NO870445L - Referansetrykk-anordning for kalibrering av trykkmaaleinstrumenter. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for måling av fluidumtrykk innbefattet differensielt fluidumtrykk. Mer spesielt angår oppfinnelsen forbedringer ved anordninger for å kalibrere trykkmålende apparater for å sikre nøyaktige avlesninger, og også forbedringer ved anordninger for diagnosti-sering av apparatenes tilstand.

Instrumenteringssystemer for bruk i industrielle prosesser

har benyttet apparater av forskjellige typer til måling av fluidumtrykk, spesielt slike differensialtrykk som frembringes over en målerblende i et strømningsrør med det formål å tilveiebringe et fluidumstrømnings-mengdesignal. US-Patent nr. 4 165

651 viser en differensialtrykk-giver av avansert konstruksjon,

som benytter en vibrerbar tråd som strekkes i samsvar med det differensialtrykk som måles, slik at vibrasjonsfrekvensen tilveiebringer et nøyaktig mål på differensialtrykket. Også

andre innretninger basert på differensial-prinsipp er kommersielt tilgjengelige, for eksempel slike som benytter en integrert kretsbrikke med strekklapper for avføling av påført trykk.

Trykkmålende instrumenter er ofte installert på steder hvor

de utsettes for sterkt varierende omgivelsestilstander, slik som varierende omgivelsestemperaturer. Følgelig er det ikke uvanlig at instrumentets nullstilling og måleområde-kalibrering driver eller forskyves på en eller annen måte, noe som resulterer i feilaktige avlesninger. Siden instrumentene ofte befinner seg på steder som ikke er lett tilgjengelige for rutinemessig vedlike-hold, har nullstillings- og kalibrerings-feil i mange tilfeller ikke lett kunnet korrigeres av driftspersonalet. Dessuten har kalibrering av måleområdet til instrumenter av de slag som hittil har vært tilgjengelige, medført forholdsvis komplekse og tid-krevende prosedyrer.

Fordi det er viktig å minimalisere målefeil, er det frem-kommet forskjellige forslag til å løse eller lette disse pro-blemer. For eksempel er et apparat med fjernstyrt nullstilling nå tilgjengelig for bruk i forbindelse med differensialtrykk-givere. Et slikt apparat omfatter en fjernstyrbar trykkmanifold som på kommando blokkerer lavtrykks-prosessledningen og skjønter høytrykks-prosessledningen til de høye og lave sider av giveren, noe som frembringer en tilstand med null differensialtrykk. Hvis giverens utgangssignal i slike tilfeller avviker fra det som indikerer null differensialtrykk, blir feilen lagret i et lager og blir derefter brukt (for eksempel av en mikroprosessor) til å korrigere utgangssignalet når målingene gjenopptas.

Slik fjerninnstilling av instrumentenes nullstilling korrigerer imidlertid ikke for feil i måleområde-kalibreringen.

For å unngå virkningene av slike feil, har derfor differensialtrykk-givere blitt konstruert for å omfatte ett eller flere tilstandsfølende elementer (slik som temperaturtølere og statiske trykkfølere) anordnet for å samvirke med tilhørende anordninger for automatisk å justere giver-utgangssignalet som reaksjon på forandringer i de avfølte tilstander.

For eksempel kan giver-utgangssignalet styrbart endres i samsvar med en forutsigende algoritme som er lagret i en mikroprosessor som utgjør en del av instrumentet.

Selv om slike kompensasjonsanordninger forbedrer nøyaktig-heten av trykkbevegelsen, har de ikke løst problemet på tilfreds-stillende måte. Dette er dels fordi slike teknikker ikke er i stand til å oppnå den ønskede nøyaktighet, spesielt siden der finnes andre ukompenserte variable. Derfor er behovet for instrument-rekalibrering fra tid til annen ikke eliminert.

Dessuten er slike kompenseringsarrangementer forholdsvis kostbare

å realisere.

