CN205138705U - 压力测量仪和具有压力测量仪的压力测量变换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种压力测量仪和具有压力测量仪的压力测量变换器。其中，压力测量仪(1)用于检测与所述压力测量仪(1)邻接的介质的压力，并包括弹性测量膜片(2)，所述测量膜片的第一侧面(2a)至少部分地与所述介质接触且第二侧面(2b)远离所述介质。所述压力测量仪还包括与所述测量膜片(2)的所述第二侧面(2b)相对地设置的主体(3)。根据本实用新型，所述主体(3)形成有红外传感器(4)，以用于通过检测由所述第二侧面(2b)辐射的红外线辐射来测量所述测量膜片(2)的温度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于检测与测量仪邻接的介质的压力的压力测量仪。
背景技术
这种压力测量仪是已知的，并在测量技术的许多领域用于过程观察。为了测量与测量仪邻接的介质的压力，测量仪具有弹性测量膜片，该弹性测量膜片根据介质内部存在的压力发生偏移，其中，膜片的偏移或可逆变形被机电地转换成相应的电测量信号。对于电容式机电转换器，设置在测量膜片的远离介质的一侧的测量电极与相对地设置在主体上的对置电极共同形成测量电容器，该测量电容器的电容值根据由测量膜片的由压力引起的偏移发生变化。测量膜片与主体共同形成相对于介质压力密封的测量室。
这种电容式压力测量仪存在的问题在于，由于测量膜片与介质直接接触并因此受其温度波动的影响，所以介质温度突然变化，在压力测量中出现测量误差。
已知的是，通过测量周围温度来测定主体的温度或缓慢的温度变化，并利用这种温度测量值相应地校正压力测量值。尽管如此，当压力测量仪的测量膜片与主体之间温差大时，特别是在介质的温度快速或突然变化的情况下，这种校正方法仍导致所计算的压力测量值错误地跳跃，仅在整个压力测量仪缓慢地变得均热时，该压力测量值才返回到正确的测量值。
此外，为确定经温度补偿的压力测量值，已知的方法既要测量压力测量仪主体的温度，也要测量其测量膜片的温度，并借助这两个温度测量值来补偿压力测量值。
因而，在例如DE4011901A1公开的电容式压力测量仪中，在测量膜片上设置由具有取决于温度的电阻值的材料形成的电阻值路径，该电阻值路径圆形地设置在电容器板上以形成圆形测量电极。这种具有电阻值路径的测量膜片的制造费用高，并因此导致高的制造成本。
实用新型内容
鉴于这种现有技术，本实用新型的目的在于提供一种上述类型的压力测量仪，该压力测量仪能够对压力测量仪的测量膜片的温度进行简单和准确的测量。
这种用于检测与压力测量仪邻接的介质的压力的压力测量仪具有：弹性测量膜片，其第一侧面至少部分与所述介质接触，且其第二侧面远离所述介质，以及主体，其设置成与所述测量膜片的所述第二侧面相对，其特征在于，所述主体设置有红外传感器，以用于通过检测由所述测量膜片的所述第二侧面辐射的红外线辐射来测量所述测量膜片的温度。
其中，所述红外传感器可关于所述测量膜片的所述第二侧面中心地设置。
根据本实用新型的这种压力测量仪的优点在于简单的结构，这是因为不必改变测量膜片，特别是为制造例如电阻值路径及它们的接触不需要其他的层。
此外，已表明，利用根据本实用新型的这种压力测量仪，同样可以快速和直接探测介质快速或突然的温度变化。
最后，根据本实用新型的这种压力测量仪可以利用很少的额外成本进行制造，这是因为对于红外传感器可供使用的元件是市场上常见的并因此成本低廉的电子元件，例如，红外(IR)探测二极管或晶体管。
根据本实用新型实施例的优点，所述主体具有与所述红外传感器的外部轮廓相配合的容纳孔以用于容纳所述红外传感器。可以简单地实现这种主体，使得所述红外传感器的红外敏感探测面对准所述测量膜片。
可选择地，根据本实用新型的另一种优选实施例，在所述主体的与所述测量膜片的所述第二侧面相对的侧面上设置所述红外传感器。在所述主体上的这种设置中，仅需要用于所述红外传感器的连接线的通孔。
根据本实用新型的被构成为电容式测量仪的压力测量仪，所述测量膜片与所述主体共同形成压力密封的测量室，其中，在所述测量膜片的所述第二侧面上设置测量电极并在所述主体上设置对置电极，以形成测量电容器。
如果在这种压力测量仪上将所述红外传感器设置在所述主体的贯通容纳孔内，则所述红外传感器必须相对于主体被相应地密封，以便保持所述测量室的压力密封性。另一方面，如果所述红外传感器设置在所述主体上，则仅所述红外传感器的穿过所述主体的连接线相对于主体被密封。
最后，有利地，所述测量膜片和/或所述主体由陶瓷材料制造。
根据本实用新型的压力测量仪可以有利地用于构成压力测量变换器。
附图说明
下面基于参照附图的实施例来详细说明本实用新型，其中：
图1示出根据本实用新型第一实施例的压力测量仪的示意剖面图。
图2示出根据本实用新型第二实施例的压力测量仪的示意剖面图。
具体实施方式
图1示出具有由主体3和测量膜片2形成的测量室6的电容式测量仪1，其中，主体由陶瓷形成，且测量膜片同样由陶瓷制造。为产生压力密封的测量室6，测量膜片2和主体3的边缘通过例如由玻璃或玻璃合金制造的间隔件3a保持距离。
测量膜片2利用其外侧的第一侧面2a与被测量仪1测量压力的介质接触。测量膜片2的内侧的第二侧面2b设置有圆形的测量电极7，测量电极与设置在主体3的相对表面上的圆形对置电极8共同形成测量电容器，测量电容器的测量电容值取决于测量膜片2的由介质压力引起的偏移。对置电极8被圆环形的参考电极9包围，参考电极与测量电极7共同形成参考电容器，参考电容器由于其位于测量室6的基本上没有出现测量膜片偏移的外侧边缘位置而具有几乎恒定的参考电容值。测量电极7、对置电极8以及参考电极9各自通过连接线7a、8a或9a与测量仪1的电子单元(未示出)连接。
红外传感器4被容纳在容纳孔5中，容纳孔设置在主体3的中心并还穿过对置电极8，从而红外传感器的红外线敏感探测面4b对准对面的测量膜片2。因此，通过红外传感器4可以探测测量膜片2的红外线辐射，并根据来自红外传感器4的两个连接线4a的测量信号来确定测量膜片的温度。红外传感器4以压力密封的方式被安装在主体3内，并面对压力室6。红外传感器4的连接线4a在主体3的背面也连接到电子单元，以评估测量信号。
图2所示的根据本实用新型另一实施例的压力测量仪1与图1的实施例的应力测量仪区别仅在于，红外传感器4设置在测量室6内。在此压力测量仪1中，红外传感器4没有被容纳在主体3的容纳孔中，而是位于对置电极8的被直接设置在主体3上中心位置处的凹槽中，从而仅红外传感器4的连接线4a以压力密封的方式穿过主体3。在该中心位置上，通过红外传感器4探测测量膜片2的红外线辐射并产生相应的测量信号，该测量信号由电子单元评估。
在根据图1和2的两个实施例中，通过红外传感器4的温度测量信号根据预定的算法来校正或补偿由测量电容器产生的具有误差的压力测量信号。
附图标记
1压力测量仪2测量膜片
2a测量膜片2的第一侧面2b测量膜片2的第二侧面
3主体3a间隔件
4红外传感器4a红外传感器4的连接线
4b红外传感器4的探测面5主体的容纳孔
6压力测量仪1的测量室7测量电极
7a测量电极7的连接线8对置电极
8a对置电极的连接线9参考电极
9a参考电极的连接线
Claims (7)
1.一种压力测量仪(1)，其用于检测与所述压力测量仪(1)邻接的介质的压力，并包括：
弹性测量膜片(2)，其第一侧面(2a)至少部分地与所述介质接触，且其第二侧面(2b)远离所述介质，以及
主体(3)，其设置成与所述测量膜片(2)的所述第二侧面(2b)相对，
其特征在于，所述主体(3)设置有红外传感器(4)，以用于通过检测由所述第二侧面(2b)辐射的红外线辐射来测量所述测量膜片(2)的温度。
2.根据权利要求1所述的压力测量仪(1)，其特征在于，所述红外传感器(4)关于所述测量膜片(2)的所述第二侧面(2b)中心地设置。
3.根据权利要求1或2所述的压力测量仪(1)，其特征在于，所述主体(3)具有与所述红外传感器(4)的外部轮廓相配合的容纳孔(5)，以用于容纳所述红外传感器(4)。
4.根据权利要求1所述的压力测量仪(1)，其特征在于，所述红外传感器(4)设置在所述主体(3)的与所述测量膜片(2)的所述第二侧面(2b)相对的侧面上。
5.根据权利要求1或2所述的压力测量仪(1)，其特征在于，所述主体(3)与所述测量膜片(2)共同形成压力密封的测量室(6)，以用于所述介质内存在的压力的电容性检测，其中，在所述测量膜片(2)的所述第二侧面(2b)上设置有测量电极(7)且在所述主体(3)上设置有对置电极(8)，以形成测量电容器。
6.根据权利要求1或2所述的压力测量仪(1)，其特征在于，所述测量膜片(2)和/或所述主体(3)由陶瓷材料制造。
7.一种压力测量变换器，其特征在于具有根据前述权利要求中任一项所述的压力测量仪(1)。
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