DE19720848A1

DE19720848A1 - Pipe pressure equaliser for flowing medium

Info

Publication number: DE19720848A1
Application number: DE1997120848
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Roerentrop
Original assignee: Armaturenbau GmbH
Current assignee: Armaturenbau GmbH
Priority date: 1997-05-17
Filing date: 1997-05-17
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2017-05-18
Also published as: DE19720848B4

Abstract

The equalizer consists of a tubular casing (1) with a tubular, axially enclosed, metallic pressure membrane with a circular cross-section, whose ends are sealingly connected to the casing. A crack between the casing and the pressure membrane forms a pressure equalizing chamber for a liquid pressure medium. The pressure medium chamber is connected to a gauge by a conductor. The pressure of the medium affecting the pressure membrane is transferred to the gauge through the pressure medium. There is an hypotension in the chamber (4), through which the pressure membrane (2) is shaped elastically towards the outside.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrdruckmittler für strömende Medien, bestehend aus einem rohrförmigen Gehäuse mit einer axial einliegenden, rohrförmigen, im Querschnitt kreisför migen, metallischen Druckmembran, deren Enden druckdicht mit dem Gehäuse verbunden sind, wobei ein Spalt zwischen dem Gehäuse und der Druckmembran eine Druckmittelkammer für ein flüssiges Druckmittel bildet und die Druckmittelkammer über eine Leitung mit einem Meßgerät verbunden ist und der vom Medium auf die Druckmembran einwirkende Druck über das Druckmittel auf das Meßgerät übertragen wird.The invention relates to a diaphragm seal for flowing Media, consisting of a tubular housing with a axially inserted, tubular, circular in cross section moderate, metallic pressure membrane, the ends of which are pressure-tight are connected to the housing, with a gap between the housing and the pressure membrane a pressure medium chamber for forms a liquid pressure medium and the pressure medium chamber is connected via a line to a measuring device and the pressure acting on the pressure membrane from the medium via the Pressure medium is transferred to the measuring device.

Aus DE 74 33 978 U1 ist ein Rohrdruckmittler der dem Ober begriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art bekannt, bei der eine vieleckige metallische Druckmembran vorgesehen ist, deren Ausbildung aber auch kreisförmig sein kann. Der von der Druckmittelkammer, der Leitung und dem Meßgerät gebil dete Raum wird mit Druckmittel gefüllt und verschlossen. Der Füll- und Schließvorgang findet bei normalen Druckver hältnissen statt, also ohne Druckeinwirkung von innen oder von außen auf die rohrförmige Druckmembran. In EP 0 629 846 B1 wird davon ausgegangen, daß bei solchen Rohrdruckmitt lern das durch axiale und tangentiale elastische Dehnung der Druckmembran erzielbare Arbeitsvolumen wegen des hohen Elastizitätsmoduls der metallischen Druckmembran für eine Druckübermittlung zu gering sei und daher die rohrförmige Druckmembran ein prismatisches Querschnittsprofil haben müsse. Zur Vereinfachung der Fertigung empfiehlt EP 0 629 846 B1 den Einbau einer im Querschnitt kreisförmigen Druck membran, die durch einen vorgegebenen hohen Druck in der Druckmittelkammer nach innen verformt, also geringfügig eingebeult ist und von dem Druck des Mediums nach außen zu rückgeformt wird, wobei der Druckmittelraum ausreichend verändert werden soll. Diese Rohrdruckmittler haben jedoch zwei entscheidende Nachteile, die durch die Vorverformung nach innen, zum Meßmedium hin entstehen. Einerseits ist die Messung bzw. Übertragung von Unterdrücken ("Vakuum") er schwert, da die Rohrmembrane dabei eher an die Elastizitätsgrenze gelangt. Anderseits dehnt sich bei höherer Medi umtemperatur die Übertragungsflüssigkeit aus, die sich ins besondere wegen der Richtung der Vorverformung der Rohrmem bran zum Medium hin ungünstig auf die Übertragungseigen schaft auswirkt und bei Überschreitung der Elastizitäts grenze zu bleibender Verformung und Verlust der Kreisrund heit der Rohrmembran oder gar zum Platzen führen kann.From DE 74 33 978 U1 a pipe diaphragm seal is the waiter Concept of claim 1 corresponding type known, in which a polygonal metallic pressure membrane is provided, whose training can also be circular. The of the pressure medium chamber, the line and the measuring device gebil The room is filled with pressure medium and closed. The filling and closing process takes place at normal Druckver conditions instead, i.e. without pressure from inside or from the outside onto the tubular pressure membrane. In EP 0 629 846 B1 it is assumed that with such Rohrdruckmitt learn this through axial and tangential elastic expansion of the pressure membrane achievable work volume because of the high Modulus of elasticity of the metallic pressure membrane for one Pressure transmission is too low and therefore the tubular Pressure membrane have a prismatic cross-sectional profile must. To simplify production, EP 0 629 846 B1 recommends the installation of a circular pressure in cross section membrane, which is caused by a predetermined high pressure in the Pressure medium chamber deformed inwards, i.e. slightly is dented and from the pressure of the medium to the outside is reshaped, the pressure medium space sufficient should be changed. However, these diaphragm seals have two major disadvantages caused by pre-deformation inwards, towards the measuring medium. On the one hand it is Measurement or transmission of negative pressures ("vacuum") he sword, because the tubular membrane tends to reach the elastic limit reached. On the other hand, at higher medi it stretches the temperature of the transmission fluid that flows into the especially because of the direction of pre-deformation of the pipe diaphragm branch unfavorable towards the medium due to the transmission properties shaft affects and when the elasticity is exceeded limit to permanent deformation and loss of circular pipe membrane or even burst.