I den samtidige norske patentsøknad nr. 870446 er %é-vist et trykkmålende instrument med en anordning for å overvåke måleområdet-kalibreringen slik at kalibrering kan utføres efter behov. Denne måleområde-kalibreringsanordningen omfatter en referansetrykk-anordning for tilveiebringelse av en trykkpuls med nøyaktig styrt størrelse som tilføres instrumentet. I den foretrukne utførelses-form omfatter anordningen et vertikalt orientert sylindrisk rør som inneholder en fyllvæske som kommuniserer med fyllvæsken i instrumentet. En massiv metallkule i røret kan løftes til toppen av røret (for eksempel ved et ytre fremkalt magnetfelt) og så frigjøres. Kulen faller under virkning av gravitasjonskraften gjennom fyllvæsken for å frembringe en trykkpuls av hovedsakelig konstant størrelse over meget av falldistansen. Denne trykkpulsen blir brukt som et referansetrykk for innstilling av måleområde-kalibreringen av instrumentet, for eksempel ved å justere elektroniske kretser som utgjør endel av instrumentet, eller som befinner seg på avstand fra instrumentet.

En viktig fordel med oppfinnelsen som er beskrevet i nevnte samtidige søknad, er at den gjør det mulig å fjernkalibrere instrumentet. Slik kalibrering er dessuten ganske nøyaktig og kan utføres mens instrumentet er under statisk prosesstrykk.

For visse kalibreringsbehov har man funnet det fordelaktig å tilveiebringe en referansetrykk-puls av en størrelse som er betydelig større enn hva som kan frembringes av den innretning som beskrives i nevnte samtidige søknad. Det er formålet med denne oppfinnelsen å tilveiebringe en anordning for frembringelse av trykksignaler med slik stor størrelse, og bevirke andre forbedringer som vil bli beskrevet.

Det er her beskrevet en referansetrykk-anordning hovedsakelig av den type som er beskrevet ovenfor, omfattende et sylindrisk rør som inneholder en fyllvæske i kommunikasjon med et tilhørende trykkmålende instrument, og som inneholder en kule som tvinges gjennom fyllvæsken av gravitasjonen for å frembringe en trykkpuls av hovedsakelig konstant størrelse for bruk ved kalibrering av instrumentets måleområde. I samsvar med en hovedside ved den foreliggende oppfinnelse er størrelsen av denne referansetrykk-pulsen betydelig øket ved å henge en ekstra vekt fra kulen for å forsterke den kraft som tilføres kulen. Denne kraftøkningenøker i virkeligheten kulens tilsynelatende densitet. Siden størrelsen av trykkpulsen er proporsjonal med de relative densiteter av kulen og fyllvæsken,økerøkningen i tilsynelatende kuledensitet tilsvarende referansetrykk-pulsen.

Denne "pendel"-konstruksjon av kule og opphengt vekt er forholdsvis ufølsom for virkningene av helning av instrumentet, d.v.s. orienteringer som er forskjøvet fra den normale vertikale posisjon. For de mulige tilfeller hvor flere helninger kan inntreffe, er det beskrevet et arrangement for å svinge det væskefylte rør omkring en akse nær dets øvre ende, for således å sikre at røret vil forbli vertikalt i forhold til gravitasjonen for å forhindre at det forstyrrer forbindelsesstangen mellom kulen og vekten.

Et annet trekk sørger for redusert vertikal dimensjon av kulen og vekten for å tilveiebringe mer kontaktmontering. Dette trekk benytter en "tilbakefallet" konstruksjon for den tilføyde vekten, idet kulen er horisontalt innrettet med endel av vekten.

I samsvar med en ytterligere side av oppfinnelsen er tilleggsvekten som er opphengt i den fallende kule, inndelt i flere segmenter som er vertikalt adskillbare for å tillate sekvensiell bunnkontakt av hvert segment efter tur, efterhvert som kulen faller ned gjennom væsken. Dette frembringer en "trinnformet" utgangs-trykkpuls som har en innledende puls med høy størrelse og kort varighet fulgt av påfølgende kortvarige trykkpulser av progressivt lavere størrelse, for å tillate kalibrering av et instrument ved forskjellige trykkstørrelser.

Ytterligere andre trekk sørger for å eliminere eller minimalisere virkningene av endringer i statisk trykk på størrelsen av referansetrykk-pulsen. I en utførelsesform blir utbulig av det væskefylte rør medøkninger i statisk trykk forhindret ved å anordne trykkene på innsiden og utsiden av rørveggene slik at de er hovedsakelig like til alle tider. I en annen utførelsesform blir endringer i væskedensiteten med statiske trykkforandringer kompensert for automatisk ved å endre densiteten av vekten tilsvarende.

