DE2654003C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
- G01L11/004—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by the use of counterbalancing forces
- G01L11/008—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by the use of counterbalancing forces electrostatic or electromagnetic counterbalancing forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0033—Transmitting or indicating the displacement of bellows by electric, electromechanical, magnetic, or electromagnetic means
- G01L9/0036—Transmitting or indicating the displacement of bellows by electric, electromechanical, magnetic, or electromagnetic means using variations in inductance
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit zwei gegeneinander
geschalteten Wellrohren zur Differenzdruckmessung, bei der sich die
wirksamen Flächen der Wellrohre voneinander unterscheiden, wobei die
Druckbeaufschlagung der Wellrohre derart erfolgt, daß der Differenz
druck lediglich auf die Differenz der sich voneinander unterscheiden
den wirksamen Flächen der Wellrohre einwirkt, und eine Kompensation
der durch den Differenzdruck bestimmten Kraft erfolgt, nach Patent
25 43 924.
Wie im Hauptpatent ausgeführt ist, besteht der Vorteil einer solchen
Anordnung insbesondere darin, daß die zu kompensierende Kraft auch bei
großer Druckdifferenz klein gemacht werden kann und sich störende Ein
flüsse, wie Temperaturdehnung und Änderung der wirksamen Wellrohrflä
chen, auch nur in deren Differenz zwischen den beiden Wellrohren auf
die Kraft auswirken.
In Weiterbildung der Anordnung nach dem Hauptpatent
wird vorgeschlagen, daß die Wellrohre jeweils an einem Ende festgelegt
sind und mit ihrem anderen Ende miteinander und mit dem beweglichen
Teil eines elektromagnetischen Kraftgebers und dem beweglichen Teil
eines Stellungsgebers verbunden sind, der die Bewegung der Wellrohre
in ein elektrisches Steuersignal für den Kraftgeber oder in ein pneu
matisches Steuersignal für die Wellrohre umsetzt.
Eine derartige Anordnung arbeitet als Umformer eines pneumatischen
oder hydraulischen Drucks in einen elektrischen Strom und umgekehrt,
unter Nutzung des Kompensationsprinzips.
Es sind bereits elektropneumatische Umformer bekannt (Hengstenberg-
Sturm-Winkler: Messen und Regeln in der chemischen Technik, 2. Aufla
ge, Springer-Verlag, 1964, Seite 152, Abb. 87), die ein Wellrohr als
Druckgeber, ein Tauchspulsystem als elektromagnetischen Kraftgeber und
einen pneumatischen Stellungsgeber aufweisen, die auf einen drehbar
gelagerten Hebel wirken.
Es sind des weiteren Druckdifferenzmeßumformer bekannt (Hengstenberg-
Sturm-Winkler: Messen und Regeln in der chemischen Technik, 2. Aufla
ge, Springer-Verlag, 1964, Seite 167, Abb. 104), die als Druckgeber
eine von einer Membran unterteilte Druckkammer enthalten, die von den
beiden Drücken beaufschlagt wird. Die Membran steht mit zwei Wellrohren
gleicher Fläche in Verbindung, von denen eines als Abdichtung für die
Durchführung eines beweglichen Elements dient, das an einem drehbar
gelagerten Hebel angelenkt ist. Über eine Hebelübersetzung steht die
Membran mit einem elektromagnetischen Kraftgeber und mit einem elek
trischen Stellungsgeber in Verbindung.
Alle diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie, wenn
sie zum Umsetzen hoher Drücke ausgebildet sind, ein großes Bauvolumen
aufweisen und einen verhältnismäßig hohen Leistungsbedarf haben.
Diese Nachteile sollen durch die Er
findung beseitigt werden. Es ist daher
Aufgabe der Erfindung, einen Umformer
eines pneumatischen oder hydraulischen
Drucks in einen elektrischen Strom und
umgekehrt zu schaffen, der auch das
Umsetzen beider Drücke und einen
geringen Leistungsbedarf gestattet und
zudem ein kleines Bauvolumen
aufweist.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist hingegen auch bei einer großen
Druckdifferenz zwischen dem umzusetzenden pneumatischen oder hydrauli
schen Druck und dem Normaldruck die von dem beweglichen Wellrohrenden
auf den elektromagnetischen Kraftgeber ausgeübte Kraft klein und somit
kann auch die vom Kraftgeber erzeugte Kompensationskraft klein sein.
