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Title:
DEVICE FOR DETERMINING AND/OR MONITORING A PROCESS VARIABLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/023006
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for determining and/or monitoring a process variable. Said device comprises a sensor (2), disposed in the process and providing measured data with respect to the process variable, an electronic housing (3) in which a control/evaluation unit (3a) is housed, and a connecting element (17), interposed between the sensor (2) and the electronic housing (3) and having a tubular outer wall (27). The connecting element (17) comprises a feedthrough (7) for at least one connecting line (12) interposed between the sensor (2) and the electronic housing (3). The invention is characterized in that the outer wall (27) of the connecting element (17) has an outlet opening (9). The feedthrough (7) is movably received in the connecting element (17) and adapted to seal the electronic housing (3) from the process. The feedthrough (7) is disposed in a first position up to a predetermined critical process pressure in which position it obturates the outlet opening (9). When the critical process pressure is exceeded, the feedthrough (7) is disposed in a second position in which it releases the outlet opening (9), thereby allowing elimination of the critical process pressure via the outlet opening (9).

Inventors:
BERGER ANDREAS (CH)
OUDOIRE PATRICK (FR)
WIEST ACHIM (DE)
MUELLER QUIRIN (CH)
Application Number:
PCT/EP2006/062246
Publication Date:
March 01, 2007
Filing Date:
May 11, 2006
Export Citation:
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Assignee:
FLOWTEC AG (CH)
BERGER ANDREAS (CH)
OUDOIRE PATRICK (FR)
WIEST ACHIM (DE)
MUELLER QUIRIN (CH)
International Classes:
H01R13/00; G01D11/00; G01F1/66; G01F23/284
Foreign References:
DE10058026A12002-05-29
DE7724489U11978-02-16
US5949023A1999-09-07
US4723230A1988-02-02
Attorney, Agent or Firm:
ANDRES, Angelika (PatServe Colmarer Strasse 6, Weil Am Rhein, DE)
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Claims:

Ansprüche

[0001] 1. Vorrichtung zur Bestimmung und/oder überwachung einer Prozessgröße mit einem im Prozess angeordneten Sensor (2), der Messdaten über die Prozessgröße zur Verfügung stellt, mit einem Elektronikgehäuse (3), in dem eine Regel- /Auswerteeinheit (3a) enthalten ist, und mit einem Verbindungsteil (17) mit einer rohrförmigen Außenwand (27), das zwischen dem Sensor (2) und dem Elektronikgehäuse (3) angeordnet ist, wobei in dem Verbindungsteil (17) eine Durchführung (7) für zumindest eine zwischen dem Sensor (2) und dem Elektronikgehäuse (3) angeordnete Verbindungsleitung (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenwand (27) des Verbindungsteils (17) eine Austrittsöffnung (9) vorgesehen ist, dass die Durchführung (7) beweglich in dem Verbindungsteil (17) gelagert ist und so ausgestaltet ist, dass sie das Elektronikgehäuse (3) zum Prozess hin abdichtet, dass die Durchführung (7) bis zu einem vorgegebenen kritischen Prozessdruck in einer ersten Position angeordnet ist, in der sie die Austrittsöffnung (9) verschließt, und dass bei überschreiten des vorgegebenen kritischen Prozessdrucks die Durchführung (7) in einer zweiten Position angeordnet ist, in der die Austrittsöffnung (9) freigegeben ist, wodurch sich der kritische Prozessdruck über die Austrittsöffnung (9) abbaut.

[0002] 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

Durchführung (7) so in dem Verbindungsteil (17) gelagert ist, dass sie sich bei Unterschreiten des vorgegebenen kritischen Prozessdrucks in die erste Position zurückbewegt und die Austrittsöffnung (9) zum Prozess hin abdichtet.

[0003] 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem

Bereich zwischen der Durchführung (7) und dem Elektronikgehäuse (3) zumindest ein Federelement (10) angeordnet ist, dessen Federkraft so bemessen ist, dass es bei überschreiten des vorgegebenen kritischen Prozessdrucks derart zusammengedrückt ist, dass die Austrittsöffnung (9) freigegeben ist.

[0004] 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zumindest einen Federelement (10) um eine Tellerfeder, um eine Spiralfeder oder um eine Blattfeder handelt.

[0005] 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem

Bereich zwischen der Durchführung (7) und dem Elektronikgehäuse (3) zumindest ein Scheerstift (11) angeordnet ist, dessen Stabilität so bemessen ist, dass er bei überschreiten des vorgegebenen kritischen Prozessdrucks bricht, wodurch die Durchführung (7) in die zweite Position bewegt wird und die Austrittsöffnung (9) freigibt.

[0006] 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die

bewegbare Durchführung (7) druck- und/oder gasdicht in dem Verbindungsteil (17) gelagert ist.

[0007] 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der

Austrittsöffnung (9) ein Verschlussteil (21) angeordnet ist, das derart in der Austrittsöffnung (9) platziert ist, dass es bei überschreiten des vorgegebenen kritischen Drucks die Austrittsöffnung (9) frei gibt.

[0008] 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungsteil (17) ein Schaltelement (13) vorgesehen ist, welches bei Annäherung der Durchführung (7) an die zweite Position oder bei Erreichen der zweiten Position ein Signal erzeugt, welches als Fehlermeldung nutzbar ist.

[0009] 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Austrittsöffnungen (9) vorgesehen sind, die parallel zur Bewegungsrichtung der Durchführung (7) in der Außenwand (27) des Verbindungsteils (17) angeordnet sind.

Description:

Beschreibung

VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG UND/ODER üBERWACHUNG EINER PROZESSGRöSSE

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder überwachung einer Prozessgröße mit einem im Prozess angeordneten Sensor, der Messdaten über die Prozessgröße zur Verfügung stellt, mit einem Elektronikgehäuse, in dem eine Regel- /Auswerteeinheit enthalten ist, und mit einem Verbindungsteil mit einer rohrförmigen Außenwand, das zwischen dem Sensor und dem Elektronikgehäuse angeordnet ist, wobei in dem Verbindungsteil eine Durchführung für zumindest eine zwischen dem Sensor und dem Elektronikgehäuse angeordnete Verbindungsleitung vorgesehen ist.

[0002] Messgeräte, die in der Prozessmess- und Automatisierungstechnik zum Einsatz kommen, sind üblicherweise gegen den Prozess hin mit der hinreichenden Güte abgedichtet. Je nach Einsatzfall ist es darüber hinaus auch notwendig, das Messgerät gegen eine entfernte Kontrollstelle hin sicher und zuverlässig abzukapseln. Besonders wichtig ist diese Abdichtung bzw. Abkapselung, wenn sich in dem Behälter eine aggressive oder explosive Atmosphäre befindet. Dringt z.B. eine explosive Gasmischung in das Gehäuse des Messumformers des Messgeräts ein, so besteht durch den unmittelbaren Kontakt mit den elektrischen bzw. elektronischen Komponenten des Messumformers des Messgeräts eine akute Explosionsgefahr. Weiterhin besteht dann die Gefahr, dass im Falle eines nicht verkapselten Messgeräts das explosive, aggressive oder giftige Gasgemisch aus dem Prozess über die Verbindungsleitungen in die entfernte Kontrollstelle gelangt und dort Schaden anrichtet.

[0003] Aus einer Vielzahl von Veröffentlichungen ist bekannt geworden, diesem Problem dadurch entgegenzutreten, dass in das Gehäuse eindringendes Medium mittels unterschiedlicher Sensoren detektiert wird und dass nachfolgend geeignete Gegenmaßnahmen - wie z.B. ein sofortiges Abschalten des Messgeräts - ergriffen werden. Darüber hinaus die die Verwendung der sog. 'Dual Seal' - Lösung bekannt geworden, bei der eine doppelte Sicherung des Elektronikraums zur Kontrollstelle hin realisiert ist. Die Lösung ist zwangsläufig ziemlich aufwendig und kostenintensiv. Darüber hinaus muss das Messgerät nach einem Fehlerfall ausgetauscht werden, da die Detektion des Fehlerfalls automatisch zu einem Ausfall der ersten Sicherungsstufe führt, wodurch im Fall der Dual-Seal-Anforderungen die gewünschte Sicherheitsanforderungen nicht mehr erfüllt sind. Ein Abschalten bzw. der Ausfall des Messgeräts in einem Prozess mit hohen Sicherheitsanforderungen stoppt zwangsläufig den laufenden Prozess und ist folglich in hohem Maße unerwünscht.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einer Sicherheits-

einrichtung vorzuschlagen, die auf einen im Prozess auftretenden Fehlerfall reversibel reagiert.

[0005] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Außenwand des Verbindungsteils eine Austrittsöffnung vorgesehen ist, dass die Durchführung beweglich in dem Verbindungsteil gelagert und so ausgestaltet ist, dass sie das Elektronikgehäuse zum Prozess hin abdichtet, dass die Durchführung bis zu einem vorgegebenen kritischen Prozessdruck in einer ersten Position angeordnet ist, in der sie die Austrittsöffnung verschließt, und dass bei überschreiten des vorgegebenen kritischen Prozessdrucks die Durchführung in einer zweiten Position angeordnet ist, in der die Austrittsöffnung freigegeben ist, wodurch sich der kritische Prozessdruck über die Austrittsöffnung abbaut.

[0006] Die erfindungsgemäße 'wandernde' Durchführung arbeitet ähnlich wie ein überdruckventil und ist bei jedem Messgerät bzw. bei jedem technischen Bauteil e insetzbar, bei dem ein erster Bereich, z.B. ein Sensorraum bzw. ein Anschlussraum, von einem zweiten Bereich, z.B. dem Elektronikraum, der eines besonderen Schutzes bedarf, zu trennen ist. Im Normalfall übernimmt die Durchführung die Aufgabe einer Prozesstrennung: sie trennt den ersten Bereich, z.B. den Prozess, von einem zweiten Bereich, z.B. dem Elektronikteil des Messumformers eines Messgeräts. Tritt der Ernstfall bzw. ein kritischer überdruck in dem ersten Bereich auf, der möglicherweise zum Bersten des Messgeräts oder des technischen Bauteils führen oder im schlimmsten Fall eine Explosion auslösen würde, so wird der überdruck bereits in dem ersten Bereich unverzüglich und automatisch abgebaut. Durch das Nachgeben der Durchführung und das dadurch bedingte Freigeben der Austrittsöffnung wird ein kritischer Prozessdruck unmittelbar von dem Messgerät oder dem technischen Bauteil abgeleitet.

[0007] Durch die Ausgestaltung einer 'wandernden' Durchführung lässt sich eine Kosten- und Bauteile-Reduktion erreichen, da ein Bauteil für unterschiedliche Funktionen - Prozesstrennung und Sicherheitsfunktion - genutzt wird. Insbesondere lassen sich mit der erfindungsgemäßen Lösung auch die Anforderungen, die sich aus Dual Seal ergeben, auf einfache Weise realisieren. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass durch die verhältnismäßig große Räche der Durchführung, auf die ein möglicher überdruck einwirkt, ein Ansprechen der Durchführung auf eine Druckerhöhung schon bei einer verhältnismäßig geringen Druckänderung möglich ist.

[0008] Als besonders vorteilhaft wird die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Vorrichtung erachtet, bei der die Durchführung so in dem Verbindungsteil gelagert ist, dass sie sich bei Unterschreiten des vorgegebenen kritischen Prozessdrucks in die erste Position zurückbewegt und die Austrittsöffnung zum Prozess hin abdichtet. Aufgrund

der reversibel ausgestalteten Durchführung, kommt es zu keiner Unterbrechung des laufenden Prozesses: Sobald der überdruck sich durch die Austrittsöffnung abgebaut hat, wandert die Durchführung wieder in die Normallage zurück.

[0009] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in dem Bereich zwischen der Durchführung und dem Elektronikgehäuse zumindest ein Federelement angeordnet ist, dessen Federkraft so bemessen ist, dass es bei überschreiten des vorgegebenen kritischen Prozessdrucks derart zusammengedrückt ist, dass die Austrittsöffnung freigegeben ist. über die Federkraft des Federelements lässt sich die durch den erhöhten Prozessdruck erzwungene axiale Bewegung der Durchführung in Abhängigkeit von dem Berstdruck des Messgeräts oder des technischen Bauteils bestimmen. Insbesondere handelt es sich bei dem zumindest einen Federelement um eine Tellerfeder, um eine Spiralfeder oder um eine Blattfeder. Alternativ kann es sich auch um einen Balg, der bevorzugt aus Metall gefertigt ist, handeln.

[0010] In einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in einem Bereich zwischen der Durchführung und dem Elektronikgehäuse zumindest ein Scheerstift angeordnet, dessen Stabilität so bemessen ist, dass er bei überschreiten des vorgegebenen kritischen Prozessdrucks bricht, wodurch die Durchführung in die zweite Position bewegt wird und die Austrittsöffnung freigibt. Damit bei dieser Variante eine automatische Rückbewegung der Durchführung in ihre Ausgangslage gewährleistet ist, müsste ein Rückstellelement vorgesehen sein.

[0011] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die bewegbare Durchführung druck- und/oder gasdicht in der Durchführung gelagert ist. In diesem Zusammenhang kann auf die geeigneten und für bewegliche Teile geeigneten Abdichtungen zurückgegriffen werden. Durch die gas- und/oder druckdichte Abkapslung wird insbesondere bei Anwendungen mit hohen Sicherheitsanforderungen gewährleistet, dass Prozessmedium nicht mit kritischen Teilen, z.B. mit Elektronikteilen, in Kontakt kommt. Als mögliche Dichtelemente können O- Ringe und/oder Membrane aus Materialien, die auf die herrschenden Prozessbedingungen abgestimmt sind, zur Anwendung kommen.

[0012] Als vorteilhaft wird es in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung angesehen, wenn in der Austrittsöffnung ein Verschlussteil angeordnet, das derart in der Austrittsöffnung platziert ist, dass es bei überschreiten des vorgegebenen kritischen Drucks die Austrittsöffnung frei gibt. Im Normalfall ist die Austrittsöffnung durch das Verschlussteil gesichert und verschlossen. Tritt ein überdruck in dem Prozess auf, der zu einem Herausfallen oder Zerstören des Verschlusselements führt, so ist der Fehlerfall über das Bedienpersonal direkt sichtbar. Darüber hinaus ist es auch möglich, das Herausfallen des Verschlusselements elektronisch zu detektieren und den

Fehlerfall an eine entfernte Kontrollstelle zu melden.

[0013] Weiterhin wird im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung vorgeschlagen, dass in dem Verbindungsteil ein Schaltelement vorgesehen ist, welches bei Annäherung der Durchführung an die zweite Position oder bei Erreichen der zweiten Position ein Signal erzeugt, welches als Fehlermeldung nutzbar ist. Hierdurch wird es möglich, Fehlerfälle zu erkennen und aufzuzeichnen, wodurch es wiederum möglich ist, Rückschlüsse auf den Prozess zu ziehen und ggf. erkannte Fehler zu beheben. Bei dem Schaltelement handelt es sich beispielsweise um einen Näherungsschalter oder um einen Taster.

[0014] Um sicherzustellen, dass in einem Störfall, bei dem ein kritischer Prozessdruck auftritt, ein schneller Abbau des überdrucks erfolgt, sind in dem Verbindungsteil mehrere Austrittsöffnungen vorgesehen, die in Bewegungsrichtung der Durchführung gesehen hintereinander liegen. Mit wenig Aufwand lässt sich so erreichen, dass im Falle einer großen Leckage oder eines hohen Prozessdrucks auch ein entsprechend schneller Druckabbau infolge der mehrfachen Abblasmenge erzielt wird. [0015] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt: [0016] Fig. 1: eine schematische Darstellung eines Ultraschall-Durchflussmessgeräts mit

Durchflusssensor und Elektronikteil, [0017] Fig. 2: einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Durchflussmessgerät, bei dem eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchführung eingesetzt ist, [0018] Fig. 3: einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Durchflussmessgerät, bei dem eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchführung eingesetzt ist, [0019] Fig. 4: einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Durchflussmessgerät, bei de m eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchführung eingesetzt ist, [0020] Fig. 4a: den Ausschnitt X aus Fig. 4 in vergrößerter Darstellung, [0021] Fig. 5: eine vierte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, [0022] Fig. 5a: den Ausschnitt Y aus Fig. 5 in vergrößerter Darstellung, [0023] Fig. 6: eine fünfte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, [0024] Fig. 6a: den Ausschnitt Z aus Fig. 6 in vergrößerter Darstellung, [0025] Fig. 7: eine sechste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, [0026] Fig. 7a: eine perspektivische Ansicht der in Fig. 7 gezeigten Ausgestaltung, wenn diese im Verbindungsteil eingebaut ist,

[0027] Fig. 7b: eine Draufsicht auf die in Fig. 7a gezeigte Ausgestaltung, [0028] Fig. 7c: eine seitliche Ansicht der in Fig. 7a gezeigten Ausgestaltung, [0029] Fig. 7d: einen Längsschnitt gemäß der Kennzeichnung A-A in Fig. 7b und [0030] Fig. 7e: den Ausschnitt X aus Fig. 7d in vergrößerter Darstellung. [0031] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ultraschall-Durchflussmessgeräts

mit Durchflusssensor 2 und Messumformer 3, bei dem die erfindungsgemäße 'wandernde' Durchführung 7 bevorzugt eingesetzt wird. Wie bereits gesagt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bei jedem beliebigen, in der Mess- und Prozessautoma- tisierungstechnik eingesetzten Gerät verwendet werden. Darüber hinaus ist sie bei jedem beliebigen anderweitigen technischen Bauteil anwendbar, bei denen sich kritische überdrücke auf die Funktionalität negativ auswirken können.

[0032] Der Einfachheit halber wird nachfolgend auf das in Fig. 1 dargestellte Ultraschall- Durchflussmessgerät 1 eingegangen. Ultraschall-Durchflussmessgeräte werden vielfach in der Prozessmess- und Automatisierungstechnik zur Detektion des Volumen- oder Massedurchflusses eines Mediums durch eine Rohrleitung 25 eingesetzt. Bei dem Medium kann es sich um ein gasförmiges, dampfförmiges oder um ein flüssiges Medium handeln.

[0033] Im Hinblick auf die Montagemöglichkeiten gibt es zwei Typen von Ultraschall- Durchflussmessgeräten: Inline-Ultraschall-Durchflussmessgeräte, die üblicherweise über Flansche in die Rohrleitung montiert werden, und Clamp- On-Durchflussmessgeräte, die von außen auf der Rohrleitung aufgebracht werden und den Volumen- bzw. Massedurchfluss durch die Rohrwand hindurch - also nichtinvasiv - messen. Clamp-On-Durchflussmessgeräte sind beispielsweise in der EP 0 686 255 Bl, der US-PS 4,484,478, DE 43 35 369 Cl, DE 298 03 911 Ul, DE 4336370 Cl oder der US-PS 4,598,593 beschrieben.

[0034] Hinsichtlich der Messmethoden lassen sich zwei Prinzipien unterscheiden: Durch- flussmessgeräte 1, die den Durchfluss über die Laufzeitdifferenz von Ultraschall- Messsignalen in Strömungsrichtung S und entgegen der Strömungsrichtung S bestimmen (in Fig. 1 dargestellt), und Durchflussmessgeräte, die die Durchfluss-In- formation aus der Dopplerverschiebung der Ultraschall-Messsignale gewinnen. Im Falle von Ultraschall-Messgeräten, die nach der Laufzeitdifferenzmethode arbeiten, werden die Ultraschall-Messsignale unter einem vorgegebenen Winkel über ein Koppelelement in die Rohrleitung 25, in der das Medium strömt, eingestrahlt bzw. aus der Rohrleitung 25 ausgestrahlt. Hierbei sind die Ultraschallsensoren 4 üblicherweise so angeordnet, dass die durchlaufenen Schallpfade durch den Zentralbereich der Rohrleitung 25 bzw. des Messrohres geführt sind. Der ermittelte Durchflussmesswert spiegelt somit den mittleren Durchfluss des Mediums in der Rohrleitung 25.

[0035] Das in Fig. 1 dargestellte Ultraschall-Durchflussmessgerät 1 setzt sich zusammen aus dem Durchflusssensor 2 und dem Messumformer 3, in dem u.a. die Regel- /Auswerteeinheit 3a angeordnet ist. Der Sensor-Anschlussraum 6 und der Elektronik- Anschlussraum 5 sind über ein Verbindungsteil 17 miteinander verbunden. In die Außenwand 27 des Verbindungsteils 17 sind zwei Austrittsöffnungen 9 eingebracht. Die erfindungsgemäße 'wandernde' Durchführung 7 ist in dem Verbindungsteil 17

angeordnet.

[0036] Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Durchflussmessgerät 1, bei dem eine erste Ausflihrungsform der erfindungsgemäßen Durchführung 7 eingesetzt ist. Dargestellt ist die sog. erste Position, die im Normalfall von der Durchführung 7 eingenommen wird, wenn also kein überdruck in dem Sensor- Anschlussraum 6 herrscht. Die in Fig. 2 dargestellte Durchführung 7 arbeitet reversibel, zeichnet sich also dadurch aus, dass sie sich nach Auftreten eines überdruck-Falls automatisch in die 'Default' -mäßig eingestellte erste Ausgangsposition zurückkehrt.

[0037] Die Durchführung 7 dient der gas- und/oder druckdichten Durchführung des Anschlusskabels 12, das entsprechende elektrisch angesteuerte Komponenten des Sensors 2, hier die Ultraschallsensoren 4, mit den elektrischen bzw. elektronischen Komponenten verbindet, die in dem Elektronikgehäuse 3 bzw. in dem Messumformer untergebracht sind. Die Durchführung 7 mit den beiden am Umfang der Durchführung 7 vorgesehenen O-Ringen 12 bewerkstelligt die Prozesstrennung - und damit die strikte Abkapselung - von Sensor 2 und Messumformer 3. Durch die Prozesstrennung wird im Normalfall verhindert, dass Medium mit möglicherweise sehr negativen, schädlichen Eigenschaften in den Messumformer 3 eindringt und dort Schaden anrichtet. Alternativ oder in Kombination kann auch noch eine weitere Durchführung 7a zwischen dem Elektronikgehäuse 3 und der Kontrollstelle 20 vorgesehen sein. Diese Durchführung 7a ist in der Fig. 2 nicht gesondert dargestellt.

[0038] Die Durchführung 7 ist zwischen den beiden Anschlägen 18a, 18b des Verbindungsteils 17 gelagert. Im Normalfall, wenn also kein kritischer Prozessdruck in dem Sensor-Anschlussraum 6 herrscht, befindet sich die Durchführung 7 in der gezeigten ersten Position, wo sie fest an dem Anschlag 18a anliegt. Nähert sich der Prozessdruck einem vorgegebenen kritischen Prozessdruck - welcher durch die Federkraft des Federelements 10 definiert ist - so wird das Federelement 10 zusammengedrückt und die Durchführung 7 wandert axial gegen die Federkraft nach oben. Sobald der kritische Prozessdruck erreicht ist, hat die Durchführung 7 die Austrittsöffnung 9 passiert, das Verschlusselement 21 wird aus der Austrittsöffnung 9 herausgedrückt und der überdruck kann sich über die Austrittsöffnung 9 abbauen. Eine Zerstörung des Messgeräts 1 durch Bersten bzw. ein Eindringen des Prozessmediums in den Messumformer 3 wird hierdurch effektiv vermieden.

[0039] Das Entfernen oder die Zerstörung des Verschlusselements 21 signalisiert in bekannter Weise visuell oder elektronisch den Fehlerfall. Sobald der überdruck sich abgebaut hat, kehrt die Durchführung 7 unter Einwirkung der Federkraft des Federelements 10 wieder in die dargestellte erste Position zurück.

[0040] In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Durchflussmessgerät 1 zu

sehen, bei dem eine zweite Ausflihrungsform der erfindungsgemäßen Durchführung 7 eingesetzt ist. Der wesentliche Unterschied zu der in Fig. 2 gezeigten Ausgestaltung besteht darin, dass die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform nicht reversibel ausgestaltet ist: Bei Auftreten eines kritischen Prozessdrucks brechen die beiden Scheerstifte 11, wodurch die Durchführung 7 axial nach oben bewegt und die Austrittsöffnung 9 freigegeben wird. Nunmehr kann sich der kritische Prozessdruck über die Austrittsö ffnung 9 abbauen. Ob diese oder eine reversible Variante der Durchführung 7 eingesetzt wird, hängt vom jeweiligen Sicherheitskonzept der Messstelle ab. [0041] In Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Durchflussmessgerät 1 dargestellt, bei dem eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchführung 7 eingesetzt ist. Fig. 4a zeigt den Ausschnitt X aus Fig. 4 in vergrößerter Darstellung. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel dichtet ein O-Ringe 8 axial, während der zweite O-Ring 8 wie in den vorgenannten Ausführungsformen radial dicht. Weiterhin sind bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform zwei Austrittsöffnungen 9 vorgesehen, die einander im wesentlichen diametral gegenüberliegen, wodurch der Abbau eines überdrucks im Sensor- Anschlussraum 6 zeitlich beschleunigt erfolgen kann. Bewegt sich die Durchführung 7 aus ihrer Normalposition heraus, wird das Schaltelement 13 betätigt und der überdruckfall wird angezeigt oder als Fehlermeldung an die Kontrollstelle 26 z.B. über einen Feldbus ausgegeben. [0042] Fig. 5 zeigt eine vierte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Durchführung 7; in Fig. 5a ist der Ausschnitt Y aus Fig. 5 in vergrößerter Darstellung zu sehen. Wesentliche Unterschiede zu den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen sind: die Verwendung eines Faltenbalgs 14 als Federelement 10, wobei der Faltenbalg 14 den Sensor-Anschlussraum 6 und den Elektronik-Anschlussraum 5 metallisch voneinander trennt;

- die Verwendung von nur einem axial dichtenden O-Ring 8, was aufgrund der

Doppelfunktion des Faltenbalgs 14 als Federelement 10 und als Dichtelement 8 möglich ist; eine öffnung 15 im Bereich des Verbindungsteils 17, in dem der Faltenbalg 14 angeordnet ist.

[0043] Bleibt zu erwähnen, dass die Verwendung eines metallischen Faltenbalgs 14 in seiner Funktion als Federelement 10 und Dichtung 8 insofern äußerst günstig ist, da sich damit ein auftretender Druckanstieg sehr präzise detektieren lässt. [0044] Fig. 6 zeigt eine fünfte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; in Fig. 6a ist der Ausschnitt Z aus Fig. 6 in vergrößerter Darstellung zu sehen. Der wesentliche Unterschied zu den in den Figuren Fig. 2 oder Fig. 5 beschriebenen Ausführungsformen ist darin zu sehen, dass als Dichtelement 8 und als Federelement zum Elektronik- Anschlussraum 5 hin eine Membran 16 verwendet wird.

[0045] In den Figuren Fig. 7, Fig. 7a, Fig. 7b, Fig. 7c, Fig. 7d, Fig. 7e ist eine sechste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine vormontierbare und/oder eichbare Durchführung 7, die reversibel arbeitet: Nach dem Abbau des überdrucks gemäß einem der zuvor beschriebenen Verfahren kehrt die Durchführung 7 wieder in die Ausgangsposition zurückkehrt, in der sie eine reine Dichtfunktion wahrnimmt.

[0046] Die wandernde Durchführung 7 bzw. der Kolben weist drei Federelemente 10 auf, die die Durchführung 7 in dem Verbindungsteil 17 positionieren. Das Verbindungsteil 17 kann auf den Sensor 2 beispielsweise aufgeschweißt werden, oder aber es ist integraler Bestandteil des Sensors 2.

[0047] Die Durchführung 7 weist eine überströmandrehung 24 auf, über die ein sich aufbauender überdruck sehr effektiv abgebaut werden kann. Hierdurch lässt sich der Hubweg, den die Durchführung 7 aufgrund eines überdrucks bis zum Freigeben der Austrittsöffnung 9 zurücklegen muss, minimieren. Durch die überströmandrehung 24 lässt sich somit der Einbauraum für die Durchführung verkleinern.

[0048] Eine Dichtung 8 ist auf der dem Prozess zugewandten planaren Oberfläche der Durchführung 7 angeordnet. Bei der Dichtung 8 handelt es sich um einen O-Ring, welcher die Dichtfunktion zum Prozess hin übernimmt und axial, also in Bewegungsrichtung der Durchführung 7, dichtet. Hierdurch werden eine bessere Dichtfunktion und eine kleinere Hysterese erreicht. Insbesondere hat der Alte- rungsprozess des O-Rings 8 bei dieser Anordnung des O-Rings 8 keinerlei Einfluss auf den Druck, mit dem die Durchführung im Falle eines kritischen überdrucks in die zweite Position bewegt wird, in der die Austrittsöffnung 9 freigegeben ist.

[0049] Zwischen der Durchführung 7 und dem Niederhalter 18 sind Distanzhülsen 23 vorgesehen, welche die Führung der Federelemente 10 übernehmen. Gleichzeitig lässt sich über die Länge der Distanzhülsen 23 der Ansprechdruck der Federelemente 10 einstellen, was den Vorteil hat, dass der Ansprechdruck bereits vor der Endmontage eingestellt und geprüft werden kann. Hierdurch wird es möglich, die Durchführung 7 mit Verbindungsteil 17 vorzumontieren, indem die komplett montierte Durchführung 7 nachträglich von oben in das Verbindungsteil 17 eingeschoben wird.

[0050] Bevorzugt handelt es sich bei den Verbindungsschrauben 19 zwischen Durchführung 7 und Niederhaltern 18 um Norm-Schrauben oder Norm- Schulterschrauben, bei denen sich über die Einschraublänge oder über die Länge der Schulter der Ansprechdruck auf einen gewünschten definierten Wert einstellen lässt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Schrauben 19, über die sich der kritische Druck definiert einstellen lässt, nach dem Eichen des Ansprechdrucks mit Schraubensicherungslack oder mit sonstigen handels-üblichen Produkten gesichert werden. Weiterhin ist vorgesehen, dass der Ansprechdruck und somit die Vorspannung der Federelemente

10 durch die Tiefe des Einbauloches bestimmt ist. Hierdurch wird eine Teilereduktion erreicht.

[0051] Zwischen der Durchführung 7 und dem Niederhalter 18 ist ein Schaltelement 13 vorgesehen, welches ein Signal bzw. eine Fehlermeldung ausgibt, wenn sich der Abstand zwischen der Durchführung 7 und dem Niederhalter 18 verändert. Dies ist, wie bereits mehrfach erwähnt, bei einem kritischen Druckanstieg im Sensor- Anschlussraum 6 der Fall.

[0052] Ohne weiteres lässt sich bei dieser Ausgestaltung auch die Anzahl der Austrittsöffnungen 9 variieren, wodurch sich die Abblasmenge auf die jeweilige Anwendung optimal anpassen lässt. Insbesondere sind die Positionen der Austrittsöffnungen 9 axial in verschieden Höhen zu finden. Hierdurch wird der Anstieg der Leckage-Menge mit dem zurückgelegten Hubweg der Durchführung 7 korreliert.

[0053] Bezugszeichenliste

[0054] 1 Messgerät

[0055] 2 Sensor

[0056] 3 Elektronikteil bzw. Messumformer

[0057] 4 Ultraschallwandler

[0058] 5 Elektronik- Anschlussraum

[0059] 6 Sensor-Anschlussraum

[0060] 7 Durchführung

[0061] 8 Dichtelement

[0062] 9 Austrittsöffnung

[0063] 10 Federelement

[0064] ll Scheer-Stift

[0065] 12 Anschlusskabel

[0066] 13 Schaltelement

[0067] 14 Balg

[0068] 15 öffnung

[0069] 16 Membran

[0070] 17 Verbindungsteil

[0071] 18 Niederhalter

[0072] 18a Anschlag

[0073] 18b Anschlag

[0074] 19 Schraube

[0075] 20 Vergussmasse

[0076] 21 Verschlussteil

[0077] 22 Sicherungsring

[0078] 23 Distanzhülse

[0079] 24 überstromandrehung

[0080] 25 Rohrleitung

[0081] 26 Kontrollstelle

[0082] 27 Außenwand