Andre formål, trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil dels

bli påpekt og dels fremgå av den følgende beskrivelse av foretrukne utførelsesformer i forbindelse med de vedføyde tegninger, hvor:

Fig. 1 er et oppriss i delvis snitt som viser en differensialtrykk-giver forsynt med måleområde-kalibrerings-anordning som beskrevet i den samtidige patentsøknad nr. 870446; Fig. 2 er et detaljert vertikalsnitt gjennom rør- og kule- enheten som er vist på figur 1; Fig. 3 er et detaljert vertikalsnitt som illustrerer en konstruksjon med kule og opphengt vekt for å øke referansetrykk-størrelsen; Fig. 4 er en kurve som viser hvordan referansetrykk-pulsen varierer med tiden; Fig. 5 er et vertikalsnitt i likhet med figur 3, som illustrerer at instrumentet kan skråstilles noe i forhold til en vertikal orientering uten at virkemåten til referansetrykk-anordningen forstyrres; Fig. 6 er et vertikalsnitt av en modifisert anordning for å unngå forstyrrelser som skyldes ikke-vertikale instrumentorienteringer; Fig. 7 er et vertikalsnitt som viser en referansetrykk-anordning modifisert for å redusere dens vertikale dimensjon; Fig. 8 og 9 er vertikalsnitt av en referansetrykk-anordning anordnet for å frembringe en rekke trykkpulser med progressivt mindre størrelser, for å tilveiebringe en flerpunkts kalibrering; Fig. 10 er en kurve som viser hvordan utgangstrykket fra anordningen på figur 8 varierer med tiden; Fig. 11 er et vertikalsnitt som viser en referansetrykk-anordning anordnet for å frembringe like trykk på begge sider av veggen til det væskefylte røret; og Fig. 12A og 12B er detaljerte vertikalsnitt som viser en vekt-konstruksjon som tilveiebringer en trykkavhengig densitetskarakteristikk som kompenserer for trykk-induserte endringer i fyllvæskens densitet. Figurene 1 og 2 viser en differensialtrykk-celle som har en referansetrykk-anordning av den type som er beskrevet i oven-nevnte samtidig inngitte søknad. På disse figurene er differensialtrykk-cellen generelt betegnet med 20, og er anordnet for å motta lave og høye prosesstrykk fra ledninger 22 og 24 som er koblet gjennom endeplatene 26 og 28 i cellen. En ventil-manifold (ikke vist) vil vanligvis brukes til å styre tilførselen av disse prosesstrykkene. Under normal drift av instrumentet vil manifoldventilene være åpne for å forbinde de respektive ledninger til prosessen, (for eksempel til nedstrøms- og oppstrøms-sidene av en målerblende i et rør som fører et strømmende fluidum.

Den indre hovedenheten 40 av differensialtrykk-cellen omfatter membraner 42 og 44 anordnet for å motta og reagere på henholdsvis de lave og høye prosesstrykk. Det venstre membran 42 er et såkalt områdemembran med et spesielt, forutbestemt effektivt areal. Det andre membranet 44 er et såkalt slapt membran som har en fjærkonstant så lav som mulig ( ideelt sett lik null). Disse to membraner sammen med tilhørende konstruksjon definerer et forseglet, indre trykk-kammer som inneholder en fyllvæske, for eksempel en siliconolje med forholdsvis lav viskositet.

Det differensialtrykk som tilføres fyllvæsken ved hjelp av membranene 42,44 er inngangssignalet til instrumentet, og frembringer en tilsvarende strekk-kraft på en vibrerende tråd-anordning 46 slik at tråden vil vibrere ved en frekvens som er avhengig av differensialtrykk-inngangssignalet. Den vibrerbare tråden er forbundet ved hjelp av elektriske lederanordninger (ikke vist) til en elektronisk krets som befinner seg i en øvre husmodul delvis vist ved 48. Denne kretsen kan være som beskrevet i US-Reissue patent nr. 31 416, og tilveiebringer et tilsvarende utgangssignal som er egnet for overføring til en fjernstasjon.

Et slikt signal kan være i form av en vekselstrøm eller en likestrøm, for eksempel i området 4 til 20 mA.

Fyllvæske-områdene 50 og 52 mellom membranene 42, 44 og

deres støtteplater 54, 56, er forbundet ved hjelp av en felles kommunikasjonspassasje som i serie omfatter en referansetrykk-anordning generelt benevnt med 50. Denne anordningen er i stand til å frembringe i fyllvæske-området 60 ved siden av område-membranene 42 en nøyaktig og repeterbar trykkpuls av konstant størrelse for måleområde-kalibrering.

