PL188326B1 - Pomiarowe urządzenie wskazujące - Google Patents

Abstract

1. Pomiarowe urzadzenie wskazuja- ce posiadajace pomiarowy przetwornik cisnieniowy, przynalezne pierwsze gniazdo wtykowe i dolaczone do niego gniazdo przewodowe jak równiez obudowe z umie- szczonym w niej wyswietlaczem, znamie- nne tym, ze pomiarowy przetwornik ci- snieniowy (2) i gniazdo wtykowe (3) sa polaczone w ksztalcie sandwicza z gniaz- dem przewodowym (7) po obydwu prze- ciwleglych stronach obudowy (5), przy czym obudowa (5) jest polaczona obrotowo z pomiarowym przetwornikiem cisnienio- wym (2) wokól swojej wzdluznej osi (L), przebiegajacej w kierunku kolejno umiesz- czonych elementów. F IG . 1 PL PL PL PL

Description

Pomiarowe urządzenie wskazujące, ma pomiarowy przetwornik ciśnieniowy, przynalezne pierwsze gniazdo wtykowe i dołączone do niego gniazdo przewodowe oraz obudowę mieszczącą wyświetlacz i jest stosowane do mierzenia ciśnienia medium.

Znane są pomiarowe urządzenia wskazujące, które na przykład są wykonane w ten sposób, ze dla ich eksploatacji nie jest potrzebna energia pomocnicza. Urządzenia te mają zwykle dołączony przetwarzający wskaźnik cyfrowy EV-97 Firmy Keller AG, na przykład wskaźnikLCD, którego obudowa jest dołączona z boku elementu pośredniego łączącego ciśnieniowy przetwornik pomiarowy z gniazdem wtykowym, na którym jest osadzone śrubowo gniazdo przewodowe Wykonanie to wymaga stosunkowo duzo miejsca, a w określonych warunkach zabudowy jest trudno czytelne.

Z publikacji Douglas M. Considine pt. „Process Instruments and Control Handbock”, 1985, MacGraw-Hill Book Company, New York, XP 002123753, S. 3.32 do 3.36 (Dl), fig. 1 jest znany podobny przetwornik różnicowy do pomiaru ciśnienia, do którego poprzez element

188 326 łączący dołączone jest urządzenie wskazujące z umieszczonym w obudowie wyświetlaczem. Od urządzenia wskazującego odchodzą dwa boczne przyłącza. Tego rodzaju układy pomiarowe posiadają niedogodność polegającą na tym, ze w wyniku bocznie odstającego urządzenia wskazującego, jest stosunkowo duze zapotrzebowanie miejsca a w określonych warunkach zabudowy wskazania mogą być źle odczytywane.

Z opisu DE 295 11 976 znany jest układ porównawczy do pomiaru ciśnienia mający obudowę w której jest umieszczona część wtykowa i czujnik ciśnienia. Obudowa jest od strony mierzonego ciśnienia połączona szczelnie z przyłączem ciśnieniowym połączonym z czujnikiem ciśnieniowym. We wnętrzu obudowy jest umieszczona elektronika przetwarzająca elektryczne sygnały czujnika ciśnieniowego. Na przeciwległej stronie w stosunku do czujnika ciśnieniowego znajdują się przyłącza elektryczne elementu wtykowego. Niedogodność tego układu pomiarowego polega na tym, ze nie posiada on optycznego wskaźnika pomiaru, tak ze do sprawdzenia ciśnienia potrzebne są zawsze dodatkowe przyrządy, które muszą być dołączone oddzielnie do wzorcowego układu ciśnieniowego.

Z artykułu Berge, Gerhard pt. „Druckmesstechnik - Neue Móglichkeiten durch die Kombination innovativer Techniken”, czasopismo „Messen, Prufen, Automatiesieren”, 1989, nr 5, strony 218 do 222, XP 000052154 jest znany ciśnieniomierz, posiadający czujnik, wzmacniacz pomiaru i dołączony przetwarzający przyrząd obliczeniowy. Wszystkie trzy moduły są zawarte w jednej obudowie. Przy tym obudowa razem z poszczególnymi modułami może być obracana względem przyłącza ciśnieniowego, tak ze wskazanie może być ustawione w pozycji, dogodnej dla odczytu. W tym wykonaniu cały przyrząd pomiarowy i wskazujący jest jednak zespolony w jednej obudowie, a przyłącze ciśnieniowe jest umieszczone obrotowo w stosunku do wzmacniacza i przyrządów przetwarzających. Taki układ przyrządu wymaga wykonania stosunkowo kosztownego przyłącza ciśnieniowego.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie pomiarowego urządzenia wskazującego w rodzaju opisanym na wstępie, które jest zwarte, łatwe w wykonaniu i dobrze czytelne.

