DE10004614A1 - Drucksensor zum Erfassen des Druckes einer Flüssigkeit - Google Patents

Drucksensor zum Erfassen des Druckes einer Flüssigkeit

Info

Publication number
DE10004614A1
DE10004614A1 DE10004614A DE10004614A DE10004614A1 DE 10004614 A1 DE10004614 A1 DE 10004614A1 DE 10004614 A DE10004614 A DE 10004614A DE 10004614 A DE10004614 A DE 10004614A DE 10004614 A1 DE10004614 A1 DE 10004614A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure sensor
pressure
sensor element
spring
receiving part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10004614A
Other languages
English (en)
Inventor
Manfred Weigl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE10004614A priority Critical patent/DE10004614A1/de
Priority to JP2001556289A priority patent/JP4981228B2/ja
Priority to DE50115501T priority patent/DE50115501D1/de
Priority to EP01909550A priority patent/EP1252492B1/de
Priority to US10/182,756 priority patent/US6684708B2/en
Priority to PCT/DE2001/000376 priority patent/WO2001057488A1/de
Publication of DE10004614A1 publication Critical patent/DE10004614A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/06Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
    • G01L19/0672Leakage or rupture protection or detection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0007Fluidic connecting means
    • G01L19/0023Fluidic connecting means for flowthrough systems having a flexible pressure transmitting element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/06Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
    • G01L19/0618Overload protection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Das eine Drucksensormembran (181) aufweisende Drucksensorelement (180) wird in einem Aufnahmeteil (185, 186) mittels eines Federelementes (192) während des Betriebes innerhalb eines zulässigen Arbeitsdruckbereiches in einer definierten Position gehalten. Bei Überschreiten des zulässigen Arbeitsdruckbereiches findet eine gegen die Federkraft wirkende Relativbewegung zwischen Drucksensorelement (180) und Aufnahmeteil (185, 186) statt. Dadurch wird eine Volumenzunahme des unmittelbar vor der Drucksensormembran (181) liegenden Raumes erreicht, wodurch eine Begrenzung des Druckes erzielt und ein wirksamer Schutz der Drucksensormembran (181) bei eingefrorener Flüssigkeit erreicht wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucksensor zum Erfassen des Druckes einer Flüssigkeit, insbesondere einer Reduktionsmit­ tellösung für die Abgasnachbehandlung bei einer Brennkraftma­ schine.
Die Verminderung der Stickoxidemission einer mit Luftüber­ schuss arbeitenden Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine kann mit Hilfe des SCR-Verfahrens (Selektive katalytische Reduktion) zu Luftstickstoff (N2) und Wasserdampf (H2O) erfolgen. Als Reduktionsmittel werden ent­ weder gasförmiges Ammoniak (NH3), Ammoniak in wässeriger Lö­ sung oder Harnstoff in wässeriger Lösung eingesetzt. Der Harnstoff dient dabei als Ammoniakträger und wird mit Hilfe eines Dosiersystems vor einem Hydrolysekatalysator in das Auspuffsystem eingespritzt, dort mittels Hydrolyse zu Ammoni­ ak umgewandelt, der dann wiederum in dem eigentlichen SCR- o­ der DENOX-Katalysator die Stickoxide reduziert.
Ein solches Dosiersystem weist als wesentliche Komponenten einen Reduktionsmittelbehälter, eine Pumpe, einen Druck­ regler, einen Drucksensor, ein Dosierventil und die nötigen Verbindungsschläuche auf. Die Pumpe fördert das in dem Reduk­ tionsmittelbehälter bevorratete Reduktionsmittel zu dem Do­ sierventil, mittels dessen das Reduktionsmittel in den Abgas­ strom stromaufwärts des Hydrolysekatalysators eingespritzt wird. Das Dosierventil wird über Signale einer Steuereinrich­ tung derart angesteuert, dass abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine eine bestimmte, aktuell nötige Menge an Reduktionsmittel zugeführt wird (DE 197 43 337 C1).
Es ist ein Vorteil der in wässerigen Lösungen vorliegenden ammoniakfreisetzenden Substanzen, wie z. B. Harnstoff, dass die Bevorratung, die Handhabung, die Förder- und Dosierbarkeit technisch relativ einfach zu lösen sind. Ein Nachteil dieser wässerigen Lösungen besteht darin, dass in Abhängig­ keit der Konzentration der gelösten Substanz die Gefahr des Einfrierens bei bestimmten Temperaturen besteht.
