CN106133495A - 压差传感器 - Google Patents
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Abstract
一种压差传感器(1),包括:具有测量膜(10)和在其间布置测量膜的两个平台(20、30)以及换能器(40)的压差测量单元(2);以及弹性夹持设备(50),所述弹性夹持设备具有两个夹持区域(53),所述夹持区域每个都作用在背离所述测量膜(10)的所述平台(20、30)的相应后侧上(26、36),其中所述夹持设备(50)具有至少一个弹性元件(56、58),所述夹持区域(52、54)通过所述至少一个弹性元件(56、58)机械联接,以便以轴向夹持力夹持所述压差测量单元(2),其中所述夹持区域(52、54)是刚性的,其中所述夹持设备(50)包括具有两个夹持体(60、62)的夹具,每个夹持体都具有夹持区域(52、54)之一,其中至少一个所述夹持体具有弹性元件,所述夹持体在应力下彼此连接,以便在所述压差测量单元(2)上施加夹持力,其中所述两个夹持体(60、62)具有包括所述夹持区域(52、54)的中心形状保持段(64、66),其中弹性段在至少一个夹持体,尤其是在两个夹持体的所述形状保持段(64、66)上邻接,所述弹性段形成所述弹性元件(56、58)。
Description
技术领域
本发明涉及一种压差传感器,尤其是一种具有对静态过载的保护的压差传感器。
背景技术
压差传感器通常被最优化以测量存在大的静压力p1、p2时的小压差p1-p2。在这种情况下,重要的是达到敏感性和耐过载性的正确平衡。因而,例如,|p1-p2|/p1<1%能够适用于压差|p1-p2|的测量范围。当在过程安装中缺失压力p1、p2之一时,压差传感器被加载测量范围的100倍。已知能够抵抗这些过载的压差换能器。对敏感性压差测量单元的有效保护在于将过载膜与压差传感器液压并联地连接,其中通过液压路径向压差测量单元和过载膜提供两个压力p1、p2,其中通过隔离膜片将压力引入液压路径中。过载膜包括足够大的液压容,以便在单侧过载的情况下在液压路径中充分地容纳一定体积的压力传递液体,以便这种液压路径的隔离膜片坐落在膜片床上,使得能够可靠地防止作用在压差传感器上的压差进一步升高。在EP 1 299 701 B1、DE 10 2006 040 325 A1和DE 10 2006 057 828 A1中公开了具有过载膜的压差换能器的示例。
然而,过载膜的使用必然导致压力传递液体的更大体积冲击,并且于是——在相同性能的情况下——导致更大的分离膜面积,这意味着更大的装置尺寸和更高的成本。此外,测量机构动态范围受过载膜和更大体积的压力传递液体的负面影响。
因此,存在已知的实施用于通过膜床对测量膜的过载保护的努力。在这种情况下,测量膜应在超过单侧正压力的限值的情况下至少达到在膜片床上的足够支撑,以便甚至在另外的压力升高的情况下,也达不到测量膜的爆裂应力。
出于这种目的,尤其适合的是非球面膜床,非球面膜床接近测量膜在正压力限值下的弯曲线。
US 4,458,537公开了一种具有以同轴环的结构建立的非球面玻璃膜床的电容式压差传感器,其中环的高度形成轮廓,该轮廓对应于测量膜的弯曲线。
第一次公布的DE 10 2009 046 229 A1公开了一种具有通过热屈服形成的非球面玻璃膜床的压力传感器,或压差传感器。
US 7,360,431 B2公开了一种具有通过灰度光刻由硅制备的非球面膜床的压力传感器,或压差传感器。
第一次公布的DE 10 2010 028 773 A1公开了一种具有通过激光烧蚀,然后是氧化步骤和终端蚀刻由硅制备的非球面膜床的压力传感器,或压差传感器。