Letzteres hat wiederum zur Folge, daß im Vergleich zu den bekannten
Umformern der Kraftgeber mit einer wesentlich geringeren Leistungsauf
nahme auskommt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die bewegli
chen Wellrohrenden und den Kraftgeber unmittelbar, das heißt, ohne die
Zwischenschaltung einer Hebelübersetzung, miteinander zu verbinden
oder eine raumsparende Hebelübersetzung zwischen beiden Gebern anzu
ordnen. Dadurch kann das Bauvolumen des Umformers im Vergleich zu dem
jenigen der bekannte Umformer beträchtlich vermindert werden. Ein be
sonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß
sich Änderungen der wirksamen Wellrohrflächen nur in ihren Differenzen
zwischen den beiden Wellrohren auf das Meßergebnis auswirken. Die Fol
ge ist eine wesentlich geringere Abhängigkeit des Meßergebnisses von
der Umgebungstemperatur. Schließlich läßt sich die erfindungsgemäße
Anordnung mit geringem Aufwand realisieren.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung greifen die
Wellrohre mit ihrem beweglichen Ende und der bewegliche Kraftgeberteil
an unterschiedlichen Stellen eines drehbar gelagerten Hebelarms an und
an einer weiteren, drehpunktfernen Stelle der bewegliche Teil des
Stellungsgebers. Auf diese Weise läßt sich die vom Kraftgeber zur Kom
pensation der von den Wellrohren herrührenden Kräfte aufzuwendende
Kraft weiter vermindern.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, an einer drehpunktfernen Stelle
des Hebelarms eine Feder angreifen zu lassen. Mit einer solchen Feder,
die als Druck- oder Zugfeder ausgebildet sein kann, können die Kenn
linien der Wellrohre so verändert werden, daß die wirksame Wellrohr
fläche über dem Druck konstant bleibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung greifen die beweg
lichen Wellrohrenden, der bewegliche Kraftgeberteil, der bewegliche
Stellungsgeberteil und gegebenenfalls die Feder am einen Arm des He
bels an, während der andere Arm mit einem Gegengewicht versehen ist.
Ein solcher Aufbau gestattet ein besonders leichtes Auswuchten des Um
formers, wodurch dieser auch unempfindlich gegen transversale Be
schleunigungen wird.
Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer
Darstellung zwei Ausführungsbeispiele enthält, näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 einen pneumatisch-elektrischen Umformer
und
Fig. 2 einen elektrisch-pneumatischen Umformer.
Bei dem Druck-Strom-Umformer nach Fig. 1 sind in einer Halterung 1
der Druckgeber 2, der Kraftgeber 3 und der Stellungsgeber 4 angeord
net.
Der Druckgeber 2 besteht aus zwei Wellrohren 5 und 6, deren Enden 7
und 8 an der Halterung 1 befestigt und deren andere Enden 9 und 10
miteinander verbunden sind und über eine Stange 11 an dem Arm 12 des
Hebels 13 angreifen. Die Innenräume der Wellrohre 5 und 6 sind vom
Normaldruck beaufschlagt, während der von den Wellrohren 5 und 6 und
der Halterung 1 gebildete Raum 14 mit dem umzuformenden Drucksignal
beaufschlagt ist. Wie ersichtlich, besitzen die Wellrohre 5 und 6 ge
ringfügig unterschiedliche wirksame Flächen.
Der Kraftgeber 3 enthält einen ferritischen Kern 15 und eine Tauchspu
le 16, die ebenfalls am Hebel 12 angreift. Die Spule wird von einem
Verstärker 17 mit einem solchen Strom beaufschlagt, daß die durch das
Tauchspulsystem erzeugte Kraft jeweils gegen die vom Druckgeber 2 her
rührende Kraft über den Hebel 13 ausgewogen ist. Die entsprechende
Steuerung des Verstärkers 17 erfolgt durch den Stellungsgeber 4, der
aus einer Spule 18 mit einem am Hebelarm 12 befestigten Tauchanker 19
besteht.
Am Hebelarmende ist eine Feder 20 befestigt, deren anderes Ende an der
Halterung 1 festgelegt ist. Mit Hilfe dieser Feder kann die Kennlinie
der Wellrohrkombination verändert werden, dergestalt, daß die wirksame
Fläche über dem Druck konstant bleibt.
Der Hebel 13 ist im Punkt 21 drehbar gelagert und an seinem anderen
Arm 22 mit einem verschieblichen Gegengewicht 23 versehen.
Im abgeglichenen Zustand des Umformers gibt der Verstärker über die
Ausgangsleitung 24 ein Stromsignal ab, das proportional dem umzufor
menden Drucksignal ist.
Der Strom-Druck-Umformer nach Fig. 2 besitzt ein in wesentlichen
Punkten gleichen Aufbau wie der zuvor beschriebene Umformer. Auch hier
befinden sich in einer Halterung 1′ der Druckgeber 2, der Kraftgeber 3
und der Stellungsgeber 4′, der aus einer Düse 25 und dem als Prall
platte dienenden Arm 12 des Hebels 13 besteht. Der Stellungsgeber 4′
steuert einen pneumatischen Verstärker 17′, dessen Ausgang 26 mit dem
Druckraum 14 in Verbindung steht. Das umzuformende elektrische Strom
signal wird der Tauchspule 16 des Kraftgebers 3 zugeführt.
Im abgeglichenen Zustand des Umformers gibt der Verstärker am Ausgang
26 ein Drucksignal ab, das proportional dem umzuformenden Stromsignal
ist.
Claims (4)
1. Anordnung mit zwei gegeneinander geschalteten Wellrohren zur Dif
ferenzdruckmessung, bei der sich die wirksamen Flächen der Well
rohre voneinander unterscheiden, wobei die Druckbeaufschlagung der
Wellrohre derart erfolgt, daß der Differenzdruck lediglich auf die
Differenz der sich voneinander unterscheidenden wirksamen Flächen
der Wellrohre einwirkt, und eine Kompensation der durch den Diffe
renzdruck bestimmten Kraft erfolgt, nach Patent 25 43 924, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wellrohre (5, 6) jeweils an einem Ende (7,
8) festgelegt sind und mit ihrem anderen Ende miteinander und mit
dem beweglichen Teil (16) eines elektromagnetischen Kraftgebers
(3) und dem beweglichen Teil eines Stellungsgebers (4) verbunden
sind, der die Bewegung der Wellrohre (5, 6) in ein elektrisches
Steuersignal für den Kraftgeber (3) oder in ein pneumatisches
Steuersignal für die Wellrohre (5, 6) umsetzt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Well
rohre (5, 6) mit ihrem beweglichen Ende und der bewegliche Kraft
geberteil (16) an unterschiedlichen Stellen eines drehbar gelager
ten Hebels (13) angreifen und an einer weiteren, drehpunktfernen
Stelle des Hebels (13) der bewegliche Teil (19) des Stellungsge
bers (4).
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer
drehpunktfernen Stelle des Hebels (13) eine Feder (20) angreift.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
beweglichen Enden der Wellrohre (5, 6), der bewegliche Kraftgeber
teil (16), der bewegliche Stellungsgeberteil (19) und gegebenen
falls die Feder (20) am einen Arm (12) des Hebels (13) angreifen
und der andere Arm (22) mit einem Gegengewicht (23) versehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762654003 DE2654003A1 (de) | 1976-11-27 | 1976-11-27 | Einrichtung zum umformen eines pneumatischen oder hydraulischen drucks in einen elektrischen strom und umgekehrt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762654003 DE2654003A1 (de) | 1976-11-27 | 1976-11-27 | Einrichtung zum umformen eines pneumatischen oder hydraulischen drucks in einen elektrischen strom und umgekehrt |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2654003A1 DE2654003A1 (de) | 1978-06-01 |
DE2654003C2 true DE2654003C2 (de) | 1987-10-15 |
Family
ID=5994164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762654003 Granted DE2654003A1 (de) | 1976-11-27 | 1976-11-27 | Einrichtung zum umformen eines pneumatischen oder hydraulischen drucks in einen elektrischen strom und umgekehrt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2654003A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3342857A1 (de) * | 1983-11-26 | 1985-06-05 | Sunvic Regler Gmbh, 5650 Solingen | Elektro-pneumatischer umformer |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2543924C3 (de) * | 1975-09-29 | 1983-11-10 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Anordnung zweier gegeneinandergeschalteter Wellrohre zur Differenzdruckmessung |
-
1976
- 1976-11-27 DE DE19762654003 patent/DE2654003A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2654003A1 (de) | 1978-06-01 |
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Legal Events
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8125 | Change of the main classification |
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Free format text: TWISSELMANN, LORENZ, DR., 3004 ISERNHAGEN, DE |
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: VDO MESS- UND REGELTECHNIK GMBH, 3000 HANNOVER, DE |
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