CN102834715A - 应变式压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种借助壳体(12)以及借助位于壳体(12)中的测量元件(2)、还借助将环境空气引导到测量室(2)的基准压力管(3)、以及借助位于所述壳体(12)内用来收集空气湿气的至少一个除湿室(4)来确定介质压力(p1)的应变式压力传感器,其中所述测量元件(2)的面向外的那侧与介质接触且暴露于将要测量的压力(p1)下。本发明的特征在于:除湿室(4)包括吸湿材料(41)或主要由吸湿材料(41)构成;吸湿材料(41)至少按段由壁(51)封装或至少按段没有壁,壁(51)由第一透湿材料构成;以及基准压力供应管(3)至少按段由第一或第二透湿材料制成或基准压力供应管(3)具有孔。
Description
背景技术
本发明涉及一种用于确定相对于大气压力的介质压力的应变式压力传感器,包括:壳体和位于壳体内的测量元件,其中测量元件面向外的那侧与介质接触且暴露于所要测量的压力下;以及基准压力管,该基准压力管将大气压力下的环境空气引导到测量元件的内侧;以及分析单元,该分析单元根据借由测量元件所确定的量值来确定介质的压力;以及位于壳体内用来收集空气湿气的至少一个除湿室。其中,要确定其压力的介质是流体或呈气体形式。
在压力传感器技术中,通常已知的是绝对压力传感器、差压传感器和应变式压力传感器。绝对压力传感器确定绝对意义上(即相对于真空)的主导压力,而差压传感器确定两个单独的压力之间的差。对于应变式压力传感器,所测量的压力是相对于基准压力供给而确定的,其中主要是大气压力的外界条件用作该基准压力供给。该类应变式压力传感器通常包括带有压敏膜片的封闭的测量室,该压敏膜片在一侧上密闭测量室。将要测量的压力作用在传感膜片的外表面上。例如,测量室通过通气管连接到周围环境,环境空气通过该通气管进入测量室,使得环境压力存在于测量室中以及传感膜片的内表面上。传感膜片根据所存在的应变式压力而弯曲。该弯曲通过机电转换器转换成电信号,且该信号用来确定相对于基准压力供给的介质压力。
为了产生反映传感膜片弯曲度的电信号,传感膜片通常设有第一电极,而在测量室的相反表面上设有第二电极和第三电极。第二电极用作基准电极并布置成使得其电容仅受温度、湿度和其他工作环境的特定参数影响而不受来自传感膜片的弯曲的影响。第三电极与第一电极一起构成对于传感膜片的弯曲特别敏感的精密电容器。以这种方式构成的电容器的电容随传感膜片的弯曲而变化,以便可以确定应变式压力的电容。
通常已知的另一组应变式压力传感器包括传感膜,在其上布置了诸如应力敏感膜的应力敏感元件。应力敏感膜的电阻取决于传感膜的弯曲且因此用作可测量的压力估算的量值。
根据现有技术通常已知的应变式压力传感器的另一组包括柔性板,在其上布置了压敏元件。该柔性板不是直接暴露于工艺压力,而是通过压力变送器与工艺接触。压力变送器可以是大体积实心件或填充有不可压缩流体(例如油)的管件,该流体面对工艺借助压敏膜密闭。
所述传感器的总的特征是根据两侧上的压差而弯曲的膜片。该弯曲通过多种方法(电容性或压阻性)转换成电信号。
应变式压力传感器非常频繁地应用于工业过程中,在工业过程中它们暴露于大的温度变化以及工艺和周围环境之间的高温差下。在突然冷却过程中,在传感器的内部空间中可能达到空气露点,这导致了空气水分冷凝在传感器的冷部件上。作为需要将基准压力供给提供给测量元件而向周围环境开放的特别结果是使潮湿空气最终在传感器中。
机电转换器以及传感器电子器件通常对湿气都非常传感。为了完成可靠的压力计算,必须防止湿气冷凝物进入到应变式压力传感器的内部。根据EP 1070948 A1的应变式压力传感器,其中基准压力供应管包括有吸水单元的增大了横截面的区段。该吸水单元意在将水分从潮湿空气中去除,以便仅让干燥的空气进入测量室。然而,其缺点是,随着空气以高流速通过吸水单元,不能保证令人满意地干燥空气。这种增加的流速尤其可导致伴随着温度显著下降,因而这导致了基准压力供应管中的空气的大幅压缩。
