DE1648700C - Differential pressure measuring cell - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Differenzdruckmeßzelle mit eben derselben UnlinearitUt der Balgbewcgung mit mindestens einem flüssigkeitsgefüllten Meßbalg kompensiert. Die geeignete Dimensionierung des und hydraulisch an diesen angekoppeltem Aus- Kompensationsbalges kann in einfacher Weise über gleichsbalg. Derartige Meßzellen sind als sogenannte das Flächenverhältnis der Böden von Kompen-Barton-Meßzellen bekannt. Bei diesen Meßzellen 5 sationsbalg und Ausgleichsbalg bzw. über das sind die Böden des Meßbalges über eine Stange starr Volumenverhältnis zwischen Meßzellenfüllung und miteinander verbunden. Die Stange überträgt die auf Kompensationsbalgfüllung ermittelt werden. EntGrund der Differenzdruckbildung auftretende Be- sprechende Anordnungen können auch bei mit wegung in bekannter Weise auf ein Anzeigeorgan. Membranen ausgerüsteten Differenzdruckmeßzellen Da die Füllflüssigkeiten einen mehr oder weniger io in äquivalenter Weise Anwendung finden,
großen Temperaturausdehnungskoeffizienten auf- Zur Erläuterung der Erfindung sind zwei Ausweisen, dehnt sich das Flüssigkeitsvolumen in der führungsbeispiele in den Fig. 1 und 2 dargestellt Meßzelle bei Temperaturerhöhung aus und bewirkt und im folgenden beschrieben,
eine Druckerhöhung, was bei den praktisch nicht Fig. 1 zeigt eine Differenzdruckmeßzelle desThe invention relates to a differential pressure measuring cell with the same nonlinearity of the bellows movement, compensated for with at least one liquid-filled measuring bellows. The suitable dimensioning of the compensating bellows and hydraulically coupled to it can easily be achieved using the same bellows. Such measuring cells are known as the so-called base area ratio of Kompen-Barton measuring cells. In these measuring cells 5 sationsbalg and compensating bellows or via the, the bases of the measuring bellows are connected to each other via a rod with a rigid volume ratio between the measuring cell filling and. The rod transmits the values determined on the compensation bellows filling. Descriptive arrangements occurring due to the formation of the differential pressure can also be displayed on a display element in a known manner when there is movement. Differential pressure measuring cells equipped with membranes Since the filling liquids are used more or less in an equivalent manner,
To explain the invention, the liquid volume expands in the exemplary embodiments shown in FIGS.
a pressure increase, which is practically not shown in Fig. 1 shows a differential pressure measuring cell of the

ganz symmetrisch herstellbaren Bodenflächen des 15 Barton-Typs mit einem Meßbalg 1 und einem auf Meßbalges zu einem Meßfehler führt. Zur Minderung diesen aufgesetzten Ausgleichsbalg 2. Beide Bälge dieses Fehlers ist von Barton ein sogenannter sind mit einer Füllflüssigkeit 3 gefüllt und sind über Ausgleichsbalg angegeben worden, das ist ein die Öffnung 4 hydraulisch miteinander gekoppelt. Volumen, das über der eigentlichen Meßzelle ange- Die zur Differenzbildung erforderlichen Drücke P_x ordnet ist und mit dieser hydraulisch in Verbindung ao und P., wirken auf die Balgböden 5 und 6 ein. Die steht. Damit wird bei Volumvergrößerung der Böden" des Meßbalges 1 sind über eine zentrisch an-Flüssigkeitsfüllung die Möglichkeit geschaffen, in geordnete Stange 7 starr miteinander verbunden, den Ausgleichsbalg auszuweichen. Diese Maßnahme Diese Stanpe 7 wirkt auf einen Biegebalken 8 ein, bringt zwar eine Minderung des Fehlers, jedoch der mehrere Dehnungsmeßstreifen 9 trägt. Diese keine vollständige Ausschaltung, da das Volumen 25 Dehnungsmeßstreifen 9 sind ein Teil einer beim Ausgleichsbalg mit dem Volumen der Meßzelle in kannten, hier nicht gezeigten elektrischen Schaltung, Verbindung steht und die Volumvergrößerung die den Differenzdruck in elektrische Werte umsetzt, keine zwangläufige Kompensation im Ausgleichsbalg in dem Ausgleichsbalg 2 ist der Kompensationsbalg hervorruft. Bei einer anderen bekannten Meßzelle 10 angeordnet. Er ist mit einer Füllflüssigkeit 3' gewird die Vergrößerung des Volumens zwangläufig 30 füllt, die der Füllflüssigkeit 3 der Meßzelle entdadurch