虽然上述膜支撑概念实际上能够在某种程度上保护测量膜,然而被引入压差传感器的静压力加载在测量膜和平台之间的接合点或者其边界区域上,使得在此出现应力峰值,这导致压差传感器被破坏。
除了存在于两侧上的静态过载压力之外,当单侧过载导致平台变形时,向压差测量单元单侧提供静态过载压力也能够损伤或者破坏测量膜、平台,或者测量膜和平台之间的接合点或者其边界区域,因此,例如膜床的支撑功能劣化。
为了解决这种问题,Hein等人的(Transducers‘97,1477-1480页,1997年)公开了一种囊封电容式压差传感器,在这种囊封电容式压差传感器的情况下,平台被轴向夹持在压力连接件之间,其中在每种情况下,在平台和压力连接件之间都补充性地夹持密封环。
专利DE 37 51 546 T2同样公开了一种在两个平台之间具有测量膜的压差传感器,其中两个平台被轴向夹持在弹性夹持设备之间,以便提高压差传感器的爆裂强度。
与上述两种布置相同的是在向压差传感器提供静态压力的情况下,能够在平台和夹持设备之间发生相对运动。这尤其能够在零点以及取决于压差的压差传感器的测量信号的测量范围中导致迟滞误差。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种对上述问题的补救。
通过独立权利要求1的压差传感器实现该目的。
本发明的压差传感器1包括:具有测量膜;第一平台;第二平台;以及换能器的压差测量单元;和
弹性夹持设备;
其中测量膜被布置在第一平台和第二平台之间,并且压力密闭地连接两个平台,
其中第一压力室在测量膜和第一平台之间形成,并且第二压力室在测量膜和第二平台之间形成,
其中第一平台和第二平台每个都具有压力管,通过压力管,特定的压力室可接触第一或第二压力(p1、p2);
其中提供换能器以将取决于第一压力(p1)和第二压力(p2)之间的差的测量膜的变形转换为电信号;
其中夹持设备具有作用在第一平台的背向测量膜的第一后侧上的第一夹持区域,以及作用在第二平台的背向测量膜的第二后侧上的第二夹持区域,
其中夹持设备具有至少一个弹性元件,夹持区域通过该弹性元件机械地联接,以便以轴向夹持力夹持压差测量单元,其中第一和第二夹持区域是刚性的,
其中夹持设备包括具有第一夹持体和第二夹持体的夹具,第一夹持体包括第一夹持区域,第二夹持体包括第二夹持区域,
其中第一和/或第二夹持体具有弹性元件,
其中第一和第二夹持体在应力下彼此连接,以便在压差测量单元上施加夹持力,
其中两个夹持体具有包括夹持区域的中心形状保持段,其中弹性段在至少一个夹持体,尤其是在两个夹持体的形状保持段上邻接,弹性段形成弹性元件。
换句话说,本发明的压差传感器包括具有测量膜和在其间布置测量膜的两个平台以及换能器的压差测量单元,以及弹性夹持设备,弹性夹持设备具有两个夹持区域,每个都作用在平台的背离测量膜的相应后侧上,其中夹持设备具有至少一个弹性元件,夹持区域通过该至少一个弹性元件机械联接,以便以轴向夹持力夹持压差测量单元,其中夹持区域是刚性的,其中夹持设备包括具有两个夹持体的夹具,每个夹持体都具有夹持区域之一,其中至少一个夹持体具有弹性元件,并且夹持体在应力下彼此连接,以便在压差测量单元上施加夹持力,其中两个夹持体具有包括夹持区域的中心形状保持段,其中弹性段在至少一个夹持体,尤其是在两个夹持体的形状保持段上邻接,弹性段形成弹性元件。
夹持设备实现了与在测量膜和平台之间或者在压差测量单元的其它层之间的接合点平面垂直作用的、并且在给定情况下造成传感器故障的张力应力或者应力集中与压缩预应力叠加。
夹持设备尤其用于产生在更长时间段上稳定的可再生预应力。在这一点上,封闭传感器的两个相对布置的夹持体弹性变形至目标的程度,并且尤其是通过焊接彼此连接。
