DE202005014511U1

DE202005014511U1 - Heating installation differential pressure manometer has independent separated pressure sensor with difference determined by integrated electronic component

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Publication number: DE202005014511U1
Application number: DE200520014511
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-13
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2015-09-14

Abstract

A heating installation differential pressure manometer (1) has independent separated pressure sensors (2,5) using stainless steel membrane cells (3, 4) with the pressure difference determined by an electronic component in the second sensor with stored calibration data and display (16).

Description

Die Erfindung betrifft ein Differenzdruckmanometer, insbesondere für flüssige oder gasförmige Medien.The The invention relates to a differential pressure gauge, in particular for liquid or gaseous Media.

Aus dem Stand der Technik sind Differenzdruckmanometer mit zwei durch eine Membran voneinander getrennten Druckkammern bekannt. Dabei liegt in der einen Kammer ein erster Druck und in der zweiten Kammer ein zweiter Druck an. Bei anliegender Druckdifferenz wird die Lage der Membran verändert. Die Lageänderung der Membran dient dann als ein Maß für die Druckdifferenz und wird auf geeignete Art und Weise auf eine Anzeige übertragen.Out The prior art are differential pressure gauge with two by a membrane of separate pressure chambers known. there in the one chamber is a first pressure and in the second chamber a second pressure. When applied pressure difference, the situation the membrane changed. The change of position The membrane then serves as a measure of the pressure difference and will transferred in a suitable manner to a display.

Nachteilig bei diesen bekannten Differenzdruckmanometern ist die aufwendige Montage. Zum einen kommen nämlich beim Anschluß solcher Differenzdruckmanometer teure Ventilblöcke zum Einsatz. Zum anderen muß, wenn das Differenzdruckmanometer an der Meßstelle des ersten Druckes montiert ist, das Meßmedium von der zweiten Meßstelle erst aufwendig an das Differenzdruckmanometer herangeführt werden. Dies geschieht häufig unter Verwendung von zusätzlichen Rohrleitungen o.ä., was die Meßanordnung erheblich verteuern kann.adversely in these known differential pressure gauges is the expensive Assembly. For one thing, come when connecting such Differential pressure gauge expensive valve blocks are used. On the other hand must, if the differential pressure gauge at the measuring point of the first pressure is mounted, the measuring medium from the second measuring point only be elaborately introduced to the differential pressure gauge. This happens often using additional Pipes or similar, what the measuring arrangement can increase considerably.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Differenzdruckmanometer bereitzustellen, das eine einfachere Montage zuläßt.A The object of the present invention is a differential pressure gauge to provide that allows easier installation.

Diese Aufgabe wird durch ein Differenzdruckmanometer nach Anspruch 1 gelöst.These Task is solved by a differential pressure gauge according to claim 1.

Das erfindungsgemäße Differenzdruckmanometer weist auf: eine in einer ersten Sensoreinheit integrierte erste Druckmeßzelle zum Messen eines ersten Druckes, eine von der ersten Druckmeßzelle unabhängig messende zweite Druckmeßzelle zum Messen eines zweiten Druckes, wobei diese zweite Druckmeßzelle in einer zweiten Sensoreinheit integriert ist, die getrennt von der ersten Sensoreinheit angeordnet ist, und eine in der zweiten Sensoreinheit integrierte Elektronikkomponente zum Ermitteln und Bereitstellen des Differenzdruckes aus dem ersten und dem zweiten Druck.The differential pressure gauge according to the invention includes: a first integrated in a first sensor unit pressure measuring cell for measuring a first pressure, one independently of the first pressure measuring cell second pressure measuring cell for measuring a second pressure, said second pressure measuring cell in a second sensor unit is integrated, separated from the first sensor unit is arranged, and one in the second sensor unit integrated electronic component for detecting and providing the differential pressure from the first and the second pressure.

Ein Grundgedanke der Erfindung ist es, die beiden Drücke, deren Bestimmung zur Ermittlung des Differenzdruckes notwendig ist, an verschiedenen Orten mit voneinander unabhängig messenden Druckmeßzellen zu ermitteln. Da hierfür zwei separate Druckmeßzellen verwendet werden, gestaltet sich die Montage deutlich einfacher. Insbesondere ist es nun nicht mehr erforderlich, das Meßmedium von der zweiten Meßstelle erst aufwendig an das Differenzdruckmanometer heranzuführen. Vielmehr kann die Druckmessung jeweils am Ort des Meßmediums erfolgen. Darüber hinaus können die Druckmeßzellen jeweils sowohl an der Plus- als auch an der Minus-Seite der Differenzdruck-Meßstelle montiert werden, wodurch sich eine hohe Flexibilität bei der Montage ergibt.One The basic idea of the invention is to determine the two pressures whose determination for determination the differential pressure is necessary at different locations with each other independently measuring pressure cells to investigate. Because of this two separate pressure cells used, the assembly is much easier. In particular, it is no longer necessary, the measuring medium from the second measuring point first consuming to introduce the differential pressure gauge. Much more the pressure measurement can be carried out in each case at the location of the measuring medium. Furthermore can the pressure measuring cells each on both the plus and minus sides of the differential pressure measuring point be mounted, resulting in a high flexibility during assembly results.

Zudem ist aufgrund der separaten Druckmeßzellen eine Durchmischung der Meßmedien aus den beiden Meßstellen bei einem Defekt des Meßgerätes vollständig ausgeschlossen. Somit wird gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen – wo eine solche Durchmischung bei einer defekten Membran auftreten kann – zusätzlich auch die Sicherheit der Meßmedien deutlich erhöht.moreover is a mixture due to the separate pressure measuring cells the measuring media from the two measuring points completely excluded in case of a defect of the measuring instrument. Thus, opposite the solutions known from the prior art - where such mixing can occur with a defective membrane - in addition, the safety the measuring media clearly increased.

Einsatzbereiche des erfindungsgemäßen Differenzdruckmanometers sind u.a. die Überwachung von Filteranlagen, wobei das Differenzdruckmanometer zur Anzeige der Verschmutzung des Filters eingesetzt wird, sowie die Messung von Differenzdrücken zwischen Vor- und Rücklauf in Heizungsanlagen. Darüber hinaus sind eine Vielzahl weiterer Anwendungen in den Bereichen Maschinen- und Anlagenbau sowie Umwelttechnik möglich.areas of application the differential pressure gauge according to the invention are u.a. The supervision of filtration systems, with the differential pressure gauge for display the pollution of the filter is used, as well as the measurement of differential pressures between flow and return in heating systems. About that In addition, a variety of other applications in the fields Mechanical engineering and environmental engineering possible.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous versions The invention are specified in the subclaims.

Entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn der maximal zulässige statische Druck der verwendeten Meßzellen zehnmal größer ist als der Meßbereich des Differenzdruckes. Auch bei einem sehr hohen statischen Druck (beispielsweise 10 bar) kann somit eine Druckmeßzelle mit einem vergleichsweise kleinen Differenzdruck-Meßbereich (in diesem Fall 1 bar) verwendet werden, wodurch eine hohe Meßgenauigkeit erreicht wird.Corresponding a first embodiment According to the invention, it is particularly advantageous if the maximum permissible static Pressure of the used measuring cells ten times larger as the measuring range the differential pressure. Even at a very high static pressure (For example, 10 bar) can thus a pressure measuring cell with a comparatively small differential pressure measuring range (In this case 1 bar) are used, whereby a high measuring accuracy is reached.

Eine hohe Genauigkeit wird insbesondere dadurch erzielt, daß vorzugsweise beide Druckmeßzellen einen Meßbereich aufweisen, der dem maximal zulässigen statischen Druck entspricht. Mit anderen Worten kommen beispielsweise bei einem maximal zulässigen statischen Druck von 10 bar Druckmeßzellen mit einem Meßbereich von 10 bar zum Einsatz, obwohl der Differenzdruck-Meßbereich lediglich 1 bar umfaßt. Der Anwender kann daher beispielsweise sowohl in einem Bereich von 0,5 bis 1,5 bar als auch in einem Bereich von 8,5 bar bis 9,5 bar mit gleicher Genauigkeit arbeiten.A high accuracy is achieved in particular in that preferably both pressure measuring cells have a measuring range which corresponds to the maximum permissible static pressure. In other words For example, at a maximum allowable static pressure of 10 bar pressure measuring cells with a measuring range of 10 bar are used, although the differential pressure measuring range comprises only 1 bar. The user can therefore operate, for example, both in a range of 0.5 to 1.5 bar and in a range of 8.5 bar to 9.5 bar with the same accuracy.

Darüber hinaus wird eine hohe Genauigkeit vorzugsweise dadurch erreicht, daß die Elektronikkomponente einen Datenspeicher aufweist zur Speicherung von Kalibrierungsdatensätzen. Jeder Kalibrierungsdatensatz besteht dabei aus einem an beiden Druckmeßzellen zuvor angelegten hochgenauen Normdruck einerseits und den diesem Normdruck entsprechenden Anzeigedrücken der beiden Druckmeßzellen andererseits. Die Kalibrierung wird von dem Hersteller vor der Auslieferung des Differenzdruckmanometers vorgenommen, wobei vorzugsweise der gesamten Meßbereich jeder Druckmeßzelle durchfahren wird, so daß in dem Datenspeicher eine Vielzahl von Kalibrierungsdatensätzen gespeichert ist.Furthermore a high accuracy is preferably achieved in that the electronic component a data memory for storing calibration records. Everyone Calibration data set consists of one at both pressure measuring cells previously applied high-precision standard pressure on the one hand and this Standard pressure corresponding display pressures of the two pressure measuring cells on the other hand. The calibration is done by the manufacturer before delivery made of the differential pressure gauge, preferably the entire measuring range every pressure cell is passed through, so that in the data memory stored a variety of calibration records is.

Entsprechend einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine mit der Elektronikkomponente verbundene Ausgabekomponente zur Ausgabe eines statischen Druckes vorgesehen. Mit anderen Worten wird von dem Differenzdruckmanometer zusätzlich zu dem Differenzdruck wenigstens ein statischer Druck ausgegeben. Hierzu verfügt die Elektronikkomponente über eine entsprechende Ausgabefunktionalität. Dabei kann es sich um den statischen Druck der ersten Druckmeßzelle oder der zweiten Druckmeßzelle handeln. Durch die zusätzliche Ausgabe eines statischen Druckes wird die Funktionalität des Differenzdruckmanometers verbessert und die Zahl der Anwendungsmöglichkeiten deutlich erhöht.Corresponding Another particularly advantageous embodiment of the invention an output component connected to the electronic component for Output of a static pressure provided. In other words is from the differential pressure gauge in addition to the differential pressure at least one static pressure is output. For this purpose, the electronic component has a appropriate output functionality. This may be the act static pressure of the first pressure measuring cell or the second pressure measuring cell. By the additional Output of a static pressure becomes the functionality of the differential pressure gauge improved and the number of applications significantly increased.

Darüber hinaus hat es sich als Vorteil erwiesen, wenn die Elektronikkomponente zur Bereitstellung einer Vielzahl weiterer direkt oder indirekt aus den Meßwerten hervorgehenden Informationen ausgebildet ist. Insbesondere ist die Bereitstellung eines kleinsten und/oder größten Meßwertes innerhalb einer Meßperiode von Vorteil. Hierzu verfügt die Elektronikkomponente vorzugsweise über einen MIN-/MAX-Wert-Speicher.Furthermore it has proven to be an advantage if the electronic component to provide a variety of others directly or indirectly from the measured values resulting information is formed. In particular, the Provision of a smallest and / or largest measured value within a measuring period of Advantage. For this purpose has the electronic component preferably via a MIN / MAX value memory.

Selbstverständlich ist es möglich, daß das Differenzdruckmanometer die ermittelten Drücke lediglich bereitstellt bzw. über entsprechende Ausgabekomponenten oder Schnittstellen an externe Geräte weitergibt. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Differenzdruckmanometer, insbesondere die zweite Sensoreinheit, eine mit der Elektronikkomponente verbundene Anzeigekomponente aufweist. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine digitale Anzeige. Jedoch kann die Anzeigekomponente auch ein Analoginstrument umfassen.Of course it is it is possible that this Differential pressure gauge only provides the determined pressures or over appropriate output components or interfaces to external equipment passes. It is particularly advantageous if the differential pressure gauge, in particular the second sensor unit, one with the electronic component has associated display component. These are preferably to a digital display. However, the display component may also include an analog instrument.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Differenzdruckmanometer eine Schaltkomponente zum Schalten von elektrischen Verbrauchern (beispielsweise Relais, Schütze, ...) in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzdruck und/oder einem statischen Druck auf. Die Schaltkomponente ist dabei mit der Elektronikkomponente verbunden und vorzugsweise in der zweiten Sensoreinheit integriert. Durch die Integration der Schaltkomponente in das Differenzdruckmanometer vereinfacht sich u.a. die Planung und Realisierung von Steuerungs- und Regelsystemen, welche auf die Bereitstellung von Druckmeßwerten angewiesen sind.Corresponding a further embodiment According to the invention, the differential pressure gauge has a switching component for switching electrical consumers (for example relays, Sagittarius, ...) dependent on from the determined differential pressure and / or a static pressure on. The switching component is with the electronic component connected and preferably integrated in the second sensor unit. By the integration of the switching component in the differential pressure gauge simplifies u.a. the planning and realization of control and control systems responsive to the provision of pressure readings are reliant.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Elektronikkomponente einen programmierbaren Mikroprozessor umfaßt. Die Programmierung des Mikroprozessors kann dabei auf verschiedene Art und Weise erfolgen, beispielsweise mittels einer Datenübertragung über eine Infrarotschnittstelle oder über eine Funkschnittstelle unter Verwendung eines WLAN- oder Bluetooth-Standards. Eine besonders einfache und robuste Bedienung des Differenzdruckmanometers wird jedoch vorzugsweise über eine Anzahl von Bedienkomponenten, beispielsweise Taster, gewährleistet. Diese befinden sich vorteilhafterweise in der Sensoreinheit, welche auch die Elektronikkomponenten umfaßt.All It is particularly advantageous if the electronic component has a programmable microprocessor. The programming of the Microprocessors can be done in different ways, for example by means of a data transmission via an infrared interface or over a radio interface using a WLAN or Bluetooth standard. A particularly simple and robust operation of the differential pressure gauge is preferably over a number of operating components, such as buttons, guaranteed. These are advantageously located in the sensor unit, which also includes the electronic components.

Vorzugsweise ist über die Elektronikkomponente nicht nur die Schaltkomponente programmierbar (so kann beispielsweise die Schalthysterese von dem Anwender auf die individuellen Anforderungen des Anwendungsfalles angepaßt werden). Auch eine Programmierung einer Anzahl von Grenzwerten kann erfolgen. Dabei wird unter einem Grenzwert ein bestimmter (von dem Anwender direkt vorgegebener oder von der Elektronikkomponente unter Verwendung entsprechend bereitgestellter Algorithmen dynamisch berechneter) Differenzdruckwert oder statischer Druckwert der ersten oder zweiten Druckmeßzelle verstanden, bei dessen Vorliegen die Elektronikkomponente ein Alarmsignal erzeugt. Das Alarmsignal kann dann entweder direkt, beispielsweise über eine optische oder akustische Anzeige, oder indirekt, beispielsweise über eine entsprechende Ansteuerung der Schaltkomponente durch die Elektronikkomponente, ausgegeben werden. Durch die Programmierung des Differenzdruckmanometer ist dieses äußerst flexibel einsetzbar und kann universell an verschiedenste Anwendungen angepaßt werden.Preferably is over the electronic component not only the switching component programmable (For example, the switching hysteresis of the user on the individual requirements of the application are adapted). A programming of a number of limits can also be done. Here, below a limit value, a certain one (by the user directly preset or from the electronic component using dynamically calculated according to provided algorithms) Differential pressure value or static pressure value of the first or second pressure measuring cell understood, in the presence of the electronic component an alarm signal generated. The alarm signal can then either directly, for example via a optical or acoustic display, or indirectly, for example via a appropriate control of the switching component by the electronic component, be issued. By programming the differential pressure gauge this is extremely flexible can be used and universally adapted to a wide variety of applications.

Die Übermittlung des gemessenen ersten Druckes von der ersten Druckmeßzelle zur Elektronikkomponente erfolgt vorzugsweise über eine Kabelverbindung. Diese Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß sie preiswert und äußerst robust ist. Bei schwierigen Montagebedingungen können jedoch auch andere Übertragungswege genutzt werden. So kann die Übertragung der Meßwerte auch kabellos erfolgen, beispielsweise mittels einer Funkverbindung oder dergleichen.The transmission the measured first pressure from the first pressure measuring cell to Electronic component is preferably via a cable connection. These solution is characterized by the fact that they are cheap and extremely robust is. In difficult installation conditions, however, other transmission paths can be used. So can the transfer the measured values also be wireless, for example by means of a wireless connection or similar.

Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommen als Druckmeßzellen vorzugsweise Dünnfilmmeßzellen zum Einsatz. Diese Meßzellen zeichnen sich durch ihre Langzeitstabilität und hohe Wiederholgenauigkeit aus und sind besonders für nicht kristallisierende und hochviskose Medien geeignet. Sind die medienberührenden Teile der Druckmeßzellen darüber hinaus aus Edelstahl gefertigt, kann das Differenzdruckmanometer auch für aggressive gasförmige und flüssige Druckmedien verwendet werden. Alternativ zu Dünnfilmmeßzellen können auch andere Typen verwendet werden, beispielsweise piezoresistive Meßzellen.According to one another particularly advantageous embodiment of the present invention Invention come as pressure measuring cells preferably thin film measuring cells for use. These measuring cells are characterized by their long-term stability and high repeat accuracy and are especially for non-crystallizing and highly viscous media suitable. Are the wetted Parts of the pressure measuring cells about that Made of stainless steel, the differential pressure gauge can also for aggressive gaseous and liquid Print media can be used. Alternatively to thin film measuring cells, other types may be used be, for example piezoresistive measuring cells.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:One embodiment The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. in this connection demonstrate:

1 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Differenzdruckmanometers, 1 a representation of a differential pressure gauge according to the invention,

2 eine schematische Darstellung eines 2 a schematic representation of a

Differenzdruckmanometers unddifferential manometer and

3 eine schematische Darstellung eines Differenzdruckmanometers bei einer Filterüberwachung. 3 a schematic representation of a differential pressure gauge in a filter monitoring.

Wie in den 1 und 2 abgebildet, weist das erfindungsgemäße Differenzdruckmanometer 1 auf: eine in einer ersten Sensoreinheit 2 integrierte erste Druckmeßzelle 3 zum Messen eines ersten Druckes P1, eine von der ersten Druckmeßzelle 3 unabhängig messende zweite Druckmeßzelle 4 zum Messen eines zweiten Druckes P2, wobei diese zweite Druckmeßzelle 4 in einer zweiten Sensoreinheit 5 integriert ist, die getrennt von der ersten Sensoreinheit 2 angeordnet ist, und eine in der zweiten Sensoreinheit 5 integrierte Elektronikkomponente 6 zum Ermitteln und Bereitstellen des Differenzdruckes ΔP aus dem ersten Druck P1 und dem zweiten Druck P2.As in the 1 and 2 shown, the differential pressure gauge according to the invention 1 on: one in a first sensor unit 2 integrated first pressure measuring cell 3 for measuring a first pressure P1, one of the first pressure measuring cell 3 independently measuring second pressure measuring cell 4 for measuring a second pressure P2, said second pressure measuring cell 4 in a second sensor unit 5 integrated, which is separate from the first sensor unit 2 is arranged, and one in the second sensor unit 5 integrated electronic component 6 for determining and providing the differential pressure .DELTA.P from the first pressure P1 and the second pressure P2.

Bei beiden Druckmeßzellen 3, 4 handelt es sich um Dünnfilmmeßzellen aus Edelstahl. Die Druckmeßzellen 3, 4 sind dabei über einfache Schraubgewinde 7 mit an den Meßpunkten 8, 9 vorgesehenen Anschlußelementen 11 der medienführenden Leitungen verbindbar, vgl. 3.In both pressure measuring cells 3 . 4 are thin-film cells made of stainless steel. The pressure measuring cells 3 . 4 are about simple screw thread 7 with at the measuring points 8th . 9 provided connection elements 11 connectable to the media-carrying lines, cf. 3 ,

Die Übermittlung des gemessenen ersten Druckes P1 von der ersten Druckmeßzelle 3 zu der Elektronikkomponente 6 erfolgt über eine Kabelverbindung, beispielsweise ein mehrere Meter langes Anschlußkabel 13. Vor der Übertragung der Meßdaten von der ersten Druckmeßzelle 3 zu der Elektronikkomponente 6 kann (wenn erforderlich) eine Verstärkung und/oder Signalverarbeitung in der ersten Sensoreinheit 2 erfolgen. Hierfür sind ggf. eine Verstärkerkomponente bzw. ein Signalprozessor vorgesehen (nicht abgebildet). Die Übermittlung des gemessenen zweiten Druckes P2 von der zweiten Druckmeßzelle 4 zu der Elektronikkomponente 6 erfolgt mittels einer Übertragungsverbindung 14 innerhalb der zweiten Sensoreinheit 5.The transmission of the measured first pressure P1 from the first pressure measuring cell 3 to the electronic component 6 via a cable connection, for example, a several meters long connection cable 13 , Before the transmission of the measured data from the first pressure measuring cell 3 to the electronic component 6 may (if required) amplification and / or signal processing in the first sensor unit 2 respectively. For this purpose, an amplifier component or a signal processor may be provided (not shown). The transmission of the measured second pressure P2 from the second pressure measuring cell 4 to the electronic component 6 takes place by means of a transmission connection 14 within the second sensor unit 5 ,

Das abgebildete Differenzdruckmanometer 1 ist für einen Differenzdruck-Meßbereich von 0 bis 1 bar ausgelegt. Der maximal zulässige statische Druck P1_max, P2_max der verwendeten Druckmeßzellen 3, 4 ist zehnmal größer als der Meßbereich des Differenzdruckes ΔP. Er beträgt hier also 10 bar. Beide Druckmeßzellen 3, 4 weisen einen Meßbereich auf, der dem maximal zulässigen statischen Druck entspricht. Im vorliegenden Beispiel sind daher zwei 10 bar-Druckmeßzellen 3, 4 vorgesehen. Die nachfolgende Tabelle gibt einen (nicht abschließenden) Überblick über weitere mögliche Varianten.The pictured differential pressure gauge 1 is designed for a differential pressure measuring range of 0 to 1 bar. The maximum permissible static pressure P1 _max , P2 _{max of} the pressure measuring cells used 3 . 4 is ten times larger than the measuring range of the differential pressure ΔP. He is here therefore 10 bar. Both pressure cells 3 . 4 have a measuring range that corresponds to the maximum permissible static pressure. In the present example, therefore, two 10 bar pressure measuring cells 3, 4 are provided. The following table gives a (non-exhaustive) overview of further possible variants.

Die Überdrucksicherheit der verwendeten Druckmeßzellen 3, 4 entspricht dem zweifachen maximalen statischen Druck, hier also 20 bar.The overpressure safety of the pressure measuring cells used 3 . 4 corresponds to twice the maximum static pressure, in this case 20 bar.

Vor der ersten Anwendung des Differenzdruckmanometers 1 erfolgt dessen Kalibrierung. Dabei werden für die beiden Druckmeßzellen 3, 4 eine Vielzahl von Kalibrierungsdatensätzen ermittelt und in einem Datenspeicher 15 der Elektronikkomponente 6 abgelegt. Jeder Kalibrierungsdatensatz besteht dabei aus einem an beiden Druckmeßzellen 3, 4 zuvor angelegten hochgenauen Normdruck einerseits und den diesem Normdruck entsprechenden Anzeigedrücken der beiden Druckmeßzellen 3, 4 andererseits. Auf diese Art und Weise können mit Hilfe dieser Kalibrierung Meßabweichungen der Druckmeßzellen 3, 4 erfaßt werden. Ein Kalibrierungsdatensatz umfaßt beispielsweise neben dem an beide Druckmeßzellen 3, 4 angelegten Normdruck (z.B. 1,0000 bar) den Anzeigedruck der ersten Druckmeßzelle 3 (z.B. 1,0004 bar) und den Anzeigedruck der zweiten Druckmeßzelle 4 (z.B. 1,0573 bar). Zur Aufnahme der Kalibrierungsdatensätze wird der gesamten Meßbereich (0 bis 10 bar) der Druckmeßzellen 3, 4 durchfahren. Bei der tatsächlichen Messung und der Ermittlung des Differenzdruckes ΔP greift die Elektronikkomponente 6 dann auf die gespeicherten Kalibrierungsdatensätze zurück, so daß eine sehr hohe Meßgenauigkeit von etwa 0,5% des Meßbereichsendwertes erzielt wird.Before the first application of the differential pressure gauge 1 it is calibrated. Here are for the two pressure measuring cells 3 . 4 a plurality of calibration records are determined and stored in a data memory 15 the electronic component 6 stored. Each calibration data set consists of one at both pressure measuring cells 3 . 4 previously applied high-precision standard pressure on the one hand and the display pressures corresponding to this standard pressure of the two pressure measuring cells 3 . 4 on the other hand. In this way, with the help of this calibration, measuring deviations of the pressure measuring cells 3 . 4 be detected. For example, a calibration dataset includes besides both pressure measuring cells 3 . 4 applied standard pressure (eg 1.0000 bar) the display pressure of the first pressure measuring cell 3 (Eg 1,0004 bar) and the display pressure of the second pressure cell 4 (eg 1.0573 bar). To record the calibration records, the entire measuring range (0 to 10 bar) of the pressure measuring cells 3 . 4 passed through. In the actual measurement and the determination of the differential pressure .DELTA.P engages the electronic component 6 then back to the stored calibration records, so that a very high measurement accuracy of about 0.5% of the Meßbereichsendwertes is achieved.

Der ermittelte Differenzdruck ΔP oder einer der beiden statischen Drücke P1, P2 wird über eine Anzeigekomponente ausgegeben. Dabei handelt es sich um eine selbstleuchtende vierstellige LED-Anzeige 16, die in der zweiten Sensoreinheit 5 angeordnet und mit der Elektronikkomponente 6 verbunden und von dieser ansteuerbar ist. Die Anzeige der Druckwerte DP bzw. P1 oder P2 erfolgt vorzugsweise in der Einheit „bar".The determined differential pressure ΔP or one of the two static pressures P1, P2 is output via a display component. It is a self-luminous four-digit LED display 16 that in the second sensor unit 5 arranged and with the electronic component 6 connected and controlled by this is. The display of the pressure values DP or P1 or P2 is preferably carried out in the unit "bar".

Darüber hinaus weist die zweite Sensoreinheit 5 eine in der Elektronikkomponente 6 integrierte Ausgabekomponente 17 auf zur Ausgabe eines statischen Druckes P1, P2 zusätzlich zu dem Differenzdruck ΔP. Im gezeigten Beispiel ist die Elektronikkomponente 6 derart programmiert, daß der von der ersten Druckmeßzelle 3 gemessene statische Druck P1 ausgegeben wird. Die Ausgabe des statischen Druckes P1 erfolgt dabei über ein in einer Kabeldose 18 nach außen geführtes Anschlußkabel 19.In addition, the second sensor unit 5 one in the electronics component 6 integrated output component 17 to output a static pressure P1, P2 in addition to the differential pressure ΔP. In the example shown, the electronic component 6 programmed so that that of the first pressure measuring cell 3 measured static pressure P1 is output. The static pressure P1 is output via a cable socket 18 outgoing cable 19 ,

Die Elektronikkomponente 6 ist mit einem weiteren Anschlußkabel 21 (14 bis 30 V Gleichspannung, bis zu 70 mA Stromaufnahme) zur Stromversorgung des Differenzdruckmanometers 1 verbunden. Dieses Anschlußkabel 21 wird durch die Kabeldose 18 nach innen geführt. Die Stromversorgung der ersten Sensoreinheit 2 erfolgt intern über das Anschlußkabel 13.The electronic component 6 is with another connection cable 21 (14 to 30 V DC, up to 70 mA current consumption) to power the differential pressure gauge 1 connected. This connection cable 21 is through the cable outlet 18 led inwards. The power supply of the first sensor unit 2 takes place internally via the connection cable 13 ,

In der zweiten Sensoreinheit 5 des Differenzdruckmanometers 1 ist eine Schaltkomponente 22 vorgesehen, die mit der Elektronikkomponente 6 verbunden ist. Diese dient zum Schalten von elektrischen Verbrauchern in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzdruck ΔP und/oder einem statischen Druck P1, P2. Zu diesem Zweck weist die Schaltkomponente 22 eine Anzahl von Schaltkontakten (nicht abgebildet) auf. Vorzugsweise kommen dabei Relais als Wechselkontakte zum Einsatz (vorzugsweise 6A, 250 V Wechselstrom, mindestens 10 mA, 12 V), so daß sowohl als Öffner- als auch als Schließerkontakte realisiert werden können. Die Schaltkomponente 22 weist eine nach außen führende Klemmanschlußdose 23 auf, mit der externe Verbraucher über ein Anschlußkabel 24 an die Schaltkontakte angeschlossen werden können.In the second sensor unit 5 of the differential pressure gauge 1 is a switching component 22 provided with the electronic component 6 connected is. This serves to switch electrical consumers as a function of the determined differential pressure ΔP and / or a static pressure P1, P2. For this purpose, the switching component 22 a number of switch contacts (not shown). Preferably, relays are used as changeover contacts (preferably 6A, 250 V AC, at least 10 mA, 12 V), so that both can be realized as normally closed as well as normally open. The switching component 22 has an outward leading terminal box 23 on, with the external consumer via a connecting cable 24 can be connected to the switch contacts.

Herzstück des Differenzdruckmanometers 1 ist die Elektronikkomponente 6, die einen programmierbaren Mikroprozessor umfaßt. Unter Verwendung entsprechend bereitgestellter Algorithmen berechnet der Mikroprozessor aus dem ersten Druck P1 und dem zweiten Druck P2 den Differenzdruck ΔP. Darüber hinaus werden die Funktionalitäten der Schaltkomponente 22 und weitere Funktionalitäten des Differenzdruckmanometers 1 durch die Elektronikkomponente 6 mit bestimmt.Heart of the differential pressure gauge 1 is the electronic component 6 which includes a programmable microprocessor. Using appropriately provided algorithms, the microprocessor calculates the differential pressure ΔP from the first pressure P1 and the second pressure P2. In addition, the functionalities of the switching component 22 and further functionalities of the differential pressure gauge 1 through the electronic component 6 with determined.

Die Programmierung des Mikroprozessors, die über eine Anzahl von Tastern 25 als Bedienkomponente der zweiten Sensoreinheit 5 erfolgt, umfaßt u.a. eine Nullpunktkorrektur zur Unterdrückung des Einflusses des statischen Druckes in den medienführenden Leitungen 12 (Berücksichtigung der Füllstandshöhendifferenz zwischen den beiden Meßpunkten 8, 9), eine Einstellung der Schalthysterese der Schaltkomponente 22 und eine Einstellung der Schaltpunkte der Schaltkontakte. Zugleich kann eine Programmierung einer Anzahl von Grenzwerten (statischen Drücken oder Differenzdrücken) erfolgen, bei deren Vorliegen die Elektronikkomponente 6 ein Alarmsignal erzeugt. Darüber hinaus kann eingestellt werden, ob die erste Druckmeßzelle 3 an der Plus-Seite der Differenzdruck-Meßstelle und die zweite Druckmeßzelle 4 an der Minus-Seite montiert wird oder umgekehrt. Bei der Auslieferung ist vorzugsweise die erste Sensoreinheit 2 mit der ersten Druckmeßzelle 3 an der Minus-Seite der Differenzdruck-Meßstelle montiert.The programming of the microprocessor, which has a number of buttons 25 as an operating component of the second sensor unit 5 includes, among other things, a zero point correction for suppressing the influence of the static pressure in the media-carrying lines 12 (Consideration of the level difference between the two measuring points 8th . 9 ), an adjustment of the switching hysteresis of the switching component 22 and an adjustment of the switching points of the switching contacts. At the same time, a programming of a number of limit values (static pressures or differential pressures) can take place, in the presence of which the electronic component 6 generates an alarm signal. In addition, it can be adjusted whether the first pressure cell 3 on the plus side of the differential pressure measuring point and the second pressure measuring cell 4 mounted on the minus side or vice versa. Upon delivery, the first sensor unit is preferably 2 with the first pressure measuring cell 3 mounted on the minus side of the differential pressure measuring point.

Über die Bedienung der Taster 25 erfolgt auch ein Auslesen eines MIN-/MAX-Wert-Speichers 27 der Elektronikkomponente 6 zur Bereitstellung eines kleinsten und größten Meßwertes innerhalb einer Meßperiode.About the operation of the buttons 25 A reading of a MIN / MAX value memory is also carried out 27 the electronic component 6 for providing a smallest and largest measured value within a measuring period.

Sowohl die erste Sensoreinheit 2 als auch die zweite Sensoreinheit 5 sind nach Schutzart IP 65 (EN 60529/IEC 529) ausgebildet. Das heißt, sie können auch unter schwierigen Einsatzbedingungen (Schmutz, Wasser, ...) verwendet werden. Darüber hinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Differenzdruckmanometer 1 durch eine hohe Beschleunigungs- und Vibrationsfestigkeit aus, so daß auch Einsätze unter extremen Bedingungen möglich sind. Das gezeigte Differenzdruckmanometer ist für Umgebungstemperaturen von –20°C bis +80°C und für Medientemperaturen von –30°C bis +100°C ausgelegt. Selbstverständlich sind bei entsprechender Ausgestaltung der einzelnen Bauteile auch andere Arbeitstemperaturen möglich.Both the first sensor unit 2 as well as the second sensor unit 5 are designed according to protection class IP 65 (EN 60529 / IEC 529). That means they can also be used under difficult conditions (dirt, water, ...). In addition, the differential pressure gauge according to the invention is characterized 1 by a high acceleration and vibration resistance, so that even operations under extreme conditions are possible. The differential pressure gauge shown is designed for ambient temperatures from -20 ° C to + 80 ° C and for media temperatures from -30 ° C to + 100 ° C. Of course, other working temperatures are possible with appropriate design of the individual components.

In 3 ist ein möglicher Anwendungsfall für ein erfindungsgemäßes Differenzdruckmanometer 1 schematisch dargestellt. Dabei dient das Differenzdruckmanometer 1 zur Überwachung der Verschmutzung eines Filters 28 bei der Trinkwasseraufbereitung. Der Filter 28 ist in eine Wasserleitung 12 eingebaut, wobei die Fließrichtung des Wassers mit Pfeil 29 gekennzeichnet ist. Der Filter 28 dient dazu, Verschmutzungen aus dem Wasser herauszufiltern.In 3 is a possible application for a differential pressure gauge according to the invention 1 shown schematically. The differential pressure gauge is used here 1 to monitor the contamination of a filter 28 in drinking water treatment. The filter 28 is in a water pipe 12 built in, the flow direction of the water with arrow 29 is marked. The filter 28 serves to filter out dirt from the water.

Auf der Rohwasserseite des Filters 28 befindet sich in der Wasserleitung 12 der erste Meßpunkt 8 mit einem Manometerventil 11. An dieses Manometerventil 11 wird die Druckmeßzelle 3 der ersten Sensoreinheit 2 angeschlossen. Auf der Reinwasserseite des Filters 28 befindet sich in der Wasserleitung 12 der zweite Meßpunkt 9 mit einem Manometerventil 11'. An dieses Manometerventil 11' wird die Druckmeßzelle 4 der zweiten Sensoreinheit 5 angeschlossen.On the raw water side of the filter 28 is located in the water pipe 12 the first measuring point 8th with a pressure gauge valve 11 , At this manometer valve 11 becomes the pressure measuring cell 3 the first sensor unit 2 connected. On the clean water side of the filter 28 is located in the water pipe 12 the second measuring point 9 with a pressure gauge valve 11 ' , At this manometer valve 11 ' becomes the pressure measuring cell 4 the second sensor unit 5 connected.

Nach dem Öffnen der beiden Manometerventile 11, 11' werden die Druckmeßzellen 3, 4 mit Wasser beaufschlagt und übermitteln die gemessenen Drücke P1, P2 an die Elektronikeinheit 6, die den Differenzdruck ΔP über dem Filter 28 ermittelt. Im allgemeinen wird es sich dabei um einen Druckabfall handeln, de auf Verschmutzungen des Filters 28 zurückzuführen ist.After opening the two manometer valves 11 . 11 ' become the pressure measuring cells 3 . 4 supplied with water and transmit the measured pressures P1, P2 to the electronic unit 6 representing the differential pressure ΔP across the filter 28 determined. In general, this will be a pressure drop, de pollution of the filter 28 is due.

Erreicht der Differenzdruck ΔP einen zuvor programmierten Grenzwert, wird also mit anderen Worten ein bestimmter Differenzdruck ΔP (z.B. 1,0 bar) überschritten, so gibt die Elektronikkomponente 6 ein entsprechendes Signal an die Schaltkomponente 22. Durch die Schaltkomponente 22 wird über das Anschlußkabel 19 ein externer elektrischer Verbraucher geschaltet. Dabei handelt es sich in diesem Fall um eine Steuerungseinheit 31. Mit Hilfe der Steuerungseinheit 31 erfolgt dann beispielsweise die Ansteuerung einer Filterspülung 32.If the differential pressure ΔP reaches a previously programmed limit value, ie in other words a specific differential pressure ΔP (eg 1.0 bar) is exceeded, then the electronic component is present 6 a corresponding signal to the switching component 22 , By the switching component 22 is via the connection cable 19 an external electrical load switched. This is a control unit in this case 31 , With the help of the control unit 31 Then, for example, the control of a filter flush 32 ,

11: DifferenzdruckmanometerDifferential
22: erste Sensoreinheitfirst sensor unit
33: erste Druckmeßzellefirst pressure measuring cell
44: zweite Druckmeßzellesecond pressure measuring cell
55: zweite Sensoreinheitsecond sensor unit
66: Elektronikkomponenteelectronic component
77: Schraubgewindescrew thread
88th: Erster Meßpunktfirst measuring point
99: Zweiter Meßpunktsecond measuring point
1010: (frei)(free)
1111: Anschlußelementconnecting element
1212: medienführende Leitungmedia leading
1313: Anschlußkabelcable
1414: Übertragungsverbindungtransmission link
1515: Datenspeicherdata storage
1616: LED-AnzeigeLED display
1717: Ausgabekomponenteoutput component
1818: Kabeldosecable box
1919: Anschlußkabelcable
2020: (frei)(free)
2121: Anschlußkabelcable
2222: Schaltkomponenteswitching component
2323: KlemmanschlußdoseTerminal junction box
2424: Anschlußkabelcable
2525: Tasterbutton
2626: (frei)(free)
2727: MIN-/MAX-SpeicherMIN / MAX memory
2828: Filterfilter
2929: Fließrichtungflow direction
3030: (frei)(free)
3131: Steuerungseinheitcontrol unit
3232: Filterspülungfilter flushing

