DE1193271B

DE1193271B - Differential pressure measuring device

Info

Publication number: DE1193271B
Application number: DEA33384A
Authority: DE
Inventors: Richard Schulz
Original assignee: Continental Elektronidustrie AG
Current assignee: Continental Elektronidustrie AG
Priority date: 1959-11-28
Filing date: 1959-11-28
Publication date: 1965-05-20

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

193 271 Int. CL:193 271 Int. CL:

GOIlGOIl

Deutsche Kl.: 42 k-12/01German class: 42 k-12/01

Nummer: 1193 271Number: 1193 271

Aktenzeichen: A 33384IX b/42 kFile number: A 33384IX b / 42 k

Anmeldetag: 28. November 1959Filing date: November 28, 1959

Auslegetag: 20. Mai 1965Open date: May 20, 1965

Die Erfindung betrifft ein Differenzdruckmeßgerät mit einem einzigen Dreckmeßelement (Membran), an das ein schwenkbarer Hebel angelenkt ist, der zur Übertragung des Meßhubs aus der einen der beiden Druckkammern nach außen durch einen auf Biegung beanspruchten Wellrohr-Dichtkörper hindurchgefühlt ist.The invention relates to a differential pressure measuring device with a single dirt measuring element (membrane) a pivotable lever is articulated to transmit the measuring stroke from one of the two Pressure chambers felt to the outside through a corrugated pipe sealing body subjected to bending is.

Es sind Differenzdruekmeßgeräte mit einer Membran und einem schwenkbar gelagerten Hebel bekannt, der über ein Hebelgelenk mit der Membran verbunden und durch ein auf Biegung beanspruchtes Wellrohr in den Außenraum geführt ist. Diese Anordnung ist jedoch für die Messung kleiner Differenzdrücke ungeeignet, da der Meßhebel nicht reibungsfrei gelagert ist.There are known differential pressure measuring devices with a membrane and a pivoted lever, which is connected to the diaphragm via a lever joint and subjected to bending stress Corrugated pipe is guided into the outside space. However, this arrangement is for measuring small differential pressures unsuitable because the measuring lever is not supported without friction.

Es sind auch bereits Differenzdruckmesser mit zwei Membranen bekannt, bei denen der Meßhebel reibungsfrei mittels einer Blattfeder beweglich gelagert ist. Audi derartige Geräte erlauben jedoch nicht, minimale Druckdifferenzen bei hohem statischem Druck zu messen, da bei solchen Anordnungen das Membranmaterial wegen der an ihm auftretenden hohen Druckdifferenz relativ steif ausgebildet werden muß. Bei allen bekannten Differenzdruckmessern der oben angegebenen Art machen sich außerdem Hystereseerscheinungen störend bemerkbar. Diese Erscheinungen, die sich über den ganzen Meßbereich erstrecken können, bewirken eine nicht reproduzierbare Anzeige der einzelnen Meßwerte. Es wurde gefunden, daß sich die erwähnten Schwierigkeiten in konstruktiv einfacher Weise weitgehend beheben lassen, indem die durch elastische Mittel gelagerten Hebelsysteme zur Übertragung der Bewegungen des Druckmeßorgans ständig auf Zug beansprucht werden, so daß Hystereseerscheinungen, die sich auf Grund der Lagerung der Hebelsysteme ergeben, weitgehend verhindert werden.There are also already known differential pressure meters with two membranes in which the measuring lever is frictionless is movably mounted by means of a leaf spring. Audi does not, however, allow such devices to measure minimal pressure differences at high static pressure, because with such arrangements the Membrane material can be made relatively stiff because of the high pressure difference occurring on it got to. In all known differential pressure gauges of the type specified above, they also make Disturbing hysteresis phenomena noticeable. These phenomena, which extend over the whole measuring range can extend, cause a non-reproducible display of the individual measured values. It was found that the difficulties mentioned are largely remedied in a structurally simple manner let by the lever systems supported by elastic means for the transmission of the movements of the Druckmeßorganans are constantly stressed on train, so that hysteresis phenomena that arise Due to the storage of the lever systems can be largely prevented.

Erfindungsgemäß wird daher ein Differenzdruckmanometer der oben angegebenen Art vorgeschlagen, das sich dadurch kennzeichnet, daß der Übertragungshebel an der dem Wellrohr-Dichtkörper gegenüberliegenden Seite in der Druckkammer in bekannter Weise mittels einer Blattfeder gelagert ist.According to the invention, a differential pressure manometer of the type specified above is therefore proposed, which is characterized in that the transmission lever on the corrugated pipe sealing body opposite side stored in the pressure chamber in a known manner by means of a leaf spring is.

Die Vermeidung der Hysterese macht die genaue Messung sehr geringer Druckdifferenzen möglich. Da das Gerät für hohe Empfindlichkeiten mit einer entsprechend empfindlichen, also dünnen Membran und feingliedrigen Übertragungsorganen ausgebildet werden muß, wird das Gerät zweckmäßig mit einer zweiseitig wirkenden Überdrucksicherung ausgerüstet. Auf diese Weise kann mit Sicherheit vermieden wer-Differenzdruckmeßgerät The avoidance of the hysteresis enables the precise measurement of very small pressure differences. As the device for high sensitivities with a correspondingly sensitive, i.e. thin membrane and delicate transmission organs must be formed, the device is expedient with a double-acting overpressure safety device. In this way, you can safely avoid who-differential pressure meter

Anmelder:Applicant:

Continental Elektroindustrie Aktiengesellschaft,Continental Elektroindustrie Aktiengesellschaft,

Askania-Werke,Askania works,

Berlin-Mariendorf, Großbeerenstr. 2-10Berlin-Mariendorf, Großbeerenstr. 2-10

Als Erfinder benannt:
Richard Schulz, BerlinNamed as inventor:
Richard Schulz, Berlin

den, daß durch Überlastung der empfindlichen Teile erneut Hystereseerscheinungen auftreten.the fact that hysteresis phenomena occur again due to overloading of the sensitive parts.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel eines Differenzdruckmanometers nach der Erfindung zur Erläuterung dargestellt.In the figure, an embodiment of a differential pressure manometer according to the invention is for Explanation shown.

Es besteht im wesentlichen aus einer Metallfedermembran 1, die einen Druckraum 2 in zwei Teile teilt. Die als Maß des wirksamen Druckes bzw. Differenzdruckes dienende Durchbiegung der Membran 1 wird nach außen mittels eines Hebelsystems übertragen, das aus einem einseitig gelenkig eingespannten Übertragungshebel 3 besteht, der mit der Federmembran über eine Stoßstange 4 verbunden ist. Der Hebel 3 ist an einer Blattfeder 5 im Innern des Druckraumes 2 gelagert, die auf Biegung beansprucht wird und deren Federlängsachse in Richtung des Hebels 3 ausgerichtet ist. Die Wandungen 6 der Druckkammer 2 weisen eine Ausnehmung 7 auf, durch die der Hebel 3 geführt ist. Als druckdichte Durchführung von der hier unter einem Meßdruck stehenden Kammer 2 nach außen dient das auf Biegung beanspruchte Wellrohr 8, das mit seinem einen Ende mit dem Hebel 3 und mit dem anderen Ende mit dem Gehäuse 6 druckdicht verbunden ist. Die Bewegung des aus dem Wellrohr herausragenden Übertragungshebels wird über ein Übersetzungsgestänge auf einen Zeiger übertragen oder aber beispielsweise auch zur Betätigung eines elektrischen Abgriffs od. dgl. benutzt. Die Nullstellung des Zeigers bzw. des Hebels 3 wird durch eine Stellschraube (nicht dargestellt) od. dgl. eingestellt. Dem Druckraum 2 werden über Zuleitungen 9,10 die jeweils zur Messung gelangenden Drücke zugeführt.It consists essentially of a metal spring membrane 1 which divides a pressure chamber 2 into two parts. The deflection of the membrane 1, which serves as a measure of the effective pressure or differential pressure, is transmitted to the outside by means of a lever system consisting of a transmission lever 3 which is clamped on one side and which is connected to the spring membrane via a bumper 4. The lever 3 is mounted on a leaf spring 5 in the interior of the pressure chamber 2, which is subjected to bending loads and whose longitudinal spring axis is oriented in the direction of the lever 3. The walls 6 of the pressure chamber 2 have a recess 7 through which the lever 3 is guided. The corrugated tube 8, which is subjected to bending stresses and which is pressure-tightly connected at one end to the lever 3 and at the other end to the housing 6, serves as a pressure-tight passage from the chamber 2, here under a measuring pressure, to the outside. The movement of the transmission lever protruding from the corrugated tube is transmitted to a pointer via a transmission linkage or, for example, also used to actuate an electrical tap or the like. The zero position of the pointer or the lever 3 is set by an adjusting screw (not shown) or the like. The pressures to be measured are fed to the pressure chamber 2 via feed lines 9, 10.