在本发明的进一步发展中,弹性元件包括弹簧腿,其中作用在平台上的轴向夹持力由弹簧腿从它们的静止位置的弹性弯曲挠曲施加。
在本发明的进一步发展中,每个平台都具有实施对压力室的抑制的腔室体,以及在每种情况下的加硬元件,其中加硬元件在每种情况下被布置在腔室体和夹持区域之间。
在本发明的进一步发展中,加硬元件具有其热膨胀系数与腔室体的材料的热膨胀系数差别不超过5ppm/K,优选不超过2ppm/K的材料。
在本发明的进一步发展中,压差传感器特定用于静态过载压力pL,并且其中测量膜(10)具有能够加载压力(p1、p2)的面积A,其中夹持设备(50)夹持压差测量单元的夹持力F能够被表达为:
F=S·pL··A,
其中安全系数S为不小于0.2,优选地不小于0.5,并且尤其优选不小于0.8。
在本发明的进一步发展中,夹持力F在0℃至100℃之间,尤其是-20℃至150℃之间,并且优选-40℃至180℃之间的温度范围上满足上述条件。
在本发明的进一步发展中,夹持力在0℃至100℃之间,尤其是-20℃至150℃之间,并且优选-40℃至180℃之间的温度范围上,在小于过载压力PL的恒定压力下变化不超过温度范围内的最大夹持力一半,优选不超过2/5,尤其优选不超过1/3。
在本发明的进一步发展中,夹持体包括其热膨胀系数与加硬元件的材料的热膨胀系数偏差不超过5ppm/K,尤其不超过2ppm/K,并且优选不超过1ppm/K的材料。
在本发明的进一步发展中,在夹持设备中发生的最大应力小于夹持设备的材料在其最大应力附近的σ02。
在本发明的进一步发展中,夹持设备包括金属材料,尤其是柯伐(Kovar)合金或者钢。
在本发明的进一步发展中,加硬元件包括单晶或者多晶硅或者陶瓷材料,尤其是AlN、SiC、SiN或者堇青石(cordierite)。
附图说明
现在将基于附图中所示的压差传感器解释本发明,附图示出如下:
图1是穿过本发明的压差传感器的实施例的示例的示意性纵向截面图;
图2是本发明的压差传感器的实施例的第二示例的示意性侧视图;
图3是本发明的压差传感器的实施例的第三示例的两个夹持体之间的连接位置的示意性侧视图;
图4是本发明的压差传感器的实施例的第四示例的夹持体的详图;以及
图5a至5c是用于确定夹持设备的尺寸的曲线图。
具体实施方式
图1中所示的压差传感器1包括具有测量膜10、第一平台20和第二平台30的压差测量单元2,其中测量膜10被布置在第一平台和第二平台之间,并且沿外围接合点压力密闭地连接两个平台,使得第一压力室22在第一平台和测量膜之间形成,并且第二压力室在第二平台和测量膜之间形成。压力室分别可通过压力供应管线24、34接触第一或第二压力,其中测量膜可根据两个压力之间的差挠曲,并且其中压差测量单元具有尤其是电容式或者压阻式换能器,以便将测量膜的挠曲转换为电信号。关于这些换能器原理的细节是压力测量技术领域的技术人员本身已知的,并且因此不需要在此更详细地解释。
测量膜10包括尤其是单晶硅,其中平台能够包括硅或者玻璃。测量膜例如通过熔融结合而与平台接合,其中在硅的测量膜和硅平台之间能够设置二氧化硅层。在这种二氧化硅层中能够形成膜床,这种膜床在单侧过载的情况下限制其压力室并且支撑测量膜。诸如专利申请DE 10 2012 109 587中所述的,膜床能够例如通过受控蚀刻形成。压力供应管线尤其是在膜床中心处的最深点处开口至压力室。在平台与测量膜接合的、平台的边缘区域以及膜床之间,在每种情况下,都能够在平台中设置环状沟(未示出),以保护测量膜和平台之间的相应接合点不受应力集中的影响。如图所示,在每种情况下,平台都能够作为两部分制成,即腔室体和加硬元件。
因而,在实施例的所示示例中,平台被实施为两部分,即它们在每种情况下都包括腔室体20、30,其中制备被膜床界定的凹陷,其形成相应压力室22、32的体积,其中腔室体20、30在每种情况下都接合测量膜10的相应侧。此外,在每种情况下,平台都包括加硬元件26、36,加硬元件26、36尤其包括平面平行板,并且接合到与腔室体20、30的背向测量膜的后侧齐平的第一板区域。
压力供应管线24、34的管段28、38能够从每个加硬元件26、36延伸,以便将介质压力供应给相应的压力室22、32。例如,管段28、38能够在它们背向腔室体的端段处与毛细管线连通,毛细管线与加硬体压力密闭地连接并且支撑压力传感器。
在每种情况下,管段28、38都具有尤其是两个子段,这两个子段彼此连接,并且尤其是彼此成直角的在不同方向中延伸。第一子段在每种情况下都对齐地连接腔室体内的压力供应管线24、34,并且尤其是本质上垂直于腔室体和加硬元件之间的连接区域地延伸,而第二子段在加硬元件的另一侧表面上,尤其是在底侧上敞开,其中支撑压力传感器的毛细管线能够被连接至加硬元件。
最终,压差测量单元2被夹持设备50轴向预加应力,其中夹持设备50具有第一夹持体60和第二夹持体62。夹持体60、62在每种情况下都具有被布置在夹持体60、62的中部的形状保持段64、66。形状保持段64、66具有相应的平面夹持区域52、54,平面夹持区域52、54齐平地支承加硬元件26、36的背向腔室体20、30的相应后侧。
与形状保持段64、66的两侧相邻地,夹持体每个都具有弹性段56、58,弹性段56、58在压差测量单元的轴向方向中,因而在正交于夹持区域的表面的方向中具有低于形状保持段64、66的较低材料厚度,并且因此起弹簧腿的作用。在弹性段56、58上相邻地,夹持体60、62在两个侧端段57、59上都具有至少形状保持段64、66的材料厚度。优选地,夹持体在每种情况下都被整体地实施,以便防止夹持体内的界面之间的相对运动,因为这些相对运动能够在压力测量时导致迟滞效果。
在每种情况下,第一夹持体60的两个端段57都通过含张力应力的张力杆70、72连接第二夹持体的相对布置的端段59,其中在处于轴向压缩的同时,端段与张力杆焊接。通过这种构造,夹持设备50向压差测量单元2提供轴向夹持力,轴向夹持力在高静态压力被引入压力室的情况下抵抗压差测量单元的爆裂。
代替焊接接合点,具有张力杆的端段也能够具有带螺栓的螺纹连接,对于这种情况,则在轴向方向中穿过夹持体的端段和空间保持器被引入横向孔,并且螺栓被置于横向孔内,其中空间保持器能够代替张力杆,因为在这种情况下,张力应力由螺栓提供,并且空间保持器仅限定夹持体的端段之间的间隔,由此建立作用在压差测量单元上的夹持力。
然而,夹持设备施加的夹持力能够不必吸收由于压力室内的静压力而在轴向方向中发生的全部力。在任何情况下,夹持力都应足以保持在测量膜和腔室体之间的接合点中产生的应力可靠地低于相应材料组合的爆裂应力。
在下文中,基于在图2中简述的本发明的压差测量换能器的实施例的示例,现在将解释本发明的夹持设备地其它方面。
接触平台126、136的夹持体160、162的加硬区域164、166尽可能地硬,以便沿其夹持表面152、154提供与尤其是陶瓷平台的可靠的二维接触。例如,能够通过粘合剂结合确保这种接触。
为了引入压缩应力,以与弯曲坚硬区域164、166相比薄的弹簧腿156、158形式的弹性元件被弯曲坚硬端段157、159处的限定力F挠曲,弯曲坚硬端段157、159被连接至弹簧腿156、158的自由端,其中端段被实施为连接元件170、180、172、182,其纵向方向在夹持力F的方向中延伸,其中第一夹持体的连接元件170、180在被夹持状态下,在每种情况下都尤其是通过焊接连接第二夹持体的相对布置的连接元件172、182。由于两个夹持体的连接,在去除外部力之后在压力测量单元上作用有相等的压缩轴向压力σk=F/A,其中A涉及测量膜和平台之间的接合点面积。在接合点面积(4.15mm)2-π(1.1mm)2=13.4mm2以及例如期望压缩应力σk=100MPa的情况下,导致必须作用在传感器上的最小必要力Fmin=1340N。
能够通过简单的弯曲梁等式评价弹性元件,或因此所需的相应弹簧腿或者弯曲梁156、158的挠曲。
弹性元件B被设计成它们在所需力F下不塑性变形。作为限制,考虑梁表面上的弯曲应力,该弯曲应力应小于屈服点,或弹性元件的材料的σ0.2%,其中该材料尤其包含金属。
夹持设备的材料能够被选择成其具有类似于平台的加硬元件的热膨胀系数α。这具有夹持设备的几何结构在温度变化的情况下与加硬元件的几何结构类似地变化,使得夹持力的波动仅最小的优点。例如,优选地选择作为加硬元件的优选材料的金属,诸如柯伐合金、钨和钛,或具有接近陶瓷AlN,或Si3N4的αK的热膨胀系数αM的其它材料。
根据陶瓷αK和金属夹持设备αM的热膨胀系数的差异,包括加硬元件的压差测量单元在夹持力方向中的厚度tm以及最大应用温度范围ΔTS,产生了在连接过程期间针对夹具的可移动元件的最小挠曲w0(t,T0=30℃)的条件:
目标在于压缩力在-60℃至150℃的设计温度范围上的最大变化为±30%。由于压缩力与连接元件的挠曲成比例,所以必须保持下列关系:
-0.3w0(t,T0)≤Δw(t,T)≤0.3w0(t,T0)
简化得出针对最小挠曲w0(l,T0)的下列近似:
对于15mm厚的传感器元件,夹持设备的金属材料的热膨胀系数αe与压差测量单元的有效热膨胀系数αm之间的差Δα等于2ppm/K并且温度范围为200K,导致6μm的夹持设备的最大挠曲波动。由于波动被均匀地分布在夹具的两侧上,所以每一侧必须吸收3μm,或+/-1.5μm的波动,以便适应平均温度下的挠曲。为了满足上述条件,平均温度下的挠曲例如必须为5μm。通过弹簧腿的相应弹簧常数,因此假定最小夹持力精确地对应于所需的1340N。
在这种情况下,显然制造公差使得难以精确地调节夹持力,因为压差测量单元的长度lm必须等于连接件的长度w的两倍减去加硬元件的长度v的两倍加上平均室温下的夹持体的平均挠曲的两倍(Tmax+Tmin)/2。
在上述方面,特别关注两个夹持体之间的连接。在诸如图1和2中所示,在正交于待连接的接合表面174/176 184/186的表面平行于夹持力F的方向延伸的情况下,简单变体具有下列缺点,即不能消除相对于限定它们的弹簧常数的弹簧腿156、158的长度l/2和厚度t,以及与压差测量单元的相同公差负担厚度tm一起限定弹性元件的挠曲的连接元件170、172、180、182的长度w和加硬元件164、166的厚度v的制造公差。这在给定情况下导致压力测量单元的压缩轴向预应力的非常大的变化。
然而为了能够调节压缩预应力,弹性元件的挠曲必须可自由地选择,以便能够消除上述制造公差。例如,适合用在夹持体之间的是连接元件,连接元件的平行接合表面可相对于彼此相切地位移,以便弹性元件的弹簧常数和它们的挠曲的乘积能够实现期望的预应力。
例如,在图3a和3b中示出有利连接元件270、272、280、282;370、372、380、382。在这种情况下,接合表面274、276、284、286;374、376、384、386的法向向量以与夹持力作用在其中的方向成角度α地焊接,其中,尤其α≥30°,优选α≥45°,并且尤其优选α≥60°。在绕压差测量单元装配夹持设备时,然后夹持体的连接元件270、272、280、282;370、372、380、382被以相对于彼此的力F夹持,并且被彼此焊接在该夹持位置中。在图3a中,所有四个接合表面274、276、284、286彼此平行,以便夹持体的夹持能够很大程度上无弯矩地发生。在图3b中的布置的情况下,第一夹持体的接合表面374、384向外倾斜,并且第二夹持体的接合表面376、386向内倾斜。一旦接合表面切向位移,第一夹持体的连接元件因此被向内挤压,并且第二夹持体的那些连接元件被向内挤压。这导致弯矩,弯矩使得第一夹持体的夹持区域的静止位置稍微向后位移,并且第二夹持体的夹持区域的静止位置稍微向前位移。在这种情况下,在夹持体之间产生轻微不对称,然而能够很大程度上相互补偿这种轻微不对称,使得夹持设备的有效性不劣化。
为了保持可接近的压差测量单元的液压和/或电连接,夹持设备仅被实现为弯曲梁的形式,或平面中的弹簧腿。现在将基于图4和5a至c解释确定夹持设备的尺寸的示例。
图4示出下列参数很重要的夹持体的详图。因而,根据最小夹持力Fmin、最大可允许夹持力Fmax=Fmin·(1+Δ)/(1-Δ)、压差测量单元的厚度tm、夹持设备的材料的热膨胀系数与压差测量单元的有效热膨胀系数之间的差Δα、最低温度Tmin和最高温度Tmax之间的特定温度设计范围、以及夹持设备的材料的弹性模量和屈服点,能够确定弹簧腿的可行最小尺寸并且因此确定夹持设备的设计。
在图5a至5c中示出具有参数tm=15mm、Δα=2ppm/K、Tmax–Tmin=200K,以及压差测量单元的正方形基础m·m为4.15mm·4.15mm的柯伐合金的夹持体的关于此的结果的示例。夹持力F绕其平均值的可允许相对变化Δ在图5a中为0.2,并且在图5b中为0.3,并且在图5c中为0.5。
对于给定厚度t的弹簧腿,然后存在长度l/2和宽度b,通过这种长度和宽度,能够在最大挠曲的情况下不超过屈服点地实现满足上述条件所需的弹簧常数。因而,例如在弹簧腿的厚度为tm=2mm并且Δ=0.2的情况下,在宽度b≈24.4mm的情况下导致l/2≈5.6mm的弹簧腿长度。然而,夹持体在弹簧腿的纵向方向的总延伸更大,因为仍需要添加对应于加硬元件C的最小长度的压差测量单元d的边缘长度m=4.15mm,以及连接元件在弹簧腿的纵向方向的厚度k的两倍。由于连接元件应比弹簧腿更硬,所以能够设置k=2t。则总延伸变为a=l+m+4t。为了使区域a、b的可能最大边缘长度尽可能地低,通过Δ=0.2,产生下列值:t≈1.96mm和a=b≈22.6mm。当可允许夹持力的更大相对变化时,夹持设备能够被设计成更紧凑。因而,采取Δ=0.3:T≈1.6mm:a=b≈19mm,以及采取Δ=0.3:T≈1.25mm:a=b≈15.5mm,以便保持区域a、b的最大边缘长度尽可能地小。
通过曲线图应明白,区域a、b在最小化最大边缘长度的情况下获得最大面积值,使得夹持设备在壳体中采取更大体积,如果相反,将进行体积最小化,则宽度b能够被限于压差测量单元的边缘长度m。然而,在这种情况下,长度方向中的尺寸显著地增大。
对于Δ=0.3:t≈2mm并且b=13mm,长度方向能够被限于a=21.5mm。宽度b=13mm引起夹持体在压差测量单元的两侧上突出例如4.55mm。这限制了可通过其从夹持体的敞开侧接近压差测量单元的立体角。然而,这不抑制测量单元的电或者液压接触。
Claims (11)
1.一种压差传感器(1)包括:
压差测量单元(2),所述压差测量单元(2)具有测量膜(10)、第一平台(20)、第二平台(30)以及换能器(40);以及
弹性夹持设备(50);
其中所述测量膜(10)被布置在所述第一平台(20)和所述第二平台(3)之间,并且压力密闭地连接所述两个平台,其中第一压力室(22)在所述测量膜(10)和所述第一平台(20)之间形成,并且第二压力室(32)在所述测量膜(10)和所述第二平台(30)之间形成,其中所述第一平台(20)和所述第二平台(30)每个都具有压力管(24、34),通过所述压力管,特定的压力室(22、32)能够接触第一或第二压力(p1、p2);
其中提供换能器(40)以将取决于所述第一压力(p1)和所述第二压力(p2)之间的差的所述测量膜(10)的变形转换为电信号;
其中所述夹持设备(50)具有作用在所述第一平台(20)的背向所述测量膜(10)的第一后侧(26)上的第一夹持区域(53),以及作用在所述第二平台(30)的背向所述测量膜(10)的第二后侧(36)上的第二夹持区域(54),其中所述夹持设备(50)具有至少一个弹性元件(56、58),所述夹持区域(52、54)通过所述弹性元件机械地联接,以便以轴向夹持力夹持所述压差测量单元(2),其中所述第一和第二夹持区域(52、54)是刚性的,其中所述夹持设备(50)包括具有第一夹持体(60)和第二夹持体(62)的夹具,所述第一夹持体(60)具有所述第一夹持区域(52),所述第二夹持体(62)具有所述第二夹持区域(54),其中所述第一夹持体和/或所述第二夹持体具有弹性元件,
其中所述第一夹持体和第二夹持体在应力下彼此连接,以便在所述压差测量单元上施加夹持力,其中所述两个夹持体(60、62)具有包括所述夹持区域(52、54)的中心形状保持段(64、66),其中形成所述弹性元件(56、58)的弹性段在至少一个夹持体,尤其是在两个夹持体的形状保持段(64、66)上邻接。
2.根据权利要求1所述的压差传感器,其中所述弹性元件包括弹簧腿,其中作用在所述平台上的所述轴向夹持力由所述弹簧腿从它们的静止位置的弹性弯曲挠曲施加。
3.根据权利要求1或2所述的压差传感器,
其中所述平台(20、30)每个都具有实施对所述压力室(22、32)的抑制的腔室体(21、31),以及在每种情况下的加硬元件(23、33),其中在每种情况下所述加硬元件被布置在所述腔室体和所述夹持区域之间。
4.根据权利要求3所述的压差传感器,
其中所述加硬元件包括热膨胀系数与所述腔室体的材料的热膨胀系数差别不超过5ppm/K,优选不超过2ppm/K的材料。
5.根据前述权利要求中的一项所述的压差传感器,
其中所述压差传感器特定用于静态过载压力pL,并且其中所述测量膜(10)具有能够加载压力(p1、p2)的面积A,其中所述夹持设备(50)夹持所述压差测量单元的夹持力F能够被表达为:
F=S·pL··A,
其中安全系数S为不小于0.2,优选地不小于0.5,并且尤其优选不小于0.8。
6.根据权利要求5所述的压差传感器,
其中所述夹持力F在0℃至100℃之间,尤其是-20℃至150℃之间,并且优选-40℃至180℃之间的温度范围上满足上述条件。
7.根据前述权利要求中的一项所述的压差传感器,
其中所述夹持力在0℃至100℃之间,尤其是-20℃至150℃之间,并且优选-40℃至180℃之间的温度范围上,在比所述过载压力PL小的恒定压力下变化不超过所述温度范围内的最大夹持力一半,优选不超过2/5,尤其优选不超过1/3。
8.根据前述权利要求中的一项所述的压差传感器,
其中所述夹持体包括热膨胀系数与所述加硬元件的材料的热膨胀系数偏差不超过5ppm/K,尤其不超过2ppm/K,并且优选不超过1ppm/K的材料。
9.根据前述权利要求中的一项所述的压差传感器,
其中在所述夹持设备(50)中发生的最大应力小于所述夹持设备的材料在该最大应力附近的σ02。
10.根据前述权利要求中的一项所述的压差传感器,
其中所述夹持设备包括金属材料,尤其是柯伐合金或者钢。
11.根据前述权利要求中的一项所述的压差传感器,
其中所述加硬元件包括单晶或者多晶硅或者陶瓷材料,尤其是AlN、SiC、SiN或者堇青石。
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