herbeigeführt, daß eine auf eine Balgfläche spricht. Das Volumen der im Kompensationsbalg wirkende Bimetallfeder diese entsprechend der wirksam werdenden Flüssigkeit sowie die Fläche temperaturbedingten Volumvergrößerung so weit seines Bodens, der kraftschlüssig mit dem Boden 5 anhebt, daß der Überdruck in der Meßzelle ab- des Ausgleichbalges verbunden ist, sind so dimengebaut wird. Die bekannten Meßzellen haben jedoch 35 sioniert, daß bei Volumvergrößerung infolge Temden Nachteil, daß zwar temperaturgangbedingte peraturerhöhung oder Volumverkleinerung infolge Fehler mehr oder weniger vermindert werden, daß Kompression oder Temperaturerniedrigung der jedoch die Fehler, die auf Grund der Kompressibili- Boden 5 des Ausgleichsbalges so bewegt wird, daß tat der Füllflüssigkeit bei hohen statischen Drücken die Volumänderung im Ausgleichsbalg der Volumauftreten, nicht aufgehoben werden können. 40 änderung der gesamten in Meßbalg und Ausgleichs-Es besteht die Aufgabe, eine möglichst einfache balg befindlichen Füllflüssigkeit entspricht. Um das Differenzdruckmeßzelle anzugeben, bei der die zur Kompensation benötigte Volumen der Füll-Fehler, die durch Temperaturgang und/oder Korn- flüssigkeit unterzubringen, kann an den Kompenpression entstehen, vollständig kompensierbar sind. sationsbalg 10 noch ein starres Gefäß 11 ange-AIs Lösung dieser Aufgabe wird eine Differenzdruck- 45 schlossen sein.Completely symmetrically producible bottom surfaces of the Barton type with a measuring bellows 1 and a measuring bellows on measuring bellows leads to a measurement error. In order to reduce this fitted compensating bellows 2. Both bellows of this error are so-called by Barton are filled with a filling liquid 3 and have been specified via compensating bellows, that is, the opening 4 is hydraulically coupled to one another. Volume that is located above the actual measuring cell. The pressures P _x required to form the difference and hydraulically connected to this ao and P. act on the bellows bottoms 5 and 6. That stands. In this way, when the volume of the bases ″ of the measuring bellows 1 increases in volume, the possibility of being rigidly connected to one another in an orderly rod 7 to evade the compensating bellows is created by means of a centric liquid filling Error, however, which carries several strain gauges 9. This is not completely eliminated, since the volume 25 strain gauges 9 are part of an electrical circuit, not shown here, which is known in the case of the compensating bellows with the volume of the measuring cell, and the volume enlargement is the electrical connection between the differential pressure Converts values, the compensation bellows is not inevitably produced in the compensation bellows 2. In another known measuring cell 10 it is arranged. there ß one speaks on a bellows surface. The volume of the bimetallic spring acting in the compensation bellows, corresponding to the liquid becoming effective, as well as the area of the temperature-related volume increase so far of its base, which rises positively with the base 5 that the overpressure in the measuring cell is connected to the compensating bellows, are so dimensioned. The known measuring cells have, however, sioned that when the volume increases as a result of Temden, the disadvantage that although temperature increase or volume reduction due to errors is more or less reduced, that compression or temperature decrease, however, the error that moves due to the compressibility bottom 5 of the balancing bellows is that did the filling liquid at high static pressures, the change in volume in the balance bellows of the volume can not be canceled. 40 change of the total in the measuring bellows and compensating-It is the task to correspond to a filling liquid located in the bellows as simple as possible. In order to specify the differential pressure measuring cell, in which the volume required for compensation of the filling errors, which can be accommodated by temperature variation and / or grain fluidity, can arise at the compensation, can be completely compensated. Sationsbalg 10 still a rigid vessel 11 attached. As a solution to this problem, a differential pressure 45 will be closed.

