CN114812920A - 压力传感器 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及压力传感器(1)，其具有壳体(2)，该壳体带有控制和评估单元(3)，其中多个压力端口(4)被布置在压力传感器(1)的壳体(2)上，其中给每个压力端口(4)分配一个压力测量单元(5)，其中压力测量单元(5)与控制和评估单元(3)连接，其中压力传感器(1)具有至少一个数字输出接口(6)，其中至少一个压力端口(4)是用于推入压力管线(21)的端口，其中压力管线(21)可以在没有工具的情况下进行装配，并且压力管线(21)被压力端口(4)的密封件(22)包围并且被固定以防止被拉出。

Description

压力传感器
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的压力传感器，该压力传感器具有壳体，该壳体带有控制和评估单元，其中多个压力端口被布置在该压力传感器的壳体上。
为了评估多个压力测量点，根据工业自动化技术中的现有技术，在测量点处大量使用单通道传感器。各个压力传感器的信号由一个或更多个中央控制器整合、评估并且转发结果。
由此，产生了大的空间需求，因为必须布置多个单通道传感器。因此也带来了高的装配成本，因为多个紧固件是必要的，并且需要大量的装配材料。此外，高布线成本是不利的，因为必须电连接每个单独的单通道传感器。为了进行评估，具有多个输入端和输出端的大型控制器是必要的。此外，需要对控制器进行复杂的编程。此外，由于依赖于极多的传感器，平均的故障前运行时长(平均无故障时间，MTTF)减小了。
US 9841340 B1公开了一种压力测量装置，该压力测量装置包括多个空气入口，这些空气入口被配置成分别接收多个不同的空气流中的一个。设置了一种阀组件，该阀组件被配置成在测量操作模式和维护操作模式之间切换压力测量设备的操作，其中该阀组件包括多个进入口和多个排出口，这些进入口与相应的空气入口联接并且被配置成使得这些进入口容纳相应的空气入口。
本发明的任务在于，提供一种用于检测多个压力通道的低成本且紧凑的传感器解决方案。
根据权利要求1，该任务通过一种压力传感器来解决，该压力传感器具有壳体，该壳体带有控制和评估单元，其中多个压力端口被布置在压力传感器的壳体上，其中给每个压力端口分配一个压力测量单元，其中压力测量单元与控制和评估单元连接，其中压力传感器具有至少一个数字输出接口，其中至少一个压力端口是用于推入压力管线的端口，其中压力管线可以在没有工具的情况下进行装配，并且压力管线被压力端口的密封件包围并且被固定以防止被拉出。
根据本发明的压力传感器可以用于必须在非常小的空间中进行大量压力测量的场合。在此，例如可以进行多个压力测量，例如4个、8个、16个、32个或更多个单独并行的压力测量。
这种应用或用途的示例是气动真空夹具的矩阵。例如，这些夹具排列成4×8的网格。这种系统获得哪个夹持操作已成功执行的反馈。
另一个应用来自工业4.0的背景。在此，记录附加的测量数据是重要的，以便获得关于系统及其部件的状态的推论。根据本发明，也可以简单且集中地提供多个压力测量点。
根据本发明，仅倍增压力传感器中的数据检测。仅在简单的实施方案中存在借助于控制和评估单元的数据评估和数据输出以及壳体。由此，可以在同一壳体中检测多个压力值或过程值。
仅使用单个控制和评估单元进行数据评估和数据输出在制造成本和空间消耗方面获得了显著的节约潜力。所有组件使用一个壳体简化了机械结构，并且减少了必要的插接连接数量和潜在的误差源。因此，在一个壳体中安排多个压力测量获得了缩放优势。
压力端口是用于推入压力管线的端口，其中压力管线可以在没有工具的情况下进行装配，并且压力管线被压力端口的密封件包围并且被固定以防止被拉出。这种压力端口也被称为推入式(Push-In-Fitting)端口。待连接的压力管线的装配可以徒手进行，而不需要工具。为此，压力管线被推入到圆柱形的容纳部中。在推入时，压力管线被至少一个环形的密封件包围，并且同时被锁定，例如借助于具有向内指向的锁定凸片的环形的锁定环，这些锁定凸片被引入的压力管线挤开或弯曲。如果软管被拉动，则锁定凸片楔入或卡在压力管线的表面中并且防止其被拉出。
为了拉出压力管线，在压力端口上设置环形的解锁设备，该解锁设备也可以用手操作，而无需工具。环形的解锁设备被压向压力端口的方向，由此从压力管线的表面移除锁定环的锁定凸片，使得压力管线不再被锁定，并且压力管线可以被徒手移除并且从压力端口拉出。
由于压力端口和柔性的压力管线的简易性，可以容易地使用压力端口，而不必精确地定位压力端口，而且也不需要设置螺纹端口，并且可以在没有工具的情况下执行连接。
例如，压力端口被设置用于绝对压力测量。在此，与压力端口相关的每个压力测量单元由控制和评估单元单独读入，并且测量值由控制和评估单元在输出接口上提供或输出。
然而优选地，在大部分情况下提供的是相对压力的测量，其中各个压力测量单元相对于环境压力进行测量。这种相对测量在气体力学中非常有用。
例如，压力测量单元是SMD构件，并且被组装在印刷电路板上。集成的压力测量单元可以如下所示：
借助于SMD构件的上侧上的容纳部来适配该过程，该容纳部以精确配合和压力密封的方式被集成在壳体中。为此，例如O形环置于压力测量单元的凸起部周围，该O形环在壳体的凹进部中承担壳体(特别是压力端口)和SMD压力测量单元之间的密封。然后，印刷电路板在过程端口的区域内牢固地与壳体拧接。
这种适配必须补偿印刷电路板之间的位置公差、印刷电路板上SMD构件的组装公差、构件公差和壳体公差，并且同时确保过程压力的耐压性。
根据本发明的具有壳体和多个压力端口的压力传感器是一种紧凑的设备，与根据现有技术的各个壳体中的各个传感器相比，该设备需要更小的结构空间。根据本发明的压力传感器制造成本低，因此用户可以以更廉价的方式获得。此外，集成(即，安装在系统中)更容易，因为需要更低的布线成本和更低的装配成本。此外，压力传感器不容易出错，因为需要安装的单个部件更少。此外，所需的参数化工作量更少，因为只需要单个控制和评估单元。
在本发明的改进方案中，至少一个另外的压力端口是压力传感器的G1/4 IG、G1/4AG或1/4“NPT压力端口。因此，在压力传感器上提供了不同的端口，使得压力传感器的用途能够更多样。
G 1/4 IG端口是一种带有1/4英寸内螺纹的用于高压力连接的端口。通过内螺纹拧接提供了稳定、但易于松脱并且适用于高压的压力端口。
G 1/4 AG端口是一种带有1/4英寸外螺纹的用于高压力连接的端口。
1/4“NPT端口是一种带有1/4英寸外螺纹的用于高压力连接的端口。通过外螺纹拧接提供了稳定、但易于松脱并且适用于高压的压力端口。这种高压力端口可以被设计用于高达几百巴的压力。
在本发明的改进方案中，不同的压力端口与不同的压力范围相关联。由此，可以用单个压力传感器评估和监测不同的压力范围。通过这种方式，压力传感器的用途是多样的。
在本发明的改进方案中，至少一个第一压力范围具有0巴至10巴的范围，并且至少一个第二压力范围具有0巴至16巴的范围。例如，0巴至10巴的压力范围是针对机器中气动应用最常选择的压力范围。通常，系统中的压力为6巴至7巴。为了控制出现的压力峰值，通常应选择0巴至10巴，以获得鲁棒性更强的压力传感器。在气动供应装置中，即在各个系统的减压装置的上游，出现0巴至16巴的压力范围。
在本发明的改进方案中，可以测量两个压力端口之间的压力差。
在此，例如两个压力端口或两个压力通道用于测量压力差。在此，例如执行数字压力差测量，其中两个压力通道或两个压力测量单元分别产生作为绝对值的数字压力差测量值。这也被称为“电压力差”。这例如对于所有压力端口都是可行的，其中两个压力端口始终形成压力差通道。压力差通道也可以被设置成用于所有测量范围。
在测量压力差时，每个压力通道有两个压力端口或过程端口可供使用。压力传感器也可以用单个压力测量单元测量两个过程端口之间的差，即相对测量。与绝对测量相比，这提供了每个压力通道只需要单个压力测量单元的优点。用一个压力测量单元测量压力差的一大优点是可以总体上更精确地确定压力差，因为不存在各个测量的误差并且测量范围可以被选择成大体上更小。利用两个独立的压力测量单元测量压力差，即分别测量绝对压力，得到更高的测量精度。
此外，可以在两个压力端口之间提供简单的流量测量。为此，隔膜(Blende)被布置在压力端口之间，并且压力测量单元被设计成测定流量。这特别地被设置用于0巴至0.5巴的小测量范围。
例如，提供实际的压力差测量作为压力差测量。在此，压力差测量单元被用作压力测量单元。该压力差测量单元具有两个压力端口并且测定这两个压力之间的压力差。这种测量是非常精确的，而且也可以用于小的测量范围。这种设计方式要求每个压力通道有两个压力端口或过程端口以及专用的测量单元。因此，虽然这种方法在技术上更精确，但它不能用于经典的相对压力测量。
在数字压力差测量中，两个相对压力测量单元用作压力测量单元。相对压力测量单元这两者被单独评估。然后，通过计算两个压力值形成差。在此，与实际的压力差测量相比，不能获得如此精确的测量值。因此，该方法不太适合小的测量范围。该功能经由评估(例如，评估软件)实现。因此，该产品可以单独适应客户期望。
上述压力差测量可以用于流量测量。对于这种类型的流量测量，需要压力差。该压力差是在两个测量点之间检测的，其中一个测量点位于隔膜之前，例如测量通道中的限定的扰动点或缩窄部，而一个测量点位于隔膜之后。在已知压降信息以及模型(即，隔膜的几何构型)的情况下，就可以推断出流量。因为在这里压力差非常小，所以实际的压力差测量会给出更好的结果。
过滤器监测根据相同的原理工作。在这里，在过滤器的上游执行压力测量，并且在过滤器的下游执行压力测量。由于过滤器的污染，使其堵塞，并且阻力增加。增加的阻力导致过滤器上的压降更大。
压力差测量单元的使用能够为流量测量和过滤器监测实现更好的结果。
在本发明的改进方案中，输出接口是至少一个IO链路接口。关于IO链路的名称，在IEC 61131-9标准中，用于将智能传感器和执行器连接至自动化系统的通信系统以名称“Single-drop digital communication interface for small sensors and actuators(SDCI)”标准化。在此，标准化包括电连接数据和数字通信协议，传感器和执行器经由该数字通信协议与自动化系统进行数据交换。
IO链路系统由一个IO链路主机和一个或更多个IO链路设备(也就是传感器，即压力传感器或执行器)组成。IO链路主机提供与高级控制器(可存储编程的控制器，SPS)的接口，并且控制与连接的IO链路设备(特别是压力传感器)的通信。
IO链路主机可以具有一个或更多个IO链路接口，在该IO链路接口上分别只能连接一个设备。也可以是集线器，该集线器作为集中器能够连接经典的开关传感器和执行器。
IO链路设备可以是智能传感器(即，压力传感器)、执行器、集线器，或者根据双向通信也可以是机电部件，例如具有IO链路连接的夹具或电源单元。关于IO链路，智能意味着设备(即，压力传感器)具有识别数据(例如，类型名称和序列号)或参数数据(例如，灵敏度、开关延迟或特性曲线)，这些数据可以经由IO链路协议读取或写入。因此，参数的更改可以部分由SPS在运行过程中进行。然而智能还意味着压力传感器可以提供详细的诊断信息。
传感器的参数，特别是压力传感器和执行器的参数，是设备和技术专用的，因此每个设备都有以描述语言XML的IODD(IO Device Description)形式的参数信息。
经由IO链路，过程数据可以被映射高达32字节。根据传输的压力值的分辨率，缩放过程数据中可能的压力值的数量。下表给出了示例值的概览：
Figure BDA0003494133420000071
如已经提到的，具有多个压力测量点的处理单元是多通道压力传感器的有利应用。在此，压力传感器直接位于夹具或机械臂上。在处理单元的这一方面，还存在必须由机器控制器操控的执行机构或调整机构。为了进一步降低处理单元和控制器之间的布线成本，压力传感器提供电输出信号。
经由接口，特别是IO链路接口，为压力传感器提供参数输入，控制器可以利用这些参数输入接通压力传感器的输出。
利用输出信号可以接通气动阀或电气执行器。附加的数字输入信号可以是有利的，以便评估进一步的传感器信号，例如夹具的位置信息。
然而，压力传感器例如也可以具有数字输入端和数字输出端。如果例如压力传感器具有IO链路接口并且例如具有八个数字输入端和输出端，则用户可以经由IO链路读入或控制这八个输入端和输出端。
在本发明的改进方案中，输出接口是至少一个以太网接口。
以太网是一种为有线连接的数据网络指定软件(协议等)和硬件(电缆、分配器、网卡等)的技术，并且也被称为LAN技术。以太网支持在局域网(LAN)中连接的设备，即压力传感器和其他设备(例如，高级控制器)之间以数据帧的形式进行数据交换。目前规定的传输速率为1兆位/秒、10兆位/秒、100兆位/秒(快速以太网)、1000兆位/秒(千兆以太网)、2.5千兆位/秒、5千兆位/秒、10千兆位/秒、40千兆位/秒、50千兆位/秒、100千兆位/秒、200千兆位/秒和400千兆位/秒。
以太网协议包括针对电缆类型和插头以及传输形式的规范，即，位传输层上的信号和数据包格式。在OSI模型中，物理层(参见OSI层1)和数据链路层(参见OSI层2)都是用以太网指定的。以太网基本上符合IEEE标准802.3。
以太网设备可以是智能传感器(即，压力传感器)、执行器、集线器，或者根据双向通信也可以是机电部件，例如具有以太网连接的夹具。关于以太网设备，智能意味着设备(即，压力传感器)具有识别数据(例如，类型名称和序列号)或参数数据(例如，灵敏度、开关延迟或特性曲线)，这些数据可以经由以太网协议读取或写入。因此，参数的更改可以部分由SPS在运行过程中进行。然而智能还意味着压力传感器可以提供详细的诊断信息。
传感器的参数，特别是压力传感器和执行器的参数，是设备和技术专用的，因此每个设备都有以描述语言XML的设备描述的形式的参数信息。
对于监测应用，这里将提供非实时协议，如http、MQTT、OPC UA和Modbus。
在本发明的改进方案中，输出接口是至少一个现场总线接口。现场总线是一种总线系统，该总线系统在系统中将现场设备(例如，压力传感器或其他传感器、测量探测器和调整机构或执行器)与自动化设备连接，以便进行通信。如果多个通信参与方经由同一线路发送他们的消息，那么必须确定，谁用哪个标识符什么时候在现场总线上传输什么(即，测量值和命令)。为此，提供了标准化的协议。
提供的现场总线例如是Profibus、Interbus、CANopen、EtherCAT、Ethernet/IP、PROFINET、等等。
在本发明的改进方案中，至少操作键被布置在壳体上。利用操作键可以轻松地操作、参数化或配置压力传感器。例如，操作键被设计成薄膜键或电容键或类似物。
在本发明的改进方案中，至少一个平面显示器被布置在壳体上。例如，平面显示器在空间上与操作键相关联。显示器和操作键一起形成用于输入参数或配置以及同样用于输出诊断信息的操作界面。
在本发明的改进方案中，控制和评估单元是可编程的。为此，控制和评估单元具有存储器。特别地，控制和评估单元还具有用于存储和执行用户程序的附加的程序存储器。用户程序可以在压力传感器的控制和评估单元上执行。因此，用户或顾客的个人程序可以容易地被集成在压力传感器上。因此，数字输出接口上的输出信号已经可以根据用户程序生成。
然而也可以提出，压力传感器也可以经由本就存在于控制和评估单元中的固件来进行编程。为此，可以提供基于web或基于浏览器的编程界面。
在本发明的改进方案中，至少一个温度传感器被布置在壳体中，其中温度传感器与控制和评估单元连接。
在此，例如可以检测过程温度。例如，可以直接检测压力介质的温度，由此提供关于过程的有用的附加信息。
例如，也可以检测环境温度。因此，也提供了附加的有用的过程参数。
例如，连续地或周期性地检测和评估一个或更多个温度。
在本发明的改进方案中，至少一个振动传感器被布置在壳体中，其中振动传感器与控制和评估单元连接。
例如，振动传感器直接与压力传感器的壳体连接。因此，可以记录和分析所引起的过程振动。
在本发明的改进方案中，压力测量单元的压力端口经由软管与壳体连接，其中多个压力测量单元被紧固在共同的印刷电路板上。
通过压力测量单元和壳体之间(例如，经由软管)的柔性连接，可以补偿PCB和壳体之间的公差。特别地，在温度变化大的情况下，可以补偿因此发生的机械位移。
在本发明的改进方案中，压力测量单元的压力端口直接与壳体连接，并且每个压力测量单元分别被布置在自己的印刷电路板上。
在这里，每个压力测量单元的过程端口被直接拧紧在壳体中。压力测量单元印刷电路板和基本模块印刷电路板的连接例如经由能够实现公差补偿的插接连接器或扁平电缆实现。
由此，提供了可级联的解决方案，利用该解决方案，可以在内部结构相同的情况下实现具有不同数量的压力端口的压力传感器。由此，可以形成多个不同的压力传感器变型。为此，为了制造压力传感器，提供了基本模块，该基本模块与多个压力测量单元连接或组合。因此，形成了模块化系统。
在本发明的改进方案中，压力测量单元的压力端口直接与壳体连接，其中多个压力测量单元被紧固在共同的印刷电路板上，其中印刷电路板在压力测量单元的印刷电路板部分之间具有连接片(Verbindungsstege)。
在这里，所有的部件都被组装在一个印刷电路板上。公差补偿例如通过如下方式起作用：通过铣削机械去除印刷电路板，由此剩余的连接形成连接片，或者通过部分柔性的印刷电路板(例如，在连接点处)，由此形成连接片。
然而，也可以提出，仅使用完全柔性的印刷电路板。
附图说明
下面基于实施例并参考附图阐述本发明的进一步的优点和特征。在附图中：
图1示出了压力传感器的示意图；
图2示出了压力传感器的另一示意图；
图3示出了压力端口的示意图；
图4示出了在一应用中的压力传感器的示意图；
图5示出了压力传感器的壳体；
图6示出了具有操作键和显示器的压力传感器的壳体；
图7示出了压力测量单元的示例；
图8示出了具有压力测量单元的印刷电路板的示意图；
图9示出了具有压力测量单元的印刷电路板的示意图；
图10示出了具有压力测量单元的印刷电路板的示意图；
图11示出了具有连接片和压力测量单元的印刷电路板的示意图。
在以下附图中，相同的部件设有相同的参考标记。
图1示出了压力传感器1，压力传感器1具有壳体2，壳体2带有控制和评估单元3，其中多个压力端口4被布置在压力传感器1的壳体2上，其中给每个压力端口4分配一个压力测量单元5，其中压力测量单元5与控制和评估单元3连接，其中压力传感器1具有至少一个数字输出接口6，其中至少一个压力端口4是用于推入压力管线21的端口，其中压力管线21可以在没有工具的情况下进行装配，并且压力管线21被压力端口4的密封件22包围并且被固定以防止被拉出。
在此，可以进行例如多个压力测量，例如四个、八个、十六个或三十二个或更多个单独并行的压力测量。例如，根据图1，示出了八个压力端口4。
图4示出了具有真空夹具28、可存储编程的控制器29和云30的一应用中的压力传感器1。这种应用或用途的示例是气动真空夹具的矩阵。例如，这些夹具排列成4×8的网格。这种系统获得哪个夹持操作已成功执行的反馈。
仅在简单的实施方案中存在借助于控制和评估单元3的数据评估和数据输出以及壳体2。由此，可以在同一壳体2中检测多个压力值或过程值。
例如，图5示出了在装配轨道或支承轨道(Hutschiene)上具有压力端口4的壳体2。
例如，图6示出了在装配轨道或支承轨道上具有压力端口4的壳体2，其中该壳体具有显示器15和操作键14。利用操作键14，可以轻松地操作、参数化或配置压力传感器1。例如，操作键14被设计成薄膜键或电容键或类似物。例如，平面显示器15在空间上与操作键14相关联。显示器15和操作键14一起形成用于输入参数或配置并且例如还用于输出诊断信息、过程数据、压力值和/或温度值的操作界面。
根据图2，控制和评估单元3是可编程的。为此，控制和评估单元3具有存储器23。特别地，控制和评估单元3还具有用于存储和执行用户程序的附加的程序存储器24。用户程序可以在压力传感器1的控制和评估单元3上执行。因此，用户或顾客的个人程序可以容易地被集成在压力传感器1上。因此，数字输出接口上的输出信号已经可以根据用户程序生成。
然而，也可以提出，压力传感器1也可以经由本就存在于控制和评估单元3中的固件来进行编程。为此，可以提供基于web或基于浏览器的编程界面。
根据图3，压力端口4是用于推入压力管线21的端口，其中压力管线21可以在没有工具的情况下进行装配，并且压力管线被压力端口4的密封件22包围并且被固定以防止被拉出。这种压力端口4也被称为推入式端口。待连接的压力管线21的装配可以徒手进行，而不需要工具。为此，压力管线21被推入到圆柱形的容纳部中。在推入时，压力管线21被至少一个环形的密封件22包围，并且同时被锁定，例如借助于具有向内指向的锁定凸片26的环形的锁定环25，这些锁定凸片26被引入的压力管线21挤开或弯曲。如果软管被拉动，则锁定凸片26楔入或卡在压力管线21的表面中并且防止其被拉出。
为了拉出压力管线21，在压力端口4上设置环形的解锁设备27，该解锁设备也可以用手操作，而无需工具。环形的解锁设备27被压向压力端口4的方向，由此从压力管线21的表面移除锁定环25的锁定凸片26，使得压力管线21不再被锁定，并且压力管线21可以被徒手移除并且压力端口4拉出。
由于压力端口4和柔性压力管线21的简易性，可以容易地使用压力端口4，而不必精确地定位压力端口4，而且也不需要设置螺纹端口，并且可以在没有工具的情况下执行连接。
优选地，压力端口4被设置用于测量相对压力。在此，测量相对于周围环境的相对压力。在此，与压力端口4相关的每个压力测量单元5由控制和评估单元3单独读入，并且测量值由控制和评估单元3在输出接口6上提供或输出。例如，在读入和输出之间，仍会进行处理、滤波、缩放和/或校准。
例如根据图7，压力测量单元5是SMD构件，并且被组装在根据图8的印刷电路板18上。集成的压力测量单元5可以如下所示：
借助于根据图7的SMD构件的上侧上的容纳部来适配该过程，该容纳部以精确配合和压力密封的方式被集成在壳体2中。为此，例如O形环31置于压力测量单元5的凸起部周围，该O形环在壳体2的凹进部中承担壳体2(特别是压力端口4)和SMD压力测量单元之间的密封。然后，印刷电路板18在过程端口的区域内牢固地与壳体2拧接。
这种适配必须补偿印刷电路板18之间的位置公差、印刷电路板18上SMD构件的组装公差、构件公差和壳体公差，并且同时确保过程压力的耐压性。
根据图2，至少一个另外的压力端口是压力传感器1的G1/4 IG 8、G1/4 AG 9或1/4“NPT 10压力端口4。因此，在压力传感器1上提供了不同的端口，使得压力传感器1的用途能够更多样。
G 1/4 IG 8端口是一种带有1/4英寸内螺纹的用于高压力连接的端口。G 1/4 AG 9端口是一种带有1/4英寸外螺纹的用于高压力连接的端口。1/4“NPT 10端口是一种带有1/4英寸外螺纹的用于高压力连接的端口。
例如，根据图2，不同的压力端口4与不同的压力范围相关联。由此，可以用单个压力传感器1评估和监测不同的压力范围。例如，至少一个第一压力范围具有0巴至10巴的范围，并且至少一个第二压力范围具有0巴至16巴的范围。此外，例如还存在0巴至1巴、0巴至6巴、0巴至16巴、-1巴至0巴、-1巴至1巴或-1巴至10巴的压力范围。
例如，可以测量两个压力端口4之间的压力差。在此，例如两个压力端口4或两个压力通道用于测量压力差。在此，例如执行数字压力差测量，其中两个压力通道或两个压力测量单元5分别产生作为绝对值的数字压力差测量值。这例如对于所有压力端口4都是可行的，其中两个压力端口4始终形成压力差通道。压力差通道也可以被设置用于所有测量范围。
在测量压力差时，例如每个压力通道有两个压力端口4或两个过程端口可供使用。压力传感器1也可以用单个压力测量单元5测量两个过程端口之间的差，即相对测量。与绝对测量相比，这提供了每个压力通道只需要单个压力测量单元5的优点。利用两个独立的压力测量单元5测量压力差，即分别测量绝对压力，得到更高的测量精度。
此外，可以在两个压力端口4之间提供简单的流量测量。为此，隔膜被布置在压力端口4之间，并且压力测量单元5被设计成测定流量。这特别地被设置用于0巴至0.5巴的小测量范围。
根据图4，输出接口例如是IO链路接口11。经由IO链路，过程数据可以被映射高达32个字节。根据传输的压力值的分辨率，缩放过程数据中可能的压力值的数量。
如已经提到的，具有多个压力测量点的处理单元是多通道压力传感器1的有利应用。在此，压力传感器1直接位于夹具或机器人臂上。在处理单元的这一方面而言，还存在必须由机器控制器操控的执行机构。为了进一步降低处理单元和控制器之间的布线成本，压力传感器1向IO链路接口11提供电输出信号。
经由接口，特别是IO链路接口11，为压力传感器1提供参数输入，控制器可以利用这些参数输入接通压力传感器1的输出。
利用IO链路接口11的输出信号可以接通气动阀或电气执行器。附加的数字输入信号可以是有利的，以便评估进一步的传感器信号，例如夹具的位置信息。
例如，根据图4，另一个输出接口是以太网接口12。
以太网设备可以是智能传感器(即，压力传感器1)、执行器、集线器，或者根据双向通信也可以是机电部件，例如具有以太网连接的夹具。关于以太网设备，智能意味着设备(即，压力传感器1)具有识别数据(例如，类型名称和序列号)或参数数据(例如，灵敏度、开关延迟或特性曲线)，这些数据可以经由以太网协议读取或写入。因此，参数的更改可以部分由SPS在运行过程中进行。然而智能还意味着压力传感器1可以提供详细的诊断信息。
可选地，输出接口是现场总线接口。提供的现场总线例如是Profibus、Interbus、CANopen、等等。
根据图2，至少一个温度传感器16被布置在壳体中，其中温度传感器16与控制和评估单元3连接。
在此，例如可以检测过程温度。例如，可以直接检测压力介质的温度，由此提供关于过程的有用的附加信息。
例如，也可以检测环境温度。因此，也提供了附加有用的过程参数。
例如，连续地或周期性地检测和评估温度。
根据图2，振动传感器17被布置在壳体中，其中振动传感器17与控制和评估单元3连接。
例如，振动传感器17直接与压力传感器1的壳体连接。因此，可以记录和分析所引起的过程振动。
根据图2，压力测量单元5的压力端口4经由软管19与壳体2连接，其中根据图9，多个压力测量单元5被紧固在共同的印刷电路板18上。
通过压力测量单元5和壳体2之间(例如，经由软管19)的柔性连接，可以补偿PCB和壳体2之间的温度影响和/或制造公差。特别是在温度变化大的情况下，可以补偿因此产生的机械位移。
根据图10，压力测量单元5的压力端口4直接与壳体连接，并且每个压力测量单元5分别被布置在自己的印刷电路板18上。
在这里，每个压力单元5的压力端口4或过程端口被直接拧接在壳体2中。压力测量单元印刷电路板和基本模块印刷电路板的连接例如经由能够实现公差补偿的插接连接器或扁平电缆实现。
由此，提供了可级联的解决方案，利用该解决方案，可以在内部结构相同的情况下实现具有不同数量的压力端口4的压力传感器。由此，可以形成多个不同的压力传感器1变型。为此，为了制造压力传感器1，提供了基本模块，该基本模块与多个压力测量单元5连接或组合。因此，形成模块化系统。
根据图11，压力测量单元5的压力端口4直接与壳体2连接，其中多个压力测量单元5被紧固在共同的印刷电路板18上，其中印刷电路板18在压力测量单元5的印刷电路板部分之间具有连接片。
在这里，所有的部件都被组装在一个印刷电路板18上。公差补偿例如通过如下方式起作用：通过铣削机械去除印刷电路板18，由此剩余的连接形成连接片20，或者通过部分柔性的印刷电路板(例如，在连接点处)，由此形成连接片20。
然而也可以提出，仅使用完全柔性的印刷电路板18。
参考标记：
1 压力传感器
2 壳体
3 控制和评估单元
4 压力端口
5 压力测量单元
6 数字输出接口
8 G1/4 IG
9 G1/4 AG
10 1/4“NPT
11 IO链路接口
12 以太网接口
14 操作键
15 显示器
16 温度传感器
17 振动传感器
18 印刷电路板
19 软管
20 连接片
21 压力管线
22 密封件
23 存储器
24 程序存储器
25 锁定环
26 锁定凸片
27 解锁设备
28 真空夹具
29 可存储编程的控制器
30 云
31 O形环。

Claims (15)

1.一种压力传感器(1)，具有壳体(2)，所述壳体带有控制和评估单元(3)，其中多个压力端口(4)被布置在所述压力传感器(1)的所述壳体(2)上，其中给每个压力端口(4)分配一个压力测量单元(5)，其中所述压力测量单元(5)与所述控制和评估单元(3)连接，其中所述压力传感器(1)具有至少一个数字输出接口(6)，
其特征在于，
至少一个压力端口(4)是用于推入压力管线(21)的端口，其中所述压力管线(21)能够在没有工具的情况下进行装配，并且所述压力管线(21)被所述压力端口(4)的密封件(22)包围并且被固定以防止被拉出。
2.根据权利要求1所述的压力传感器(1)，其特征在于，至少一个另外的压力端口是G1/4 IG(8)、G 1/4 AG(9)或1/4“NPT(10)压力端口(4)。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，不同的压力端口(4)与不同的压力范围相关联。
4.根据权利要求3所述的压力传感器(1)，其特征在于，第一压力范围是0巴至10巴的范围，并且第二压力范围是0巴至16巴的范围。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，能够测量两个压力端口(4)之间的压力差。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述输出接口(6)是至少一个IO链路接口(11)。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述输出接口(6)是至少一个以太网接口(12)。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述输出接口(6)是至少一个现场总线接口。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，至少操作键(14)被布置在所述壳体(2)上。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，至少一个平面显示器(15)被布置在所述壳体(2)上。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述控制和评估单元(3)是可编程的。
12.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，至少一个温度传感器(16)被布置在所述壳体(2)中，其中所述温度传感器(16)与所述控制和评估单元(3)连接。
13.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，至少一个振动传感器(17)被布置在所述壳体(2)中，其中所述振动传感器(17)与所述控制和评估单元(3)连接。
14.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述压力测量单元(5)的压力端口(4)经由软管(19)与所述壳体(2)连接，其中多个压力测量单元(5)被紧固在共同的印刷电路板(18)上。
15.根据前述权利要求中至少一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述压力测量单元(5)的压力端口(4)直接与所述壳体(2)连接，并且每个压力测量单元(5)各自被布置在自己的印刷电路板(18)上。
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