우징을 고정하기 위한 나사선 돔
17: 케이블
18: 가닥
19: 금속 벨로우즈
20: 스위치 시스템 기체
21: (측정 체적와 통신하는) 챔버
22: 밀도 모니터
24: 멤브레인
26: 멤브레인 이동 검지 장치
28: 전달 요소
30: 레버 메커니즘
32: 단일-암 레버
34: 스위치 장치
36: 제1 단부
40: 제2 단부
42: 베어링
44: 플랜지
46: 크로스 바
48: 개구
50: 전체 하우징
52: 측정부 하우징 부분
54: 케이블 연결 하우징 부분
56: 측정 기계부
58: 제1 플러그 연결 요소
60: 제2 플러그 연결 요소
61: 케이블 연결부
62: 플러그 연결
64: 핀
65: 소켓
68: 케이블 클램프 홀더
70: 하우징부의 스크류 연결
72: 위치 결정 보조구
74: 플러그 연결 장착부
76: 가닥을 위한 관통공

Claims

기체 밀도가 변화할 때에 측정 체적에서 움직이는 방식으로 측정 체적과 상호 작용하는 멤브레인(24)과, 멤브레인의 움직임을 전기적 신호로 변환하기 위해 멤브레인(24)에 연결되어 있는 멤브레인 이동 검지 장치(26)를 포함하며, 측정 체적의 기체 밀도를 모니터링하는 밀도 모니터(22)에 있어서,
멤브레인 이동 검지 장치는, 멤브레인 이동 경로를 기계적으로 증폭하기 위하여 전달 요소(28)에 의해 멤브레인에 연결되어 있는,
밀도 모니터(22).
청구항 1에 있어서,
멤브레인 이동 검지 장치(26)는, 멤브레인(24)이 움직일 때에 스위치 작동을 촉발하는 스위치 장치(34)를 포함하며, 전달 요소(28)는 멤브레인 움직임을 더 큰 스위치 움직임으로 변환하도록 되어 있는,
밀도 모니터(22).
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
전달 요소(28)는 레버(32)인,
밀도 모니터(22).
청구항 3에 있어서,
레버(32)는 단일-암 레버인,
밀도 모니터(22).
청구항 4에 있어서,
레버(32)는, 제1 단부(36)에서 밀도 모니터(22)의 하우징의 고정 지점에서 피봇 가능하게 지지되며, 중간부에서 멤브레인에 연결되고, 제2 단부(40)에서 멤브레인 이동 검지 장치(26)에 연결되는,
밀도 모니터(22).
청구항 5 및 청구항 2에 있어서,
제2 단부(40)는, 미리 규정된 스위치 움직임을 넘어서면 스위치 작동을 수행하기 위해 스위치 장치에 연결되는,
밀도 모니터(22).
청구항 6에 있어서,
미리 규정된 스위치 움직임은 조정 가능한,
밀도 모니터(22).
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
멤브레인(24)은, 벨로우즈 특히 금속 벨로우즈(19)의 일부로 구현되며,
벨로우즈는, 벨로우즈의 움직임을 검지되는 더 큰 움직임으로 증폭시키기 위해, 전달 요소(28)에 의해 멤브레인 이동 검지 장치(26)에 연결되는,
밀도 모니터(22).
레버 메커니즘(30)을 구비하는 밀도 모니터(22).
청구항 8에 있어서,
레버 메커니즘(30)은, 기체 밀도가 미리 규정된 값을 넘어서도록 변화할 때 스위치 작동을 위해, 멤브레인(24)을 구비하는 벨로우즈(19)의 작은 움직임을 더 큰 스위치 움직임으로 변환하도록 되어 있는,
밀도 모니터(22).
측정 체적의 기체 밀도를 모니터링하는 방법에 있어서,
a) 측정 체적을 기준 체적으로부터 분리하는 분리 벽(24)에 의해 기체 밀도를 검지하는 단계와,
b) 전달 요소(28)에 의해 분리 벽의 이동 경로를 증폭하는 단계와,
c) 증폭된 이동 경로를 전기적 신호로 변환하는 단계를 포함하는,
방법.
청구항 11에 있어서,
단계 b)는 단일-암 레버(32)에 의해 이동 경로를 전달하고 증폭하는 단계인,
방법.
청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
단계 b)는 이동 경로를 더 큰 스위치 움직임으로 증폭하는 단계를 포함하며,
단계 c)는 미리 규정된 스위치 움직임을 넘어서는 때에 스위치 장치(34)에 의해 스위치 작동을 수행하는 단계인,
방법.