BRPI0804612A2 - conversor de mediÇço de pressço, processo para o controle do estado de um conversor de mediÇço de pressço e sensor de pressço - Google Patents

Abstract

CONVERSOR DE MEDIÇçO DE PRESSçO, PROCESSO PARA O CONTROLE DO ESTADO DE UM CONVERSOR DE MEDIÇçO DE PRESSçO E SENSOR DE PRESSçO. A presente invenção refere-se a um conversor de medição de pressão para um sensor de pressão (2), para a determinação de, pelo menos, uma pressão (pa, Pb) em um meio de processo (3a, 3b) com uma carcaça (4), com uma membrana de separação (5a, 5b) com, pelo menos, um primeiro elemento de medição de pressão (6a, 6b), com um meio de contato (7a, 7b) com, pelo menos, um primeiro elemento de conexão (8a, 8b) e com, pelo menos, uma primeira vedação (9a, 9b), sendo que a membrana de separação (5a, 5b) separa o meio de processo (3a, 3b) do meio de contato (7a, 7b), o meio de contato (7a, 7b) transmite a pressão (Pai Pb) do meio de processo (3a, 3b) transmitida através da membrana de separação (5a, 5b) para o primeiro elemento de medição de pressão (6a, 6b), a primeira vedação (9a, 9b) recebe o primeiro elemento de conexão (8a, 8b) e sendo que a carcaça (4), a membrana de separação (5a, 5b) e a primeira vedação (9a, 9b) formam uma primeira câmara de pressão (10a 10b). É tarefa da invenção evitar as desvantagens que surgem em conversores de medição de pressão conhecidos do estado da técnica - pelo menos, parcialmente - em particular, possibilitar o reconhecimento de uma falha na área da primeira vedação. A tarefa é solucionada pelo fato de que no lado da primeira vedação (9a, 9b) afastado da primeira câmara de pressão (1 Oa, 1 Ob) está prevista uma segunda câmara de pressão (14), e na segunda câmara de pressão (14) está disposto um segundo elemento de medição de pressão (15).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONVERSOR DE MEDIÇÃO DE PRESSÃO, PROCESSO PARA O CONTROLE DOESTADO DE UM CONVERSOR DE MEDIÇÃO DE PRESSÃO E SENSORDEPRESSÃO". A presente invenção refere-se a um conversor de medição depressão para um sensor de pressão, para a determinação de, pelo menos,uma pressão em um meio de processo com uma carcaça, com uma membrana de separação com, pelo menos, um primeiro elemento de medição depressão, com um meio de contato com, pelo menos, um primeiro elementode conexão e com, pelo menos, uma primeira vedação, sendo que, a membrana de separação separa o meio de processo do meio de contato, o meiode contato transmite a pressão do meio de processo transmitida através damembrana de separação para o primeiro elemento de medição de pressão,a primeira vedação recebe o primeiro elemento de conexão, e sendo que, acarcaça, a membrana de separação e a primeira vedação formam uma primeira câmara de pressão. Além disso, a invenção refere-se a um processopara o controle do estado de um conversor de medição de pressão dessetipo, como também refere-se a um sensor de pressão, que está equipadocom um conversor de medição de pressão desse tipo. Conversores de medição de pressão do tipo mencionado sãoconhecidos há muito tempo, e servem para a conversão da pressão, a serregistrada em um meio de processo, em um sinal de medição que pode serprocessado completamente, por exemplo, que é marcado ou é empregadono contexto de tarefas de controle do processo no sentido mais abrangente. Os efeitos físicos, que são empregados, em princípio, para o registro de uma pressão em um meio de processo ou na primeira câmara depressão do conversor de medição de pressão, e a fim de converter a pressão em uma grandeza correspondente, são muito diferentes e se baseiamou em princípios mecânicos ou hidrostáticos, freqüentemente, porém, emprocessos que mostram um efeito que pode ser avaliado eletricamente (porexemplo, sensor de medição de pressão elástico, medição elétrica da deformação, medição capacitiva da flexão, medição da deformação com tirasde medição de dilatação, medição de trajeto indutiva ou capacitiva ou pieze-létrica, magnetoelástica ou sensor de medição de pressão da resistência).Não se chega ao processo exato da conversão de pressão, no contexto dainvenção apresentada aqui. Também no caso em questão é sem significado,se no caso do conversor de medição de pressão se trata de um conversorpara a medição de pressão absoluta, de referência ou relativa; as conside-rações expostas a seguir podem ser aplicadas a todos os tipos de converso-res de medição de pressão.

A forma de execução descrita no início do conversor de mediçãode pressão em questão, com uma membrana de separação que separa omeio de processo, que se encontra fora do conversor de medição de pres-são, do espaço interno do conversor de medição de pressão, serve princi-palmente para proteger o espaço interno do conversor de medição de pres-são, em particular, porém, o elemento de medição de pressão no conversorde medição de pressão contra meios de processo agressivos. Por esse mo-tivo, a membrana de separação normalmente é fabricada de um materialmuito resistente à corrosão como, por exemplo, de aço inoxidável, hastelloyou tantal, sendo que, a membrana de separação precisa ser projetada muitofina, por exemplo, na faixa de 30 um até 50 um, para que a transmissão dapressão do meio de processo para o meio de contato - geralmente fluido -possa ocorrer na primeira câmara de pressão influenciado o menos possívelpela membrana de separação, de tal modo que a dinâmica do conversor demedição de pressão seja reduzida o menos possível.

Em função da área de aplicação, os conversores de medição depressão podem estar expostos a uma grande solicitação mecânica, por e-xemplo, devido aos impulsos de pressão, às oscilações de temperatura eaos meios de processo quimicamente agressivos, de tal modo que, a mem-brana de separação muito fina e, com isso, mecanicamente sensível sejadanificada sob circunstâncias, que ela seja permeável e que o meio de pro-cesso não possa mais se manter afastado do espaço interno do conversorde medição de pressão. A penetração de um meio de processo quimica-mente agressivo no espaço interno do conversor de medição de pressãotem como conseqüência, na maioria dos casos, a destruição do conversorde medição de pressão, o que freqüentemente leva a interferências dentro doprocesso todo, uma vez que as grandezas de estado preparadas pelo conversor de medição de pressão ou pelo sensor de pressão, no qual o conversor demedição de pressão é empregado, muitas vezes atuem em conjunto sobre oprocesso no contexto de um controle ou de uma regulagem.

As conseqüências de um meio de processo que penetra no conversor de medição de pressão, todavia, podem ser substancialmente graves,em particular, então, se o meio de processo for inflamável ou explosivo.

Neste caso, existe o perigo que, o meio de processo se inflame no primeiro elemento de medição de pressão que se encontra na primeira câmara depressão, se esse elemento estiver ligado com potenciais elétricos, o que é ocaso na maioria dos conversores de medição de pressão. O perigo maiorconsiste no fato de que, a chama do meio de processo inflamado na primeira câmara de pressão no primeiro elemento de medição de pressão se propague além da primeira câmara de pressão para o condutor de processoexterno, o que pode levar a uma explosão das áreas que levam ao meio deprocesso do processo de alimentação e de derivação. Uma propagação dechamas desse tipo pode ser evitada por meio de medidas de construçãoapropriadas na área da primeira câmara de pressão; conversores de medição de pressão equipados com uma "barreira contrachamas" desse tipo são designados como "Ex-d" seguros contra explosão.

Entretanto, da prática são conhecidos outros casos de falha, quenão cobrem os mecanismos de proteção mencionados anteriormente. Umcaso de falha perigoso documentado consiste no fato de que, a primeira vedação da primeira câmara de pressão torna-se permeável, de tal modo que o meio de contato pode escapar da primeira câmara de pressão, e no casode um dano adicional da membrana de separação, um meio de processoinflamável pode conseguir chegar sem obstáculos, por meio da primeira câmara de pressão através da primeira vedação, na área do conversor de medição de pressão, que fica naquele lado da primeira vedação, que está afastado da primeira câmara de pressão. Nesse lado da primeira vedação, afas-tado da primeira câmara de pressão, encontra-se, normalmente uma ligaçãoelétrica do conversor de medição de pressão - pertencente ao sensor depressão - de tal modo que, ocorre uma probabilidade aumentada da igniçãodo meio de processo. O meio de processo inflamável, neste caso, tem espaço suficiente para se inflamar em tal quantidade que os mecanismos deproteção descritos no início não garantem mais nenhuma proteção contrauma descarga da explosão na área da primeira câmara de pressão. Pontosfracos que levam à permeabilidade são, em particular, as execuções na primeira vedação, nas quais são conduzidos elementos de conexão, com osquais, por exemplo, é possível uma ligação elétrica do primeiro elemento demedição de pressão por fora da primeira câmara de pressão.

Por isso, é tarefa da invenção evitar - pelo menos, parcialmente -as desvantagens mostradas nos conversores de medição de pressão conhecidos, em particular, possibilitar o reconhecimento de uma falha na áreada primeira vedação.

A tarefa apresentada é solucionada de acordo com a invençãoem primeiro lugar e, em essência, no conversor de medição de pressão emquestão pelo fato de que, no lado da primeira vedação afastado da primeiracâmara de pressão está prevista uma segunda câmara de pressão, e nasegunda câmara de pressão está disposto um segundo elemento de medição de pressão. Por meio dessa medida construtiva é possibilitado que,também o espaço relativo à pressão que domina no espaço possa ser observado a partir do lado da primeira vedação, que fica afastado da primeiracâmara de pressão, e que traz consigo um perigo de explosão particular.

Um vazamento na primeira vedação da primeira câmara de pressão irá provocar sempre uma alteração de pressão - inesperada - dentro da segundacâmara de pressão, a qual pode ser detectada pelo segundo elemento demedição de pressão na segunda câmara de pressão.

Em uma forma de execução particularmente vantajosa da invenção, o conversor de medição de pressão é executado de tal modo que, noestado da primeira vedação que veda, isenta de falha, a pressão na segunda câmara de pressão é, em essência, independente da pressão na primeiracâmara de pressão. Neste caso, uma permeabilidade na primeira vedaçãopode ser reconhecida logo, pelo fato de que, o segundo elemento de medi-ção de pressão registra uma pressão, que mostra uma dependência dapressão na primeira câmara de pressão, ou - no caso mais simples - é vari-ável no tempo simplesmente.