Cel ten został osiągnięty dzięki rozwiązaniu konstrukcyjnemu pomiarowego urządzenia wskazującego według niniejszego wynalazku, którego istota polega na tym, że pomiarowy przetwornik ciśnieniowy i gniazdo wtykowe są połączone w kształcie sandwicza z gniazdem przewodowym po obydwu przeciwległych stronach obudowy, przy czym obudowa ta jest połączona obrotowo z pomiarowym przetwornikiem ciśnieniowym wokół swojej wzdłuznej osi, przebiegającej w kierunku kolejno umieszczonych elementów.

Obudowa, pomiarowy przetwornik ciśnieniowy i gniazdo wtykowe z gniazdem przewodowym są ze sobą połączone rozłącznie elektrycznie i mechanicznie na przykład za pomocą połączeń wtykowych i/lub śrubowych, tak ze pomiarowe urządzenie wskazujące według wynalazku może być w najprostszy sposób zabudowane później w istniejących instalacjach. Jak juz wspomniano wyżej, obudowa jest umieszczona obrotowo wokół swojej wzdłuznej osi względem pomiarowego przetwornika ciśnieniowego, a w danym przypadku razem z gniazdem wtykowym i z gniazdem przewodowym, dzięki czemu wskazanie pomiaru jest zawsze czytelne i umieszczone z przodu niezaleznie od dowolnej pozycji ustawienia pomiarowego przetwornika ciśnieniowego.

Korzystne jest także, gdy obudowa jest połączona obrotowo dokoła swej osi wzdłuznej z gniazdem przewodowym.

W celu umożliwienia łatwego montażu obudowa jest nasadzona śrubowo za pomocą śruby centralnej na pierwsze gniazdo wtykowe.

Obudowa może być, w wyniku obrotowego osadzenia gniazda wtykowego, również umieszczona obrotowo w swej osi na pomiarowym przetworniku ciśnieniowym za pośrednictwem pierścieniowego uchwytu.

W obudowie może być także umieszczona elektronika, przynalezna do wyświetlacza.

Dalsza zaleta wynalazku polega na tym, ze wyświetlacz może być umieszczony równolegle albo poprzecznie względem wzdłuznej osi obudowy, ponieważ wtedy w bardzo prosty sposób można zabudować wskaźnik w różnych położeniach.

W różnych postaciach wykonania wynalazku wyświetlacz może stanowić wskaźnik LCD-, LED- albo wskaźnik analogowy.

188 326

Korzystnie stosowana jest odejmowana osłona przednia wzgl. pokrywa na obudowie, dzięki czemu może być w prosty sposób wykonane kalibrowanie urządzenia wskazującego, na przykład za pomocą nastawienie punktu zerowego i zakresu pomiaru poprzez przyciski, znajdujące się na płytce elektroniki.

W obudowie pomiarowego urządzenia wskazującego mogą również znajdować się zamykane otwory, poprzez które w prosty sposób może być wykonane kalibrowanie urządzenia, na przykład przez nastawienie punktu zerowego i zakresu pomiaru.

W korzystnym wykonaniu wynalazku, średnica wykonanej na przykład z tworzywa sztucznego obudowy, mającej kształt kostki, jest większa od średnicy pomiarowego przetwornika ciśnieniowego nie więcej niz 20%, korzystnie nie więcej niz 10%, tak że uzyskana zostaje duza zwartość konstrukcji. Wymiary obudowy nie powinny przekraczać 42 x 42 x 48 mm.

Postacie wykonania wynalazku zostały dokładniej opisane na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pomiarowe urządzenie wskazujące według wynalazku w widoku z przodu zgodnie z jedną z odmian wykonania tego wynalazku, fig. 2 - widok urządzenia z przodu jak na fig. 1 według innej odmiany wykonania wynalazku, fig. 3 - widok jak na fig. 1, jednak bez pomiarowego przetwornika ciśnieniowego i gniazda wtykowego dla przewodów, oraz fig. 4 - pomiarowe urządzenie wskazujące według fig. 1 w widoku z boku.

Jak pokazano na fig. 1, pomiarowe urządzenie wskazujące 1 posiada pomiarowy przetwornik ciśnieniowy 2 z cylindryczną tuleją. W pomiarowych przetwornikach ciśnieniowych tego rodzaju pomiar ciśnienia następuje na przykład za pośrednictwem umieszczonej wewnątrz membrany, przy czym właściwe przetworzenie pomiaru odbywa się poprzez piezooporowy element czujnikowy dołączony do cienkowarstwowego układu. Wynalazek nie jest jednak ograniczony tylko do stosowania tego rodzaju przetwornika ciśnienia. Pomiarowy przetwornik ciśnieniowy 2 jest z jednej strony 5 umieszczony obrotowo i rozłącznie za pomocą pierścienia uchwytowego 4, wykonanego jako nakrętki z tworzywa sztucznego. Pomiarowy przetwornik ciśnieniowy 2 posiada, po przeciwnej stronie w stosunku do obudowy 5, zamocowywane śrubą robocze przyłącze 8, za pomocą którego przetwornik 2 może być połączony z przewodem w którym mierzy się panujące ciśnienie.

Po stronie obudowy 5, przeciwległej do pomiarowego przetwornika ciśnieniowego 2, umieszczone jest gniazdo wtykowe 3 z gniazdem przewodowym 7. Obudowa 5 jest tym samym umieszczona pomiędzy ciśnieniowym przetwornikiem pomiarowym 2 i gniazdem wtykowym 3. Za pomocą rozłącznych połączeń wtykowych i/lub śrubowych utworzone zostaje kazdorazowo elektryczne i mechaniczne połączenie między obudową 5 i ciśnieniowym przetwornikiem pomiarowym 2 wzgl. gniazdem wtykowym 3 z gniazdem przewodowym 7. Tak więc na przykład gniazdo wtykowe 3 jest przyspawane do obudowy 5, która jest na przykład wykonana z tworzywa sztucznego i ma kształt kostki.

Na przedniej stronie obudowy 5, za pomocą śrub 10, jest zamocowana przednia osłona względnie pokrywa 9. Pośrodku przedniej pokrywy 9 umieszczone jest przezroczyste okno, za którym znajduje się wyświetlacz 6, posiadający na przykład 4-miejscowy wskaźnik diodowy. Przynależna elektronika w postaci płytki jest umieszczona również w obudowie 5. Pośrodku górnej strony obudowy 5 jest przyspawane za pomocą ultradźwięków gniazdo wtykowe 3 lub płytka, na której zamontowane jest za pomocą centralnej śruby gniazdo przewodowe 7, korzystnie mające kształt wtyku kostkowego.

Dno obudowy 5 może być wykonane w ten sposób, ze posiada ono pierścieniową nasadkę 11 stanowiącą wewnętrzną część gniazda przewodowego 7, które jest sklejone z zebrami usztywniającymi obudowy 5. W wyniku zwartej konstrukcji gniazda wtykowego 3, jak również umieszczonej u dołu pierścieniowej nasadki 11 z wewnętrzną częścią gniazda przewodowego 7, cała obudowa 5 tworzy pewien rodzaj złączki przyrządu według DIN 43650, która może być przykręcona do pomiarowego przetwornika ciśnieniowego 2, a ponadto posiada dodatkowo zintegrowany wyświetlacz 6 i nastawiany zestyk graniczny. Obrotowe ułożyskowanie gniazda wtykowego 3 lub pierścienia uchwytowego 4 na pomiarowym przetworniku ciśnieniowym 2 umożliwia obracanie obudowy 5 wokół swojej osi wzdłuznej L i tym samym także wokół osi wzdłuznych pomiarowego przetwornika ciśnieniowego 2, gniaz188 326 da wtykowego 3 i gniazda przewodowego 7. Tak więc jest możliwe obracanie wyświetlacza 6 do dowolnej pozycji odczytowej.

Opisane połączenia są osłonięte przed rozbryzgami wody, tak że zostają osiągnięte wszystkie konieczne stopnie ochrony. Montaż opisanej postaci wykonania na pomiarowym przetworniku ciśnieniowym 2 może być przeprowadzony bez otwierania obudowy 5.

Według innej odmiany wykonania wynalazku w dnie obudowy 5 są umieszczone szczelinowe otwory do wprowadzenia kołków drugiego wtyku pomiarowego przetwornika ciśnieniowego 2 oraz otwór dla centralnej śruby. Obudowa 5 jest w tym przypadku połączona śrubowo z gniazdem wtykowym pomiarowego przetwornika ciśnieniowego 2, przy czym zaciski przyłączeniowe zostają osadzone na kołkach. Dolna część obudowy ma w tej odmianie wykonania gniazdo przewodowe połączenia z gniazdem wtykowym.

Obudowa 5 jest wykonana korzystnie jako formowana wtryskowe z tworzywa sztucznego, na którą nakłada się uszczelkę zapobiegającą przedostawaniu się wody i 10 przednią osłonę lub pokrywę 9 przykręca czterema śrubami. Przy nastawianiu zakresu pomiaru i kontaktu granicznego, należy odkręcić osłonę przednią lub pokrywę 9 i za pomocą przycisków na znajdującej się pod spodem płytki elektronicznej nastawić punkty zerowy i końcowy jak również opóźnienie wskazań. Następnie w przy nastawiania zestyku granicznego możliwe jest ustalenie punktu połączenia, kierunku łączenia i opóźnienia połączenia.

W wyniku obrotowego ułożyskowania gniazda wtykowego, obudowa 5 może się obracać osiowo na pomiarowym przetworniku ciśnieniowym 2 poprzez pierścień uchwytowy 4, tak ze obrotowe ukierunkowanie wskazań może być zrealizowane w prosty sposób.

Fig. 2 pokazuje urządzenie według wynalazku, w którym w odróżnieniu od przedstawionego na fig. 1 wyświetlacz jest umieszczony równolegle do wzdłużnej osi L. Tym samym istnieje możliwość różnego rodzaju zabudowy pomiarowego urządzenia wskazującego 1 bez wystąpienia niedogodności przy odczycie.

Pomiarowe urządzenie wskazujące według wynalazku w wyniku zastosowania nie wymagającego energii wyświetlacza jest eksploatowane bez potrzeby dodatkowego zasilania. W zasadzie jako wyświetlacz 6 stosowane są elementy wskazujące LCD, LED lub tez elementy analogowe.

Claims (11)

1. Pomiarowe urządzenie wskazujące posiadające pomiarowy przetwornik ciśnieniowy, przynależne pierwsze gniazdo wtykowe i dołączone do niego gniazdo przewodowe jak również obudowę z umieszczonym w niej wyświetlaczem, znamienne tym, ze pomiarowy przetwornik ciśnieniowy (2) i gniazdo wtykowe (3) są połączone w kształcie sandwicza z gniazdem przewodowym (7) po obydwu przeciwległych stronach obudowy (5), przy czym obudowa (5) jest połączona obrotowo z pomiarowym przetwornikiem ciśnieniowym (2) wokół swojej wzdłużnej osi (L), przebiegającej w kierunku kolejno umieszczonych elementów.

2. Pomiarowe urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa (5) jest połączona z gniazdem przewodowym (7).

3. Pomiarowe urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że obudowa (5) jest osadzona śrubowo za pomocą śruby centralnej na gnieździe wtykowym (3) pomiarowego przetwornika ciśnieniowego (2).

4. Pomiarowe urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że, obudowa (5) jest umieszczona obrotowo, osiowo na pomiarowym przetworniku ciśnieniowym (2) poprzez gniazdo wtykowe (3) osadzone w pierścieniowym uchwycie (4).

5. Pomiarowe urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, ze w obudowie (5) umieszczona jest przynależna elektronika dla wyświetlacza (6).

6. Pomiarowe urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, ze wyświetlacz (6) jest umieszczony równolegle albo poprzecznie względem wzdłuznej osi obudowy (5).

7. Pomiarowe urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, ze wyświetlacz (6) stanowi wskaźnik LCD, LED albo wskaźnik analogowy.

8. Pomiarowe urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ze obudowa (5) posiada odejmowaną osłonę przednią i/lub pokrywę (9) i ma płytkę elektroniczną z przyciskami sterującymi kalibrowania wskaźnika i ustalania kontaktu granicznego.

9. Pomiarowe urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, ze w ściance obudowy (5) są umieszczone zamykane otwory dla kalibrowania wskaźnika.

10. Pomiarowe urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, ze średnica obudowy (5) jest większa od średnicy pomiarowego przetwornika ciśnieniowego (2) nie więcej niz 20%, korzystnie nie więcej niz 10%.

11. Pomiarowe urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymiary wykonanej z tworzywa sztucznego obudowy (5) nie przekraczają 42 x 42 x 48 mm.