meßzelle mit mindestens einem flüssigkeitsgefüllten F i g. 2 zeigt eine andere Art Differenzdruck-measuring cell with at least one liquid-filled F i g. 2 shows another type of differential pressure

Meßbalg und hydraulisch an diesen angekoppelten mcßzelle, die bei baulichen Vorteilen die starre Ver-Ausgleichsbalg vorgeschlagen, die dadurch gekenn- bindung über die Stange7 wie in Fig. 1 nicht aufzeichnet ist, daß dem Ausglcichsbalg ein flüssigkeits- weist. Sie ist jedoch hinsichtlich der kompressionsgefüllter, abgeschlossener Kompensationsbalg kraft- 50 oder temperaturbedingten Unlinearitäten wegen der schlüssig parallel geschaltet ist und daß Volumen, Unsymmetrie noch empfindlicher als die Meßzelle Füllflüssigkeit und Bodenfläche des Kompensation- des Barton-Typs. Aus diesem Grunde ist hier eine balges derart aufeinander abgestimmt sind, daß eine Kompensation der aus diesen Unlinearitäten herauf Temperaturgang und/oder Kompressibilität des rührenden Fehler besonders vordringlich. Die Meß-Flüssigkeitsvolumens in Meß- und Ausgleichsbalg 55 zelle besteht hier aus dem eigentlichen Meßbalg 21 zurückzuführende Druckänderung in der Meßzelle und dem hydraulisch mit ihm gekoppelten Vorlagekompensiert wird. Als Füllung des abgeschlossenen balg 22. Der mit diesem System ebenfalls hydraulisch Kompcnsationsbalges, der vorteilhafterweise im gekoppelte Ausgleichsbalg 23 befindet sich auf der Innern des Ausgleichsbalges angeordnet ist, dient Oberseite einer Trennplatte 24. In dem Ausgleichsvorzugsweise die gleiche Füllflüssigkeit wie die der 60 balg 23, auf dessen Boden, wie auch auf den Boden Meßzelle. Da die Volumänderungen im Ausgleichs- des Meßbalges 21, der eine Meßdruck P₁ wirkt, ist balg zwangläufig durch den Kompensationsbalg her- der Kompensationsbalg 25 koaxial angeordnet. Zur beigeführt werden, ist es mit der erfmdungsgemüßen Umformung des Differenzdruckes P₁-P,, in elek-Diffcrenzdruckmeßzelle möglich, die Fehlereinflüsse trische Werte dient eine vom Boden des Meßseitens der Füliflüssigkeit weitaus besser auszu- 65 balges 21 beeinflußte Biegefeder 26, die mehrere schalten als mit den bisher bekannten Methoden. Dehnungsmeßstreifen 27 trägt. Die Funktion dieser Jede Unlinearität der Volumünderung als Funktion Meßzellenanordnung entspricht der bereits beschrievon Temperatur und Kompression wird automatisch benen.Measuring bellows and hydraulically coupled to this measuring cell which, with structural advantages, suggests the rigid compensating bellows, which is characterized by the fact that the compensating bellows has a fluid-tight connection via the rod 7, as is not shown in FIG. However, with regard to the compression-filled, closed compensation bellows, force-related or temperature-related non-linearities are connected in parallel because the volume and asymmetry are even more sensitive than the measuring cell, filling liquid and bottom surface of the compensation type of the Barton type. For this reason, a bellows is matched to one another in such a way that compensation for the temperature response and / or compressibility of the touching error arising from these nonlinearities is particularly urgent. The measuring liquid volume in the measuring and compensating bellows 55 cell consists here of the actual measuring bellows 21 to be traced back pressure change in the measuring cell and which is hydraulically coupled with it is compensated template. The top of a separating plate 24 serves as the filling of the closed bellows 22. The compensating bellows, which is also hydraulic with this system and which is advantageously located in the coupled compensating bellows 23, is used on the top of a separating plate 24. on its floor as well as on the floor measuring cell. Since the volume changes in the compensating bellows 21, which _{acts on a measuring pressure P 1} , the bellows is inevitably arranged coaxially through the compensating bellows. To be added, it is possible with the inventive transformation of the differential pressure P ₁ -P ,, in electrical differential pressure measuring cell, the error influences tric values serves a flexible spring 26 which is much better influenced by the bottom of the measuring side of the filling liquid and which switches several bellows than with the previously known methods. Strain gauges 27 carries. The function of this Every non-linearity of the volumetric flow as a function of the measuring cell arrangement corresponds to the temperature and compression already described.

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1, DifTerenzdruckmeßzclld mit mindestens einem flüssigkeitsgefUllten Meßbalg und hydraulisch an diesen angekoppeltem Ausgleichsbalg, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgleichsbalg (2,23) ein flüssigkeitsgefüllter, abgeschlossener Kompensationsbalg (10, 25) kraftschlüssig parallel geschaltet ist und daß Volumen, Füllflüssigkeit und Bodenfläche des Kompensationsbalge-5 (10,25) derart aufeinander abgestimmt sind, daß eine auf Temperaturgang und/ oder Kompressibilität des Flüssigkeitsvolumens in Meß- und Ausgleichsbalg zurückzuführende Druckänderung in der Meßzelle kompensiert wird.1, DifTerenzdruckmeßzclld with at least a liquid-filled measuring bellows and compensating bellows hydraulically coupled to it, characterized in that the compensating bellows (2, 23) is a liquid-filled, closed one Compensation bellows (10, 25) is connected non-positively in parallel and that volume, Filling liquid and bottom surface of the compensation bellows-5 (10,25) are coordinated in such a way that a temperature response and / or compressibility of the liquid volume in the measuring and compensation bellows Pressure change in the measuring cell is compensated. 2, DifTerenzdruckmeßzelle nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationsbalg (10, 25) im Innern des Ausgleichsbalgs (2, 23) angeordnet ist.2, differential pressure measuring cell according to claim 1, characterized in that the compensation bellows (10, 25) inside the compensation bellows (2, 23) is arranged. 3. Differenzdruckmeßzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationsbalg (10, 25) mit der gleichen Flüssig-3. Differential pressure measuring cell according to claim 1 or 2, characterized in that the compensation bellows (10, 25) with the same liquid . keit wie die Meßzelle gefüllt ist.. how the measuring cell is filled. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings