DE1912696U - DEVICE FOR MEASURING PRESSURE DIFFERENCES IN FLOWING LIQUIDS. - Google Patents

Description

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Patentanmeldung und Gebrauchsmuster- fri Hcid-h»im/B^cn-^J" f'VorrichtungPatent application and utility model- fri Hcid-h »im / B ^ cn- ^J " f 'device

hilfsanmeldung A 2597 ^S^ÄiS*^S ' auxiliary registration A 2597 ^ S ^ ÄiS * ^ S '

Kennwort: "Spiralendruckmessung" ν H68I. (T.6-.Z.1)Password: "Spiral pressure measurement" ν H68I. (T.6-.Z.1)

Einrichtung zur Messung von Druckdifferenzen in strömenden Flüssigkeiten.Device for measuring pressure differences in flowing liquids.

An strömenden Flüssigkeiten werden häufig Druckmessungen vorgenommen, da sich aus den in solchen Flüssigkeiten herrschenden jeweiligen Druckverhältnissen oft wertvolle Ergebnisse gewinnen lassen. So ist es beispielsweise bei Turbinen und Pumpen mit einem Spiralgehäuse möglich, aus dem Unterschied des an zwei geeigneten Stellen des Spiralgehäuses gemessenen Druckes, unter gewiseen Voraussetzungen sogar aus dem aus einer einzigen Stelle des Spiralgehäuses gemessenen Druck, die durchfliessende Betriebswassermenge zu ermitteln, was im Hinblick auf die Bestimmung der Leistung und des Wirkungsgrades von Turbinen und Pumpen von großer Bedeutung ist.Pressure measurements are often made on flowing liquids, because the prevailing pressure conditions in such liquids often yield valuable results leave. So it is possible, for example, with turbines and pumps with a spiral housing, from the difference between the two that are suitable Set the volute casing measured pressure, under certain conditions even from a single point of the The pressure measured by the volute casing, the amount of process water flowing through to determine what is of great importance in terms of determining the power and efficiency of turbines and pumps Meaning is.

Für die Durchführung solcher Messungen stehen verschiedenerlei Einrichtungen zur Verfügung. Unter anderem kennt man Messumformer, sogenannte "Transmitter", bei denen der gemessene Druck der strömenden Flüssigkeit in einen diesem proportionalen elektrischen Strom umgewandelt und dieser dann in einer geeigneten Vorrichtung in der gewünschten Weise wahrnehmbar gemacht wird. Zur Übertragung des Druckes von der Entnahmestelle bis zur eigentlichen Meßstelle, d.h. bis zum Messgerät, dienen dabei waeser- oder luftgefUllte Verbindungsleitungen, die jedoch häufig Anlass zu Beanstandungen geben, weshalb diese Einrichtungen nicht völlig befriedigen.Various types of equipment are available for carrying out such measurements. Among other things, one knows measuring transducers, so-called "transmitters", in which the measured pressure of the flowing liquid is converted into an electrical pressure proportional to it Electricity is converted and this is then made perceptible in a suitable device in the desired manner. Waeser- or air-filled connecting lines, which, however, often give rise to complaints, which is why these facilities are not completely to satisfy.

Bei Spiralgehäueen von Turbinen und Pumpen werden diese Transmitter unmittelbar an der Meßstelle, also an der die Strömung begrenzenden Spiralgehäusewand angeordnet. Diese Transmitter sindIn the case of spiral housings of turbines and pumps, these Transmitter directly at the measuring point, i.e. where the flow is delimiting spiral housing wall arranged. These transmitters are

ΠΑ η Λ η t · ' ΠΑ η Λ η t · '

- 2 - b H. Hcidenheim/Bren;. | Vorrichtung 9 £ 3 £- 2 - b H. Hcidenheim / Bren ;. | Apparatus £ 9 £ 3

zur Messung von Druckdifferenzen in " strömenden Hüssiskeiten. 21. 12. V 14 6Sl. (T. b\7.. IJi21 for the measurement of pressure differences in "flowing Hüssiskeiten. 12 V 14 6S l. (T. b \ .. 7 Iji

gegen die Strömung mittels einer elastischen Membran verschlossen, deren dem Druck des auf sie einwirkenden Betriebswassers entsprechende Durchbiegung durch elektrische Widerstände, die als induktive, kapazitive oder ohm'sche Widerstände ausgebildet sind, gemessen und in einem ausserhalb der Druckmessdose angeordneten Stromkreis in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das dann wiederum in einer geeigneten Vorrichtung in der gewünschten Weise wahrnehmbar gemacht werden kann. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, dass sie sich für die Kessung von Druckunterschieden und Druckänderungen,welche durch die zu messende Strömung verursacht sind,nur verhältnismässig schlecht eignen, da ihr Messbereich an den die Keßstellen, d.h. die Membranen einseitig belastenden statischen Druck der strömenden Flüssigkeit angepasst, im Verhältnis zu den sich diesem überlagernden nur sehr kleinen zu messenden Druckunterschieden bzw. Druckänderungen also sehr gross festgelegt werden muss. Dementsprechend lassen sich diese kleinen Druckunterschiede bzw. Druckänderungen aber nur mit einer unzureichenden Genauigkeit erfassen. Im übrigen geben auch diese elektrischen Widerstände od.dgl. häufig Anläse zu Beanstandungen, insbesondere wegen des meist schon nach kurzer Zeit recht mangelhaften Zustandes der im Innern der Druckmessdose angeordneten Teile.closed against the flow by means of an elastic membrane, their deflection corresponding to the pressure of the process water acting on them due to electrical resistances, which as inductive, capacitive or ohmic resistances are formed, measured and arranged in a pressure cell outside Circuit is converted into an electrical signal, which is then in turn in a suitable device in the desired Way can be made perceptible. These devices have the disadvantage that they are suitable for the Kessung of pressure differences and pressure changes caused by the flow to be measured are only relatively unsuitable because their measuring range is at the kettle points, i.e. the membranes are one-sided stressful static pressure of the flowing liquid adjusted, in relation to this superimposed only very small pressure differences to be measured or pressure changes must therefore be set very large. Let accordingly However, these small pressure differences or changes in pressure can only be recorded with insufficient accuracy. Furthermore also give these electrical resistances or the like. often occasions to complaints, especially because of the poor condition of the inside of the pressure cell, which usually takes a short time arranged parts.

Die bezweckt, die vorstehend beschriebene Einrichtung zu verbessern, d.h. deren Nachteile zu beseitigen. Dazu wird gemäss der vorgeschlagen, die Druckmessdose mit einem Druckmittel, vorzugsweise einer isolierenden Flüssigkeit, z.B. Isolieröl zu füllen und an eine Druckquelle anzuschliessen, die das Druckmittel auf einem konstanten Druck hält, der zumindest angenähert dem Druck entspricht, den die Betriebsflüssigkeit in ruhendem Zustand an der Meßstelle aufweisen würde. Die engsgemässe Massnahme gestattet, den Messbereich der Einrichtung ver-, hältnismässig klein festzulegen, da die Keßstelle nun nicht mehr durch den vollen statischen Druck der strömenden Flüssigkeit, sondern Jeweils nur noch durch den verhältnismässig kleinen Druck, um welchen sich an der Meßstelle der Druck der strömenden FlüssigkeitThe aim is to improve the device described above, i.e. to eliminate its disadvantages. This will be according to the proposed, the pressure cell with a pressure medium, preferably an insulating liquid, e.g. To fill insulating oil and to connect it to a pressure source that keeps the pressure medium at a constant pressure, which is at least corresponds approximately to the pressure that the operating fluid in would have a resting state at the measuring point. The narrow one Measure permitted to limit the measuring range of the facility, to be set relatively small, since the Keßstelle no longer by the full static pressure of the flowing liquid, but only by the relatively small pressure which is the pressure of the flowing liquid at the measuring point

42k, 12/02. 19126%. J. M. Voith G.m. b H., Heidcnheim/Brenz. | Vorrichtung zur Messung von Druckdirlerenien in strömenden Flüssigkeiten. 21. 12. V 14 6Sl. (T. 6;_Z._0___42k, 12/02. 19126%. J. M. Voith G.m. b H., Heidcnheim / Brenz. | contraption for the measurement of pressure dirlerenia in flowing liquids. 21. 12. V 14 6Sl. (T. 6; _Z._0 ___

vom Druck der ruhenden Flüssigkeit unterscheidet, einseitig belastet ist. Da dieser Unterschied den zu messenden Druckdifferenzen bzw. Druckänderungen grössenordnungsmässig aber sehr viel näher kommt als der volle statische Druck der strömenden Flüssigkeit an der Meßstelle, ergibt sich somit eine wesentlich grössere Messgenauigkeit der Einrichtung. Die Verwendung eines isolierenden Mediums als Druckmittel gewährleistet darüberhinaus auch einen einwandfreien elektrischen Zustand der Druckmessdose bzw. der in dieser angeordneten elektrischen Teile.differs from the pressure of the liquid at rest, loaded on one side is. Since this difference is of the order of magnitude but much closer to the pressure differences or pressure changes to be measured comes as the full static pressure of the flowing liquid at the measuring point, this results in a significantly greater measuring accuracy the facility. The use of an insulating medium as a pressure medium also ensures a Perfect electrical condition of the pressure cell or the electrical parts arranged in it.

In zweckmässigsr weiterer Ausbildung der wird vorgeschlagen, als Druckquelle einen mit Druckmittel gefüllten und mittels einer vorzugsweise flexiblen Leitung mit der DruckmessdoseIn expedient further training, it is proposed that as a pressure source one filled with pressure medium and connected to the pressure measuring cell by means of a preferably flexible line

verbundenen Hochbehälter zu verwenden. Neben grosser Einfachheit j und Billigkeit hat dies den Vorzug, dass sich bei Messeinrichtungen ~ mit zwei oder mehr Meßstellen der angestrebte weitgehende Aus- \. gleich des die Membran einseitig belastenden Druckes mittelsto use connected elevated tank. In addition to great simplicity and cheapness, this has the advantage that, in measuring devices with two or more measuring points, the desired far-reaching extent can be achieved . equal to the pressure loading the membrane on one side by means of

eines einzigen Hochbehälters bewerkstelligen lässt. Bei Messeinrichtungen mit aus der Druckmessdose herausgeführten elektrischen Anschlussleitungen ist es im Hinblick auf die Erhaltung eines elektrisch einwandfreien Zustandes dabei von Vorteil, wenn die Anschlussleitungen innerhalb der flexiblen Verbindungsleitung -— zwischen dem Behälter und der Druckmessdose aus letzterer herausgeführt wird.a single elevated tank. With measuring devices with electrical connection lines led out of the pressure cell, it is with a view to maintaining a Electrically perfect condition is an advantage if the Connection lines within the flexible connection line - led out from the latter between the container and the pressure measuring cell will.

Die ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt und wird anhand dieses im folgenden noch näher erläutert.This is shown schematically in the drawing in an exemplary embodiment and is based on this in the following explained in more detail.

Die den Strömungskanal 1 begrenzende Wand 2 ist an der Keßstelle zur Aufnahme der mittels einer Membran 5 gegen die strömende Flüssigkeit hin verschlossenen Druckmessdose 4 mit der Aussparung 3 versehen, die mit der Umgebung 6 über die Bohrung in Verbindung steht. Der beispielsweise mit Isolieröl gefüllte Innenraum der Druckmessdose 4 ist über die durch die Bohrung 7 hindurchgeführte flexible Leitung 8 an den ebenfalls mit Isolieröl gefüllten Behälter 9 angeschlossen, dessen ölspiegel 10 sich in einer solchen Höhe befinde, dass das Isolieröl auf die MembranThe wall 2 delimiting the flow channel 1 is at the Keßstelle for receiving the means of a membrane 5 against the The pressure measuring cell 4 closed towards the flowing liquid is provided with the recess 3, which communicates with the surroundings 6 via the bore communicates. The interior of the pressure measuring cell 4, which is filled, for example, with insulating oil, is via the hole 7 through flexible line 8 connected to the container 9, which is also filled with insulating oil, the oil level of which is 10 at such a height that the insulating oil on the membrane

λ ΡΛ 42k 12'0"> 1912 6%. J. M. Voith G.m. λ ΡΛ 42k 12'0 "> 1912 6%. JM Voith Gm

- 4 - ^r-^H-⁴ _b,f. Hcidcnhcim/Bren^ | Vorrichtung ? p. ? 65- 4 - ^r - ^H - ⁴ _b , f. Hcidcnhcim / Bren ^ | Contraption ? p. ? 65

zur Messung von Druckdifferenzen in strömenden Vlüssigkeitcn. 21. 12. 6_. V H6Sl. (T. 6; Z. J)for measuring pressure differences in flowing liquids. December 21, 6_. V H6Sl. (T. 6; Z. J)

einen konstanten Druck ausübt, der wenigstens angenähert dem Druck entspricht, den die Betriebsflüssigkeit in ruhendem Zustand auf die andere Seite der Membran 5 ausüben würde. An der Membran 5 ist demzufolge stets eine Druckdifferenz wirksam, die im wesentlichen dem an der Meßstelle jeweils vorhandenen Unterschied zwischen dem statischen Druck der ruhenden und dem statischen Druck der strömenden Betriebsflüssigkeit entspricht, also sehr viel kleiner ist als der volle statische Druck der strömenden Betriebsflüssigkeit an der Meßeteile.exerts a constant pressure at least approximating the Corresponds to the pressure that the operating fluid would exert on the other side of the membrane 5 in a resting state. At the Membrane 5 is therefore always a pressure difference effective essentially the difference between the static pressure of the static pressure and the corresponds to the static pressure of the flowing operating fluid, so is much smaller than the full static pressure of the flowing operating fluid on the measuring parts.

Die der jeweiligen Druckdifferenz entsprechende Durchbiegung der Membran 5 wird in einem ausserhalb der Druckmessdose 4 angeordneten nicht dargestellten elektrischen Stromkreis in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt. Dazu ist beispieleweise im ölgefüllten Innenraum der Druckmessdose 4 der Widerstand 11 mit Gleitkontakt 12 angeordnet. Der mit der Membran verbundene Gleitkontakt 12 wird entsprechend deren jeweiliger Durchbiegung um den feststehenden Gelenkpunkt 13 verschwenkt, wodurch über die innerhalb der ebenfalls mit Isolieröl gefüllten flexiblen Leitung 8 aus der Druckmessdose 4 herausgeführten elektrischen Anschlussleitungen 14a, 14b und 14c ein entsprechender mehr oder weniger grosser Teil des Widerstandes in den Stromkreis einbezogen ist und in letzterem dadurch ein entsprechendes elektrisches Signal ausgelöst wird, das dann in bekannter Weise zur Anzeige des Druckes verwendbar gemacht werden kann.The deflection of the membrane 5 corresponding to the respective pressure difference is arranged in a pressure cell 4 outside electrical circuit not shown converted into a corresponding electrical signal. This is for example the resistance in the oil-filled interior of the pressure cell 4 11 arranged with sliding contact 12. The sliding contact 12 connected to the membrane becomes more appropriate in accordance with it The deflection is pivoted about the fixed hinge point 13, which means that the inside of the also filled with insulating oil flexible line 8 leading out of the pressure cell 4 electrical connection lines 14a, 14b and 14c a corresponding one more or less large part of the resistance is included in the circuit and is thereby included in the latter corresponding electrical signal is triggered, which is then made usable in a known manner to display the pressure can be.

Wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, können an den Behälter 9 in der gleichen Weise noch eine oder mehrere weitere Druckmessdosen angeschlossen werden.As indicated by the dashed lines, one or more more can be attached to the container 9 in the same way Pressure cells can be connected.

Heirieaheim(Brenz), den 13.Dezember 1962 HKi/USch.Heirieaheim (Brenz), December 13, 1962 HKi / USch.

Claims (1)

rur Messung von Druckdifferenzen m strömenden l-lüssißkeitcn. 21. 1- *>i. For measuring pressure differences in flowing oil liquids. 21. 1- *> i. ^V14681· ^Aidl -- ^V14681 ^ Aidl - ansprüche:Expectations: Einrichtung zur Messung von Druckdifferenzen oder Druckänderungen strömender Flüssigkeiten, insbesondere in Spiralgehäusen von Turbinen und Pumpen, mit an wenigstens einer Meßstelle angeordneter Druckmessdose od.dgl., die gegen die strömende Flüssigkeit hin mittels einer elastischen Membran verschlossen ist, deren Durchbiegung auf elektrischem Wege induktiv oder kapazitiv oder durch einen ohm¹sehen Widerstand gemessen und mittels einer aus der Druckmessdose herausgeführten elektrischen Anschlussleitung in einem ausserhalb der Druckmessdose angeordneten elektrischen Stromkreis in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmessdose (4) mit einem Druckmittel, vorzugsweise einer isolierenden Flüssigkeit, z.B. Isolieröl gefüllt und an eine Druckquelle angeschlossen ist, die das Druckmittel auf einem konstanten Druck hält, der zumindest nahezu dem Druck entspricht, den die Betriebsflüssigkeit in ruhendem Zustand an der Meßstelle aufweisen würde.Device for measuring pressure differences or pressure changes in flowing liquids, in particular in spiral casings of turbines and pumps, with a pressure measuring cell or the like arranged at at least one measuring point, which is closed against the flowing liquid by means of an elastic membrane, the deflection of which is inductive or electrical measured capacitively or through an ohm ¹ resistance and converted into a corresponding electrical signal by means of an electrical connection line led out of the pressure measurement cell in an electrical circuit arranged outside the pressure measurement cell, characterized in that the pressure measurement cell (4) is provided with a pressure medium, preferably an isolating one Liquid, for example insulating oil, is filled and connected to a pressure source which keeps the pressure medium at a constant pressure which at least almost corresponds to the pressure that the operating fluid have at the measuring point in a quiescent state dignity. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle ein mit Druckmittel gefüllter und mittels einer vorzugsweise flexiblen Leitung (8) mit der Druckmessdose (4) verbundener Hochbehälter (9) ist.Device according to claim 1, characterized in that the pressure source is filled with pressure medium and by means of a is preferably a flexible line (8) connected to the pressure cell (4) elevated tank (9). Einrichtung nach Anspruch 2, mit an zwei Meßstellen angeordneten Druckmessdosen, dadurch gekennzeichnet, dass beide Druckmessdosen (4) an denselben Hochbehälter (9) angeschlossen sind.Device according to Claim 2, with pressure cells arranged at two measuring points, characterized in that both pressure cells (4) are connected to the same elevated tank (9). Λ η λ η / * ι Γ. - 2 - Λ η λ η / * ι Γ. - 2 - '•'42k, 12/02. 1912 6%. J. M. Voith G.m.'•' 42k, 12/02. 1912 6%. J. M. Voith G.m. b.H., Hcidenheim/Brenz. J Vorrichtung 2 F\ 3b.H., Hcidenheim / Brenz. J device 2 F \ 3 { zur Messung von Druckdifferenzen in }· strömenden Flüssigkeiten. 21. 12. 62. ! V 14 681. (T. 6; Z. 1) {for measuring pressure differences in} · flowing liquids. December 21, 62 ! V 14 681. (T. 6; line 1) 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, mit aus der Druckmessdose herausgeführten elektrischen Anschlussleitungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlußleitungen (14a, 14b, 14c) innerhalb der flexiblen Leitung (8) aus der Druckmessdose (4) herausgeführt sind.4. Device according to claim 2 or 3, with electrical connection lines led out of the pressure cell, characterized in that the connection lines (14a, 14b, 14c) are led out of the pressure cell (4) within the flexible line (8). Heidenheim(Brenz), den 13.Dezemb€sr 1962
■ HKi/USch.Heidenheim (Brenz), December 13th, 1962
■ HKi / USch.