32%ige Harnstofflösung, wie sie typischerweise in SCR- Systemen als Reduktionsmittel verwendet wird, weist einen Ge­ frierpunkt von -11°C auf. Dabei erhöht sich das Volumen ähn­ lich wie bei Wasser um ca. 10%. Diese Volumenzunahme wird hauptsächlich vom elastischen Reduktionsmittelschlauch kom­ pensiert, d. h. durch die Elastizität des Systems wird der Druckanstieg begrenzt. Alle Komponenten des Systems welche Reduktionsmittel enthalten, müssen so konstruiert sein, dass bis zum vollständigen Einfrieren ein Druckabbau in Richtung Schlauch möglich ist. Dies erfordert eine hohe Überdruckfes­ tigkeit und kleine Totvolumina der Komponenten. Beim Druck­ sensor ist die Druckfestigkeit prinzipiell durch die Druck­ sensormembran begrenzt. Je weiter der Berstdruck der Druck­ sensormembran über der oberen Messgrenze des Drucksensors liegt, umso niedriger ist die Sensorempfindlichkeit und damit die Messwertauflösung und Genauigkeit. Die Frostbeständigkeit ist beim Drucksensor also prinzipbedingt am schwierigsten zu erreichen.
Die Volumenzunahme von Wasser oder wie hier von wässeriger Reduktionsmittellösung beim Phasenübergang von flüssig nach fest ist unvermeidlich. Selbst unter Einsatz von Überdruck­ ventilen oder elastischen Schlauchverbindungen lässt sich da­ bei nicht immer ein unkontrollierter Druckanstieg in bestimm­ ten Systemabschnitten vermeiden, da gerade durch das Einfrie­ ren ein hydrostatischer Druckausgleich weitgehend verhindert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucksensor der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass bei Einfrieren der Flüssigkeit eine Beschädigung des Drucksensors, insbesondere der Drucksensormembran vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee beruht darin, das un­ vermeidliche Totvolumen unmittelbar vor dem Drucksensorele­ ment so klein wie möglich zu gestalten und darüber hinaus si­ cherzustellen, dass sich dieses Totvolumen bei aufgrund des Phasenüberganges der Flüssigkeit auftretenden Überdruckes de­ finiert elastisch vergrößert und somit den Druck auf die Drucksensormembran begrenzt.
Hierzu wird das eine Drucksensormembran aufweisende Drucksen­ sorelement in einem Aufnahmeteil derart mittels eines Feder­ elementes während des Betriebes innerhalb eines zulässigen Arbeitsdruckbereiches in einer definierten Position gehalten und bei Überschreiten des zulässigen Arbeitsdruckbereiches findet eine gegen die Federkraft wirkende Relativbewegung zwischen Drucksensorelement und Aufnahmeteil statt. Dadurch wird eine Volumenzunahme des unmittelbar vor der Drucksensor­ membran liegenden Raumes erreicht, wodurch eine Begrenzung des Druckes erzielt wird. Die Drucksensormembran ist somit selbst bei Einfrieren von Reduktionsmittellösung und einher­ gehend damit durch die Volumenzunahme der gefrorenen Redukti­ onsmittellösung vor Zerstörung geschützt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Blockdarstellung einer Brennkraftmaschine mit zugehöriger Abgasnachbehandlungsanlage, bei der der erfindungsgemäße Drucksensor eingesetzt wird,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Drucksensormem­ bran und
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Drucksensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und
Fig. 4 einen Schnitt durch einen Drucksensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
In Fig. 1 ist in Form eines Blockschaltbildes sehr verein­ facht eine mit Luftüberschuss betriebene Brennkraftmaschine mit einer ihr zugeordneten Abgasnachbehandlungsanlage ge­ zeigt. Dabei sind nur diejenigen Teile dargestellt, die für das Verständnis der Erfindung notwendig sind. Insbesondere ist auf die Darstellung des Kraftstoffkreislaufes verzichtet worden. In diesem Ausführungsbeispiel ist als Brennkraftma­ schine eine Dieselbrennkraftmaschine gezeigt und als Re­ duktionsmittel zum Nachbehandeln des Abgases wird wässerige Harnstofflösung verwendet.
Der Brennkraftmaschine 1 wird über eine Ansaugleitung 2 die zur Verbrennung notwendige Luft zugeführt. Eine Einspritz­ anlage, die beispielsweise als Hochdruckspeichereinspritz­ anlage (Common rail) mit Einspritzventilen ausgebildet sein kann, die Kraftstoff KST direkt in die Zylinder der Brenn­ kraftmaschine 1 einspritzen, ist mit dem Bezugszeichen 3 be­ zeichnet. Das Abgas der Brennkraftmaschine 1 strömt über eine Abgasleitung 4 zu einer Abgasnachbehandlungsanlage 5 und von diesem über einen nicht dargestellten Schalldämpfer ins Freie.
Zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 1 ist ein an sich bekanntes Motorsteuergerät 6 über eine hier nur sche­ matisch dargestellte Daten - und Steuerleitung 7 mit der Brennkraftmaschine 1 verbunden. Über diese Daten - und Steu­ erleitung 7 werden Signale von Sensoren (z. B. Temperatursensoren für Ansaugluft, Ladeluft, Kühlmittel, Lastsensor, Geschwindigkeitssensor) und Signale für Aktoren (z. B. Ein­ spritzventile, Stellglieder) zwischen der Brennkraftmaschine 1 und dem Motorsteuergerät 6 übertragen.
Die Abgasnachbehandlungsanlage 5 weist einen Reduktionskata­ lysator 8 auf, der mehrere in Reihe geschaltete, nicht näher bezeichnete Katalysatoreinheiten beinhaltet. Stromabwärts und/oder stromaufwärts des Reduktionskatalysators 8 kann zu­ sätzlich je ein Oxidationskatalysator angeordnet sein (nicht dargestellt). Ferner ist ein Dosiersteuergerät 9 vorgesehen, das einem Reduktionsmittelvorratsbehälter 10 mit einer elekt­ risch ansteuerbaren Reduktionsmittelpumpe 11 zum Fördern des Reduktionsmittels zugeordnet ist.
Als Reduktionsmittel dient in diesem Ausführungsbeispiel wäs­ serige Harnstofflösung, die in dem Reduktionsmittelvorratsbe­ hälter 10 gespeichert ist. Dieser weist eine elektrische Heizeinrichtung 12 und Sensoren 13, 14 auf, welche die Tempe­ ratur der Harnstofflösung bzw. den Füllstand im Reduktions­ mittelvorratsbehälter 10 erfassen. An das Dosiersteuergerät 9 werden außerdem noch die Signale eines stromaufwärts des Re­ duktionskatalysators 8 angeordneten Temperatursensors und ei­ nes stromabwärts des Reduktionskatalysators 8 angeordneten Abgasmessaufnehmers, z. B. eines NOx-Sensors übergeben (nicht dargestellt).
Das Dosiersteuergerät 9 steuert ein elektromagnetisches Do­ sierventil 15 an, dem bedarfsgerecht über eine Zuführungslei­ tung 16 Harnstofflösung mit Hilfe der Reduktionsmittelpumpe 11 aus dem Reduktionsmittelvorratsbehälter 10 zugeführt wird. In die Zuführungsleitung 16 ist ein Drucksensor 18 eingefügt, der den Druck im Dosiersystem erfasst und ein entsprechendes Signal an das Dosiersteuergerät 9 abgibt. Die Einspritzung der Harnstofflösung mittels des Dosierventiles 15 erfolgt in die Abgasleitung 4 stromaufwärts des Reduktionskatalysators 8.
Im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 strömt das Abgas in der eingezeichneten Pfeilrichtung durch die Abgasleitung 4.
Das Dosiersteuergerät 9 ist zum gegenseitigen Datentransfer über ein elektrisches Bussystem 17 mit dem Motorsteuergerät 6 verbunden. Über das Bussystem 17 werden die zur Berechnung der zu dosierenden Menge an Harnstofflösung relevanten Be­ triebsparameter, wie z. B. Maschinendrehzahl, Luftmasse, Kraftstoffmasse, Regelweg einer Einspritzpumpe, Abgasmassen­ strom, Betriebstemperatur, Ladelufttemperatur, Spritzbeginn usw. dem Dosiersteuergerät 9 übergeben.
Ausgehend von diesen Parametern und den Messwerten für die Abgastemperatur und dem NOx-Gehalt berechnet das Dosiersteu­ ergerät 9 die einzuspritzende Menge an Harnstofflösung und gibt über eine nicht näher bezeichnete elektrische Verbin­ dungsleitung ein entsprechendes elektrisches Signal an das Dosierventil 15 ab. Durch die Einspritzung in die Abgaslei­ tung 4 wird der Harnstoff hydrolysiert und durchmischt. In den Katalysatoreinheiten erfolgt die katalytische Reduktion des NOx im Abgas zu N2 und H2O.
Das Dosierventil 15 zum Einbringen der Harnstofflösung in die Abgasleitung 4 entspricht weitgehend einem üblichen Nieder­ druck-Benzineinspritzventil, das z. B. in eine mit Wandung der Abgasleitung 4 fest verbundenen Ventilaufnahmevorrichtung lösbar befestigt ist.
In Fig. 2A ist eine typische Keramikdrucksensormembran 181 kreisförmigen Querschnittes des Drucksensors 18 von der dem unter Druck stehendem Medium (Reduktionsmittel) abgewandten Seite dargestellt. Fig. 2B zeigt diese Keramikdrucksensor­ membran 181 im Schnitt. Für Druckmessungen in wässeriger Harnstofflösung sind wegen der chemischen Beständigkeit Sen­ sorelemente aus Al2O3-Keramik besonders geeignet. Diese Sen­ sorelemente bestehen aus einem topfförmigen Keramikteil mit integrierter Sensormembran 181. Auf der Sensormembran 181 ist ein Widerstandsnetzwerk 182 in Dickschichttechnologie aufge­ bracht, welches die Sensor- und Kalibrierwiderstände enthält. Das Messprinzip basiert auf dem Effekt der Widerstandsände­ rung bei mechanischer Verspannung der Sensormembran (Piezore­ sistivität). Zur Kompensation von Temperaturabhängigkeiten können zusätzliche temperaturabhängige Widerstände vorgesehen sein.