Mit der beschriebenen Anordnung lassen sich auch bei hohen statischen Drücken sehr kleine Differenzdrücke mit großer Genauigkeit messen. Die HöheWith the arrangement described, very small differential pressures can be achieved even at high static pressures measure with great accuracy. The height

509 570/188509 570/188

des zulässigen statischen Druckes hängt lediglich von der Bemessung und Gestaltung der einzelnen Bauteile ab. Die zur Lagerung des einarmigen Hebels 3 dienende Blattfeder steht unter einer ständigen Zugwirkung, die durch das Wellrohr 8 erzeugt und unter den Hebel 3 auf die Blattfeder übertragen wird.the permissible static pressure only depends on the dimensioning and design of the individual components away. The leaf spring used to support the one-armed lever 3 is under constant tensile action, which is generated by the corrugated tube 8 and transferred to the leaf spring under the lever 3.

Um die Meßmembran 1 vor Beschädigung bei einseitigem Überdruck zu schützen, ist in Ausgestaltung der Erfindung eine Überdrucksicherung 11 vorgesehen, die im Bedarfsfall einen Beipaß 12 öffnet und einen Druckausgleich in beiden Druckkammern herbeiführt.In order to protect the measuring membrane 1 from damage in the event of overpressure on one side, is in development According to the invention, an overpressure safety device 11 is provided, which opens a bypass 12 if necessary and brings about a pressure equalization in both pressure chambers.

Wie aus der Figur zu entnehmen ist, besteht die Überdrucksicherung 11 aus einem Gehäuse 13, in dem zwei federbelastete Ventile 14 und 15 angeordnet sind. Übersteigt z. B. der an der Federmembran wirksame Differenzdruck den Endwert des Anzeigedruckes, so wird das untere Ventil 15 geöffnet und ein Druckausgleich in den beiden Membrankammern herbeigeführt. Die Vorspannung der Ventilfedern 16 und 17 wird jeweils dem Differenzdruckendwert entsprechend eingestellt. Das obere Ventil 14 bleibt geschlossen. Übersteigt dagegen der Druck in der Minusleitung 9 den Plusdruck, so öffnet sich sofort das obere Ventil 14 und gibt die Verbindung zur Plusseite frei. Die Federvorspannung ist derart gering, daß das Ventil bereits bei kleinsten Drücken anspricht. As can be seen from the figure, the overpressure safety device 11 consists of a housing 13, in the two spring-loaded valves 14 and 15 are arranged. Exceeds z. B. the one on the spring membrane effective differential pressure the final value of the display pressure, the lower valve 15 is opened and a pressure equalization is brought about in the two membrane chambers. The preload of the valve springs 16 and 17 is set according to the differential pressure end value. The upper valve 14 remains closed. If, on the other hand, the pressure in the negative line 9 exceeds the positive pressure, it opens immediately the upper valve 14 and releases the connection to the plus side. The spring preload is so low that the valve responds to the smallest pressures.

Bei Geräten, bei denen der Nullpunkt nicht am Ende, sondern in der Mitte einer Skala od. dgl. liegt, haben beide Ventilfedern gleiche Vorspannungen. Im übrigen können als Druckmeßmittel auch FaltenFor devices where the zero point is not at the end but in the middle of a scale or the like, both valve springs have the same pretension. In addition, folds can also be used as pressure measuring means

bälge oder andere gebräuchliche Mittel Anwendung finden.bellows or other common means are used.

Claims

Patent claims:

1. Differential pressure measuring device with a single pressure measuring element (membrane) to which a pivotable lever is articulated to transmit the measuring stroke from one of the two Pressure chambers passed to the outside through a corrugated pipe sealing body which is subjected to bending is, characterized in that the transmission lever (3) on the dem Corrugated pipe sealing body (8) opposite side in the pressure chamber (2) in a known manner is mounted by means of a leaf spring (5).

2. Differential pressure measuring device according to claim 1, characterized in that the two in the Pressure lines (9, 10) opening into the pressure chamber (2) by a double-acting overpressure safety device (11) are connected to one another via a bypass (12).

3. Differential pressure measuring device according to claim 2, characterized in that the pressure chamber (2) with the pressure measuring element (1) and the overpressure protection (11) in a common housing are arranged.

Considered publications:
German Patent Nos. 234 871, 318 550;
U.S. Patent No. 2,078,277;
Archive for technical measurement (ATM), J1233-9, May 1959, p. 103.

1 sheet of drawings