发明内容
本发明的目的是提供即使在温度快速变化的情形下也能抵御潮湿空气保护应变式压力传感器。
该目的通过以下特征来实现,这些特征包括:除湿室包含吸湿材料或主要由吸湿材料构成,其中吸湿材料至少按段地由第一透湿材料构成的壁封闭或至少按段地没有壁,以及其中基准压力供应管至少按段地是第一或第二透湿材料,或者其中基准压力供应管具有孔以便使基准压力供应管中的潮湿空气与除湿室接触。
本发明的实施例中,测量元件包括带有膜片的测量室,使测量元件的外表面与将要记录其压力的介质接触,而测量元件的内表面暴露于基准压力供给下。本发明的替选实施例中,测量元件包括柔性板和压力变送器,压敏元件或机电转换器布置在柔性板上。
柔性板暴露于将要测量的压力下或与所要测量的压力具有已知的函数关系的压力下。换言之,本发明关注/涉及/覆盖来自现有技术的前述应变式压力传感器。
根据本发明的实施例,基准压力供应管和除湿室相互配合以便使要除湿的空气发生有限的交换。除湿室例如是优选地通过壁来封装的由吸湿材料构成的烧结体。根据一实施例,壁由透湿的、按段透湿的或不透湿的材料构成。在另外的实施例中,除湿室用由吸湿材料制成的粉末、颗粒或胶体部分地或全部地填充。
对于除湿室和基准压力供应管的实施例而言,设计的多样化是可能的。例如,除湿室封装基准压力供应管的一段,其中通气的基准压力供应管的壁以及与除湿剂的接触表面由透湿膜构成。另一实施例中,除湿室和基准压力供应管紧靠彼此放置以便他们在一区段上接触,其中接触表面由透湿膜构成。本发明的又一实施例中,将除湿室置于与基准压力供应管分隔开的壳体中,且其中除湿室的壁至少部分由透湿材料构成,以及其中基准压力供应管还包括这样的区段使得湿气可离开所述供应管而进入除湿室。在后面提到的实施例中,不仅来自基准压力供应管的空气被除湿,而且壳体的整个内部被干燥。因此,保护了传感器电子器件防止湿气的积累。
本发明技术方案的第一实施例中,基准压力供应管安置成具有在除湿室内的区段、且在除湿室内的该区段包括第一或第二透湿材料。
可替选实施例中,基准压力供应管的一部分定位在除湿室内且该部分包括孔。优选地,在该实施例中的除湿室包括密闭的壁且仅部分地用吸湿材料填充,从而提供了将要除湿的空气通过孔进入空出来的空间。通过该实施例,确保了在除湿室内不会发生压力下降并且将基准压力不被改变地引导到测量元件。优选地,吸湿材料通过透湿膜与中空空间分隔开以便逐渐地发生空气交换。基准压力供应管中的孔例如在管中完全断开,使得基准压力供应有效地包括两部分。
本发明的有利实施例中,除湿室和基准压力供应管包括由吸湿材料和/或第一或第二透湿材料构成的公共边界表面区域的段。基准压力供应管中的空气除湿仅发生在基准压力供应管和除湿室相接触的那段中。如果公共边界表面由透湿材料而不由吸湿材料构成,那就会发生逐渐除湿且在大体积高流速期间避免除湿剂快速饱和。
根据另一实施例,对至少部分由吸湿材料围绕的透湿材料壁的厚度进行选择以对预选量的空气除湿。由此影响到扩散率。这里,壁可等同于除湿室的壁或部分壁,或者在吸湿材料没有完全填充除湿室的情形下,壁可包括位于吸湿材料和除湿室中剩余容积之间的隔层。
本发明的实施例中,除湿室呈在壳体中可安装或可更换的滤筒的形式。或者除湿室自身是可更换的,即将第二可调换的补充除湿室插入壳体中。这具有的优点是,除湿室在吸湿材料饱和时可调换且因此通过更换除湿室可恢复除湿能力。