Zur Heizung der Drucksensormembran 181 sind mit der gleichen Technologie zusätzliche elektrische Widerstände 183 aufge­ bracht. Auf der Drucksensormembran 181 sind genügend freie Flächen verfügbar, um diese elektrischen Heizwiderstände 183 mit geeigneter Geometrie und Leistung aufzubringen. Bei An­ wendungen mit geringem Bedarf an Heizleistung (kleiner 1 Watt) kann auch direkt durch Anlegen der Bordnetzspannung (ca. 14 Volt) anstelle der Referenzspannung von üblicherweise 5 Volt direkt am Sensorwiderstand geheizt werden.
Die Drucksensormembran 181 bietet ideale Voraussetzungen für diese Art der elektrischen Heizung, da Al2O3-Keramik eine ho­ he Wärmeleitfähigkeit besitzt und zudem die Sensormembran 181 prinzipbedingt sehr dünn ist. Die Sensormembran 181 stellt somit die optimale elektrische Isolierung der elektrischen Heizung von der beheizten wässerigen Harnstofflösung dar.
Die elektrischen Heizwiderstände 183 und das Sensorwider­ standsnetzwerk 182 werden über Anschlußpins und Anschlußlei­ tungen 184 mit einer Auswerteelektronik bzw. Heizungsansteue­ rung, die vorzugsweise in dem Dosiersteuergerät 9 integriert ist, verbunden. Das Sensorelement kann auch mittels Bonddräh­ ten oder durch direktes Einlöten mit dem Dosiersteuergerät 9 verbunden sein.
In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Drucksensors 18 gezeigt, wobei das Drucksensor­ element 180 in einem zweiteiligen Aufnahmeteil 185, 186 eingebaut ist und dieses in der als elastischer Schlauch ausge­ führten Zuführungsleitung 16 eingefügt ist. Das Aufnahmeteil ist dabei als T-Stück für die Zuführungsleitung 16 ausgebil­ det, wobei in einem Unterteil 185 des Aufnahmeteils nicht nä­ her bezeichnete Anschlussstücke für die Zuführungsleitung 16 angeformt sind. Das Unterteil 185 weist ferner eine zylindri­ sche Aussparung 187 auf, in dessen Mitte ein ebenfalls zy­ lindrischer Kern 188 ausgebildet ist. Die Durchmesser der Aussparung 187 und des Kernes 188 sind der Geometrie des topfförmigen Drucksensorelementes 180 angepasst, so dass die­ ses in die Aussparung 187 eingelegt werden kann. Die Ausspa­ rung 187 ist dabei so gestaltet, dass das Drucksensorelement 180 so nahe wie es dessen Form zulässt, an der als elasti­ schen Reduktionsmittelschlauch ausgebildeten Zuführungslei­ tung 16 sitzt. Der Kern 188 weist einen zentralen Kanal 189 mit einem, gegenüber dem Durchmesser der Zuführungsleitung 16 wesentlichen geringerem Querschnitt auf. Durch eine solche Anordnung wird sichergestellt, dass das Totvolumen an Reduk­ tionsmittellösung vor der Drucksensormembran 181 möglichst gering ist. Im einfachsten Fall kann der Kanal 189 durch eine Bohrung realisiert werden.
Der Kern 188 weist eine radiale Nut 190 zur Aufnahme eines Radialdichtelementes 191 auf. Vorzugsweise wird als Radial­ dichtelement 191 ein O-Ring verwendet. Das Radialdichtelement 191 dichtet das Drucksensorelement 180 an dem Kern 188 ab, so dass Reduktionsmittellösung nur auf die Drucksensormembran 181 einwirken kann.
Um das Drucksensorelement 180, insbesondere die Drucksensor­ membran 181 vor mechanischer bzw. hydraulischer Überlastung zu schützen, wird das Drucksensorelement 180 nicht starr in das Aufnahmeteil 185, 186 eingebaut, sondern über wenigstens ein Federelement 192 gegen eine Auflage 193 gedrückt. Die Fe­ dervorspannung ist so gewählt, dass im gesamten zulässigen Arbeitsdruckbereich das Drucksensorelementes 180 in der durch die Auflage 193 definierten Position bleibt. Überschreitet aber die Kraft auf die Drucksensormembran 180 beim Einfrieren der Reduktionsmittellösung den über die Vorspannung des Fe­ derelements vorgegebenen Maximalwert, kann das Drucksensor­ element 180 gegen die Federkraft ausweichen und durch die sich ergebende Volumenzunahme im Raum vor der Drucksensor­ membran 181 wird der Druck begrenzt. Durch die im Ausfüh­ rungsbeispiel gezeigte Gestaltung des Aufnahmeteils 185, 186 wird ein möglichst kleines Totvolumen unmittelbar vor der Drucksensormembran 181 erreicht und somit kann durch eine kleine Auslenkung des Drucksensorelements 180 eine ausrei­ chende Volumenzunahme sichergestellt werden. Die Abdichtung des Drucksensorelements 180 mittels des Radialdichtelementes 191 gewährleistet, dass diese Auslenkung keine Undichtigkeit verursacht.
