DE6911403U - Differenzdruckmessvorrichtung - Google Patents

Description

Differenzdruckraoßvorrichtung

Die Neuerung' bezieht eich auf eine Differeuzdruckmcßvorrichtung mit zwei flüssigkeitsgofüllten, in getrennten Kammern eines Gehäuses angeordneten und mittels eines mit ihnen verschweißten Flansche an einem die beide Gehausekammern trennenden zentralen Gehäuseteil befestigten Wellrohrkorpern, deren Flüssigkeitsfüllungen in Verbindung mit einor Ausnehmung in dem zentralen Gehäuseteil eine nach außen hin abgeschlossene und dicht mit der Flüssigkeit ausgefüllte dritte Gehäusekammer bilden« und mit einor im Innern dieser dritten Gehäusekammer angeordneten und mit den Kopfplatten der beiden Wellrohrkör por verbundenen Vorrichtung zur Messung der Hubbewegunsen beider V/ellrohrkörper unter dem Einfluß von Differenzen zwisehen den Drücken in den beiden Gehäusekammern» bei der jeder Wellrohrkörper rait Keinem Flansch unter einer eine Gehäusekararaer bildenden Kappe, die mit dem znntralen Gehäuseteil unter Zwischenschaltung einer Abdichtung lösbar und druckdicht verbunden ist, derart angeordnet ist, daß der Flanr.ch ganz im Innern der Gehk'usekamrner gelegen und mit dem zentralen Gehäuseteil gegen das Innere der jewoiligen Gehäusekamrner druckdicht verbunden .-st»

Differenzdruckmeilvorrichtungen dieser Ausbildung dienen u.a. zur Durchflußrriesaung an !rohrleitungen, die von einem fluiuea Medium durchströmt sind, nach dem bekannten V/irkdruckmeßverfahren. Sie finden dabei vornehmlich in Encrgioerzeugungcanlagen Anwendung. Dabei iet ihre Verwendbarkeit besonders dann, wenn sis in wasserstoffhaltiger Atmosphäre zur Messung verwendet werden, zeitlichen Beschränkungen

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unterworfen. Dieses ist offenbar darauf zurückzuführen, daß atomarer Wasserstoff in die Flüssigkojitsfüllung durch die Wandungen dos Meßwerks hineindiffundiert und das Volumen der Füllflücsigkeit¹ vergrößert. Diese Volumenvergrößerung ist an solchen Keßwerken, bei denen ein Außgleichskörper mit dem flüssigkeitsgefüllten Teil des Meßwerkß in Form eines Wellrohrkörpers geringer Eigenelastizität vorgesehen ist, zunächst nicht störend. Erst bei längeren Standzeiten wird das Volumen, derart vergrößert, daß die Verwendung des Meßwerks nicht mehr möglich ist. In anderen Anordnungen, bei denen ein solcher Ausgleichskörper fehlt, verursacht jede Volumenänderung der mit der Füllflüssigkeit ausgefüllten Kammer des Meßwerks unmittelbar Heßfehler, so daß solche Volumenänderungen die weiter« Verwendung dos Maßwerks unmöglich machen. ... . · . .·· . .

Genauere Untersuchungen haben ergeben, daß die Standzeiten, die mit solchen Meßvorrichtungen an Heßstrecken mit v;asserstoffhaltiger Atmosphäre erzielbar sind, wesentlich durch die Verwendung von gummi« elastischen Abdichtungen zwischen der mit der Füllflüssigkeit ausgefüllten Kammer des Meßwerks und den Gehäusekammorn, die von den Meßdrücken beaufschlagt sind, beeinflußt sind. Die Diffusion atomaren Wasserstoffs durch Gummidichtungen erfolgt mit erheblich größerer Geschwindigkeit als durch die Metallwandungen selbst, so daß die Meßwerke bald unbrauchbar werden. . ....

Zur Behebung dieser Verhältnisse ist es deshalb bekannt (vgl. z.B. die deutsche Auslegeschrift DAS 1 226 335), die Anordnung derart zu treffen, daß joder der beiden vorgesehenen Flansche, die Eur Befestigung der jeweiligen Wellrohrkörper an den zentralen Gehäuseteil vorgesehen sind, nicht unter Zwischenschaltung einer guramielastischen Abdichtung mit diesem Gehäuseteil derart verbunden ist, daß eine Abdichtung zvricchen dem flüssigkeitsgefüllten Raum des Meßwerke und der von den Moßdruck beaufschlagten Gchäusekamraer erfolgt, sondern derart, daß der Flansch in das Gehäuse derart miteinbezogen wird,

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daß eine Abdichtung zwischen dem von dom Meßdruck beaufschlagten' ' Raum des Meßwerks und der Außenatmosphäre notwendig wird. Derartige Konstruktionen verlangen jedoch, daß zwischen der mit der Flüssigkeit gefüllten Druckkammer des Meßwerks und der Außenatmosphäre eine gesonderte druckdicht auszuführende Abdichtung vorgesehen werden muß. Derartige Abdichtungen sind besonders bei hohen Drücken, z.B. bei Meßdrücken von 500 atü und darüber, schwierig herzustellen·und es bereitet darübor hinaus Schwierigkeiten, die Abdichtungen derart auszuführen, daß auch sie längere Standzeiten des Meßwerks zulassen. Die Standzeiten solcher Meßwerke werden ihrerseits durch die Leckverluste begrenzt, die zwischen der mit der Flüssigkeit gefüllten Kammer des Meßwerks und der Außenatmosphäre auftreten·

Die Neuerung, befaßt sich mit der Verbesserung von Differenzdruckmeßvorrichtungen der eingangs näher bezeichneten Art und bezweckt es, die Standzeiten derartiger Differenzdruckraeßvorrichtungen auf einfache Art und Weise zu erhöhen und dafür Sorge zu tragen, daß vorhandene. Abdichtungen der Verbindungen zwischen den einzelnen Teilen des Meßwerks dx'uckraäßig nicht überbeansprucht werden und an diesen Verbindungsstellen auftretende Leckagen ohne Einfluß auf die Meßsicherheit dee Meßwerks sind.

WeuerijngsgemäQ^rird dieses an Differonzdruckmeßvorrichtuncen der eingangs näher bezeichneten Art dadurch erreicht, daß jeder der beiden Wellrohrkörper mit dichtungsfreien Kopfplatton versehen und mit seinem Flansch mit dem zentralen Gehäuseteil mittels einer Schweißverbindung zu einer gegen die Gehäusekammern dichtungsfrei abgedichteten unlösbaren Baueinheit verbunden ist.

In dieser Vorrichtung sind zwischen der mit der Füllflüssigkeit des Meßwerks gefüllten Druckkammer des Meßwerks und den beiden Druckkammern, die von den Meßdrücken beaufschlagt worden, keinerlei aus organischem Material bestehende Dichtungen nohr vorgesehen und der flüssigkeitsgefüllte Teil des Meßwerks ist von den von den Meßdrücken beaufschlagten

• ψ m w β

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Druckkammern hermetisch abßeteilt. Die Schweißverbindung zwischen dem zentralem Gehäuseteil und dem Flansch des jeweiligen Wellrohrs wird dabei nur von verhältnismäßig geringen Kräften beaufschlagt» die sich aus dem Druck in der jeweiligen Druckkammer und dem Druck der jeweiligen FUlIfIiis3igkoit ergeben. Auch bedarf es zur Abdichtung der dritten Kammer nach außen keinerlei besonderer Abdichtungen« die eich über größere Flächen erstrecken und die demzufolge anfällig für Leckagen sind. ■ .'

Die anliegende Zeichnung dient zur Erläuterung der Neuerung«

Fig. 1 zeigt eine Differenzdruckmeßvorrichtung nach der Erfindung teilweise im Schnitt.

Fig. 2 erläutert eine Einzelheit dieser Anordnung nach Fig. 1.

In Fig. 1 bezeichnen 1 und 2 zwei kappenförmige Gehäuse teilt', die unter Zwischenschaltung zweier Gummiringdichtuncen 3 und h ein zentrales zylindrisch geformtes Gehäuseteil 5 einschließen. Die Gehäuseteile 1 und 2 sind dabei durch Schraubbolzen 6, die sich um die. Längsachse des Meßwerks herum erstrecken, miteinander verbunden.

Die beiden Gehäuseteile 1 und 2 sind mit ihrem Inneren über Anschlüsse 7.bzw. 7A und 8 jeweils mit einer Heßdruckquelle verbindbar. In den durch die Gehäuseteil© 1 und 2 gebildeten DrucKkaramera bzw. 10 ist jeweils ein Wellrohrkörper 11 bzw. 12 angeordnet. Beide •Viellrohrkörper sind jeweils mit einer Kopfplatte 13 bzw. H druckdicht verschweißt. Die Kopfplatten 13 und 1U weisen keinerlei öffnung auf, die den Innenraum der Wellrohrkörper nit der jeweiligen Druckkammer 9 bzw. 10 verbinden könnten.

Mit 15.und,16 sind zylindrisch geformte Flanschkörper bezeichnet» die an ihren.unteren Enden jeweils Stirnflächen 17 und 18 aufweisen, die mit entsprechenden Stirnflächen 19. und 20 des zentralen Gehäuse-.teils 5 durch eine Schweißverbindung druckdicht verbunden sind. · -

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\ Zwischen den unteren Enden der Flansche 16 bzw. 15 und.Fedevteilern»

die auf die Kopfplatten 14 bzw. 13 aufgelegt sind, sind jeweils Zug- : federn 27 bzw. 28 angeordnet. .· ,··■.'■

'■ Mit 29 ist eine in dem· zentralen Gehäuseteil 5 angeordnete Bohrung

': bezeichnet. Sie vorbindet das Innere des Wellrohrkörpers 11 mit dem

j . ■ ■ ■ ■ ■■■

< Inneren des Wellrohrkb'rpers 12. Die Bohrung 29» der Innenraum 30 des

! Wellrohrkörpsrs 12 und der Innenraum 31 des Wellrohrkörpors 11 bilden

j eine dritte Kammer des Keßwerkß, die nach außen hin druckddch t abgeschlossen ist.und.über eine Bohrung 32 von außen her zucänglich ist. • ■ . Die Bohrung 32 ist mittels eines vorschraubbaren Kugelkb'rpers 33 druckdicht nach außen abdichtbar. Die Bohrung 32 dient zur Füllung

■ des Rauras 29, 30, 31 mit einer Füllflüssigkeit, die die dritte Kammer

des Meßwerks völlig ausfüll-t. Als Füllflüssigkeit sind Flüssigkeiten

' nicht elektrisch leitender Art, z.B. ein Silikonöl, vorgesehen.

Kit ^O ist eine Stange bezeichnet, die oinen zylindrischen Eisen- ! ■ körper *f1 trägt. Der zylindrische Körper ^1 ist innerhalb einer j · ·' Zylinderspule kZ angeordnet und Teil eines.elektrischen Stellungsr. \ ' abgriffs, der zur elektrischen.Abbildung der Stellung der Stange ^Q vorgesehen ist.

] '" Dio Stange ^O ist ihrerseits über Ösen an zwei Zugfedern '>3 bzw,, kk befestigt. Die Zugfedern sind über ösen an zwei stangenförmicen Ansätzen ^5 bzw. 46 der V/ellrohrköpfe 13 und *\h eingehKnet. Der....^ etangenförmige Ansatz k$ ist fest mit.dem Kopf lh dos Wellrohrs 12 verschraubt» Der Ansatz 46 ist über Schraubgewinde justierbar mit der Kopfplatte 13 des Wellrohrkörpers 11 verbunden und in einer einjuotierbaren Lage mittels einer Kontermutter 47 festlegbar.

Hit. 50 und 51.sind zwei ebene Metallscheiben bezeichnet, die unter Zwischenschaltung von Guramidichtringen 32 bzw.. 53 unter Anwendung .. VQn.Schrauben mit dem zentralen Gehäuseteil 5 verbunden sind. Die . Scheiben 50 und,51 dienen zur Lagefixierung der Zylinderspule kZ und »ehmen gleichzeitig jeweils eine zentrale Bohrung 5'-> t>zv. 55 auf, durch dio die Stange 40 hindurchgesteckt ist.

Hit 57 und 58 sind zwei Ventilabschlußkörper bezeichnet, die mit der Stange '+0 fest vorbundon eind, und dercm Ausbildung aus dor Fig. 2 hervorgeht. Sie weisen oinon konisch geformten Grundkörpor auf, auf den eino gelochte Gummicchöib© 59 derart aufgesteckt i&t, daß dioBe mit ihrem froion End© Über den Grundkörpor 5& oia wenig Übersteht. Die Öffnungen $k und 55 bilden jeweils in Verbindung mit den Ventilabochlußkörpern 57 und 58 ein Uberdrucksicherheifcoveütil, welches dazu diont, die zugehörigen Wellrohrkörper 12 bzw. 11 vor unzulässig hohen Drücken zu schützen, die diese durch nichtelastieche • Deformation zu Meßzweckon unbrauchbar machen könnten. Hierzu wird beim Wirkcninwordon oinec gewissen Überdrucks in einor der Gohäucekammorn 9 oder 10 der zugehörige Ventilabschlußkörpor 57 oder 58 mit seiner Gunmidichtung 59 gegen die ebono Wandung der Scheibe 50 bzw. 51 dorart gedrückt, daß die Scheibenöffnung 55 bzw. 5^ dicht abgesperrt wird. Der Druck der FUllflUssigkeit unter dem abgesperrten Wollrohrkörper 11 bzw, 12 steigt deshalb auf den Druck der zugehörigen Gehäusokanmcr an und es wird der Wollrohrkörper von schädlicher Druckdifferenz zwischen dem Druck der zugehörigen Druckkammer und dem Druck der Flillflücsigkeit dos Wellrohrkörpers entlastet.

Kit 70 ist eine Trennwand bezeichnet, die an einem Verdrängungskörper 71 befestigt ist, der eeinereeito im Innern des V.'ellrohrkörpers 12 gelagert ist. Dio Trennwand 70 weist eino zentrale Bohrung 72 auf, die den stangenförraigen Ansatz ^5 des Wellrohrkörpers *\h mit engem Spiel umfaßt. Die Trennwand 70 teilt das Innere der dritten füllflUssigkeitsgefüllten Kammer des Heßwerks in zwei Teile, die über die öffnung 72 miteinander verbnndon sind.

■Mit 80 ist ein gegen Federkraft öffnendes Sicherheitsventil in Kugelform bezeichnet, daß bei einem im Innern dos Verdrängungskörpers 71 wirksamen Überdruck öffnet und dieses mit dem übrigen-Innern des V/ellrohrkörpers verbindet". Es schließt dabei die öffnung itürzV Es dient' zur Entlastung der Trennwand 70 von solchen Drücken,

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die Ubor don Plansch 16 die.(Schweißverbindung 18, 20 derart be.lnnten würden, daß diese ihro DichtunEeeigonschaften verlieren wUrdo.

Im Ubrißen ist die Anordnung derart getroffen, daß auf dor Zylinderepulo kZ droi Wicklungen angeordnet sind. Eine dieser drei Wicklunßon ist alo Erreßorwicklunß mit einer HochfrequonzwochGelspannunEßquolle verbindbar. Die beldon anderen Bind mit einer Meßvorrichtunß verbunden, in der die Differenz, der in ihnon induzierton V/ochoolspannung gemessen wird. Diese Differunzspannung verschwindet in einer boctitnmten Stellung der Stanßo kO_t ihrer Nullstellung, in der auch der Phasenwinkel der Differenzspannung um 18O c<prunghaft wechselt. Die Amplitude der Außganßsspannung des differentialti-anoformatorischen Abßriffs ißt linear von der Stellung der Stange kO abhängig und ein Maß für die Druckdifferenz zwicchen den beidon Drücken in den Druckkammern 9 und 10» , . '...·'*!....

Die öffnung 72 geotattot eine ßedroscelto Verschicbunß des FUIlvolumene der FUlIflüBsißkoit zwißchen.den beiden durch dio Trennwand 70 voneinander ßetrennten Teilen der dritten Kammer des Heßwerke. Diese gedrosselte Verschiebunß hat eine gedämpfte Anzeige der Differonzdruckmeßvorrichtunß zur Folge. . ' · . ·

Mit 60 ist ein Kabel bezeichnet, das Über eine druckdichte Durchführung 6OA durch dio Wandung des zentralen Gehäuseteils 5 hinöurchgefUhrt ist, und dio Wicklungen der Zylinderspulo hZ mit dem Meßwerte bzw. mit der Spoisospannungsquelle verbindet. ..·...,....

Das zentrale Gehäuseteil 5 bildet zusammen mit don Wellrohrkörpern und 12 in Verbindung mit allen im Innern dieser Wellrohrkörpe*· bz-w. im Innorn des Gehäuoeteils 5 angeordneten Bauteilen der Differenadruckmeßvorrichtung eine unlösbare Baueinheit, die nur durch Zerstörung der Wellrohre 11 und 12 demontierbar ist.

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J.n Ubrigon lsi die Anordnung derart getroffen, daß die Vollrohrkb'rper

11 und 12 im wesentlichen nur kleino Fodorkonatanten aufweisen. Die elastische Rückstellung orfolßt durch die ZugfOdern 27 bzw. 28, die geeignet, dimensioniert werden. ^% . ';.' ' ··

Vor dor Heroteilung der Schweißvorbindung 18, 20 bzw, 17» 19 muß der elektricche Stollunßeabßriff f»1, kZ durch Verstellen der Stange ^<5, d.h·.durch Einstellung der Zugspannung der Federn ^3 und hk derart justiert werden, daß die elektrische Nullstellung des Stellunßsabgriffs mit der Nullstellung der mechanischen Teile der Differenzdruckraeßvorrichtung übereinstimmt. Hierau.wird die Anordnung zunächst ohne Herstellung der genannten Schweißverbindungen montiert und in einer

besonderen Vorrichtung unter Druck geprlift. Nach einer evtl. Nach-Stellung der Stange MS wird die Mutter V? angezogen und das Keßwerk Uann jetzt endgültig montiert v/erden. Dazu werden die Schweißverbindungen 17, 19 und 18, 20 hergestellt und das Innere der dritten Kärntner des Meßwerks durch öffnen des Kugelventils 33 über die Bohrung 32 mit der Füllflüssigkoit dicht gefüllt und zv/ar derart, daß GaseinschlUose vermieden werden. Danach ist das Heßwerk bei aufgeschraubten Gehäusekappen 1,bzw.2 meßberoit. , .. ... ...

1 SohutBansprüch ,.1 Zeichnungsblatt

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Claims (1)

1. DiffojiOnadruckmeßvorrichtunß rait zwei flUGsißkeitsßofUllten_{ in getrennten Kammern eines Gehäuses anßoordnotonund mitteln eines • 'vtnit¹ ihnen verschweißten Flansche an einem die beiden Gehäusekammorn trennenden zentralen Gehäuseteil befestigten Wellrohrkörpern, deren FlüssigkeitEfUllunßen in Verbindung mit einer Ausnehmung in dem '" zentralen Gehäuseteil eine nach außen hin abgeschlossene und'dicht tnit der Flüssigkeit ausgefüllte dritte Gehäusekamraer bilden, und mit einer im Innern dieser dritten Gehäusekammer angeordneten und mit" den Köpfen dor beiden Wellrohrkörper verbundenen Vorrichtung aur Messung der Hubbewegungen beider Wellrohrkörpor unter dem Einfluß von Differenzen zwischen den Drücken in beiden Gohäusekammern, \>el der jeder Wellrohrkörper mit seinem Flansch unter einer eine Gehäucekammer bildenden Kappe, die mit dem zentralen Gehäuseteil unter Zwischenschaltung einer Abdichtung lösbar und druckdicht verbunden ict, derart angeordnet ist, daß der Flansch ganz im Innern der Gohäusekanmer gelogen und mit dem zentralen Gehäuseteil gegen das Innere der jeweiligen Gehäusekammer druckdicht verbunden 'istι'dadurch gekennzeichnet, daß jeder der boiden Wellrohrkörpor '(11, 12) mit dichtungsfreien Kopfplatten (13, 1*0 versehen und über seinem Flansch (15, 16) mit dem zentralen Gehäuseteil (5) mittels einer Schweißverbindung (17,19t 18» 20) zu einer gegen die Gehäuseliaamsrn (9, 10) dichtungsfroi abgedichteten unlösbaren Baueinheit ■ verbunden ist·

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