根据有利的实施例,除湿室定位成其至少部分地围绕布置在壳体内的传感器电子器件。例如,除湿室安装到壳体中且包含传感器电子器件布置在其中的凹口。如果例如湿气通过裂缝进入到壳体中,这可确保保护传感器电子器件抵御湿气。显然,除湿室包括无壁或至少按段邻近传感器电子器件的透湿壁。
应变式压力传感器的又一实施例提供了:除湿室包括作为模制体或呈颗粒形式的吸湿材料,或除湿室是吸湿材料的烧结体或复合体。复合体是两相固体材料,由吸湿材料和特别是聚合物的其他材料构成。
本发明的有利的进一步改进包括:比壳体长度长得多的基准压力供应管长度。相反,除湿室以及因此交换的空气量保持尽可能小。因此获得了基准压力供应管容积大于(除湿)室容积、且因此大于在温度变化情形下变动的流量体积。换言之,由基准压力供应管的向外引导部分所限定的容积大于填充除湿/干燥室中隔室的空气的体积。如果满足该要求,则随体积变化的温度依赖性就不会导致将致使吸湿材料快速饱和的潮湿空气大量引入到除湿/干燥室中。
优选实施例提供了:基准压力供应管在至少一区段中以螺旋形式布置。可因此实现稳定且空间有效的长的输入毛细管。
根据本发明的又一实施例,提出了除湿室中的吸湿材料是沸石或硅胶。因为可通过加热它们来大部分抽取出所吸收的湿气,因此由沸石或硅胶所提供的优点是可重复使用性。如果设想除湿室作为可更换的滤筒,则除湿室就是可重复使用的。
实施例中,第一和第二透湿材料从聚合物材料的组中选择。特别地,第一和/或第二透湿材料是硅树脂、硅树脂橡胶、PVC、PTFE、聚酰胺或聚酰亚胺。
根据又一实施例,选择除湿室中的吸湿材料,以便除了湿气之外,吸湿材料还吸收O3(臭氧)、NH3(氨)、H2S(硫化氢)和/或HF(氟化氢)。如果吸收这些物质是令人满意的,那么沸石由于其多孔结构而是合适的吸湿材料。沸石烧结体中的所述孔隙容积的大小可在生产工艺过程中受到控制。如果沸石经受烧结处理,则相应地通过在基础烧结能量下混合其他物质,而可在最终的烧结模制体和烧结颗粒中诱发预期大小的毛孔。这些物质完全燃烧或蒸发,留下所吸收的物质可易于进入的相应孔隙空间。
本发明的另一实施例中,在应变式压力传感器包括多个壳体的情形下,将至少一个除湿室插入到每个壳体中。如果,例如将内壳体插入到壳体中、或如果该壳体连接到其他的壳体,那么这些壳体也包括适当布置的除湿室。这样,可保证对所有组件的全面保护。
另一实施例提供了:除湿室包括至少两个电极、以及专用于除湿室的电气单元,其中这些电极供应有交流电,由此来确定吸湿材料的电路参数,从而借助所确定的电路参数,电气单元可以记录吸湿材料的饱和度。这里,电气单元理解为传感器电子器件或单独的电气单元。通过监视饱和度,能够在吸湿材料完全饱和且不再能确保保护电子器件的程度之前用新的除湿室来更换。
电极在这里布置以便它们构成电容器。该电容器用来确定电路参数,该电路参数取决于吸湿材料中的湿气量且与吸湿材料中的湿气量具有明确的限定关系。通过这些装置,能够断定出已吸收的物质量。而且,当已知吸湿材料的最大饱和时,由此可确定水分的剩余吸收能力。
优选地,将电容和/或耗损因子(tanδ)确定为电路参数。后者涉及有功功率和无功功率之间的关系、且与它们布置在其中或其上的电极和本体的几何形状无关。该耗损因子可根据电容器(即供应有交流电的电极)的电流和电压之间的相位差以下列方式:计算出来。可直接根据耗损因子来确定吸湿材料的饱和。
优选地,电极带有频率范围在1到100kHz之间的交流电。由于在该频率范围内,饱和沸石的耗损因子几乎与测量频率无关,因此该范围特别有利于沸石,且因此保证了稳定的测量。
附图说明
现将借助下列附图更详细地解释本发明。
图1是除湿系统的第一说明性实施例的示意图;
图2是除湿系统的第二说明性实施例的示意图;
图3a和3b是除湿系统的第三说明性实施例的示意图;
图4是带有根据图3a中的说明性实施例图的除湿系统的压力传感器的剖面特写;
图5a-c示出用来确定除湿室的模制实施例的饱和度的电极布置样式;
图6示意性示出带有插入的模制体的以颗粒填充的除湿室。
图6a-b示出图6中的模制体的示意性实施例。
具体实施方式
图1-3的每个图中是带有封装的除湿室和基准压力供应管3的壳体12的示意图。这些附图在这里示出了除湿室4和基准压力供应管3的三个优选实施例。在图4中,借助图3中所示的说明性实施例阐述了本发明的应变式压力传感器1的详细结构。基于电容性测量应变式压力传感器的实例来描述这些说明性实施例。不言而喻,这些实施例同样很好地应用于应变式压力传感器的替选实施例,诸如,例如带有压力媒介的那些应变式压力传感器。
图1中是应变式压力传感器1的壳体12和包括了除湿室和基准压力供应管31、32的除湿系统的示意图,其中除湿室4由不透湿壁52完全封装,该不透湿壁52被基准压力供应管31、32穿破两次。基准压力供应管31、32中断于除湿室4内,即第一毛细管31引入除湿室而第二毛细管32引出除湿室。空气通过第一毛细管31引入除湿室4的流动方向由两个箭头示出。除湿室4仅部分地用吸湿材料41填充,因此存在与吸湿材料41接触的中空空间42。在一个实施例中,吸湿材料41借助透湿膜与空出的空间42分隔开。吸湿材料41优选地是沸石且以颗粒、粉末或烧结体的形式提供。由于基准压力供应管3的中断,进入基准压力供应管3的外部空气到达中空空间42中,在通过第二毛细管42排出除湿室4并传递到测量室2之前,使空气循环并除湿达一定量的时间。通过这些装置可避免潮湿空气和凝结的湿气前行进入测量室2的区域中。
图2示出包括除湿室4和基准压力供应管3的除湿系统的替选实施例,其中壳体12的整个内部空间都受到保护来抵御湿气液化。该说明性实例中,除湿室4或者是由透湿壁51a围绕,其中例如壁封装了颗粒或胶体状的吸湿材料41,或者其中除湿室不包括壁。在后一种实例中,除湿室4是例如由吸湿材料41构成的烧结模制体。可能有另外的实施例,其中吸湿材料部分地由透湿材料51a封装且部分地由不透湿材料52封装。吸湿材料吸入的湿气因此减少且避免过早饱和。
独立于除湿室4的基准压力供应管3穿过壳体12引到测量室2且在伸入壳体12的那段中部分地包括一段透湿材料。可替选地,在位于壳体12内那段中的整个基准压力供应管3都由透湿材料制成。透湿材料例如是硅树脂。通过这些装置,基准压力供应管3中的空气与壳体12中的空气交换且通过除湿室4除湿。为了避免除湿室4中的吸湿材料41的快速饱和,压力传感器的壳体12的实施例是防水和密闭的,使得仅通过基准压力供应管3引导的空气才能到达壳体12。对照现有技术已知的变型(在该变型中来自基准压力供应管3的空气被引到包括密闭的壁的完全填充的除湿室4、且借助第二毛细管32从除湿室4引到测量室2),在该说明性实施例中,确保了甚至在大体积流量情形下仅干燥后的空气到达测量室2。
图3a示出了除湿系统的特别有利的实施例,其中基准压力供应管3引导通过除湿室4。除湿室4包括不透湿壁52和吸湿材料41,该吸湿材料41借助该壁与周围环境分隔开。除湿室4内的那段基准压力供应管至少部分地包括透湿材料,从而潮湿空气在其流出除湿室4而引入测量室2前被除湿。例如,基准压力供应管3包括由密闭和防水材料(例如由玻璃制成)构成的两根毛细管,这两根毛细管通过由透湿材料(例如硅树脂)构成的连接部件连接。该连接部件完全由除湿室4封装,从而没有湿气到达壳体12的内部空间。
图3b中是图3a中披露的说明性实例的变型的示意图,其中基准压力供应管3引导经过除湿室4,使得它们沿边界区域接触。除湿室4和基准压力供应管3之间的该接触边界区域包括了透湿材料,使得与该边界区域并排的那段中的基准压力供应管3中的空气被除湿。
图4示出本发明的应变式压力传感器的详细结构。测量室2的端部包括膜,该膜暴露于管状壳体12的末端区域中的处理工艺下。在测量室2上方,在壳体12内采用用于容纳传感器电子器件14以及除湿室4的内壳体13。基准压力供应管3包括长的、盘绕的入口毛细管33和在内壳体13内的大致直的区段。入口毛线管33的螺旋状布置允许入口毛线管33具有长的长度,而尽管其长的长度,但空间仍是有效的。不言而喻的是,除了螺旋状布置之外,还有很多其他可构想出的在壳体12内部和外部的入口毛细管33的实施例。很长的入口毛细管33在大的压力变化情形下用作缓冲区,以便防止还未经除湿的空气到达测量室2。优选地,这种长的入口毛细管33可附连到所有前述和前示的基准压力供应管3,以便提高相应除湿系统的效率。如果除湿室4是可更换的且不关心其多快将饱和,则可实施该实施例。
该说明性实例中的除湿室4是圆柱形的且包绕传感器电子器件14。然而除湿室4的形状并不限于该圆柱形实例。此外,除湿室4用吸湿材料41填充。可替选地,除湿室4是由吸湿材料41构成的烧结体,其中外表面由不透湿壁52封装。该不透湿壁用来在组装传感器设备时防止吸湿材料从周围快速地收集湿气。面向传感器电子器件14的内壁是透湿的,以便对传感器电子器件14周边的隔室除湿。
基准压力供应管3引导穿过除湿室4,其中位于除湿室4内的那段基准压力供应管3包括由例如硅树脂、PVC或PTFE构成的透湿壁51b。对于其长度的其余部分,基准压力供应管3由防水和密闭材料构成。因此,从应变式压力传感器1外部进入基准压力供应管3的空气不能进入壳体12,由此避免了湿气的冷凝。在除湿室4内,水分从潮湿空气中去除并储存在吸湿材料41中,使得结束于测量室2的空气是干燥的。因为由此避免了潮湿空气进入测量室2中,所以该实施例能够可靠并精确地确定压力。
该实施例中,入口和除湿室的开头部分之间的基准压力供应管3中封装的空气量大于除湿室到测量室位置处的区域中的量。仅有很少的量通过基准压力供应管3引导通过除湿室4,使得在由剧烈的温度变化引起的空气急剧压缩的情形下,除湿室4不会突然吸入大量的潮湿空气(这将导致除湿室4的运行寿命时长明显打折),因为这是由达到吸湿材料完全饱和点所用的时间长度而确定的。吸湿材料41交换的量越大,其饱和越快。
除了少量外,除湿室4还借助将基准压力供应管3与吸湿材料41分隔开的壁或膜来减少其交换量。通过优化渗透率以及由此优化水分子通过透湿壁51b的扩散速率,可调整确定量的空气的除湿速率。通过建立在优化的除湿速率下,首先保证了确定量的空气在其到达测量室2前被可靠地除湿,以及其次,使除湿室4和吸湿材料的运行寿命最大化。
吸湿材料41并不限于吸收湿气。根据压力传感器1的应用,选择或制造吸湿材料,以便除了水分之外,其可还吸收诸如臭氧、氨、硫化氢和氟化氢的其他分子。在这种情况下,哪些分子被吸收首先且首要取决于分子筛中的孔隙空间的大小,分子筛是对吸湿材料41归类的装置。如果考虑到吸湿材料41特别是沸石,那么可以制造适于相应分子大小的孔隙空间。通常,由于粉末危害健康,因此将粉末状的沸石在高温工艺(大约600-1000°C)下合成为颗粒状或烧结体。另外可选的是由沸石或硅树脂胶和聚合物制成的复合物(即两相固体材料)。孔隙空间和毛孔的大小可能相应地受到混入其他物质的影响,该其他物质在烧结工艺过程中相应地从材料中溶解出来或燃烧。一种这样的混入物质例如是草酸铵。分子筛的吸收速率可通过以沸石陶瓷中特定水平的孔隙率为目标来调整。
由于在一定的时间后变得饱和,除湿室4的吸湿材料41不能无时间量限制地使用。因此,除湿室4有利地实施为可更换模块。可替选地或者附加地,将第二除湿室4可插入到壳体12中,其中基准压力供应管3因此安装到第二除湿室4以便在那里也发生除湿,再者第二除湿室4优选地是在内壳体13的外部,由于可实现更换它而无需同时更换传感器电子器件,因而这是有利的。
图4中未示出的是测量转换器,该测量转换器原理上包括另外的电子部件以及用于在应变式压力传感器和上级单元(例如设置的主显示器)之间通讯的数据链路,该上级单元优选地使用光学显示器来可视化显示例如设备状态或测量数据。本发明的有利的进一步改进中,除湿室4也置于测量转换器中。这样,应变式压力传感器1理想地包括三个除湿室4,由此测量转换器、内壳体13以及壳体12各包含一个。包含越多数量壳体的压力传感器就包括越多数量的除湿室4,使得每个壳体的部件都能抵御冷凝湿气而受到保护。
图5a-c示出了电极6的多样化布置的实例,借助这些电极或者持续地或者借助以短间隔重复地测量来监视除湿室4的饱和度。图5a-c中所示的优选实施例还可以是具有更复杂结构的相应较大模制品的复合部件。
优选地,电极6通过电导线管7连接到传感器电子器件14,电导线管7供给电极6交流电,以确定诸如例如耗损因子(tanδ)的电路参数。或者,电极6专用于单独的电子单元。除湿室4的吸湿材料41的饱和度可根据该电路参数来确定。优选地,有规律地记录饱和度且当达到一定的饱和度(例如90%)时触发报警信号。该报警信号用信令通知主显示器例如需要更换吸湿材料41。如果完成了适当的更换,则由该处理设备确保了对需要保护的元件的再次保护仍是无缝和性能可靠的。通过加热沸石可从中去除所吸收的水分,因此这种除湿滤筒可重复使用。除了吸收目标物质之外,除湿室4还可以实现状态诊断以及通过这些装置报告吸收器的剩余运行寿命的时长。这对于“预见性维护”是非常重要的。
图5a示出的实施例中,电极6以例如金属化井的形式插入吸湿材料41中。电极6可通过与其连接的电导线管7供应电信号。
图5b和5c揭示了带有相应电触点的电极6的有利实施例,其中电极6每个都叠置在示出为中空圆柱的除湿室4的外表面上。
在图5b中,中空圆柱的内表面43和外表面44上都设有导电表面涂层,而圆柱的环形顶侧和底侧都没有该涂层,使得外表面44与内表面43是电绝缘的。表面涂层优选地包含银、金、铂或镍。所有良导体的金属都是合适的。内表面43和外表面44每个都通过诸如例如电线的电导线管7接触。例如,同轴电缆剥去其一端的套管(adaptor),将内部引线连接到有涂层的内表面43上,而将导电屏蔽连接到有涂层的外表面44。
图5c中所示的变型中,呈带状涂层形式的两个电极6叠置在除湿室4的外表面44上且通过电导线管接触。这里,两条带相对彼此的位置可任意调整。尽管该实施例中的带包含与圆柱一样的长度,但这不是每个例子中都必需的;具有较小尺寸的带同样适合。
图6示出除湿室4,其中吸湿材料41的实施例是颗粒,例如呈烧结的沸石小球形式。除湿室4的壁优选地是对所要吸收的物质可透过。为了确定颗粒的饱和度,将相同吸收材料41的模制体8插入除湿室4中,该模制体8设有电极6且可连接到电子单元。
图6a和6b示出插入颗粒或粉末中的圆盘形模制体8的优选实施例。不言而喻,对于使用颗粒而言并不限于圆盘形状。
图6a中示出包含吸湿材料41的陶瓷模制体8,其中圆形顶侧81和底侧82都设有涂层,这些涂层构成了各电极6且通过电导线管7接触。涂层是片状电镀层。可考虑另外的实施例,其中涂层具有环形的形状。
图6b中示出可替选的电极布置。那里,模制本体8的圆形顶侧81包括两个条形的涂层而底侧82无涂层。因此,接触电导线管7仅布置在模制体8的一侧上。
附图标记列表
1 应变式压力传感器
12 壳体
13 内壳体
14 传感器电子器件
2 测量室
3 基准压力供应管
31 第一毛细管
32 第二毛细管
33 入口毛细管
4 除湿室
41 吸湿材料
42 中空空间
43 内表面
44 外表面
51a 除湿室或吸湿材料的透湿壁
51b 基准压力供应管的透湿壁
52 不透湿壁
6 电极
7 电导线
8 模制体
81 顶侧
82 底侧
Claims (15)
1.用于确定相对于大气压力(p2)的介质压力(p1)的应变式压力传感器(1),包括:壳体(12)和位于所述壳体内的测量元件(2),其中所述测量元件(2)的面向外的一侧与所述介质接触且暴露于将要测量的所述压力(p1)下;以及基准压力供应管(3),基准压力供应管(3)将大气压力(p2)下的环境空气引导到所述测量元件(2)的内侧;以及分析单元,所述分析单元根据借由所述测量元件所确定的量值来确定所述介质的压力(p1);以及位于所述壳体(12)内用来收集空气湿气的至少一个除湿室(4),其特征在于:
所述除湿室(4)包含吸湿材料(41)或主要由吸湿材料(41)构成;所述吸湿材料(41)至少按段由壁(51)封装或至少按段没有壁,所述壁(51)由第一透湿材料构成;以及所述基准压力供应管(3)至少按段是第一或第二透湿材料、或所述基准压力供应管(3)具有孔以便所述基准压力供应管(3)中的潮湿空气与所述除湿室接触。
2.如权利要求1所述的应变式压力传感器,其特征在于:所述基准压力供应管(3)设置成带有在所述除湿室(4)内的区段、且在所述除湿室(4)内的该区段包括所述第一或第二透湿材料。
3.如权利要求1所述的应变式压力传感器,其特征在于:所述基准压力供应管(3)的区段定位在所述除湿室(4)内且该区段包括孔。
4.如权利要求1所述的应变式压力传感器,其特征在于:所述除湿室(4)和所述基准压力供应管(3)包括由所述吸湿材料(41)和/或所述第一或第二透湿材料构成的公共边界表面区域的段。
5.如权利要求1-4中的一项或多项所述的应变式压力传感器,其特征在于:对至少部分由所述吸湿材料(41)围绕的所述透湿材料壁(51a)的厚度进行选择,以便对预选量的空气除湿。
6.如权利要求1-5中的一项或多项所述的应变式压力传感器,其特征在于:所述除湿室(4)在壳体(12)中呈可安装和/或可更换的滤筒形式。
7.如前述权利要求中的一项或多项所述的应变式压力传感器,其特征在于:将所述除湿室(4)设置成使得其至少部分地围绕布置在所述壳体(12)内的所述传感器电子器件(14)。
8.如前述权利要求中的一项或多项所述的应变式压力传感器,其特征在于:所述除湿室(4)包括作为模制体或呈颗粒形式的所述吸湿材料(41),或所述除湿室(4)是所述吸湿材料(41)的烧结体或复合体。
9.如前述权利要求中的一项或多项所述的应变式压力传感器,其特征在于:包括比所述壳体长度长得多的所述基准压力供应管(3)长度。
10.如权利要求9所述的应变式压力传感器,其特征在于:所述基准压力供应管(3)在至少一区段上以螺旋形式布置。
11.如前述权利要求中的至少一项或多项所述的应变式压力传感器,其特征在于:所述除湿室(4)中的所述吸湿材料(41)是沸石或硅胶。
12.如前述权利要求中的至少一项或多项所述的应变式压力传感器,其特征在于:所述第一和第二透湿材料选自聚合物材料的组。
13.如前述权利要求中的至少一项或多项所述的应变式压力传感器,其特征在于:除了湿气之外,所述除湿室(4)中的所述吸湿材料(41)还吸收O3(臭氧)NH3(氨)、H2S(硫化氢)和/或HF(氟化氢)。
14.如前述权利要求中的至少一项或多项所述的应变式压力传感器,其特征在于:在应变式压力传感器包括多个壳体(12、13)的情形下,将除湿室(4)插入到每个壳体(12、13)中。
15.如前述权利要求中的至少一项或多项所述的应变式压力传感器,其特征在于:所述除湿室(4)包括至少两个电极(6)以及专用于所述除湿室(4)的电气单元,其中向各电极(6)供应交流电,由此确定了所述吸湿材料(41)的电路参数,从而借助于确定的电路参数,所述电气单元可以记录所述吸湿材料(41)的饱和度。
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