Beim langsamen Einfrieren kann solange ein Druckausgleich in Richtung Zuführungsleitung 16 erfolgen, bis die Reduktions­ mittellösung in dem Kanal 189 einzufrieren beginnt. Spätes­ tens dann würde wegen der Volumenzunahme des Reduktionsmit­ tels beim Phasenübergang flüssig - fest bei einer starren La­ gerung des Drucksensorelementes 180 in dem Aufnahmeteil 185, 186 der Druck am Drucksensorelement 180 den Berstdruck ü­ bersteigen und somit die Drucksensormembran 181 zerstören.
Mit Hilfe des Federelementes 192 wird erreicht, dass trotz Volumenzunahme der Reduktionsmittellösung im Totvolumen, also im Kanal 189 und in dem Spalt zwischen Kern und Drucksensor­ membran, keine unzulässige Druckerhöhung auftritt.
Als Federelement 192 kann in bevorzugter Weise, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Tellerfeder verwendet werden. Es können aber auch andere Federelemente wie beispielsweise gewölbte oder gewellte Federscheiben, Schraubenfedern, sowohl mit Kreis­ querschnitt, als auch mit Rechteckquerschnitt, Kegelstumpffe­ dern, Pufferfedern, Spiralfedern, Rohrfedern, gegebenenfalls mit geeigneten Adaptern eingesetzt werden. Darüber hinaus können auch mehrere Federelemente eingesetzt werden. Es muss lediglich sichergestellt sein, dass die elektrische Kontak­ tierung der Drucksensormembran 181 zu einer Auswerteschaltung des Drucksignals durch eine solche Federelementanordnung nicht beeinträchtigt wird. Die Auswerteschaltung ist vorzugs­ weise in eine Aussparung in dem Oberteil 186 des Aufnahme­ teils angeordnet (nicht gezeigt).
Die Vorspannkraft des Federelementes 192 wird so gewählt, dass das Drucksensorelement 180 gegen die Federkraft von der vom Boden der Aussparung 187 im Unterteil 185 des Aufnahme­ teils gebildeten Auflagefläche 194 abhebt, bevor der Berst­ druck des Drucksensorelements 180 erreicht wird. Dadurch wird die Volumenvergrößerung erzielt und der Druck auf einen Wert begrenzt, der durch das Verhältnis Federkraft/Druckmembran­ fläche bestimmt ist.
Durch die Anordnung eines Radialdichtelementes 191 wird er­ reicht, dass trotz der Bewegung des Drucksensorelementes 180 in dem Aufnahmeteil 185, 186 die Dichtigkeit erhalten bleibt, und das eingeschlossene Reduktionsmittellösungsvolumen mini­ miert werden kann.
Die Abdichtung des Drucksensorelementes 181 kann anstelle des Radialdichtelementes 191 auch durch eine an dem Drucksensor­ element 181 selbst oder an der Außenseite des Kernes 188 an­ geformte Dichtung oder, da nur eine sehr kleine Auslenkung des Drucksensorelementes 180 (typischerweise einige 1/10 mm) erfolgt, durch eine elastische Verklebung erfolgen.
Anstelle eines konkreten Federelementes 192 als zusätzliche Komponente des Drucksensors 18 ist es auch möglich, die Aus­ lenkung des Drucksensorelementes 180 durch in gewissem Maße flexible Ausbildung von Gehäusewandungen des Aufnahmeteils, insbesondere des Oberteils 186 zu erreichen.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine be­ wegliche Lagerung des Drucksensorelemtes 180 innerhalb eines Aufnahmeteiles gezeigt, wobei gleiche oder zumindest gleich wirkende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Im Unterschied zu der anhand der Fig. 3 beschriebenen Aus­ führungsform wird hier das Drucksensorelement 180 mittels des Federelementes 192 gegen eine starre Auflagefläche 195 an dem Aufnahmeteil 186 gedrückt. Die Abdichtung erfolgt analog wie bereits beschrieben mittels eines Radialdichtelementes 191 an dem Kern 188 oder durch Verklebung. Das Unterteil 185 des Aufnahmeteils, an dem die Zuführungsleitung 16 angeschlossen ist, dient als Druckzuführung und wird von dem Federelement 192 gegen das Drucksensorelement 180 gedrückt. Bei Überdruck aufgrund Einfrieren der Reduktionsmittellösung in dem Kanal 189 weicht in dieser Ausführungsform nicht das Drucksensor­ element 180 aus, sondern die Druckzuführung, d. h. das Unter­ teil 185 des Aufnahmeteils.

Claims (10)

1. Drucksensor (18) zum Erfassen des Druckes einer Flüssig­ keit, insbesondere einer Reduktionsmittellösung für die Ab­ gasnachbehandlung bei einer Brennkraftmaschine (1),
  • - mit einem, eine Drucksensormembran (181) aufweisenden Drucksensorelement (180),
  • - mit einem Aufnahmeteil (185, 186) zur Aufnahme des Drucksen­ sorelementes (180) und
  • - wenigstens einem Federelement (192),
  • - mit dessen Hilfe das Drucksensorelement (180), innerhalb eines zulässigen Arbeitsdruckbereiches des Drucksensorele­ mentes (180) dieses in einer definierten Position in dem Aufnahmeteil (185, 186) gehalten wird und das
  • - bei Überschreiten des zulässigen Arbeitsdruckbereiches des Drucksensorelementes (180) den Druck auf die Drucksensor­ membran (181) begrenzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten des zulässigen Arbeitsdruckbereiches das Drucksensorelement (180) entgegen der Federkraft des Federe­ lementes (192) in dem Aufnahmeteil (185, 186) ausgelenkt wird, so dass das durch Volumenzunahme des vor der Drucksen­ sormembran (181) liegenden Raumes der Druck auf die Drucksen­ sormembran (181) begrenzt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass das wenigstens eine Federelement (192) als Teller­ feder, gewölbte oder gewellte Federscheibe, Schraubenfeder, Kegelstumpffeder, Pufferfeder, Spiralfeder oder als Rohrfeder ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (192) zwischen einer, die Drucksensormembran (181) tragenden Oberfläche des Drucksensorelementes (180) und einer der Drucksensormembran (181) zugewandten Auflage (193) in dem Aufnahmeteil (186) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucksensorelement (180) ortsfest in einem Oberteil (186) des Aufnahmeteils angeordnet ist und das Federelement (192) zwischen diesem Oberteil (186) und einem, als Druckzuführung dienenden, mit der Zuführungsleitung (16) verbundenen Unter­ teil (185) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass das Federelement (192) als eine reversibel verform­ bare Gehäusewandung des Aufnahmeteils (185, 186) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung zwischen dem Druck­ sensorelement (180) und dem Unterteil (185) des Aufnahmeteils ein Radialdichtelement (191) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Radialdichtelement (191) eine O-Ring-Dichtung vorgesehen ist, die in einer Nut (190) an einem sich vom Unterteil (185) des Aufnahmeteils in Richtung Drucksensormembran (181) erstreckenden Kern (188) eingelassen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Radialdichtelement (191) eine an das Drucksensorelement (180) oder an einem sich vom Unterteil (185) des Aufnahme­ teils in Richtung Drucksensormembran (181) erstreckenden Kern (188) angeformte Dichtung vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung zwischen Drucksensorelement (180) und dem Un­ terteil (185) des Aufnahmeteils durch eine elastische Verkle­ bung realisiert ist.
DE10004614A 2000-02-03 2000-02-03 Drucksensor zum Erfassen des Druckes einer Flüssigkeit Withdrawn DE10004614A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10004614A DE10004614A1 (de) 2000-02-03 2000-02-03 Drucksensor zum Erfassen des Druckes einer Flüssigkeit
JP2001556289A JP4981228B2 (ja) 2000-02-03 2001-01-31 液体の圧力を検出するための圧力センサ
DE50115501T DE50115501D1 (de) 2000-02-03 2001-01-31 Drucksensor zum erfassen des druckes einer flüssigkeit
EP01909550A EP1252492B1 (de) 2000-02-03 2001-01-31 Drucksensor zum erfassen des druckes einer flüssigkeit
US10/182,756 US6684708B2 (en) 2000-02-03 2001-01-31 Pressure sensor for detecting the pressure of a liquid
PCT/DE2001/000376 WO2001057488A1 (de) 2000-02-03 2001-01-31 Drucksensor zum erfassen des druckes einer flüssigkeit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10004614A DE10004614A1 (de) 2000-02-03 2000-02-03 Drucksensor zum Erfassen des Druckes einer Flüssigkeit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10004614A1 true DE10004614A1 (de) 2001-08-16

Family

ID=7629622

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10004614A Withdrawn DE10004614A1 (de) 2000-02-03 2000-02-03 Drucksensor zum Erfassen des Druckes einer Flüssigkeit
DE50115501T Expired - Lifetime DE50115501D1 (de) 2000-02-03 2001-01-31 Drucksensor zum erfassen des druckes einer flüssigkeit

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE50115501T Expired - Lifetime DE50115501D1 (de) 2000-02-03 2001-01-31 Drucksensor zum erfassen des druckes einer flüssigkeit

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6684708B2 (de)
EP (1) EP1252492B1 (de)
JP (1) JP4981228B2 (de)
DE (2) DE10004614A1 (de)
WO (1) WO2001057488A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10349143B4 (de) * 2003-10-17 2006-05-24 Daimlerchrysler Ag Dosiereinheit
DE102006053538A1 (de) * 2006-11-09 2008-05-15 I2S Intelligente Sensorsysteme Dresden Gmbh Drucksensor für Flüssigkeiten
DE102007060184B4 (de) * 2006-12-08 2012-10-04 Ab Elektronik Sachsen Gmbh Frostsicherer Drucksensor
DE102017006485A1 (de) 2017-07-08 2019-01-10 Thomas Magnete Gmbh Druckmesseinrichtung und Fördereinrichtung mit einer Druckmesseinrichtung sowie Verfahren zum Betrieb der Fördereinrichtung

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20019067U1 (de) * 2000-11-09 2001-01-18 Abb Patent Gmbh Druckmesseinrichtung
DE10150518C1 (de) * 2001-10-12 2003-05-08 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung bei einer Brennkraftmaschine
DE10161132A1 (de) * 2001-12-12 2003-06-26 Siemens Ag Membranpumpe mit integriertem Drucksensor
DE10340075A1 (de) * 2003-08-30 2005-03-24 Hydraulik-Ring Gmbh Drucksensor für Abgasreduziersysteme, insbesondere von Dieselmotoren
DE10362140C5 (de) * 2003-12-29 2015-10-08 Cummins Ltd. Gefriertaugliche Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
WO2006025110A1 (ja) * 2004-09-02 2006-03-09 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. 排気浄化装置
US9249752B2 (en) * 2006-10-31 2016-02-02 Caterpillar Inc. System implementing low-reductant engine operation mode
ITTO20060906A1 (it) * 2006-12-20 2008-06-21 Eltek Spa Dispositivo sensore di pressione
ITTO20080484A1 (it) * 2008-06-19 2009-12-20 Eltek Spa Dispositivo sensore di pressione
ITTO20080483A1 (it) * 2008-06-19 2009-12-20 Eltek Spa Dispositivo sensore di pressione
CA2799862C (en) 2010-06-07 2016-02-09 Justin George Pezzin Internal fault indicator for electrical equipment
ES2655994T3 (es) 2010-07-22 2018-02-22 Watlow Electric Manufacturing Company Sistema de sensores de fluidos en combinación
EP2458358B1 (de) 2010-11-29 2017-09-27 Corning Incorporated Kontaktlose Inline-Drucksensoren und Verfahren zur Druckmessung
JP5575031B2 (ja) * 2011-03-28 2014-08-20 ジヤトコ株式会社 圧力制御装置
TW201331564A (zh) * 2012-01-20 2013-08-01 sen-mu Gao 以空氣壓力感測元件感測液體壓力之結構
ITMI20120456A1 (it) 2012-03-23 2013-09-24 Microtel Tecnologie Elettroniche S P A Sensore di pressione ceramico e relativo metodo di produzione, e trasduttore che incorpora un sensore di pressione ceramico
DE102012010979A1 (de) * 2012-06-02 2013-12-05 Hydac Electronic Gmbh System zur Abgasnachbehandlung bei Verbrennungsmotoren
DE102013208537A1 (de) * 2012-12-27 2014-07-03 Robert Bosch Gmbh Drucksensoranordnung sowie Verfahren zum Montieren einer Drucksensoranordnung
JP5997686B2 (ja) * 2013-12-06 2016-09-28 長野計器株式会社 物理量測定センサ
US9534975B2 (en) * 2014-08-25 2017-01-03 Measurement Specialties, Inc. Freeze proof protection of pressure sensors
CA3212969A1 (en) 2015-02-23 2016-09-01 Ifd Internal Fault Detector Corp. Integrated fault monitoring apparatus for electrical equipment
US10728956B2 (en) * 2015-05-29 2020-07-28 Watlow Electric Manufacturing Company Resistive heater with temperature sensing power pins
DE102015220957A1 (de) * 2015-10-27 2017-04-27 Robert Bosch Gmbh Eisdruckfestes Fluidfördermodul

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4205264A1 (de) * 1992-02-21 1993-08-26 Draegerwerk Ag Messkopf fuer ein druckmessgeraet mit einem drucksensor zur gleichzeitigen betaetigung eines schaltkontaktes
DE4407212C1 (de) * 1992-10-12 1995-08-03 Fibronix Sensoren Gmbh Drucksensor