Claims

Differenzdruckmanometer (1), – mit einer in einer ersten Sensoreinheit (2) integrierten ersten Druckmeßzelle (3) zum Messen eines ersten Druckes (P1), – mit einer von der ersten Druckmeßzelle (3) unabhängig messenden zweiten Druckmeßzelle (4) zum Messen eines zweiten Druckes (P2), wobei diese zweite Druckmeßzelle (4) in einer zweiten Sensoreinheit (5) integriert ist, die getrennt von der ersten Sensoreinheit (2) angeordnet ist, und – mit einer in der zweiten Sensoreinheit (5) integrierten Elektronikkomponente (6) zum Ermitteln und Bereitstellen des Differenzdruckes (ΔP) aus dem ersten Druck (P1) und dem zweiten Druck (P2).Differential pressure gauge ( 1 ), - with one in a first sensor unit ( 2 ) integrated first pressure measuring cell ( 3 ) for measuring a first pressure (P1), - with one of the first pressure measuring cell (P1) 3 ) independently measuring second pressure measuring cell ( 4 ) for measuring a second pressure (P2), said second pressure measuring cell (P2) 4 ) in a second sensor unit ( 5 ), which is separate from the first sensor unit ( 2 ), and - with one in the second sensor unit ( 5 ) integrated electronic component ( 6 ) for determining and providing the differential pressure (ΔP) from the first pressure (P1) and the second pressure (P2).

Differenzdruckmanometer (1) nach Anspruch 1, ausgebildet derart, daß der maximal zulässige statische Druck (P1_max, P2_max) zehnmal größer ist als der Meßbereich des Differenzdruckes (ΔP).Differential pressure gauge ( 1 ) according to claim 1, formed such that the maximum allowable static pressure (P1 _max , P2 _max ) is ten times greater than the measuring range of the differential pressure (ΔP).

Differenzdruckmanometer (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Druckmeßzelle (3) und/oder die zweite Druckmeßzelle (4) einen Meßbereich aufweist, der dem maximal zulässigen statischen Druck (P1_max, P2_max) entspricht.Differential pressure gauge ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the first pressure measuring cell ( 3 ) and / or the second pressure measuring cell ( 4 ) has a measuring range which corresponds to the maximum permissible static pressure (P1 _max , P2 _max ).

Differenzdruckmanometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Elektronikkomponente (6) einen Datenspeicher (15) aufweist zur Speicherung von Kalibrierungsdaten.Differential pressure gauge ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the electronic component ( 6 ) a data memory ( 15 ) for storing calibration data.

Differenzdruckmanometer (1) nach Anspruch 4, wobei die Kalibrierungsdaten jeweils für eine bestimmte Anzahl von Normdrücken über den gesamten Meßbereich der Druckmeßzellen (3, 4) Anzeigedrücke für die erste Druckmeßzelle (3) und/oder die zweite Druckmeßzelle (4) umfassen.Differential pressure gauge ( 1 ) according to claim 4, wherein the calibration data in each case for a certain number of standard pressures over the entire measuring range of the pressure measuring cells ( 3 . 4 ) Display pressures for the first pressure measuring cell ( 3 ) and / or the second pressure measuring cell ( 4 ).

Differenzdruckmanometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer mit der Elektronikkomponente (6) verbundenen Ausgabekomponente (17) zur Ausgabe eines statischen Druckes (P1, P2).Differential pressure gauge ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, with one with the electronic component ( 6 ) associated output component ( 17 ) for outputting a static pressure (P1, P2).

Differenzdruckmanometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Elektronikkomponente (6) ausgebildet ist zur Bereitstellung eines kleinsten und/oder größten Meßwertes.Differential pressure gauge ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, wherein the electronic component ( 6 ) is designed to provide a smallest and / or largest measured value.

Differenzdruckmanometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer vorzugsweise in der zweiten Sensoreinheit (5) integrierten und mit der Elektronikkomponente (6) verbundenen Anzeigekomponente (16).Differential pressure gauge ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, with a preferably in the second sensor unit ( 5 ) and with the electronic component ( 6 ) associated display component ( 16 ).

Differenzdruckmanometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer vorzugsweise in der zweiten Sensoreinheit (5) integrierten Schaltkomponente (22) zum Schalten von elektrischen Verbrauchern (31) in Abhängigkeit von dem Differenzdruck (ΔP) und/oder einem statischen Druck (P1, P2).Differential pressure gauge ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, with a preferably in the second sensor unit ( 5 ) integrated switching component ( 22 ) for switching electrical consumers ( 31 ) as a function of the differential pressure (ΔP) and / or a static pressure (P1, P2).

Differenzdruckmanometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Elektronikkomponente (6) einen Mikroprozessor umfaßt, der vorzugsweise über eine in die gleiche Sensoreinheit (5) integrierte Bedienkomponente (25) programmierbar ist.Differential pressure gauge ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, wherein the electronic component ( 6 ) comprises a microprocessor, preferably via a in the same sensor unit ( 5 ) integrated operating component ( 25 ) is programmable.

Differenzdruckmanometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Druckmeßzelle (3) zur Übermittlung des gemessenen ersten Druckes (P1) über eine Kabelverbindung (13) mit der Elektronikkomponente (6) verbunden ist.Differential pressure gauge ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, wherein the first pressure measuring cell ( 3 ) for transmitting the measured first pressure (P1) via a cable connection ( 13 ) with the electronic component ( 6 ) connected is.

Differenzdruckmanometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die erste Druckmeßzelle (3) und/oder die zweiten Druckmeßzelle (4) eine Dünnfilmmeßzelle ist, deren medienberührenden Teile vorzugsweise aus Edelstahl bestehen.Differential pressure gauge ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, wherein the first pressure measuring cell ( 3 ) and / or the second pressure measuring cell ( 4 ) is a Dünnfilmmeßzelle whose media-contacting parts are preferably made of stainless steel.