SE534669C2 - Mätnål med backventilsfunktion - Google Patents

Description

25 30 35 534 669 mätsonden tas bort från mätnippeln - inget läckage från det medium som finns i mätslangen uppstår -ingen risk för arbetsskada pà grund av ett ofrivilligt läckage från mätsonden - en generellt förbättrad arbetsmiljö vid mätningsprocessen och i lokalen genom att allt läckage är eliminerat - den kompletta mätnàlens backventilsfunktion kortsluts vid genomspolning vilket ger säkrare mätresultat - den kompletta mätnàlen är direkt förberedd för ny mätning Den konstruktiva utformningen hos den föreliggande uppfinningen är beskriven i detalj nedan. Dessutom för uppfinningen teknikens ståndpunkt på området vidare i olika hänseenden. Detta förverkligas i föreliggande uppfinning genom att en anordning av det nedan beskrivna slaget i huvudsak är så beskaffad, som framgår i den kännetecknande delen av patentkravet 1.

Ytterligare kännetecken av och fördelar med uppfinningen framgår av följande beskrivning under hänvisning till bifogade ritningar, som visar ett föredraget, dock ej begränsande utförandeexempel av uppfinningen.

I detalj föreställer i diametrala, delvis schematiska genomskärningar eller perspektiwyer: - Fig. 1 ett fluidsystem där den kompletta mätnàlen ingår.

- Fig.2 en sammanställning på ett utförandeexempel av en komplett mätnål enligt uppfinningen.

- Fig.3 en mätnål monterad på en mätnippel med öppen kommunikation mellan mätsondlmätnippel och mätinstrumentet.

Fi9.1 visar ett exempel på hur två mätnålar komplett 1 är monterade på en mätnippel 3 som i sin tur ingår i en ventil 2 eller rörledning och i figuren visas även schematiskt att det fràn mätnålen komplett utgår mätslangar 5 som i sin andra ända är anslutna till ett mätinstrument 4. För att mäta tryck eller temperatur i ett rörsystem eller i en behållare eller liknande monteras den kompletta mätnålen 1 på en mätnippel 3 och får pá så vis, via en mätsond 10, kontakt med mediet som ska mätas. Medlet får då flödesmässig kontakt med mätinstrumentet 4 via mätsonden 10, ett mätnàlshus 6 och vidare via mätslangen 5.

Fig.2 visar en mätnål komplett i en snittvy. Den kompletta mätnålen 1 består av mätnàlshuset 6, med en slangnippel 7, för anslutning av mätslangen 5, en backventil 8, mätsonden 10, en returfjäder 13 och en låsbricka 15 med en returfjäder 16. 10 15 20 25 30 35 534 669 Mätnàlshuset 6 är altemativt tillverkat av plast eller en metallegering och har i sin bakre del 19 relativt slangnippeln 7 ett hålrum 20 som dimensionsmässigt är samordnat med backventilens 8 ytterdimensioner. Hàlrummet 20 har dessutom ett urtag 14 i sin övre del och urtaget 14 mynnar ut mot omgivningen. I mätnàlshusets 6 främre del finns ett företrädesvis cylindriskt upptaget hàlrum 25 som gàr från slangnippeln 7 till hàlrummet 20 och där hålrummet 25 således mynnari slangnippeln 7.

Backventilen 8 beskrivs av olika delar, en undre del 17 och en övre del 18, sammanbundna med en centrumdel 21 med en företrädesvis mindre diameter jämfört med de båda delarna 17 respektive 18. Centrumdelen 21 har även ett eller flera upptagna hål 26 företrädesvis vinkelrätt mot backventilens 8 längdaxel. Utvändigt är de bàda delama 17 och 18 försedda med tätningar 9 på respektive periferiyta. Den övre delen 18 har tvà tätningar placerade pà sina yttre delar utav periferiytan, medan den undre delen 17 endast är försedd med en utvändig tätning placerad pà ett utprovat läge pà periferiytan. Dessutom har de bàda delarna 17 och 18 vardera ett invändigt tätningselement företrädesvis en tätning 22 som företrädesvis är placerad i delarnas nedre parti. l hàlrummets 20 övre del och ovanför backventilen 8 finns returfjädern 13 monterad och i denna zon finns också urtaget 14 ut mot omgivningen. Hålrummets 20 övre del innefattar också en invändig stoppklack 32 som utgör ett stopp för backventilen 8 och därmed anger det övre gränsläget för backventilen. Hålrummets övre del 20, vari returtjädern 13 är monterad, är inte i kontakt med fluiden.

Mätsonden 10 är fast monterad i mätnålshusets 6 övre del och flxeras pà ett lämpligt sätt till exempel gjuts fast eller fixeras med en insexskruv 23 som pressar mätsondens bakre, företrädesvis utkragade del 24 mot mätnàlshuset och mätsonden är dessutom företrädesvis centrerad relativt backventilen 8. Mätsonden är rörformad och försedd med två öppningar 11 och 12. öppningen 11 är belägen i sondens främre del, nära sondens ände, medan öppningen 12 är placerad på ett utprovat avstånd upp pà mätsonden 10. Mätsonden har en längd utanför, eller nedanför màtnàlshuset 6 som är avpassad till de normalt i handeln förekommande mätnipplarna så att öppningen 11 alltid kommer in till det medium som skall kännas av tryck- eller temperaturrnässigt när mätnàlen komplett är monterad pà eller mot mätnippeln 3. lnnan den kompletta mätnàlen 1 ansluts pà mätnippeln 3, men dä mätsonden 10 har passerat tätningselementet i mätnippeln 3, och innan backventilen 8 kommer i fysisk kontakt 10 15 20 25 30 35 534 669 med mätnippeln 3, far mätsonden kontakt med mediet som då fyller mätsonden samt centrumdelen 21 hos backventilen 8. l detta läge är fortfarande backventilen 8 i sitt ursprungsläge och därmed tätar tätningarna 9, på den övre delen 18, mot hålrummets 20 övre del samt mot hålrummet 25, och därmed också mot mätslangen 5. Även tätningen 9, pà den nedre delen 17, tätar i detta läge mot ett yttre läckage. De inre tätningarna 22 tätar mellan mätsonden 10 och backventilen 8.

På mätnàlshusets 6 och dess nedre del 31 finns den fjäderbelastade làsbrickan 15 med returfiädern 16 monterad vars montage och funktion beskrivs nedan.

Fig.2b och 2c visar ett exempel på utformning av làsbrickan 15 och infästning mot mätnàlshusets 6 nedre del 31. På mätnàlshusets 6 nedre del 31 finns làsbrickan 15 och i anslutning till den returfiädern 16 för fastlásning av den kompletta mätnålen 1 pà mätnippeln 3 i samband med att en mätning genomförs. Låsbrickan har företrädesvis en öppning 30 vilken tillsammans med backventilen 8 och mätnippeln 3 bildar två eller flera lägen för låsning respektive frikoppling av den kompletta mätnàlen 1 till eller från mätnippeln 3. Pâ mätnàlshusets 6 nedre del 31 finns företrädesvis ett spår 28 där Iàsbrickans 15 övre styrarm 33 kan löpa vinkelrätt mot backventilens 8 axiella längdriktning samt företrädesvis ett urtag 29 vari returfiädern 16 är monterad. Returtjädern är inspänd mellan làsbrickan 15 och urtagets 29 botten. Låsbrickan 15 hålls på plats genom att backventilens 8 nedre, företrädesvis cylindriska del 27, när igenom låsbrickans öppning 30 och làsbrickan 15 utgör i sin tur ett nedre stopp för backventilen 8, eftersom den undre delen 17 på backventilen har en större dimension än öppningen 30 hos làsbrickan.

Fig.3 visar en mätnàl komplett monterad på en mätnippel. När den kompletta mätnàlen 1 monteras på mätnippeln 3, förflyttas backventilen 8 i mätnàlshuset 6 axiellt i riktning mot returfiädern 13 som därvid pressas samman till dess backventilen 8 när sitt övre läge mot stoppklacken 32. l detta läge har backventilen 8 och dess övre del 18 förflyttats så långt bak i hålrummet 20 att centrumdelen 21 hos backventilen kommit i ett läge mitt för hålrummet 25 och i detta läge tätar tätningarna 9, pá den övre delen 18, mot den övre delen av hålrummet 20 och tätningen 9, på den nedre delen 17, mot den nedre delen av hålrummet 20. Således sker en tätning på ömse sidor om hålrummets 25 anslutning mot hålrummet 20. När backventilen 8 äri detta övre läge är kommunikationen öppen från mediet via mätsonden 10 och dess öppningar 11 och 12 upp till backventilen 8 och dess centrumdel 21 och vidare via hål/hålen 26 i backventilen 8, genom hålrummet 25 och via mätslangen 5 till mätinstrumentet 4. l detta läge föreligger samma statiska övertryck som mediet har, hela vägen fram till mätinstrumentet 4. När kommunikationen i detta läge är öppen medges, genom 10 15 20 25 30 35 534 669 backventilens 8 konstruktion, genomspolning av den kompletta mätnålen i båda riktningarna.

Detta är en fördel då den kompletta mätnålen vid mätning jobbar i par med annan likadan mätnàl, och då spolas fluidet, på grund tryckskillnaden över ventilen 2 i riktning fràn högtryckssidan till lågtryckssidan, varvid den ena mätnålen genomspolas baklänges. l detta arbetsläge genomspolas mälsyslemet och eventuell luft försvinner fràn mätslangar och mätinstrument varigenom instrumentets nollpunktskalibrering säkerställs med ett säkrare mätresultat som följd.

För att underlätta anslutning av den kompletta mätnålen 1 på mätnippeln 3, finns urtaget 14 som eliminerar risk för komprimerad luft i utrymmet ovanför backventilen 8 där returtjädern 13 är placerad.

När den kompletta mätnålen 1 monteras pá mätnippeln 3 trycker returfjädern 16 ut làsbrickan 15 och den kompletta mätnålen 1 låses fast på mätnippeln 3. Detta möjliggörs av att en dimensionsskillnad finns mellan backventilens 8 nedre cylindriska del 27 och mätnippeln 3, där företrädesvis den nedre delen 27 har större diameter än mätnippeln, och då backventilen 8, vid inkoppling av den kompletta mätnålen 1 på mätnippeln 3, lämnar sitt utgångsläge och flyttas i riktning mot returfjädern 13, då mätnippeln trycks in i mätnålshusets nedre del 31, hamnar mätnippeln, med sin mindre diameter, mitt för làsbrickans öppning 30. Genom làsbrickans 15 utformning av öppningen 30 möjliggörs för returflädern 16 att trycka ut làsbrickan 15 och därmed låsa fast den kompletta mätnålen 1 på mätnippeln 3. Därmed hålls den kompletta mätnålen 1 pá plats relativt mätnippeln 3.

Det övertryck som uppstår i mätslangen 5 under mätförfarandet leder normalt till att mätslangen 5 expanderar om inte denna är av ett oflexibelt material, vilket i det fallet medför ökade kostnader för mätslangen 5 och ett opraktiskt montagearbete. Med en komplett mätnål enligt dagens teknik kommer det att uppstå ett läckage från mätslangen, via mätsonden, i samband med det att mätsonden demonteras frán mätnippeln. Dagens teknik har den nackdelen att vätskan med det höga trycket och i vissa fall även höga temperaturen som funnits i den expanderade mätslangen sprutar ut från mätnàlens hàl 11 vid borttagandet från mätnippeln 3, med fara för operatörens hälsa.

Anordningen enligt uppfinningen eliminerar denna läckagerisk från mätslangen 5 genom att man, vid bortkoppling av den kompletta mätnålen 1 från mätnippeln 3, först frikopplar làsbrickan 15 genom att pressa in den mot mätnàlshusets 6 nedre del 31. l detta läge friläggs mätnippeln 3 relativt làsbrickan 15 varefter den kompletta mätnålen 1 kan avlägsnas från mätnippeln 3 och i samband därmed tvingar returfjädern 13 tillbaka backventilen B, till 10 15 20 25 30 534 669 dess utgångsläge i mätnålshuset 6. Med backventilen 8 i detta läge kommer låsbrickan att greppa kring backventilens 8 nedre cylindriska del 27 och därmed fixeras backventilen 8 i läge för kommande mätning.

När backventilen 8 återigen kommit till sitt utgångsläge kommer de båda tätningarna 9 som är monterade på backventilens 8 övre del 18 att befinna sig på var sin sida om hàlrummet 25 och dess utlopp i hålrummet 20 och dänned föreligger en täthet frán hålrummet 25 såväl uppåt mot returfiädern 13 som nedåt mot backventilen 8 och dess centrumdel 21 och den öppna kommunikationen från mätslangen 5 via hålrummet 25 fram till backventilen 8 är därmed stängd. Med backventilen 8 i detta läge förhindras således mediet från mätslangen 5 att läcka ut till omgivningen.

Den sammantagna funktionen hos den kompletta mätnàlen är att backventilen 8 förflyttas till ett läge i hålrummet 20 i samband med att en mätning utförs och att det i detta läge finns en öppen kommunikation från mediet hela vägen till mätinstrumentet 4 och att efter genomförd mätning kommer den komprimerade returtjädern 13 pressa tillbaks backventilen 8 till utgångsläget där backventilen stänger kommunikationen från mätinstrumentet 4 respektive från mätslangen 5 ut till mätsonden 10 och såldes kan den i slangen 5 inneslutna volymen inte läcka ut. Backventilen 8 har dessutom andra funktioner såsom tätningselementhållare och flödeskanal. Genom anordningen har det skapats förutsättning att använda mätslangar av normal kvalitet, eftersom den expansion som sker utav mätslangen på grund av övertryck, inte innebär ett läckage från mätnàllmätsond, vilket tidigare konstruktioner av kompletta mätnålar givit upphov till. 10 15 1=mätnål komplett =mätinstrument 7=slangnippel 10=mätsond 13=returljäder 1 6=returfiäder 19=bakre del 22=tätning 25=hà|rum 28=spàr 31 =mätnàlshusets nedre del 534 669 STYCKL|STÅ 2=venti| =mätslang 8=backventil 1 1=öppning 14=urtag 1 7=undre del 20=hàIrum 23=insexskruv 26=hàl 29=udag 32=stoppk|ack 3=mätnippel =mätnålshus 9-1ätning 12=öppning 15=låsbricka 18=övre del 21 =centrumdel 24=utkragnlng 27=nedre del 30=låsbrickans öppn. 33=övre styrarm

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 534 G65 PATENTKRÅV

1. Anordning som ingår i ett system för mätning av tryck och/eller temperatur hos en fluid och där anordningen är en mätnàl komplett (1), där mätnål komplett består av ett mätnälshus (6) med en slangnippel (7) för anslutning av en mätslang (5) och där det i mätnàlshuset (6) finns en backventil (8) en returfiäder (13), en mätsond (10) och en läsbricka (15), kännetecknad därav, att backventilen (8) förskjuts i ett hàlrum (20) hos mätnàlshuset (6) i samband med att mätnålen komplett monteras pá en mätnippel (3) varvid det öppnas en kommunikation från fluidet via en första öppning (11) i mätsonden (10), genom mätsonden och vidare via en andra öppning (12) i mätsonden till backventilen (8) och dess centrumdel (21) där centrumdelen har hål (26) ut till hålrummet (20) och vidare via ett hålrum (25) till slangnippeln (7) och slutligen vidare via mätslangen (5) fram till ett mätinstrument (4) och kommunikationen öppnas genom att backventilen (8) och dess övre del (18) förflyttas så långt bak i hålrummet (20) att centrumdelen (21) hos backventilen kommit i ett läge där det finns en öppen kommunikation med hålrummet (25).

2. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att när mätnålen komplett (1) avlägsnas från mätnippeln (3) kommer returfiädern (13) att pressa backventilen (8) tillbaks till backventilens utgångsläge varvid kommunikationen från mätslangen (5) och hålrummet (25) stängs genom att tätningar (9) som är monterade på den övre delen (18) hos backventilen (8) kommer att befinna sig på var sin sida om hålrummet (25) och dess utlopp i hålrummet (20) och därmed föreligger en täthet från hålrummet (25) såväl uppåt mot returfjädern (13) som nedåt mot centrumdelen (21) hos backventilen (8) och således är det även tätt ut mot öppningen (11) hos mätsonden (10).

3. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att när mätnålen komplett (1) äri monterat läge på mätnippeln (3) medges en genomspolning av fluidet genom den kompletta mätnålen (1) i riktning från slangnippeln (7) till öppningen (11) genom att backventilen (8) då befinner sig i sitt bakre läge i hålrummet (20) och därvid är kommunikationen mellan fluidet och mätinstrumentet (4) öppen, och detta sker hos den ena av de, vid normalt mätförfarande, parvis till mätnipplarna (3) inkopplade kompletta mätnålarna (1) samtidigt som fluidet i den andra mätnålen strömmar i motsatt riktning.

4. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att mätnàlshuset (6) har hålrummet (20) som dimensionsmässigt är samordnat med backventilen (8) och dess yttre tätningar (9) dessutom har hålrummet ett urtag (14) i sin övre del ut mot omgivningen och en stoppklack 10 15 20 25 30 35 534 B69 (32) i hålrummets övre del där stoppklacken ger backventilen (8) dess övre gränslägel arbetsläge.

5. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att hålrummet (20) i mätnàlshuset (6) har urtaget (14) och att urtaget (14) eliminerar risk för komprimerad luft i utrymmet ovanför backventilen (8) när backventilen förflyttas upp till sitt övre läge, mot stoppklacken (32)

6. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att backventilen (8) har den övre delen (18) och en undre del (17) sammanbundna med centrumdelen (21) med en företrädesvis mindre dimension jämfört med de båda delarna (17) respektive (18), där centrumdelen (21) har ett antal hål (26) vinkelrätt mot backventilens (8) längdaxel, där delarna (17) respektive (18) är försedda med tätningarna (9) på respektive periferiyta och ett invändigt tätningselement, en tätning (22), där de yttre tätningarna (9) tätar mot hålrummet (20) och de inre tätningarna (22) tätar mot mätsonden (10).

7. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att lásbrickan (15) är monterad på en nedre del (31) hos mätnàlshuset (6) i ett spär (28) och där lásbrickan har en öppning (30) med varierande tvärsnitt, och lásbrickan samverkar med en returljäder (16) där returfiädern är inspänd mellan lásbrickan (15) och ett uttag (29) i mätnâlshusets (6) nedre del (31) och där öppningen (30) har valts så att lásbrickan (15) greppar backventilens (8) nedre del (27) och därmed fixerar backventilen (8) i läge för kommande mätning.

8. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknar! därav, att lásbrickan (15) även fixerar den kompletta mätnålen (1) på mätnippeln (3) genom att, vid anslutningsförfarandet trycks den kompletta mätnålen ( 1) mot mätnippeln (3) varvid mätnippeln påverkar backventilen (8) som lämnar sitt utgångsläge och flyttas i riktning mot returtjädern (13), då mätnippeln trycks in i mätnâlshusets nedre del (31), och då hamnar mätnippeln, som normalt har mindre diameter än backventilens nedre cylindriska del (27), mitt för låsbrickans öppning (30), varvid returflädern (16) trycker ut lásbrickan (15) som därmed läser fast den kompletta mätnålen (1) på mätnippeln (3).

9. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att backventilens (8) övre ändläge i hålrummets (20) övre del är så anpassat att kommunikationen fràn fluidet till mätinstrumentet (4) då är öppen, medan backventilens (8) nedre ändläge är detsamma som utgångsläget, innan montaget på mätnippeln (3) i vilket backventilen då tätar mot mätsonden (10) och därmed även mot dess första öppning (11). 10 534 B69 10

10. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att backventilens (8) övre ändläge bestäms av en, relativt hàlrummets (20) övre gavel, invändig stoppklack (32) och backventilens nedre ändläge bestäms av låsbrickan (15).

11. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att returfiädern (13) aldrig påverkas av fluidet och detta genom att den yttre tätningen (9) på den övre delen (18) hos backventilen (8) alltid tätar mot hälrummet (20).