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3559488A (en) 1969-08-20 1971-02-02 Honeywell Inc Differential pressure measuring apparatus
DE3727296A1 (de) * 1987-08-17 1989-03-02 Pfeifer Heidemarie Manometer
JPH0530122Y2 (de) * 1987-08-28 1993-08-02
JPH01250732A (ja) * 1988-03-31 1989-10-05 Aisin Seiki Co Ltd 圧力センサ
JPH0712660Y2 (ja) * 1990-04-10 1995-03-29 日野自動車工業株式会社 ディーゼル・エンジンに使用される排気浄化装置
JPH0523085U (ja) * 1991-09-09 1993-03-26 株式会社テージーケー 油圧センサ
JPH05288620A (ja) * 1992-04-08 1993-11-02 Tgk Co Ltd 圧力センサ
JPH0623508A (ja) * 1992-04-15 1994-02-01 Ryobi Ltd 金型内圧力測定装置
US5792958A (en) 1997-01-21 1998-08-11 Honeywell Inc. Pressure sensor with a compressible insert to prevent damage from freezing
DE19743337C1 (de) 1997-09-30 1999-01-07 Siemens Ag NOx-Reduktionssystem mit einer Einrichtung zur Reduktionsmitteldosierung
US6536286B1 (en) * 2000-10-30 2003-03-25 Delphi Technologies, Inc. Pressure sensor connector

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4205264A1 (de) * 1992-02-21 1993-08-26 Draegerwerk Ag Messkopf fuer ein druckmessgeraet mit einem drucksensor zur gleichzeitigen betaetigung eines schaltkontaktes
DE4407212C1 (de) * 1992-10-12 1995-08-03 Fibronix Sensoren Gmbh Drucksensor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10349143B4 (de) * 2003-10-17 2006-05-24 Daimlerchrysler Ag Dosiereinheit
DE102006053538A1 (de) * 2006-11-09 2008-05-15 I2S Intelligente Sensorsysteme Dresden Gmbh Drucksensor für Flüssigkeiten
DE102006053538B4 (de) * 2006-11-09 2010-03-18 I2S Intelligente Sensorsysteme Dresden Gmbh Drucksensor für Flüssigkeiten
DE102007060184B4 (de) * 2006-12-08 2012-10-04 Ab Elektronik Sachsen Gmbh Frostsicherer Drucksensor
DE102017006485A1 (de) 2017-07-08 2019-01-10 Thomas Magnete Gmbh Druckmesseinrichtung und Fördereinrichtung mit einer Druckmesseinrichtung sowie Verfahren zum Betrieb der Fördereinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP1252492A1 (de) 2002-10-30
EP1252492B1 (de) 2010-06-02
US6684708B2 (en) 2004-02-03
US20030140703A1 (en) 2003-07-31
JP4981228B2 (ja) 2012-07-18
DE50115501D1 (de) 2010-07-15
JP2003521702A (ja) 2003-07-15
WO2001057488A1 (de) 2001-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1252492B1 (de) Drucksensor zum erfassen des druckes einer flüssigkeit
EP1196680B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur abgasnachbehandlung mittels einer aktiven katalytischen reduktion bei einer brennkraftmaschine
EP1456540B1 (de) Membranpumpe mit integriertem drucksensor
EP1322843B1 (de) Vorrichtung zur dosierung eines reduktionsmittels
EP2475850B1 (de) Fördervorrichtung für ein reduktionsmittel
EP1399653B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur dosierung eines reduktionsmittels zur entfernung von stickoxiden aus abgasen
DE19819579C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung für eine mit einem SCR-Katalysator ausgestattete Brennkraftmaschine
DE19807935C1 (de) Vorrichtung zur Reduzierung des NO¶x¶-Gehaltes im Abgas einer Brennkraftmaschine
DE10147172A1 (de) Reduktionsmittelpumpe für eine Abgasnachbehandlungsanlage einer Brennkraftmaschine
DE102008026611B4 (de) Drucksensoranordnung
EP1322921A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des füllstandes einer flüssigkeit in einem behälter
WO2001038703A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum entsticken von abgas einer brennkraftmaschine
DE102009010888B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines SCR-Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine
WO2019105774A1 (de) Ultraschallsensor, tankeinbaueinheit mit einem ultraschallsensor
WO2003033111A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur abgasnachbehandlung bei einer brennkraftmaschine
EP2297554A1 (de) Füllstandssensor und system mit einem füllstandssensor und einem fluidreservoir
DE10349143B4 (de) Dosiereinheit
DE10162269A1 (de) Vorrichtung zum Bestimmen des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter
DE102017218755A1 (de) Messvorrichtung zum Bestimmen der Qualität eines flüssigen Reduktionsmittels
DE102008044335A1 (de) Verfahren zur Füllstandsbestimmung
WO2020094315A1 (de) Vorrichtung zur qualitätsbestimmung einer flüssigkeit, tankvorrichtung
WO2014108148A1 (de) Vorrichtung zur ermittlung funktionsrelevanter eigenschaften von fluiden
DE102017218756A1 (de) Messvorrichtung zum Bestimmen der Qualität eines flüssigen Reduktionsmittels

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal