DE2364027A1 - Differential-pressure measuring cell with electrical tap - has two diaphragms sealing chamber full of non-compressible fluid - Google Patents
Differential-pressure measuring cell with electrical tap - has two diaphragms sealing chamber full of non-compressible fluidInfo
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Abstract
Description
Differenzdruckmeßzelle mit elektrischem AbgriffDifferential pressure measuring cell with electrical tap
Die Erfindung "bezieht sich auf eine Differenzdruckmeßzelle mit elektrischem Abgriff, mit zwei eine mit nicht kompressibler Flüssigkeit gefüllte Kammer als bewegliche Wände abschließende, von außen druckbeaufschlagte Membranen.The invention "relates to a differential pressure measuring cell with electrical tapping, with two movable chambers filled with non-compressible liquid Membrane that closes off the walls and is pressurized from the outside.
Es ist bereits eine Differenzäruckmeßzelle des Zweikammertyps bekannt (DT-OS 2 052 515), bei welcher zwei Halbschalen unter Zwischenlage einer Meßmembran zu einem Gehäuse zusammengefügt sind. Beiderseits der Meßmembran befinden sich nach außen durch Torlagemembranen abgeschlossene, mit nicht kompressibler Flüssigkeit gefüllte Kammern. Der elektrische Abgriff erfolgt kapazitiv, wobei die Meßtnembran einerseits sowie die ihr gegenüberliegenden, mit metallischen Belägen versehenen Flächen als Elektroden dienen.A differential pressure measuring cell of the two-chamber type is already known (DT-OS 2 052 515), in which two half-shells are joined together to form a housing with the interposition of a measuring membrane. Located on both sides of the measuring membrane Chambers closed to the outside by gate-position membranes and filled with non-compressible liquid. The electrical tap is capacitive, with the measuring membrane on the one hand and the one opposite it, with surfaces provided with metallic coatings serve as electrodes.
Der Aufbau derartiger Differenzdruckmeßzellen mit drei Membranen ist jedoch relativ aufwendig, so daß die Aufgabe besteht, eine einfachere Ausführung zu schaffen.The structure of such differential pressure measuring cells with three However, diaphragm is relatively expensive, so that the task is to create a simpler design.
Eine Lösung der Aufgabe wird in einer Differenzdruckmeßzelle der eingangs genannten Art gesehen, die gekennzeichnet ist durch ein Gehäuse, welches aus einem metallischen, mit einer isolierenden Füllmasse ausgegossenen Hohlzylinder besteht, dessen Stirnseiten von den Membranen abgeschlossen sind, derart, daß zwischen den Membranen und den Stirnflächen des Gehäuses Hohlräume geringen Yolumens gebildet sind, die über einen durch die Füllmasse führenden Kanal miteinander verbunden und mit der nicht kompressiblen Flüssigkeit gefüllt sind und daß die Membranen undOne solution to the problem is in a differential pressure measuring cell of the type mentioned above, which is characterized by a housing made of a metallic, with an insulating filling compound poured hollow cylinder, the end faces of the membranes are closed in such a way that between the membranes and the end faces of the housing cavities small Yolumens are formed, which are connected to one another via a channel leading through the filling compound and to the non-compressible Liquid are filled and that the membranes and
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metallischen Beläge auf den Stirnflächen der Füllmasse in an sich bekannter Weise Teile des elektrischen Abgriffs bilden»metallic deposits on the end faces of the filling compound form parts of the electrical tap in a manner known per se »
•Infolge der gewählten Ausbildung der Meßzelle als sogenannte Einkammermeßzelles die lediglich zwei Membranen an den Stirnflächen aufweist, treten die Aufspannprobleme der Meßmembran wie bei der bekannten Differenzdruckmeßzelle nicht auf„ Der mechanische Aufbau ist relativ problemlos , das Einfüllen der Füllflüssigkeit kann über einen einzigen Anschluß erfolgen^ die Menge der Füllflüssigkeit kann im Vergleich zu der bekannten Ausführung klein gehalten werden, was von Vorteil hinsichtlich der Vermeidung der temperaturgs _öDedingten Fehler ist. Es können je nach Bedarf und Anwendung verschiedene elektrische Abgriffe gewählt werden, beispielsweise die bekannten kapazitiven oder induktiven Abgriffeo Wird anstelle einer hierbei benötigten isolierenden Füllflüssigkeit eine solche gewählt, die schwach leitend ist, so kann der Abgriff als ohmscher Abgriff ausgebildet werden. • As a result of the chosen design of the measuring cell as a so-called single-chamber measuring cell with only two diaphragms on the end faces, the clamping problems of the measuring diaphragm as with the known differential pressure measuring cell do not arise the amount of fill fluid can be kept small compared to the known design, which is advantageous in terms of avoiding the temperaturgs _ ö Dedingten error. Different electrical taps can be selected depending on the need and application, for example the known capacitive or inductive taps o If, instead of the insulating filling liquid required here, one selected that is weakly conductive, the tap can be designed as an ohmic tap.
Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Figuren 1 und 2 Ausführungsbeispiele einer erfindüngsgemäßen Differenzdruckmeßzelle schematisch dargestellt und im folgenden beschrieben.To explain the invention, FIGS. 1 and 2 show exemplary embodiments of a differential pressure measuring cell according to the invention shown schematically and described below.
Figur 1: Das Gehäuse 1 der Differenzdruckmeßzelle besteht aus einem metallischen Hohlzylinder' 2, dessen Stirnseiten von den Membranen 10 und 10' abgeschlossen sind. Das Innere des Hohlzylinders 2 ist mit einer isolierenden Füllmasse 3> vorzugsweise Glas, ausgegossene Die so entstandenen Stirnflächen 4 und 4' des Gehäuses 1 sind konkav geschliffen, die Membranen 10 und 10' sind eben aufgespannt und mit den Rändern des Hohlzyllnc! ers 2 in bekannter Weise verschvjeißt«. Die so zwischen den Stirnflächen 4 und 4' und den Membranen 10 und 10' entstandenen Hohlräume 12 und 12' kleinen Volumens sind über einen dureh_die Füllmasse 3 füh-Fi gur 1: The housing 1 of the differential pressure measuring cell consists of a metallic hollow cylinder '2, the end faces of which are closed off by the membranes 10 and 10'. The inside of the hollow cylinder 2 is filled with an insulating filling compound 3> preferably glass. The end faces 4 and 4 'of the housing 1 created in this way are ground concave, the membranes 10 and 10' are stretched flat and with the edges of the Hohlzyllnc! ers 2 worn away in a known way «. The cavities 12 and 12 'of small volume thus created between the end faces 4 and 4' and the membranes 10 and 10 'are guided over a through-the-filling compound 3.
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renden Kanal 6 miteinander verbunden, so daß sie über eine einzige Einfüllöffnung 7 im Hohlzylinder 2 mit einer nicht kompressiblen Füllflüssigkeit gefüllt werden können, · wobei eine hydraulische Kopplung zwischen den beiden Membranen hergestellt wird.renden channel 6 interconnected so that they over a single filling opening 7 in the hollow cylinder 2 can be filled with a non-compressible filling liquid, a hydraulic coupling between the two membranes will be produced.
Die Stirnflächen 4 und 4' des Gehäuses 1 sind im Bereich der isolierenden Füllmasse mit metallischen Belägen 5 und 5.1 versehen, die mit den Membranen 10 und 10· die Flächenelektroden eines variablen Kondensators als Teil eines kapazitiven Abgriffs bilden.The end faces 4 and 4 'of the housing 1 are provided in the region of the insulating filling compound with metallic surfaces 5 and 5. 1, the surface electrode of a variable capacitor forming with the membranes 10 and 10 · as part of a capacitive tap.
Die Beläge 5 und 5' können auch als spiralförmige Induktionsspulen ausgebildet sein, die im Zusammenwirken mit den sie bedämpfenden Membranen 10 und 10' einen induktiven Abgriff bilden.The pads 5 and 5 'can also be used as spiral induction coils be formed, which in cooperation with the damping membranes 10 and 10 'have an inductive Form tap.
Diese an sich bekannten Abgriffe bedingen eine Speisung mit Wechselstrom und eine isolierende Füllflüssigkeit 11.These taps, which are known per se, require a supply of alternating current and an insulating filling liquid 11.
Bei der erfindungsgemäßen Bauart der Differenzdruckmeßzelle läßt sich jedoch auch ein ohmscher Abgriff realisieren, indem man eine schwach leitende Füllflüssigkeit 11 verwendet und den elektrischen Widerstand zwischen den Belägen 5 bzw. 5' und den Membranen 10 bzw. 10' mißt, der von=.der Stellung der Membranen und damit vom Differenzdruck abhängig ist.In the construction of the differential pressure measuring cell according to the invention however, an ohmic tap can also be implemented by using a weakly conductive filling liquid 11 and the electrical resistance between the pads 5 or 5 'and the membranes 10 or 10' measures, which of = .der position of the Diaphragms and thus depends on the differential pressure.
An die Beläge 5 und 5' sind elektrische leiter 8 angeschlossen, die in die isolierende Füllmasse 3 eingebettet sind und durch eine Öffnung 9 im Hohlzylinder 2 nach außen geführt sind. Der Anschluß für die Membranen kann direkt am metallischen Hohlzylinder 2 erfolgen.Electrical conductors 8, which are embedded in the insulating filling compound 3, are connected to the coverings 5 and 5 ' and are guided to the outside through an opening 9 in the hollow cylinder 2. The connection for the membranes can be direct take place on the metallic hollow cylinder 2.
Figur 2: Bei dieser Ausführungsform sind die Stirnflächen 4 und 4' des Gehäuses 1 eben ausgeführt, die mit den Rändern des Hohlzylinders 2 verbundenen Membranen 10 und 10' sind schwach konvex gewölbt, so daß auch hier wieder Hohlräume 12 und 12' kleinen Volumens entstehen, die über den Kanal 6 miteinander in Verbindung stehen und mit der nicht Figure 2: In this embodiment, the end faces 4 and 4 'of the housing 1 are flat, the membranes 10 and 10' connected to the edges of the hollow cylinder 2 are slightly convex, so that here again cavities 12 and 12 'of small volumes arise that are in communication with each other via channel 6 and with which are not
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kompressiblen Füllflüssigkeit 11 gefüllt sind, welche hier über den Einfüllstutzen 71 zugeführt wird, der aus einem elektrisch leitenden Röhrchen besteht und gleichzeitig als Anschluß für den metallischen Belag 5 dient. Der metallische Belag 5' der gegenüberliegenden Stirnfläche 4' ist über den leiter 8f angeschlossen. Einfüllstutzen 7' und Leiter 8' sind isoliert durch die Öffnung 9 im Hohlzylinder 2 nach außen geführt.compressible filling liquid 11 are filled, which is supplied here via the filler neck 7 1 , which consists of an electrically conductive tube and at the same time serves as a connection for the metallic covering 5. The metallic covering 5 'of the opposite end face 4' is connected via the conductor 8 f . The filler neck 7 'and the conductor 8' are insulated and led to the outside through the opening 9 in the hollow cylinder 2.
Um bei starkem einseitigem Überdruck ein Herausdrücken der isolierenden Füllmasse 3 zu verhindern, ist der Hohlzylinder 2 innen mit profilverengenden Ausbildungen 13 versehen, die hier beispielsweise dadurch entstehen, daß der Hohlzylinder 2 sich innen von den Stirnseiten her konisch verengt.In order to prevent the insulating filling compound 3 from being pushed out in the event of a strong one-sided excess pressure, the hollow cylinder is 2 inside with profile narrowing formations 13 provided, which arise here, for example, in that the hollow cylinder 2 extends inside from the end faces conically narrowed.
Es ist auch möglich, die Innenfläche des Hohlzylinders 2 mit radial umlaufenden Rippen oder Nuten zu versehen. Die einzelnen unterschiedlichen Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele können in beliebiger Kombination verwendet werden.It is also possible to provide the inner surface of the hollow cylinder 2 with radially circumferential ribs or grooves. the individual different features of the exemplary embodiments shown can be used in any combination will.
Ein weiterer Vorteil der hier getroffenen Ausbildung der von den Hohlräumen 12 und 12f und den Verbindungskanal 6 gebildeten Kammer sehr kleinen Volumens ist die geringe Menge der benötigten Füllflüssigkeit, wodurch Fehler, die auf den Temperaturgang der Püllflüssigkeit zurückführen, . stark vermindert werden.Another advantage of the design of the very small volume chamber formed by the cavities 12 and 12 f and the connecting channel 6 is the small amount of filling fluid required, which causes errors that can be attributed to the temperature variation of the purging fluid. can be greatly reduced.
8 Patentansprüche
2 Figuren8 claims
2 figures
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