Denne referansetrykk-anordningen 60 omfatter hovedsakelig et vertikalt orientert sylindrisk rør (se også figur 2) som inneholder en massiv, tett kule 64 av megnetiserbart (d.v.s. magnetisk tiltrekkbart) materiale slik som kobolt. Den nedre ende av røret 62 er forbundet ved hjelp av en ledning 66 til fyllvæske-området 50 ved områdemembranet 42, mens toppen av røret er forbundet ved hjelp av en annen ledning 68 til fyllvæske-området 52 ved det slappe membranet 44. Et fyllrør 70 tjener til innføring av fyllvæske.

En spolevikling 72 omgir røret 62 og er anordnet for å bli energisert av en elektrisk strøm for å frembringe i røret, et magnetfelt av tilstrekkelig styrke til å løfte kulen 64 til toppen av røret, som vist ved 64A. Et beskyttelsesrør 74 er tilveiebrakt for ledningstrådene (ikke vist) som fører til viklingen.

Når viklingen 72 deaktiveres, vil kulen falle ned under virkning av gravitasjonskraften, slik at den beveger seg gjennom fyllvæsken i røret og utvikler en trykkpuls som overføres til fyllvæske-området 50 ved områdemembranet 42. Som nevnt ovenfor kan denne pulsen brukes til måleområde-kalibrering. Ved bunnen av fallet vil kulen komme til å hvile på en radialslisset endeplate 76 (figur 2) anordnet for å forhindre kulen fra å tette fyllvæske-kommunikasjonen mellom områdene 50 og 52. En lignende endeplate 78 er ved den øvre ende av røret.

For å utføre en kalibreringsoperasjon blir et kjent mani-foldarrangement (ikke vist) som er koblet til ledningene 22 og 24, betjent for å skape et null-differensialtrykk som inngangs-signal til instrumentet mens det statiske prosesstrykk innfanges ved begge membraner 42 og 44. Instrumentets nullstilling blir da kontrollert og innstilt om nødvendig, ved bruk av kjente teknikker .

Spoleviklingen 72 blir så energisert for å løfte kulen 64, som når den frigjøres, faller ned gjennom fyllvæsken under virkning av gravitasjonskraften for å frembringe referansetrykk-pulsen over områdemembranet 42. Utgangssignalet fra differensialtrykk-giveren blir overvåket under denne tiden, og hvis utgangssignal-pulsen adskiller seg i størrelse fra den korrekte verdi, vil elektroniske måleområde-justerende kretser bli justert (se US-Reissue Patent 31 415) for å sette utgangen til den korrekte verdi.

Trykkpulsen som utvikles av fallkule-anordningen 60 tilveiebringer et meget nøyaktig signal for kalibreringsformål. Den resulterende trykkpuls er av hovedsakelig konstant størrelse over en stor del av kulebevegelsen med meget høy repeterbarhet for mange aktiveringer over forholdsvis lange tidsperioder. Dessuten er størrelsen av trykkpulsen hovedsakelig uavhengig av viskosi-tetsendringer som for eksempel kan forårsakes av temperatur-variasjoner. For visse anvendelser er det imidlertid funnet meget ønskelig å tilveiebringe en referansetrykk-puls av betydelig større størrelse enn hva som kan frembringes ved hjelp av innretningen på figur 2.

Figur 3 illustrerer en fallkule-anordning som tilveiebringer betydelige forbedringer i forhold til den anordning som er vist på figur 2. I arrangementet på figur 3 svarer røret 62, kulen 64 og fluidumledningene 66 og 68 til de samme elementer med samme henvisningstall på figur 2. Resten av instrumentkonstruksjonen er blitt utelatt for enkelhets skyld.

Det vises nå til figur 3 mer detaljert, hvor man vi se at et sylindrisk fluidumkammer 80 er utformet ved den nedre ende av det vertikale rør 62, og inneholder en forholdsvis stor sylindrisk vekt 82, opphengt i kulen 64 ved hjelp av en stiv forbindelses-stang 84.

Diameteren av vekten 82 er betydelig mindre enn diameteren av kammeret 80, slik at det tilveiebringes betydelig rom mellom vekten og kammerveggen. Bevegelse av vekten ned gjennom væsken i kammeret blir derfor ikke særlig hindret av viskøs trekk-kraft, slik resultatet ellers ville være hvis vekten var nær kammerveggen (slik som bevegelesen av kulen 64 blir nedsatt på grunn av dens tette pasning inne i røret 62). Gravitasjonskraften på vekten 82 blir følgelig hovedsakelig overført til kulen og forsterker gravitasjonskraften på selve kulen, noe som har tendens til å bevege kulen kraftigere nedover gjnnom røret enn om vekten ikke var til stede.

Denne tilleggskraften på kulen 64 som skyldes den opphengte vekten 82,øker i virkeligheten den tilsynelatende densiteten av kulen 64. D.v.s. at nettokraften på kulen blirøket akkurat som om densiteten av kulen hadde blittøket. Detteøker igjen størrelsen av den differensialtrykk-puls som frembringes ved bevegelsen av kulen ned gjennom røret 62, som det fremgår av det følgende tilnærmede uttrykk for slikt differensialtrykk:

hvor: d = kulens diameter

D = rørets indre diameter

p = kulens effektive densitet P = væskens densitet

Man har funnet at vekten 82 kan tilveiebringe en meget stor økning i det differensialtrykk som frembringes av den fallende kule 64. For eksempel en kulekonstruksjon som frembringer et differensialtrykk på omkring en tomme vann, kan med tillegg av en opphengt vekt som beskrevet, fremkalle et trykk på opptil 100 tommer vann som illustrert ved hjelp av tidskurven på figur 4. Hovedsakelig hele trykkfallet opptrer over kulen 64, med et ubetydelig fall over vekten 82 på grunn av det store mellomrommet mellom vekten og veggen i kammeret 80.

Plassering av vekten under kulen har vist seg fordelaktig i de fleste henseender sammelignet med det motsatte tilfelle, spesielt siden det eliminerer ethvert behov for føring av vekten i dens boring. Dessuten er det beskrevne arrangement forholdsvis ufølsomt overfor endringer i helning av understøttelsesstrukturen (for eksempel et differensialtrykk-instrument) som noen ganger opptrer i praktiske feltinstallasjoner. Siden vekten effektivt blir svinget ved kulen, kan røret helles flere grader fra vertikalen uten at forbindelsesstangen eller vekten berører siden av røret. Figur 5 er tilføyet for å vise en slik bærekonstruksjon skråttstilt opp til en vinkel oC uten å frembringe noen forstyrrelser.

I det tilfelle at instrumentet (eller en annen bærestruktur) ventes å bli utsatt for større helningsvinkler enn vist på figur 5, kan en alternativ konstruksjon som vist på figur 6, brukes. I dette arrangementet er røret 62 svingbart montert på bære-konstruksjonen, som antydet ved 86, slik at det alltid vil forbli vertikalt (i likhet med kule/stang/vekt-enheten). En vektring 62A kan være tilveiebrakt for å hjelpe til å sikre vertikal orientering. En fleksibel belgtetning 88 rommer svingebevegelse med forseglet fluidumstrømning. Et kammer 80A som er integrert med instrumentet eller en annen bærestuktur, inneholder væske i hvilken vekten 82 er opphengt. Denne strukturen kan skråstilles ved forholdsvis store vinkler (som vist) uten at virkemåten til referansetrykk-anordningen forstyrres.

I visse anvendelser kan det være ønskelig å minske den vertikale dimensjon av fallkule-anordningen. Figur 7 er blitt tilføyd for å illustrere en måte å tilveiebringe dette på. Man vil se at i dette arrangementet har vekten 82A en "tilbakefoldet" konstruksjon som omfatter et nedre skiveparti 90 og et sylindrisk øvre parti 92 som omgir røret 62. Det "tilbakefoldede" øvre parti 92 strekker seg opp til en posisjon sideveis ut for kulen 64, og kan ved visse anvendelser strekke seg opp til et punkt godt over kulen.

Det kan væreønskelig å kalibrere visse instrumenter ved mer enn et trykk. Slik flerpunkts kalibrering kan utføres ved hjelp av det arrangement som er vist på figur 8, hvor kulen 64 bærer en

rekke sirkulære vekter 94A, 94B og 94C som har progressivt mindre diametere. Disse vektene bæres av en vertikal spindel 96 som

rommer uavhengig vertikal bevegelse av vektene.

Når kulen 64 begynner å falle, blir alle vektene båret av spindelen 96, som vist på figur 8. Hele massen av vektene blir derfor til å begynne med addert til kulens masse, noe som resulterer i en maksimal gravitasjonskraft på kulen og frembringelse av en maksimal differensialtrykk-puls som illustrert ved 98A i kurven på figur 10.

Huset 100 som inneholder vektene 94A, B, C er utformet med en avtrappet sidevegg 102 anordnet slik at de enkelte vekter vil komme i anlegg ved forskjellige vertikale posisjoner under deres nedstigning. Efter det innledende fall av alle vektene som frembringer den innledende store trykkpulsen 98A, vil toppvekten 94A komme i anlegg på det tilsvarende trinn på sideveggen 102 (som vist på figur 109) slik at gravitasjonskraften på denne vekten ikke lenger vil bli overført til kulen 64. Det differensialtrykk som frembringes av kulen derefter, vil følgelig bli redusert tilsvarende, som vist ved 98B på kurven på figur 10. Efterhvert som hver etterfølgende vekt får kontakt, vil utgangstrykket bli rédusert tilsvarende, noe som resulterer i et trinnformet utgangstrykk-signal, som vist på figur 10, som frembringer en rekkefølge av progressivt lavere trykkpulser. Hvis man ønsker at trykkpulsene skal skille seg fra hverandre med like størrelser, bør vektene 94A, o.s.v. være av lik masse.

Det statiske trykk som tilføres instrumentet kan ofte forandre seg betydelig fra tid til tid, og i mange anvendelser er det viktig å forhindre at slike endringer skaper tilsvarende feil i kalibreringen. En slik mulig feilkilde er utbuling (eller

sammentrekning) i diameteren til røret 62 på grunn av en statisk trykkøkning (eller minskning). Siden det differensialtrykk som frembringes av en fallende kule, er proporsjonalt med dens neddykkede vekt dividert med rørets tverrsnittsareal, resulterer

enhver endring i arealet i en tilsvarende endring i det frem-brakte trykk.

Figur 11 viser et arrangement for å unngå eller minske slike virkninger av statiske trykkforandringer. I denne konstruksjonen er det nedre kammeret 80 som inneholder vekten, blitt utvidet oppover for å omgi røret 62, som vist ved 110. Dermed vil trykkene på innside- og utside-overflåtene av røret alltid være like, slik at enhver utbulning av rørdiameteren forhindres og derved forhindres enhver forandring i referansetrykk-signalet som skyldes slik statisk trykkindusert utbulning.

En annen feilkilde som skyldes endringer i statisk trykk, er forandringen i væskedensiteten som opptrer med forandringer i statisk trykk. Siden referansetrykk-utgangssignalet fra den beskrevne anordning er proporsjonalt med vekten av den fallende masse minus dens oppdriftskraft, vil forandringer i væskedensiteten som forårsaker en endring i oppdriftskraften, i sin tur forårsake en endring i AP. En slik potensiell feil kan imidlertid minskes ved å holde ( P w - Pl) konstant. Etterhvert som væskedensiteten P løker med en økning i det statiske trykk, bør densiteten av vekten P w bringes til å øke tilsvarende .

Figur 12A viser en vekt 82B med en densitet som forandrer seg automatisk med forandringer i det statiske trykk i den omgivende væske. Denne vekten omfatter et trykkfølsomt membran 112 som når det er under null statisk trykk (som vist) strekker seg rett over en grunn fordypning 114 i vekten. Når det statiske trykk øker, bøyer membranet seg innover, som vist på figur 12B, noe som derved reduserer vektens totale volum. Membranet er konstruert slik at forandringen i vektens volum (med den tilsvarende endring i vektdensiteten) kompenserer for økningen i oppdrift som skyldes den økede fluidumdensitet. Konstruksjonen kan anordnes slik at enhverøkning i statisk trykk utover den statiske trykkgrense for det tilsvarende trykkmålende instrument, vil resultere i at membranet går i bunnen mot den buede overflate av fordypningen 114 for å forhindre uelastisk oppførsel eller permanent skade på membranet.

Selv om flere foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er blitt beskrevet ovenfor i detalj, er dette kun for å illustrere prinsippene bak oppfinnelsen, og de bør ikke nødvendigvis betraktes som begrensninger av oppfinnelsen siden det er klart at fagfolk på området kan lage mange modifiserte arrangementer basert på oppfinnelsen prinsipper uten å avvike fra den virkelige ramme for denne.

Claims (29)

1. Referansetrykk-anordning av den type som omfatter et væskefylt hulrom som inneholder en gjenstand dimensjonert for å tilveiebringe en tett pasning med innerveggene i hulrommet, hvilken gjenstand kan beveges gjennom hulrommet for å frembringe et referansetrykk-signal, karakterisert ved en anordning for å øke størrelsen av referansetrykk-signalet, omfattende en bevegelig vekt utenfor hulrommet, som er operativt koblet til gjenstanden for å øke den kraft som virker på gjenstanden.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at vekten er under gjenstanden.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at vekten er opphengt i gjenstanden ved hjelp av et forbindelses-element.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at forbindelseselementet er en stiv stang.

5. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved en anordning som avgrenser et kammer under hulrommet og som inneholder vekten, idet kammeret er fylt med væske som kommuniserer med hulrommet.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at hulrommet har en aksial dimensjon gjennom hvilken gjenstanden beveger seg, og et forut bestemt tverrsnittsareal på tvers av nevnte dimensjon, idet vekten kan beveges gjennom kammeret i en retning parallelt med den aksiale dimensjon og tverrsnittsarealet av kammeret på tvers av nevnte retning er betydelig større enn tilsvarende tverrsnittsareal av hulrommet, og idet vektens masse er betydelig større enn gjenstandens masse.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at hulrommet omfatter et vertikalt montert, sylindrisk rør, og ved at gjenstanden har et sirkulært tverrsnitt som passer inn i det sylindriske rør.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at kammerets tverrsnittsareal er sirkulært og koaksialt med rørets.

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at vekten har sylindrisk form med sin akse sammenfallende med kammerets akse.

10. Referansetrykk-anordning, karakterisert ved en bærekonstruksjon, en anordning som danner et væskefylt hulrom med en vertikal aksialdimensjon, en gjenstand i hulrommet dimensjonert for å tilveiebringe en tett pasning med dettes innervegger og som kan bevege seg under virkning av gravitasjonskraften gjennom den vertikale dimensjon for å frembringe et referansetrykk-signal, en anordning som danner et væskefylt kammer i nærheten av hulrommet og som kommuniserer med dette, en vekt i kammeret, et element som forbinder vekten med gjenstanden slik at gravitasjonskraften på vekten øker den kraft som beveger gjenstanden ned gjennom hulrommet, samt en anordning for montering av hulromsanordningen for svingebevegelse i forhold til bærekon-struksjonen for å sørge for at den aksiale dimensjon forblir vertikal uansett endringer i bærekonstruksjonens helning, for derved å unngå interferens mellom hulromsanordningen og enheten som består av gjenstanden, elementet og vekten.

11. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at i det minste en del av kammeret er under hulrommet, og ved en fleksibel væsketettende anordning ved den øvre ende av hulromsanordningen for å romme svingebevegelsen.

12. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at tetningsanordningen omfatter en belg.

13. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at hulromsanordningen er et vertikalt montert rør.

14. Anordning ifølge krav 13, karakterisert ved at gjenstanden er en kule.

15. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at forbindelsesanordnignen er en stiv stang som forbinder kulen og vekten.

16. Referansetrykk-anordning, karakterisert ved en anordning som danner et væskefylt hulrom med en aksial dimensjon, en gjenstand i hulrommet dimensjonert for å tilveiebringe en tett pasning med de indre veggoverflater i hulrommet og bevegelig langs nevnte dimensjon for å frembringe et referansetrykk-signal, en vekt utenfor hulrommet og operativt koblet til gjenstanden for å øke den kraft på denne som har tendens til å bevege gjenstanden gjennom hulrommet, idet vekten har et første parti anbrakt under gjenstanden og et annet parti som strekker seg opp fra det første parti til en posisjon i det minste langs gjenstanden, hvorved den totale vertikale dimensjon av hulrom/vekt-enheten minskes.

17. Anordning ifølge krav 16, karakterisert ved at det aksiale hulrom er dannet av et vertikalt anbrakt rør, ved et væskefylt kammer som har et første område under den nedre ende av røret og sidevegger som utgjør et annet område som strekker seg opp langs og omkring røret, idet det annet parti av vekten befinner seg i det andre området.

18. Anordning ifølge krav 17, karakterisert ved at det annet parti av vekten er sylindrisk og strekker seg omkring røret.

19. Referansetrykk-anordning, karakterisert ved en anordning som danner et væskefylt hulrom med en aksial dimensjon, en gjenstand i hulrommet dimensjonert for å frembringe en tett pasning med de indre veggoverflater i hulrommet og bevegelig langs nevnte dimensjon for å frembringe et referansetrykk-signal, en rekke vekter utenfor hulrommet, en anordning som understøtter vektene og sørger for uavhengig nedadrettet bevegelse av disse under virkning av tyngdekraften, en anordning som operativt kobler vektene til gjenstanden slik at gravitasjonskraften på vektene øker den kraft som beveger gjenstanden gjennom hulrommet, og en anordning til å stoppe den nedadgående bevegelse av hver av vektene enkeltvis og suksessivt etterhvert som de beveger seg nedover mens de tilfø rer kraft til gjenstanden, hvorved den kraft som påfø res gjenstanden reduseres progressivt etterhvert som den beveger seg gjennom hulrommet, for å utvikle en referansetrykk-puls med en trinnformet trykk-karakteristikk.

20. Anordning ifølge krav 19, karakterisert ved at hulromsdimensjonen er vertikal for at gravitasjonen skal frembringe en kraft på gjenstanden som har en tendens til å bevege den nedover gjennom hulrommet.

21. Anordning ifølge krav 20, karakterisert ved at vektene er anordnet under gjenstanden.

22. Anordning ifølge krav 21, karakterisert ved at vektene er i et væskefylt kammer under og som kommuniserer med det væskefylte indre av hulrommet.

23. Anordning ifølge krav 19, karakterisert ved at vektene er anordnet i en stabel, den ene over den andre.

24. Anordning ifølge krav 23, karakterisert ved at vektene har laterale dimensjoner som adskiller seg progressivt fra hverandre, idet den nederste vekten har den minste laterale dimensjon, og ved et hus for vektene utformet med vertikalt forskjø vne bærearealer med transversale dimensjoner som adskiller seg progressivt fra hverandre, anordnet for å motta og stoppe bevegelsen av vektene etterhvert som de beveger seg ned gjennom huset, hvorved den kraft som påfø res gjenstanden reduseres.

25. Referansetrykk-anordning, karakterisert ved en anordning som danner et væskefylt hulrom med en aksial dimensjon, en gjenstand i hulrommet dimensjonert for å tilveiebringe en tett pasning med de indre veggoverflater i hulrommet og bevegelig langs nevnte dimensjon for å frembringe et referansetrykk-signal, en anordning som danner et væskefylt kammer utenfor hulrommet og i væskekommunikasjon med dette, en vekt i kammeret som er operativt koblet til gjenstanden for å øke den kraft på denne som har en tendens til å bevege gjenstanden gjennom hulrommet, idet kammeret er utformet for å omfatte et parti langs i det minste en del av veggen av hulrommet for å sikre at trykkene på innsiden og utsiden av overflatene av vedkommende parti av hulromsveggen vil være likt.

26. Anordning ifølge krav 25, karakterisert ved at nevnte parti av kammeret omgir hulromsveggen i det minste i betydelig grad langs lengden av den aksiale dimensjon.

27. Anordning ifølge krav 26, karakterisert ved at hulrommet utgjøres av et rør, idet kammerpartiet er sylindrisk .

28. Referansetrykk-anordning, karakterisert ved en anordning som danner et væskefylt hulrom med en aksial dimensjon, en gjenstand i hulrommet dimensjonert for å tilveiebringe en tett pasning med den indre veggoverflate i hulrommet og bevegelig langs dette for å frembringe et referansetrykk-signal, en anordning som danner et væskefylt kammer utenfor hulrommet og i væskeforbindelse med dette, en vekt i kammeret som er operativt koblet til gjenstanden for å øke kraften på denne og har en tendens til å bevege den gjennom hulrommet, idet vekten omfatter en trykkavhengig anordning for å bevirke en endring av vektens volum med endringer i væsketrykket, for derved å kompensere for endringer i væskedensiteten med forandringer i trykket.

29. Anordning ifølge krav 28, karakterisert ved at den trykkavhengige anordning omfatter et membran festet til vekten og som kan bøyes innover av trykkøkninger for å redusere vektens totale volum.