Em um outro exemplo de execução, o conversor de medição depressão de acordo com a invenção é executado, de tal modo que, no estadoda primeira vedação que veda, isenta de falha, a pressão na segunda câma-ra de pressão está em uma certa dependência da pressão na primeira câ-mara de pressão. Esse exemplo de execução abre a possibilidade de reco-nhecer um vazamento na primeira vedação da primeira câmara de pressão,se a pressão registrada pelo segundo elemento de medição de pressão nasegunda câmara de pressão não seguir mais, da forma esperada a pressãoregistrada pelo primeiro elemento de medição de pressão na primeira câma-ra de pressão. Nessa forma de execução da invenção se baseia o reconhe-cimento que, o trecho de transmissão de pressão do meio de processo atra-vés da primeira câmara de pressão, através da primeira vedação, através dasegunda câmara de pressão até o segundo elemento de medição de pres-são representa um trecho de transmissão com um certo comportamento detransmissão - de amortecimento. Esse comportamento de transmissão éinfluenciado pela alteração nas condições mecânico-geométricas dos ele-mentos de transmissão envolvidos - e assim, também através de uma alte-ração na impermeabilidade da primeira vedação, que separa a primeira câ-mara de pressão da segunda câmara de pressão. Alterações na impermea-bilidade da primeira vedação, em todo caso, podem ser reconhecidas pelofato de que, a pressão registrada pelo segundo elemento de medição depressão na segunda câmara de pressão segue a pressão registrada peloprimeiro elemento de medição de pressão na primeira câmara de pressãode modo mais rápido ou mais lento, ou também mais ou menos amortecida.

Em uma outra execução da invenção, a segunda câmara depressão apresenta uma segunda vedação, sendo que, a segunda vedaçãorecebe, pelo menos, um segundo elemento de conexão, e através do se-gundo elemento de conexão o segundo elemento de medição de pressãoe/ou - indiretamente - o primeiro elemento de medição de pressão é contatado, em particular, por fora da segunda câmara de pressão.

Se for mencionado que, a primeira câmara de pressão apresentauma primeira vedação, e a segunda câmara de pressão apresenta uma segunda vedação, então essas vedações precisam ser executadas, não obrigatoriamente, separadas da carcaça, mas pelo contrário também podem serexecutadas na carcaça ou em uma parede da carcaça, de tal modo que acarcaça feche vedando com o primeiro elemento de conexão, ou com o segundo elemento de conexão.

No caso dos elementos de conexão trata-se, por exemplo, deconexões elétricas para o contato do primeiro elemento de medição depressão ou do segundo elemento de medição de pressão, contudo tambémpodem ser conexões para tubos comunicantes no caso de um sensor de pressão da diferença, ou de tubos de enchimento para o enchimento daprimeira câmara de pressão com o meio de contato. Não obstante, a primeira vedação e a segunda vedação também podem ser executadas separadamente, reconhecidas como tal, sendo que, a primeira vedação e a segunda vedação, neste caso, são fabricadas, de preferência, de um material decerâmica ou de vidro, de preferência, por meio de sinterização. Vedaçõesdesse tipo, dependendo do material de partida empregado, apresentam umaalta resistência em relação também aos meios de processo agressivos.

A tarefa apresentada anteriormente também é solucionada porum processo para o controle do estado do conversor de medição de pressãode acordo com a invenção, sendo que o conversor de medição de pressãocompreende uma carcaça, uma membrana de separação, pelo menos, umprimeiro elemento de medição de pressão, um meio de contato, pelo menos,um primeiro elemento de conexão e, pelo menos, uma primeira vedação,sendo que, a membrana de separação separa o meio de processo do meiode contato, o meio de contato transmite a pressão do meio de processotransmitida através da membrana de separação para o primeiro elemento demedição de pressão, a primeira vedação recebe o primeiro elemento de co-nexão, sendo que, a carcaça, a membrana de separação e a primeira vedação formam uma primeira câmara de pressão, e sendo que, no lado da primeira vedação afastado da primeira câmara de pressão está prevista umasegunda câmara de pressão, e na segunda câmara de pressão está disposto um segundo elemento de medição de pressão. Aplicado a um conversorde medição de pressão desse tipo, o processo de acordo com invenção prevê, em primeiro lugar e, em essência, que, o valor de pressão determinadopelo segundo elemento de medição de pressão na segunda câmara depressão seja comparado com um valor de pressão predeterminado, e nocaso de ultrapassagem de um desvio predeterminado ou a ser predeterminado do valor de pressão determinado para a segunda câmara de pressãoseja fornecido um sinal de ultrapassagem do valor de pressão predeterminado.

O processo de acordo com a invenção utiliza-se da circunstânciaque, através do segundo elemento de medição de pressão na segunda câmara de pressão pela primeira vez é criada a possibilidade de realizar umamedição de pressão no lado da primeira vedação afastado da primeira câmara de pressão e, assim, empregar uma comparação entre a pressão ou ocurso da pressão na segunda câmara de pressão e um valor de pressãopredeterminado.

Em uma forma de execução particularmente preferida do processo de acordo com a invenção, é fornecido não apenas um sinal de ultrapassagem, mas do valor de pressão predeterminado, mas o conversor demedição de pressão ou o primeiro elemento de medição de pressão e/ou osegundo elemento de medição de pressão do conversor de medição depressão é ou são ligados eletricamente isento de potencial ou a um potencial elétrico fixo. Por meio dessa medida é impedido que, um meio de processo que penetrou na primeira câmara de pressão e/ou na segunda câmara depressão, e/ou em outras partes de ligação elétrica que se situam fora daprimeira câmara de pressão e fora da segunda câmara de pressão seja inflamado em virtude da descarga elétrica.

Se o conversor de medição de pressão for executado de tal mo-do que, no estado da primeira vedação que veda, isento de falha, a pressãona segunda câmara de pressão é, em essência, independente da pressãona primeira câmara de pressão, então, em uma execução preferida do pro-cesso, como valor de pressão predeterminado é escolhido um valor depressão, em essência, constante, em particular, aquele valor, que registra osegundo elemento de medição de pressão como relações "normais" - porexemplo, predeterminadas por parte da fábrica. Como desvio tolerável dovalor de pressão predeterminado é especificado, de preferência, não umdesvio de zero, mas um desvio do valor de pressão predeterminado, queestá dentro de uma faixa de tolerância em torno desse valor de pressãopredeterminado. Em particular, a faixa de tolerância é dimensionada de talmodo que, somente oscilações de pressão causadas pelas diferenças detemperatura na segunda câmara de pressão não levam a uma emissão deum sinal de ultrapassagem.

Se, em contrapartida o conversor de medição de pressão for e-xecutado de tal modo que, no estado da primeira vedação que veda, isentade falha, a pressão na segunda câmara de pressão estiver em uma certadependência da pressão na primeira câmara de pressão, então, o processoem questão é executado, de preferência, de tal modo que o valor de pres-são predeterminado ou a ser predeterminado é a pressão determinada peloprimeiro elemento de medição de pressão na primeira câmara de pressão.Assim é assegurado que, por meio da comparação da pressão na segundacâmara de pressão e da pressão na primeira câmara de pressão sempre ocomportamento de transmissão de pressão da segunda vedação para atransmissão de pressão é observado da primeira câmara de pressão para asegunda câmara de pressão, e assim, é detectada uma permeabilidade en-tre a primeira câmara de pressão e a segunda câmara de pressão.

Em particular, no processo mencionado por último tem-se com-provado como particularmente vantajoso se, com a avaliação do desvio dovalor de pressão determinado pelo segundo elemento de medição de pres-são na câmara de pressão de um valor de pressão predeterminado, é con-siderada também a alteração dinâmica do valor de pressão determinado nasegunda câmara de pressão, e/ou do valor de pressão predeterminado.

Com isso é imaginado que, é usado o conhecimento sobre o comportamento de transmissão dinâmico de um sinal de pressão da primeira câmara de pressão para a segunda câmara de pressão. Neste caso, é, em particular,conveniente levar em consideração derivações temporais dos valores depressão e/ou tempos mortos entre os valores de pressão a serem comparados.

Por fim, a tarefa apresentada anteriormente também é solucionada por um sensor de pressão, que compreende um conversor de medição de pressão do tipo descrito no início, e adicionalmente apresenta um dispositivo eletrônico de avaliação, que está ligado com o conversor de mediçãode pressão, ou com o primeiro elemento de medição de pressão e/ou com osegundo elemento de medição de pressão de acordo com o sinal, de talmodo que, os valores de pressão registrados pelo dispositivo de avaliaçãopodem ser processados completamente. O dispositivo de avaliação, nestecaso, é executado de tal modo que, com ele é possível a realização de umprocesso, descrito anteriormente, para o controle do estado do conversor demedição de pressão.

Uma conversão construtiva particularmente simples do sensorde pressão, então, é possível se, o dispositivo eletrônico de avaliação estiver previsto, pelo menos, parcialmente na segunda câmara de pressão. Em princípio, isso possibilita que, a avaliação dos sinais provenientes do primeiro elemento de medição de pressão e do segundo elemento de medição depressão possa ser realizada já na segunda câmara de pressão, e os condutores de sinal que estão relacionados obrigatoriamente com o primeiro elemento de medição de pressão e com o segundo elemento de medição depressão não precisem mais ser conduzidos para fora da segunda câmara depressão. De preferência, o segundo elemento de medição de pressão é envolvido pelo dispositivo de avaliação, em particular, pelo fato de que, o segundo elemento de medição de pressão está previsto sobre uma platina dodispositivo de avaliação, ou sobre uma platina de uma primeira parte do dispositivo de avaliação.No detalhe há uma infinidade de possibilidades para executar eaperfeiçoar o conversor de medição de pressão, o processo de acordo coma invenção para o controle de estado do conversor de medição de pressão eo sensor de pressão. Para isso, é remetido, por um lado, às reivindicaçõesde patente subordinadas às reivindicações de patente 1 e 5, por outro lado,à descrição a seguir de exemplos de execução em ligação com o desenho.No desenho são mostradas

Figura 1 um sensor de pressão com um conversor de medição de pressão no estado isento de falha;

Figura 2 um sensor de pressão com um conversor de medição de pressão danificado, cuja primeira vedação na primeira câmara de pressão apresenta uma permeabilidade;

Figura 3 um sensor de pressão com um conversor de medi-ção de pressão, cuja membrana de separação está danificada;

Figura 4 um sensor de pressão com um conversor de medição de pressão, cuja membrana de separação e cuja primeira vedação na primeira câmara de pressão estão danificadas;

Figura 5 um sensor de pressão de acordo com a figura 1,com um dispositivo de avaliação disposto na segunda câmara de pressão;

Figura 6 uma outra variante de um sensor de pressão comum dispositivo de avaliação fora da segunda câmara de pressão; e

Figura 7 uma outra variante de um sensor de pressão comum dispositivo de avaliação disposto parcialmente na segunda câmara depressão.

Nas figuras de 1 a 7 está representado, respectivamente, umconversor de medição de pressão 1 no contexto com um sensor de pressão2 completo, sendo que, no presente caso se trata de um sensor de pressãocombinado absoluto e de diferença. O conversor de medição de pressão 1serve para a determinação de, pelo menos, uma pressão pia, Pib ern ummeio de processo 3a, 3b. O conversor de medição de pressão 1 apresentaem uma carcaça 4 com uma membrana de separação 5a, 5b, um primeiroelemento de medição de pressão 6a, 6b, um meio de contato 7a, 7b, várioselementos de conexão 8a, 8b e uma primeira vedação 9a, 9b. Uma vez que,no caso do conversor de medição de pressão 1 representado se trata - emtodo caso, também - de um conversor de medição de pressão de diferença,praticamente todas as estruturas acopladas com o processo de mediçãoestão disponíveis em dobro, o que não muda nada pelo fato de que o conversor de medição de pressão 1 descrito e representado, bem como o sensor de pressão 2 descrito e representado e o processo descrito com auxíliodas figuras também poderiam ser realizados exatamente tão bem com umsensor de pressão (absoluto) simples.

A membrana de separação 5a, 5b no presente caso é fabricadade Hastelloy, e separa o meio de processo 3a, 3b do meio de contato 7a,7b, sendo que, o meio de contato 7a, 7b, por um lado, deve assegurar atransmissão o mais possível não amortecida da pressão pa, Pb no meio deprocesso 3a, 3b para o primeiro elemento de medição de pressão 6a, 6b, epor outro lado, funciona como bloqueio entre um meio de processo 3a, 3bpossivelmente agressivo ou com risco de explosão e o primeiro elemento demedição de pressão 6a, 6b.

Pode ser reconhecido nas figuras de 1 a 5 que a carcaça 4, amembrana de separação 5a, 5b e a primeira vedação 9a, 9b formam umaprimeira câmara de pressão 10a, 10b, sendo que o meio de contato 7a, 7benche completamente a primeira câmara de pressão 10a, 10b.

A primeira vedação 9a, 9b recebe o primeiro elemento de conexão 8a, 8b, sendo que nas figuras de 1 a 4 o primeiro elemento de conexão 8a e o primeiro elemento de conexão 8b compreendem, respectivamente,vários elementos de conexão, ou seja, um tubo 11 comunicante, que transmite a pressão da primeira câmara de pressão 10b para o primeiro elemento de medição de pressão 6a, com a finalidade de uma medição de pressão dediferença, um tubo de enchimento 12, que serve para o enchimento da primeira câmara de pressão 10a, 10b com o meio de contato 7a, 7b, e condutores elétricos 13, que conduzem potenciais elétricos para e dos primeiroselementos de conexão 8a, 8b.

Na figura 1 está representado um conversor de medição depressão 1 isento de falha, que apresenta membranas de separação 5a, 5bintactas e primeiras vedações 9a, 9b intactas e, com isso, primeiras câmaras de pressão 10a, 10b fechadas. De especial periculosidade é a situaçãode falha representada na figura 4, na qual tanto a membrana de separação5a, 5b como também a primeira vedação 9a, 9b estão defeituosas, de talmodo que, o meio de contato 7a, 7b não produz nenhuma barreira mais entre o meio de processo 3a, 3b e o espaço no lado da primeira vedação 9a,9b afastado da primeira câmara de pressão 10a, 10b, de tal modo que emconversores de medição de pressão - conhecidos do estado da técnica, nãorepresentados aqui - existe o perigo que um meio de processo inflamável seinflame na ligação elétrica e nas conexões elétricas dos primeiros elementosde medição de pressão 6a, 6b.

A fim de evitar isso, o conversor de medição de pressão 1 repre-sentado nas figuras de 1 a 4 é executado de tal modo que no lado da primeira vedação 9a, 9b afastado da primeira câmara de pressão 10a, 10b estáprevista uma segunda câmara de pressão 14, e na segunda câmara depressão 14 está disposto um segundo elemento de medição de pressão 15.Por meio dessa medida, um meio de processo que consegue chegar também através da primeira vedação 9a, 9b, não entra em contato imediatamente com partes elétricas de ligação do sensor de pressão 2 superior, masconsegue primeiramente chegar na segunda câmara de pressão 14, sendoque o segundo elemento de medição de pressão 15 previsto ali abre, emprincípio, a possibilidade de reconhecer o caso de falha descrito, em virtudedas relações de pressão alteradas na segunda câmara de pressão 14.

No caso dos conversores de medição de pressão 1 representados nas figuras de 1 a 4, no estado da primeira vedação 9a, 9b que veda,isenta de falha, a pressão P2 na segunda câmara de pressão 14 está emuma certa dependência da pressão pi, na primeira câmara de pressão 10a,10b. Além disso, a segunda câmara de pressão 14 apresenta, respectivamente, uma segunda vedação 16, sendo que a segunda vedação 16 recebe,pelo menos, um segundo elemento de conexão 17, e através do segundoelemento de conexão 17 o segundo elemento de medição de pressão 15 e -indiretamente - o primeiro elemento de medição de pressão 6a, 6b são contatados.

No caso de outros exemplos de execução - não representadosaqui - no estado da primeira vedação 9a, 9b que veda, isenta de falha, apressão p2 na segunda câmara de pressão 14 é, em essência, independente da pressão pia, pib na primeira câmara de pressão 10a, 10b, o que é realizado através de uma blindagem particularmente boa da primeira câmara depressão 10a, 10b pela segunda câmara de pressão 14. Nos exemplos deexecução representados nas figuras de 1 a 4, tanto a primeira vedação 9a,9b quanto a segunda vedação 16 são fabricadas de um material de vidro,que tem propriedades muito boas com respeito à sua resistência à corrosão.

No caso dos conversores de medição de pressão 1 ou sensoresde pressão 2 representados nas figuras de 1 a 4, para o controle do estadodo conversor de medição de pressão 1 é realizado um processo, no qual ovalor de pressão p2 determinado pelo segundo elemento de medição depressão 15 na segunda câmara de pressão 14 é comparado com um valorde pressão predeterminado, e no caso de ultrapassagem de um desvio predeterminado do valor de pressão p2 determinado para a segunda câmara depressão 14 é fornecido um sinal de ultrapassagem do valor de pressão predeterminado. Só através do segundo elemento de medição de pressão 15na segunda câmara de pressão 14 é possível detectar um defeito na passagem entre a primeira câmara de pressão 10a, 10b para a segunda câmarade pressão 14, através de uma alteração de pressão inesperada.

Como reação a um desvio não permitido entre o valor de pressão p2 determinado pelo segundo elemento de medição de pressão 15 nasegunda câmara de pressão 14 e o valor de pressão predeterminado, nocaso, pelos conversores de medição de pressão 1 representados é fornecido não apenas um sinal de ultrapassagem, mas o conversor de medição depressão 1 é ligado isento de potencial elétrico, de tal modo que um meio deprocesso 3a, 3b que penetrou no conversor de medição de pressão 1 (verfigura 4) não pode mais se inflamar nos diversos potenciais elétricos.

Uma vez que em todos os exemplos de execução representados14se trata de um conversor de medição de pressão 1, no qual, no estado daprimeira vedação 9a, 9b que veda, isenta de falha, a pressão p2 na segundacâmara de pressão 14 está em uma certa dependência da pressão pia, Pibna primeira câmara de pressão 10a, 10b, neste caso, está previsto que ovalor de pressão predeterminado seja, em essência, a pressão pia, Pib determinada pelo primeiro elemento de pressão 6a, 6b na primeira câmara depressão 10a, 10b.

Na figura 2 está representado que a primeira vedação 9a, 9b apresenta um vazamento, através do qual o meio de contato 7a pode penetrar na segunda câmara de pressão 14. A primeira vedação 9a, representada na figura 2, apresenta um outro comportamento de transmissão de pressão, diferente da primeira vedação 9a intacta na figura 1, de tal modo queao todo resulta uma diferença, na qual nas situações representadas nas figuras 1 e 2, quando o valor de pressão p2 determinado pelo segundo elemento de medição de pressão 15 na segunda câmara de pressão 14 écomparado com a pressão registrada na primeira câmara de pressão 10apelo primeiro elemento de medição de pressão 6a, do qual pode-se identificar o caso de falha representado na figura 2. O mesmo vale também para ocaso de falha representado na figura 4, no qual adicionalmente a membranade separação 5a está defeituosa.

Do que foi dito anteriormente resulta que nas figuras de 1 a 7 estão representados sensores de pressão 2 completos, respectivamente, comum conversor de medição de pressão 1 descrito e adicionalmente com umdispositivo eletrônico de avaliação 18, que está ligado com o conversor demedição de pressão 1 ou com o primeiro elemento de medição de pressão6a, 6b e/ou com o segundo elemento de medição de pressão 15 de acordocom o sinal. O dispositivo eletrônico de avaliação 18 em todos os exemplosde execução é executado de tal modo que com ele pode ser realizado o processo para o controle do estado de um conversor de medição de pressão 1descrito anteriormente.

Nas figuras de 1 a 4, o dispositivo eletrônico de avaliação 18sempre é executado em peça única, e está disposto em uma câmara 22 se-parada, sendo que a câmara 22 separada da segunda câmara de pressão14 é blindada vedada à pressão. Os condutores elétricos 13 que provêm doprimeiro elemento de medição de pressão 6a, 6b e do segundo elemento demedição de pressão 15 precisam ser conduzidos separadamente através dasegunda vedação 16, para que os sinais transportados por eles possam seravaliados pelo dispositivo de avaliação 18.

Na figura 5 está representado um exemplo de execução de umsensor de pressão 2 que desvia disso, no qual o dispositivo eletrônico deavaliação 18 está previsto parcialmente na segunda câmara de pressão 14,sendo que o segundo elemento de medição de pressão 15 é envolvido pelodispositivo de avaliação 18 ou por uma primeira parte 18a do dispositivo deavaliação 18, isto é, está previsto sobre uma platina do dispositivo de avaliação 18a. A vantagem da disposição do dispositivo de avaliação 18 ou deuma primeira parte 18a do dispositivo de avaliação 18 na segunda câmarade pressão 14 reside, entre outras coisas, no fato de que a segunda vedação 16 precisa ser executada muito menos dispendiosa, uma vez que através dela precisam ser conduzidas somente aquelas linhas elétricas de sinal,que são necessárias para a troca de dados entre a primeira parte 18a dodispositivo eletrônico de avaliação 18, e a segunda parte 18b do dispositivoeletrônico de avaliação 18. A fabricação de um sensor de pressão 2 com umdispositivo de avaliação 18 que está disposto, pelo menos, parcialmente nasegunda câmara de pressão 14 é especialmente realizável de forma simples.

