DE1246262B

DE1246262B - Compensating differential pressure measuring device for determining the flow of flowing media

Info

Publication number: DE1246262B
Application number: DE1960S0068211
Authority: DE
Inventors: Udo Damer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1960-04-25
Filing date: 1960-04-25
Publication date: 1967-08-03

Description

Kompensierende Differenzdruckmeßeinrichtung zur Bestimmung des Durchflusses strömender Medien Die Erfindung betrifft eine kompensierende Differenzdruckmeßeinrichtung zur Bestimmung des Durchflusses strömender Medien.Compensating differential pressure measuring device for determining the flow flowing media The invention relates to a compensating differential pressure measuring device for determining the flow of flowing media.

Bei den bekannten nach der Kompensationsmethode arbeitenden Druckmeßumformern wird mit Hilfe eines Druckkraftwandlers, z. B. eines Kolbens, einer Membran oder einer Tauchglocke der zu messende Druck oder Differenzdruck in eine der Fläche des Wandlers proportionale Kraft umgeformt und diese Kraft gemessen. Bei elektrischen Meßumformern, die nach dem Kraftvergleich arbeiten, wirkt der Druckkraftwandler auf das System einer Waage und die auslenkende Kraft der Waage wird gegen die Kraft eines elektromagnetischen Kompensationssystems ausgewogen. Das Gleichgewicht der Waage wird von einer meist induktiv-elektrisch wirkenden Abtasteinrichtung überwacht und der Verstärker der Abtasteinrichtung speist das elektromagnetische Kompensationssystem. Bei genügend großer Verstärkung wird hierdurch die Waage abgeglichen und der Ausgangs strom des Verstärkers ist gleichzeitig ein Maß für den- auf den Druckkraftwandler wirkenden Druck- oder Differenzdruck. Die Genauigkeit, mit der der Druck oder Differenzdruck über den Druckkraftwandler, das Waagensystem und den Stromkraftwandler in einen proportionalen Strom umgeformt wird, hängt im wesentlichen von den Üb ertragungsfaktoren der drei Wandler ab. Fehlermöglichkeiten ergeben sich z. B. beim Druckkraftwandler bei einer klderung der effektiven Membranfläche infolge von Anderungen der Materialeigenschaften, bei der Waage durch die Lagerreibung. In the known pressure transducers working according to the compensation method is with the help of a pressure transducer, z. B. a piston, a membrane or a diving bell the pressure to be measured or differential pressure in one of the area of the Converter's proportional force is converted and this force is measured. With electrical The compressive force transducer acts on transducers that work according to the force comparison on the system of a balance and the deflecting force of the balance is against the force balanced by an electromagnetic compensation system. The balance of The scales are monitored by a mostly inductive-electrical scanning device and the amplifier of the scanning device feeds the electromagnetic compensation system. If the gain is high enough, this will balance the balance and the output The current of the booster is also a measure for the pressure transducer acting pressure or differential pressure. The accuracy with which the pressure or differential pressure Via the compression force converter, the balance system and the current force converter into one proportional current is converted, depends essentially on the transfer factors of the three converters. Possible errors arise z. B. the compressive force converter in the event of a change in the effective membrane area due to changes in the material properties, in the case of the balance due to bearing friction.

Mit der nachfolgend vorgeschlagenen neuen Vorrichtung gelingt es nun, den Kompensationsstrom ohne eine mechanische Waage direkt in eine Kompensationskraft bzw. einen Druck umzuformen, der den auf den Druckkraftwandler wirkenden Differenz druck kompensiert, so daß die Fehlerquellen infolge der Reihenschaltung der vielen Wandler wesentlich verringert werden. Dies wird durch eine kompensierende Differenzdruckmeßeinrichtung erreicht, die gemäß der Erfindung durch die Kombination folgeslder Merkmale gekennzeichnet ist: ein bekanntes flüssigkeitgefülltes, differenzdruckbeaufschlagtes U-Rohr, das bekannterweise einen Abschnitt leitender Flüssigkeit aufweist; eine bekannte aus elektrischem oder lichtelektrischem Fühler mit nachgeschaltetem Verstärker bestehende Abtasteinrichtung, deren Ausgangssignal der Pegeldifferenz im U-Rohr proportional ist; eine nach dem bekannten Prinzip einer elektromagnetischen Pumpe aufgebaute Anordnung, bestehend aus einem Elektromagneten, zwei Elektroden und dem mit der leitenden Flüssigkeit gefüllten Abschnitt des U-Rohres; eine Serienschaltung von Ausgang des Verstärkers, Elektroden, Erregerwicklung des Elektromagneten und einem meßwertverarbeitenden Glied. It is possible with the new device proposed below well, the compensation current without a mechanical balance directly into a compensation force or to convert a pressure that is the difference acting on the pressure transducer pressure compensated, so that the sources of error as a result of the series connection of the many Converters are significantly reduced. This is done by a compensating differential pressure measuring device achieved, which are characterized according to the invention by the combination of the following features is: a well-known liquid-filled U-tube subjected to differential pressure, the is known to have a portion of conductive liquid; a well-known from electrical or photoelectric sensor with a downstream amplifier Scanning device, the output signal of which is proportional to the level difference in the U-tube is; one based on the known principle of an electromagnetic pump Arrangement consisting of an electromagnet, two electrodes and the one with the conductive liquid-filled section of the U-tube; a series connection of Output of the amplifier, electrodes, excitation winding of the electromagnet and a data processing member.

Für die mit den Merkmalen der Unteransprüche angegebenen Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes wird nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch Schutz begehrt. For the further developments specified with the features of the subclaims Protection of the subject of the invention is only sought in connection with the main claim.

Die Meßgröße Differenzdruck verursacht dabei eine Änderung des Flüssigkeitspegels der leitenden Flüssigkeit im Luftspalt eines Magneten oder eine Pegeländerung einer mit der leitenden Flüssigkeit kommunizierenden Flüssigkeit. Mittels einer elektrisch oder lichtelektrisch wirkenden Abtasteinrichtung mit nachgeschaltetem Verstärker wird diese Pegeländerung in einen elektrischen Strom umgewandelt und der Strom durch die leitende Flüssigkeit geschickt. Die infolgedessen auf die leitende Flüssigkeit wirkende elektrodynamische Kraft führt zu einer Verschiebung des Flüssigkeitsvolumens innerhalb des Magnetluftspaltes und bei ausreichender Verstärkung des der Abtasteinrichtung nachgeschalteten Verstärl:ers wird der Flüssigkeitspegel an der Abtastemrichtung in die Ausgangslage zurückgeführt. The measured variable differential pressure causes a change in the liquid level the conductive liquid in the air gap of a magnet or a change in level of a liquid communicating with the conductive liquid. By means of an electric or photoelectric scanning device with a downstream amplifier this change in level is converted into an electrical current and the current passes through the conductive liquid sent. The result is on the conductive fluid Acting electrodynamic force leads to a displacement of the liquid volume within the magnetic air gap and with sufficient amplification of the scanning device downstream amplifier: the liquid level at the scanning device returned to the original position.

Verwendet man, wie dies an sich bekannt ist, für die oberhalb der elektrisch leitenden Flüssigkeit befindliche Flüssigkeit eine leichtere und sieht Querschnittserweiterungen im Bereich der Grenzfläche zwischen diesen beiden Flüssigkeiten vor, so erzielt man eine von dem Verhältnis der spezifischen Gewichte dieser Flüssigkeiten und dem Querschnittsverhältnis abhängige Steigerung der Empfindlichkeit. If one uses, as is known per se, for the above the electrically conductive liquid is a lighter and looks Cross-sectional enlargements in the area of the interface between these two liquids before, one obtains one of the ratio of the specific weights of these liquids and the aspect ratio dependent increase in sensitivity.