Zur Beseitigung dieser Mängel sieht die Erfindung vor, daß in der Druckmittelkammer ein Unterdruck besteht, durch den die Druckmembran elastisch nach außen verformt ist. Ein we sentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß die Druckmembran auch in dem erhöht elastischen Verformungsbereich wirksam ist, wenn das Medium einem Unterdruck ausgesetzt ist. In diesem Fall wird die Druckmembran entgegen dem in der Druckmittelkammer wirksamen Unterdruck nach innen zurückge formt. Wird das Druckmittel infolge einer Temperaturerhö hung des Mediums erwärmt und ausgedehnt, wird die Druckmem bran zunächst in ihre ungeformte Lage gebracht, ehe sie bei weiterer Dehnung nach innen verformt wird. Hierdurch wird einer vorzeitigen Überschreitung der Elastizitätsgrenze und plastischer Verformung oder gar einem Platzen entgegenge wirkt.To eliminate these shortcomings, the invention provides that there is a negative pressure in the pressure medium chamber, through which the pressure membrane is elastically deformed outwards. A we A significant advantage is the fact that the pressure membrane also effective in the increased elastic deformation range is when the medium is exposed to negative pressure. In In this case, the pressure membrane is opposite to that in the Pressure medium chamber effective negative pressure inwards forms. If the pressure medium due to a temperature increase When the medium is warmed and expanded, the pressure mem bran was first brought into its unshaped position before joining further stretch is deformed inwards. This will a premature exceeding of the elastic limit and plastic deformation or even a burst works.

Der Unterdruck in der Druckmittelkammer läßt sich auf ein fache Weise dadurch herstellen, daß die mit Druckmittel ge füllte Druckmittelkammer bei Einwirkung eines die Druckmem bran elastisch nach außen verformenden Einstelldrucks ver schlossen wird. Dieser Unterdruck bleibt bestehen. Der Ein stelldruck kann in einer besonderen Einstellvorrichtung er zeugt werden, die mit einer Drucksteuerung versehen ist.The negative pressure in the pressure medium chamber can be reduced to manufacture in a manner that the ge with pressure medium filled the pressure medium chamber when exposed to the pressure diaphragm bran elastic setting pressure deforming outwards ver is closed. This negative pressure remains. The one signal pressure, he can in a special setting device be witnessed, which is provided with a pressure control.

Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Rohrdruckmittler ist in der Zeichnung dargestellt und zwar in Fig. 1 in einem Längsschnitt und in Fig. 2 in einem Querschnitt nach Linie A-A der Fig. 1.A pipe diaphragm seal designed according to the invention is shown in the drawing, namely in FIG. 1 in a longitudinal section and in FIG. 2 in a cross section along line AA of FIG. 1.

Der Rohrdruckmittler besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse 1, das mit Anschlußflanschen zum Einbau in eine Rohrleitung versehen ist, durch welchen ein flüssiges oder gasförmiges Medium strömt, dessen Druck zu messen ist. Axial im Gehäuse 1 ist eine rohrförmige Druckmembran 2 eingebaut. Sie be steht aus einem dünnen metallischen Werkstoff, z. B. Stahl blech, der über eine bestimmte elastische Verformbarkeit verfügt. Die im Querschnitt kreisförmige Druckmembran 2 ist an ihren Enden druckdicht mit dem Gehäuse 1 verbunden. Zur Verbindung ist das Gehäuse 1 im Bereich seiner Enden mit je einer Ringschulter 3 versehen, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Druckmembran 2 entspricht. Außerdem tragen die Ringschultern 3 dafür Sorge, daß zwischen der Druckmembran 2 und dem Innenmantel des Gehäuses 1 ein Spalt vorhanden ist, der eine elastische Verformung der Druckmem bran 2 nach außen erlaubt und eine Druckmittelkammer 4 bil det. Die Druckmittelkammer 4 ist über eine Querbohrung 5 mit einer Anschlußeinrichtung für ein Meßgerät (nicht dar gestellt) ausgerichtet.The pipe diaphragm seal consists of a tubular housing 1 which is provided with connecting flanges for installation in a pipeline through which a liquid or gaseous medium flows, the pressure of which is to be measured. A tubular pressure membrane 2 is installed axially in the housing 1 . It be made of a thin metallic material, eg. B. steel sheet, which has a certain elastic deformability. The pressure membrane 2, which is circular in cross section, is pressure-tightly connected to the housing 1 at its ends. For connection, the housing 1 is provided in the region of its ends with an annular shoulder 3 , the inner diameter of which corresponds to the outer diameter of the pressure membrane 2 . In addition, the annular shoulders 3 ensure that a gap is present between the pressure membrane 2 and the inner casing of the housing 1 , which allows an elastic deformation of the pressure membrane 2 to the outside and a pressure medium chamber 4 bil det. The pressure medium chamber 4 is aligned via a transverse bore 5 with a connection device for a measuring device (not shown).

Um den Rohrdruckmittler betriebsbereit zu machen, wird er zunächst mit angebautem Meßgerät an eine Einstellvorrich tung angeschlossen, welche die Einstellung eines bestimmten Drucks innerhalb der Druckmembran ermöglicht. Nachdem bei spielsweise ein Innendruck eingestellt ist, der über dem Druckmeßbereich, für den das Gerät bestimmt ist, liegt, wird die Druckmittelkammer 4 mit einem üblichen Druckmittel gefüllt und verschlossen. Nach Ausbau aus der Einstellvor richtung kann der Rohrdruckmittler in eine Rohrleitung ein gebaut und betrieben werden. In order to make the pipe diaphragm seal ready for operation, it is first connected with a measuring device attached to a setting device, which enables the setting of a certain pressure within the pressure membrane. After, for example, an internal pressure is set, which is above the pressure measuring range for which the device is intended, the pressure medium chamber 4 is filled with a conventional pressure medium and closed. After removal from the setting device, the pipe diaphragm seal can be installed and operated in a pipeline.

Reference list

11

Gehäuse
casing

22nd

Druckmembran
Pressure membrane

33rd

Ringschulter
Ring shoulder

44th

Druckmittelkammer
Pressure medium chamber

55

Querbohrung
Cross hole

Claims

1.Pipe diaphragm seal for flowing media, consisting of a tubular housing with an axially inserted tubular pressure cross-section with a circular cross-section, the ends of which are connected pressure-tight to the housing, a gap between the housing and the pressure membrane forming a pressure medium chamber for a liquid pressure medium and the Pressure medium chamber is connected via a line to a measuring device and the pressure acting on the pressure membrane from the medium is transmitted to the measuring device via the pressure medium, characterized in that there is a negative pressure in the pressure medium chamber ( 4 ) through which the pressure membrane ( 2 ) resiliently adjusts is deformed on the outside.

2. Pipe diaphragm seal according to claim 1, characterized in that the pressure medium chamber ( 4 ) filled with pressure medium has been closed by the action of a pressure diaphragm ( 2 ) elastically deforming outward setting pressure.