As figuras 6 e 7 mostram um outro exemplo de execução de umsensor de pressão 2, que se distingue dos sensores de pressão 2 de acordocom as figuras de 1 a 5. Nas figuras 6 e 7, diferente do representado nasfiguras de 1 a 5, o primeiro elemento de medição de pressão 6a, 6b, a primeira vedação 9a, 9b e a primeira câmara de pressão 10a, 10b estão representados como bloco apenas esquematicamente, pode ser reconhecido queos condutores elétricos 13 entram na segunda câmara de pressão 14. Osensor de pressão 2 de acordo com a figura 6 corresponde, basicamente,aos sensores de pressão 2 de acordo com as figuras de 1 a 4, uma vez queo dispositivo de avaliação 18 constituído da primeira parte 18a e da segundaparte 18b do dispositivo de avaliação não está disposto - e também não par-cialmente - na segunda câmara de pressão 14. Por sua vez, aqui tambémse mostra a necessidade de prever penetrações para o segundo elementode medição de pressão 15 e para os condutores elétricos 13 dos primeiroselementos de medição de pressão 6a, 6b, sendo que todos os condutoresde sinal finalmente estão ligados com a primeira parte 18a do dispositivo deavaliação 18. A carcaça 19 circunda o dispositivo de avaliação 18, sendoque uma parede de separação 20 dentro da carcaça 19 separa a câmara 22separada, na qual está alojado, - pelo menos parcialmente - o dispositivo deavaliação 18 de um espaço de conexão 23.

O sensor de pressão 2 de acordo com a figura 7 corresponde,do ponto de vista da montagem, ao sensor de pressão 2 de acordo com afigura 5, no qual está disposta a primeira parte 18a do dispositivo de avalia-ção 18 dentro da segunda câmara de pressão 14. Também com auxílio des-se sensor de pressão 2 pode ser reconhecida sem problema a vantagem deuma segunda vedação 16 a ser realizada com construção simples, em parti-cular, também na comparação com o sensor de pressão 2 de acordo com afigura 6. Através da segunda vedação 16, somente uma ligação de sinal éconduzida entre a primeira parte 18a do dispositivo de avaliação 18 e a se-gunda parte 18b do dispositivo de avaliação 18, sendo que isto não deve serentendido como restritivo, de tal modo que somente um único condutor éconduzido através da segunda vedação 16. Pelo contrário, também pode setratar de vários condutores que são necessários para transmitir os si-nais/dados preparados da primeira parte 18a do dispositivo de avaliação 18para a segunda parte 18b do dispositivo de avaliação 18; pode se tratar, porexemplo, de uma ligação de sinal em série.

Claims (12)

1. Conversor de medição de pressão para um sensor de pressão(2), para a determinação de, pelo menos, uma pressão (pa, Pb) ern um meiode processo (3a, 3b) com uma carcaça (4), com uma membrana de separação (5a, 5b) com, pelo menos, um primeiro elemento de medição de pressão (6a, 6b), um meio de contato (7a, 7b), pelo menos, um primeiro elemento de conexão (8a, 8b) e com, pelo menos, uma primeira vedação (9a, 9b),sendo que a membrana de separação (5a, 5b) separa o meio de processo(3a, 3b) do meio de contato (7a, 7b), o meio de contato (7a, 7b) transmite apressão (pa, Pb) do meio de processo (3a, 3b) transmitida através da membrana de separação (5a, 5b) para o primeiro elemento de medição de pressão (6a, 6b), a primeira vedação (9a, 9b) recebe o primeiro elemento de conexão (8a, 8b) e sendo que a carcaça (4), a membrana de separação (5a,-5b) e a primeira vedação (9a, 9b) formam uma primeira câmara de pressão(10a, 10b), caracterizado pelo fato de que no lado da primeira vedação (9a,-9b) afastado da primeira câmara de pressão (10a, 10b) está prevista umasegunda câmara de pressão (14), e na segunda câmara de pressão (14)está disposto um segundo elemento de medição de pressão (15).

2. Conversor de medição de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, no estado dá primeira vedação (9a, 9b) que veda, isenta de falha, a pressão (p2) na segunda câmara de pressão(14) é, em essência, independente da pressão (pia, pib) na primeira câmarade pressão (10a, 10b), ou que no estado da primeira vedação (9a, 9b) queveda, isenta de falha, a pressão (p2) na segunda câmara de pressão (14) está em uma certa dependência da pressão (pi) na primeira câmara depressão (10a, 10b).

3. Conversor de medição de pressão de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a segunda câmara de pressão (14) apresenta uma segunda vedação (16), sendo que a segunda vedação(16) recebe, pelo menos, um segundo elemento de conexão (17), e atravésdo segundo elemento de conexão (17) o segundo elemento de medição depressão (15) e/ou - indiretamente - o primeiro elemento de medição de pres-são (6a, 6b) são contatados.

4. Conversor de medição de pressão de acordo com uma dasreivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a primeira vedação(9a, 9b) e/ou a segunda vedação (16) são fabricadas de um material de cerâmica ou de vidro, em particular, por meio de sinterização.

5. Processo para o controle do estado de um conversor de medição de pressão (1) como definido em uma das reivindicações de 1 a 4,sendo que, o conversor de medição de pressão (1) está previsto para a determinação de, pelo menos, uma pressão (pa, Pb) em um meio de processo(3a, 3b) e compreende uma carcaça (4), uma membrana de separação (5a,5b), pelo menos, um primeiro elemento de medição de pressão (6a, 6b), ummeio de contato (7a, 7b), pelo menos, um primeiro elemento de conexão(8a, 8b) e, pelo menos, uma primeira vedação (9a, 9b), sendo que a membrana de separação (5a, 5b) separa o meio de processo (3a, 3b) do meio decontato (7a, 7b), o meio de contato (7a, 7b) transmite a pressão (pa, Pb) domeio de processo (3a, 3b) transmitida através da membrana de separação(5a, 5b) para o primeiro elemento de medição de pressão (6a, 6b), a primeira vedação (9a, 9b) recebe o primeiro elemento de conexão (8a, 8b) e sendo que a carcaça (4), a membrana de separação (5a, 5b) e a primeira vedação (9a, 9b) formam uma primeira câmara de pressão (10a, 10b), sendo queno lado da primeira vedação (9a, 9b) afastado da primeira câmara de pressão (10a, 10b) está prevista uma segunda câmara de pressão (14), e nasegunda câmara de pressão (14) está disposto um segundo elemento demedição de pressão (15), caracterizado pelo fato de que o valor de pressão(p2) determinado pelo segundo elemento de medição de pressão (15) nasegunda câmara de pressão (14) é comparado com um valor de pressãopredeterminado, e no caso de ultrapassagem de um desvio predeterminadoou a ser predeterminado do valor de pressão (p2) determinado para a segunda câmara de pressão (14) é fornecido um sinal de ultrapassagem dovalor de pressão predeterminado.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que o conversor de medição de pressão (1) ou o primeiro elementode medição de pressão (9a, 9b) e/ou o segundo elemento de medição depressão (16) do conversor de medição de pressão (1) são ligados eletrica-mente isentos de potencial ou a um potencial elétrico fixo.

7. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizadopelo fato de que o valor de pressão predeterminado ou a ser predetermina-do é um valor de pressão, em essência, constante, em particular, quando oconversor de medição de pressão (1) é executado de tal modo que, no es-tado da primeira vedação (9a, 9b) que veda, isenta de falha, a pressão (P2)na segunda câmara de pressão é, em essência, independente da pressão(pia, Pib) na primeira câmara de pressão (1 Oa, 10b).

8. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizadopelo fato de que o valor de pressão predeterminado ou a ser predetermina-do é a pressão (pia, Pib) determinada pelo primeiro elemento de medição depressão (6a, 6b) na primeira câmara de pressão (10a, 10b), em particular,então, quando o conversor de medição de pressão (1) é executado de talmodo que, no estado da primeira vedação (9a, 9b) que veda, isenta de fa-lha, a pressão (p2) na segunda câmara de pressão (14) está em uma certadependência da pressão (pia, Pib) na primeira câmara de pressão (10a, 10b).

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelofato de que, com a avaliação do desvio do valor de pressão (p2) determinadopelo segundo elemento de medição de pressão (15) na câmara de pressão(14) de um valor de pressão predeterminado, é considerada também a alte-ração dinâmica do valor de pressão (p2) determinado na segunda câmara depressão (14) e/ou do valor de pressão predeterminado, em particular, deri-vações temporais dos valores de pressão e/ou tempos mortos entre os valo-res de pressão a serem comparados.

10. Sensor de pressão com um conversor de medição de pres-são como definido em uma das reivindicações de 1 a 4, e com um dispositi-vo eletrônico de avaliação (18, 18a, 18b), que está ligado com o conversorde medição de pressão (1) ou com o primeiro elemento de medição depressão (6a, 6b) e/ou com o segundo elemento de medição de pressão (15)de acordo com o sinal, caracterizado pelo fato de que o dispositivo eletrôni-co de avaliação (18, 18a, 18b) é executado de tal modo que com ele possaser realizado um processo para o controle do estado de um conversor demedição de pressão (1) como definido em uma das reivindicações de 5 a 9.

11. Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 10, carac-terizado pelo fato de que o dispositivo eletrônico de avaliação (18, 18a, 18b)está previsto, pelo menos, parcialmente na segunda câmara de pressão(14), sendo que o segundo elemento de medição de pressão (15) é envolvi-do, em particular, pelo dispositivo de avaliação (18, 18a, 18b), preferencial-mente previsto sobre uma platina do dispositivo de avaliação (18,18a, 18b).

12. Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 11, carac-terizado pelo fato de que através da segunda vedação (16) somente umaligação de sinal é conduzida entre uma primeira parte (18a) do dispositivoeletrônico de avaliação (18, 18a, 18b) e uma segunda parte (18b) do dispo-sitivo eletrônico de avaliação (18,18a, 18b).