Die Ausnützung der Wirkung eines eine leitende Flüssigkeit durchfließenden elektrischen Stromes unter dem Einfluß eines Magnetfeldes ist an sich bei Pumpen bekannt, wenn man aus bestimmten Gründen Kolbenpumpen oder andere rotierende Pumpen nicht verwenden kann. Während es bei Pumpen aber darum geht, Flüssigkeit von einem an einen anderen Ort zu bringen, betrifft die Erfindung die Anwendung dieses physikalischen Prinzips speziell bei einem an sich bekannten Kompensationsmeßverfahren in der Weise, daß durch die Wechselwirkung zwischen dem Strom in der leitenden Flüssigkeit und dem Magnetfeld die durch die Meßgröße von ihrem Ort fortbewegte Flüssigkeit (Pegeländerung) wieder in ihre ursprüngliche Lage gebracht und der hierzu erforderliche Strom gemessen wird. Durch die Erfindung wird erreicht, daß die oben beschriebenen Fehlermöglichkeiten bekannter Meßeinrichtungen vermieden sind. The use of the effect of a conductive liquid flowing through it electric current under the influence of a magnetic field is inherent in pumps known to use piston pumps or other rotating pumps for certain reasons can not use. While it is with pumps though all about fluid Bringing from one to another place, the invention relates to the application this physical principle especially in a compensation measurement method known per se in such a way that by the interaction between the current in the conductive liquid and the magnetic field, the liquid moved away from its place by the measured variable (Level change) brought back to their original position and the required Current is measured. The invention achieves that the above-described Possible errors in known measuring devices are avoided.

Würde die Induktion im Luftspalt des Magneten von einem Dauermagneten erzeugt werden, so wäre der elektrodynamisch erzeugte Druck proportional dem Strom durch die leitende Flüssigkeit. Wird dagegen ein Elektromagnet verwendet, dessen Erregerwicklung von dem gleichen Strom durchflossen wird, der durch die leitende Flüssigkeit strömt, so ist der elektrodynamisch erzeugte Druck proportional dem Quadrat des Stromes. Es wird somit ein radizierender Meßumformer erhalten, mit dem Durchilußmessungen nach dem Differenzdruckmeßverfahren ausgefiihrt werden können und bei dem die Anzeige proportional der durchfließenden Strömung ist. The induction in the air gap of the magnet would be from a permanent magnet are generated, the electrodynamically generated pressure would be proportional to the current through the conductive liquid. If, on the other hand, an electromagnet is used, its Excitation winding is traversed by the same current that flows through the conductive If liquid flows, the electrodynamically generated pressure is proportional to the Square of the stream. It is thus obtained a square root measuring transducer with which Flow measurements can be carried out according to the differential pressure measurement method and where the display is proportional to the current flowing through it.

Zur Erläuterung des Meßprinzips sind in den Fig. 1 und 2 Meßvorrichtungen der genannten Art schematisch dargestellt; Fig. 3 zeigt- den kompletten Aufbau einer erfindungsgemäß ausgebildeten Durchflußmeßeinrichtung mit Abtasteinrichtung, Verstärker und Kompensationsstromkreis, F i g. 4 ein verbessertes Ausführungsbeispiel, F i g. 5 den konstruktiven Aufbau einer Meßstrecke. To explain the measuring principle, measuring devices are shown in FIGS of the type mentioned shown schematically; Fig. 3 shows the complete structure of a flow measuring device designed according to the invention with scanning device, amplifier and compensation circuit, FIG. 4 shows an improved embodiment, F i G. 5 the structural design of a test section.

Der Druckwandler nach F i g. 1 besteht aus einem Permanentmagneten 1 mit den Polschuhen 2, durch deren Luftspalt ein Rohr 6 aus dünnwandigem isolierendem Material geführt ist, das innerhalb des Luftspaltes 3 einen rechteckigen Querschnitt besitzt. Das Rohr ist mit einer leitenden Flüssigkeit 11, z. B. The pressure transducer according to FIG. 1 consists of a permanent magnet 1 with the pole pieces 2, through the air gap, a tube 6 made of thin-walled insulating Material is guided that has a rectangular cross-section within the air gap 3 owns. The tube is covered with a conductive liquid 11, e.g. B.

Quecksilber, gefällt. Seitlich vom Luftspalt ragen die Elektroden 4 und 5 durch die Wand des Rohres 6 in die leitende Flüssigkeit hinein, und an diese Elektroden sind die Zuführungen für den Strom 1 angelötet.Mercury, please. The electrodes protrude to the side of the air gap 4 and 5 through the wall of the tube 6 into the conductive liquid and onto it Electrodes are soldered to the leads for current 1.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist der Strom 1 proportional dem Differenzdruck in den Schenkeln des Rohres 6. Um einen dem Durchfluß der Durchflußmeßstrecke unmittelbar proportionalen Ausgangsstrom zu erhalten, ist daher bei der Ausführungsform der Erfindung wie in Fig. 2 ein Elektromagnet verwendet, dessen Erregerspule 8 vom Strom durchflossen wird. Diese Anordnung bietet den weiteren Vorteil, daß auch Wechselstrom als Speisestrom verwendet werden kann. Der auf die Flüssigkeit ausgeübte Druck pulsiert hierbei zwar mit der doppelten Frequenz der Speisefrequenz des Wechselstromes zwischen einem positiven Wert und dem Wert Null, jedoch werden diese Pulsationen infolge der Trägheit der Flüssigkeit gemittelt. Die Pulsation bringt noch den Vorteil, daß Wandreibungen der Flüssigkeit eliminiert werden. In the arrangement according to FIG. 1, the current 1 is proportional to the differential pressure in the legs of the pipe 6. To one of the flow of the flow meter directly To obtain proportional output current is therefore in the embodiment of the Invention as in Fig. 2 uses an electromagnet, the excitation coil 8 of the current is traversed. This arrangement offers the further advantage that alternating current is also used can be used as a feed stream. The pressure applied to the liquid pulsates in this case with twice the frequency of the supply frequency of the alternating current between a positive value and a value of zero, however, these pulsations are a consequence the inertia of the liquid averaged. The pulsation also has the advantage that Wall friction of the liquid can be eliminated.

Bei der Meßvorrichtung nach F i g. 3 ist das U-förmig gebogene Rohr 6 wieder mit einer leitfähigen Flüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, gefüllt. Auf die Enden des Rohres 6 wirkt der zu mes- sende Differenzdruck Pi-P2, der ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit eines im Rohr 40 strömenden Mediums ist. Der Druck wird vor einer Meßblende 41, der Drucks, hinter derselben abgegriffen. Innerhalb der Rohrschenkel sind die elektrischen Widerstände 13 und 14 angeordnet, die so weit in die elektrisch leitende Flüssigkeit eintauchen, daß in der Nullstellung der beiden Flüssigkeitsspiegel z. B. jeweils die Hälfte jedes Widerstandes von der Flüssigkeit bedeckt ist. Die Widerstände 13 und-14 bilden zusammen mit den Widerständen 15 und 16 eine Brückenschaltung 12, die von einer Speisestromquelle U gespeist wird. Die Brückendiagonale ist an einen Kompensationsverstärker 9 angeschlossen, der bei Unsymmetrie der Brücke einen Ausgangsstrom I erzeugt und durch die Elektroden 4 und 5 der Meßstrecke schickt. Auf die Meßstrecke zwischen den Elektroden4 und 5 wirkt - senkrecht zur Zeichenebene - die von dem Elektronmagneten 42 erzeugte magnetische Induktion. Die Erregerwicklung 43 des Elektromagneten 42 ist mit dem Ausgang des Verstärkers 9, einem meßwertverarbeitenden Glied 10, beispielsweise einem Meßinstrument, und den Elektroden 4 und 5 in Reihe geschaltet. In the measuring device according to FIG. 3 is the U-shaped bent tube 6 again filled with a conductive liquid, such as mercury. On the ends of the pipe 6 acts the one to be measured send differential pressure Pi-P2, which is a A measure of the flow velocity of a medium flowing in the pipe 40 is. Of the Pressure is tapped in front of a measuring diaphragm 41, the pressure behind the same. Within the pipe leg, the electrical resistors 13 and 14 are arranged, the so Immerse far into the electrically conductive liquid that in the zero position the two liquid levels z. B. each half of each resistance of the Liquid is covered. The resistors 13 and -14 form together with the resistors 15 and 16 a bridge circuit 12 which is fed by a supply current source U. The bridge diagonal is connected to a compensation amplifier 9, which is at Imbalance of the bridge generates an output current I and through the electrodes 4 and 5 sends the test section. On the measuring section between electrodes 4 and 5 acts - perpendicular to the plane of the drawing - the magnetic generated by the electron magnet 42 Induction. The excitation winding 43 of the electromagnet 42 is connected to the output of the Amplifier 9, a measured value processing element 10, for example a measuring instrument, and electrodes 4 and 5 connected in series.

Solange auf die Enden des U-förmigen Rohres 6 kein Diflerenzdruck wirkt, steht der lFlüssigkeitsspiegel in beiden Schenkeln in der Mitte der Widerstände 13 und 14, und die Brückendiagonale liefert keine Eingangsspannung an den Verstärker 9, da die Brücke so ausgelegt ist, daß sie abgeglichen ist, wenn jeweils der halbe Widerstand 13 bzw. 14 in der Brükkenschaltung wirksam ist. In der gezeichneten Stellung wird die untere Hälfte der beiden Widerstände von der leitenden Flüssigkeit 11 kurzgeschlossen. As long as there is no diflerential pressure on the ends of the U-shaped tube 6 works, the liquid level in both legs is in the middle of the resistances 13 and 14, and the diagonal of the bridge is not supplying any input voltage to the amplifier 9, since the bridge is designed to be balanced every half Resistance 13 or 14 is effective in the bridge circuit. In the position shown the lower half of the two resistors is short-circuited by the conductive liquid 11.

Wirkt auf den linken Schenkel beispielsweise der Druck und auf den rechten Schenkel des Rohres ein kleinerer Druck P2, so wird die Flüssigkeit 11 auf der linken Seite nach unten und auf der rechten Seite nach oben gedrückt. Der Widerstand 13, der in der Brückenschaltung wirksam ist, wird somit vergrößert und der Widerstandl4 im anderen Brückenzweig verkleinert. Das Brückengleichgewicht ist gestört, und in der Brückendiagonalen fließt Strom zum Verstärker 9. Der Verstärker liefert einen AusgangsstromI zu den Elektroden 4 und 5 durch die Meßstrecke, und die Flüssigkeit wird in Richtung des zwischen den Elektroden eingezeichneten Pfeiles infolge elektrodynamischer Druckkräfte verdrängt. Besitzt der Verstärker 9 eine ausreichende Verstärkung, so stellt sich im Ausgang- des Verstärkers ein solcher StromI ein, daß der Differenzdruck P1-P9 auf die Schenkel des U-förmigen Rohres kompensiert wird und die Flüssigkeitsspiegel in ihre Ausgangslage zurückkehren.Does the pressure act on the left thigh, for example, and on the right leg of the tube a smaller pressure P2, the liquid 11 is on down on the left and up on the right. The resistance 13, which is effective in the bridge circuit, is thus increased and the resistor 14 reduced in size in the other branch of the bridge. The bridge balance is disturbed, and in the bridge diagonal current flows to amplifier 9. The amplifier supplies one Output current I to the electrodes 4 and 5 through the measuring section, and the liquid becomes more electrodynamic as a result of the arrow drawn between the electrodes Displaced pressure forces. If the amplifier 9 has sufficient gain, then a current I arises in the output of the amplifier that the differential pressure P1-P9 on the legs of the U-shaped tube is compensated and the liquid level return to their original position.

Der Ausgang des Verstärkers, der beispielsweise ein elektrisches Strommeßinstrument 10 durchfließt, ist infolge Verwendung eines Elektromagneten, dessen Erregerwicklung ebenfalls von dem Strom 1 durchflossen wird, proportional der Quadratwurzel aus der DruckdifferenzP-P2. Ist diese Druckdifferenz an der Blende einer Durchflußmeßstrecke abgegriffen, so ist der Ausgangsstrom dem Durchfluß der Durchflußmeßstrecke unmittelbar proportional. The output of the amplifier, for example an electrical Current meter 10 flows through is due to the use of an electromagnet, whose excitation winding is also traversed by the current 1, proportionally the square root of the pressure difference P-P2. Is this pressure difference across the orifice a flow meter tapped, the output current is the flow of the Flow meter directly proportional.

An Stelle der Abtasteinrichtung nach Fig. 3 mit in die leitende Flüssigkeit eintauchenden Widerständen in Brückenschaltung kann auch eine andere elektrische oder lichtelektrische Abtasteinrichtung verwendet werden. So läßt sich beispielsweise ein Hochfrequenzabgrtff anbringen, bei dem außerhalb der Flüssigkeit an der Rohrwand zwei induktiv gekoppelte Spulen eines Hochfrequenzschwingkreises angebracht sind. Die Kopplung der Spulen wird bei einer Anderung des Flüssigkeitsstandes verändert und hierdurch ein Eingangs strom in den Verstärker 9 geschickt. Auch Kondensatorplatten, zwischen denen der Flüssigkeitsspiegel liegt, können zur übers wachung des Pegels verwendet werden. Es ist auch denkbar, Schwimmer in der Flüssigkeit anzuordnen und beispielsweise mit einem Plättchen aus ferromagnetischem Material zu versehen, so daß die Stellung des Schwimmers von einem induktiven Abgriff außerhalb der Flüssigkeit überwacht werden kann. Instead of the scanning device according to FIG. 3 with the conductive liquid Immersing resistors in bridge circuit can also be a different electrical one or photoelectric scanning device can be used. For example a Attach high-frequency exhaust with the outside of the liquid two inductively coupled coils of a high-frequency oscillating circuit on the pipe wall are appropriate. The coupling of the coils is activated when the fluid level changes changed and thereby sent an input current to the amplifier 9. Also capacitor plates, between which the liquid level lies can be used to monitor the level be used. It is also conceivable to arrange and float in the liquid for example to provide a plate made of ferromagnetic material, so that the position of the float from an inductive tap outside the liquid can be monitored.

Weiterhin sind lichtelektrische Abgriffe mit lichtelektrischen Zellen, Fotodioden oder Fototransistoren besonders geeignet.Furthermore, photoelectric taps with photoelectric cells, Photo diodes or photo transistors are particularly suitable.

Bei dem Gerät nach F i g. 4 sind Maßnahmen zur Empfindlichkeitssteigerung getroffen. An das mit Quecksilber 11 gefüllte Rohr, dessen Teil mit den Elektroden 4 und 5 innerhalb des Magnetluftspaltes liegt, schließen sich Erweiterungen 17 und 18 an. In the device according to FIG. 4 are measures to increase sensitivity met. To the tube filled with mercury 11, its part with the electrodes 4 and 5 is within the magnetic air gap, extensions 17 and close 18 at.

Der Quecksilberspiegel reicht nur bis in diese Erweiterungen. An das Quecksilber schließt eine spezifisch leichtere Flüssigkeit an, die auch elektrisch nicht leitend sein kann. Diese Flüssigkeit 21, beispielsweise Wasser, erstreckt sich bis in die Rohre 19 und 20 die an die Erweiterungen 17 und 18 anschließen. Infolge der Querschnittserweiterung auf die Fläche F3 und anschließender Querschnittsverengung auf die Fläche2 und infolge der unterschiedlichen spezifischen Gewichte der aufeinandergeschichteten Flüssigkeiten, beispielsweise Quecksilber und Wasser, stellt sich bei einem vorgegebenen Druck in der Meßstrecke infolge der elektrodynamischen Kräfte eine größere Höhendifferenz in den Rohrteilen 19, 20 mit dem Querschnitt F2 ein. Die Höhendifferenz ist um das Produkt aus dem Unterschied der spezifischen Gewichte und dem Verhältnis der Flächen F2 und F vergrößert. Die Abtasteinrichtung kann daher empfindlicher arbeiten, daß sich größere Verschiebungen innerhalb der Rohrteile 19 und 20 bei einer gegebenen Druckdifferenz einstellen.The mercury level only extends into these extensions. To the Mercury connects a specifically lighter liquid, which is also electrical cannot be conductive. This liquid 21, for example water, extends up to the pipes 19 and 20 which connect to the extensions 17 and 18. As a result of the expansion of the cross-section to area F3 and the subsequent narrowing of the cross-section on the surface 2 and as a result of the different specific weights of the layered one on top of the other Liquids, such as mercury and water, arises at a given Pressure in the measuring section as a result of the electrodynamic forces a greater height difference in the pipe parts 19, 20 with the cross section F2. The altitude difference is around that Product of the difference in specific weights and the ratio of the areas F2 and F enlarged. The scanning device can therefore work more sensitively that larger displacements within the pipe parts 19 and 20 for a given Set the pressure difference.

Im Beispiel der Zeichnung ist die Abtasteinrichtung nicht dargestellt. Zweckmäßig ist beispielsweise ein lichtelektrischer Abgriff mit Fotodioden oder Fototransistoren. Um einen größeren Kontrast an der Grenzfläche der Flüssigkeit 21 zu halten, kann diese in geeigneter Weise gefärbt sein. An die Flüssigkeit 21, beispielsweise Wasser, schließt sich eine spezifisch noch leichtere Flüssigkeit, vorzugsweise Öl, an. In the example of the drawing, the scanning device is not shown. For example, a photoelectric tap with photodiodes or is expedient Phototransistors. To get a greater contrast at the interface of the liquid 21, this can be colored in a suitable manner. To the liquid 21, for example water, a specifically lighter liquid joins, preferably oil.

Die Enden der Rohre werden von Trennmembraunen23, 24 abgeschlossen, hinter denen sich die Ölfällung 22 befindet. Die Verwendung von Trennmembranen bei Anordnungen zur Durchflußmessung ist an sich bekannt. Der Druck von der primären Meßstrecke wirkt über die Impulsleitungen 25 und 26 und lenkt die Trennmembranen 23 bzw. 24 entsprechend dem wirkenden DifferenzdruckP-P2 aus.The ends of the tubes are closed by separating membranes23, 24, behind which the oil precipitation 22 is located. The use of separating membranes in Arrangements for flow measurement are known per se. The pressure from the primary The measuring section acts via the impulse lines 25 and 26 and directs the separating membranes 23 or 24 according to the acting differential pressure P-P2.

Das Öl hinter den Trennmembranen wird verdrängt, und wenn der Druck größer ist als der Drucks2, sinkt der Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit21 im linken Schenkel des Rohres 19 und steigt im rechten Schenkel 20 nach oben. Die Abtasteinrichtung spricht an und steuert den Verstärker 9 aus, dessen Ausgangsstrom 1 über die Elektroden 4 und 5 und das Quecksilber 11 fließt. Die hierdurch im Luftspalt des Magneten, von dem hier nur die Erregerwick- lung 43 dargestellt ist, erzeugte elektrodynamische Kraft führt die Flüssigkeit 11 in Richtung des Pfeiles zwischen den Elektroden 4 und 5 nach links, und die Flüssigkeitsspiegel kehren in die Ausgangslage zurück.The oil behind the separating diaphragms is displaced and when the pressure is greater than the pressure s2, the liquid level of the liquid21 in the left drops Leg of the tube 19 and rises in the right leg 20 upwards. The scanning device responds and controls the amplifier 9, its output current 1 through the electrodes 4 and 5 and the mercury 11 flows. The resulting in the air gap of the magnet, of which only the pathogen development ment 43 is shown, generated electrodynamic Force guides the liquid 11 in the direction of the arrow between the electrodes 4 and 5 to the left, and the liquid levels return to the starting position.

Die Trennmembranen 23 und 24 schließen die Meßeinrichtung gegen die Impulsleitungen 25 und 26 ab. Sie werden zweckmäßig so ausgebildet, daß sie gleichzeitig als Überlastsicherung wirken und das Gerät vor einer Zerstörung schützen. Steigt der über die Impulsleitungen übertragene Druck über das zulässige Maß hinaus an, so legen sich die Membranen gegen das gestrichelt eingezeichnete Membranbett 27 bzw. 28 an und können infolge dieser Unterstützung die praktisch auftretenden Überlastdruckwerte aufnehmen. The separating membranes 23 and 24 close the measuring device against the Impulse lines 25 and 26 from. They are expediently designed so that they simultaneously act as overload protection and protect the device from destruction. Increases the pressure transmitted via the impulse lines beyond the permissible level, so the membranes lie against the membrane bed 27 drawn in dashed lines or 28 and as a result of this support, the overload pressure values that occur in practice take up.

Die Abtasteinrichtung, welche den Verstärker 9 aussteuert, kann auch auf die Auslenkung der Trennmembranen ansprechen. Zu diesem Zweck wird beispielsweise eine induktiv oder kapazitiv wirkende Abtasteinrichtung bekannter Ausführung gegenüber einer oder beiden Trennmembranen angebracht. The sampling device which controls the amplifier 9 can also respond to the deflection of the separating diaphragms. For this purpose, for example an inductively or capacitively acting scanning device of known design opposite one or both separating membranes attached.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich aus einzelnen Bauelementen aufbauen, so daß fehlerhafte Elemente leicht ausgewechselt werden können. The device according to the invention can be made up of individual components build up so that defective elements can be easily replaced.

Nach Fig. 5 kann z. B. der die leitende Flüssigkeit enthaltende Teil als Meßelement in Form eines Einschubes ausgebildet werden. Das Plättchen 29 besteht aus Kunststoff und enthält einen Kanal 32 mit der elektrisch leitenden Flüssigkeit. In die stärker ausgeführten Randteile sind die Anschlüsse 30 und 31 für die Meßdruckleitungen eingeschraubt. In einem Querkanal sind die Elektroden 4 und 5 eingesetzt, an die die elektrischen Zuführungen für den Strom I angelötet werden. Das Element29 ist so ausgebildet, daß es in den Luftspalt eines Magneten eingeschoben werden kan. Die Flüssigkeitsstrecke wird mit Quecksilber gefällt, das den Kanal 32 ausfüllt und sich zum Teil in die Anschlußleitungen 30. und 31 erstreckt.According to Fig. 5, for. B. the part containing the conductive liquid be designed as a measuring element in the form of an insert. The plate 29 consists made of plastic and contains a channel 32 with the electrically conductive liquid. The connections 30 and 31 for the measuring pressure lines are in the stronger edge parts screwed in. In a transverse channel, the electrodes 4 and 5 are used to which the electrical leads for the current I are soldered on. The element29 is designed so that it can be pushed into the air gap of a magnet. The liquid path is precipitated with mercury, which fills the channel 32 and extends in part into the connecting lines 30 and 31.

Damit während der Lagerhaltung und beim Einbau des Meßelementes kein Quecksilber verloren gehen kann, werden die Anschlüsse mit nicht dargestellten Verschlußstöpseln oder Verschlußkappen, beispielsweise aus Kunststoff, abgeschlossen, die erst entfernt werden, wenn das Meßelement eingebaut ist und mit den Druckanschlüssen verbunden werden soll.So that during storage and when installing the measuring element no Mercury can be lost, the connections with sealing plugs, not shown or closure caps, for example made of plastic, completed, which only removed when the measuring element is installed and connected to the pressure connections shall be.

Claims

Claims: 1. Compensating differential pressure measuring device for Determination of the flow of flowing media, marked by the combination following features, a) a known liquid-filled, differential pressure U-tube (6) known to have a portion of conductive liquid (11); b) a known electrical or photoelectric sensor with a downstream Amplifier (9) existing scanning device, the output signal of which is the level difference is proportional in the U-tube; c) one based on the known principle of an electromagnetic one Pump built-up arrangement, consisting of an electromagnet (42), two electrodes (4, 5) and the section of the U-tube (6) filled with the conductive liquid; d) a series connection of the output of the amplifier (9), electrodes (4, 5) excitation winding (43) of the electromagnet (42) and a measured value processing member (10).

2. Compensating Difterenzdruckmeßeinrichtung according to claim 1, characterized characterized in that the part containing the conductive liquid (11) acts as a measuring element in the form of an insert (29) can be inserted into the magnetic air gap and with screw or plug-in, lockable connections (30, 31) for the connections to the the part containing the scanning device is provided.

3. Compensating Dlfferenzdruckmeßehnichtung according to claim 1 and 2, characterized in that the supply lines with the electrically conductive liquid (11) are provided with an extension (17, 18) outside the magnet air gap, that in this extension (17,18) the interface between mercury and a specifically lighter liquid, e.g. B, water, lies and attached to the extension (17, 18) a constriction containing the liquid level sensing device connected to the pipeline.

4. Compensating differential pressure measuring device according to claim 1 and following, characterized in that the measuring pressure lines (25, 26) via separating membranes (23, 24) connected to the liquid columns of the measuring device and the separating membranes (23, 24) are provided with overload protection devices (27, 28).

5. Compensating differential pressure measuring device according to claim 1 and following, characterized in that between the separating membrane (23, 24) and the electrically conductive liquid (11) or the specifically lighter one adjoining it Liquid (21) an oil layer (22) is arranged.

Considered publications: German Patent Specifications No. 549 294, 688 097, 818 872; German Auslegeschrift No. 1 026 978; U.S. Patent No. 2,756,678; French Patent No. 1,176,241; "The Engineer", born 1956, Pp.541 to 544; Grimsehl-Tomaschek, "Textbook of Physics", Vol. II, 11th edition, 1943, P. 182.