DE102011056648A1 - Pressure sensor e.g. oil pressure sensor for sensing pressure in work fluid of automatic vehicle transmission, has diaphragm partially covered such that work fluid is diverted before impinging on sensor membrane in fluid flow direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Drucksensor zur Anordnung in einem Arbeitsfluid nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. The invention relates to a pressure sensor for arrangement in a working fluid according to the features of the preamble of
Im Stand der Technik sind Blenden für Drucksensoren bekannt, welche als Drosselabschnitt oder Drosselbohrung oder -düse ausgebildet sind. In the prior art diaphragms are known for pressure sensors, which are designed as a throttle section or throttle bore or nozzle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen im Vergleich zum Stand der Technik verbesserten Drucksensor zur Anordnung in einem Arbeitsfluid anzugeben. The invention has for its object to provide an improved compared to the prior art pressure sensor for arrangement in a working fluid.
Hinsichtlich des Drucksensors wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Drucksensor zur Anordnung in einem Arbeitsfluid mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. With regard to the pressure sensor, the object is achieved by a pressure sensor for arrangement in a working fluid having the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Beim Drucksensor zur Anordnung in einem Arbeitsfluid ist eine Eintrittsöffnung zum Eintritt des Arbeitsfluids in den Drucksensor erfindungsgemäß mittels einer Blende, welche eine nutförmige Aussparung umfasst, zumindest teil- oder abschnittsweise derart bedeckt, dass das Arbeitsfluid der Eintrittsöffnung durch die nutförmige Aussparung zuführbar und dabei vor einem Auftreffen auf eine Sensormembran umlenkbar ist. Dadurch ist eine Strömung des die Blende und die Eintrittsöffnung durchströmenden Arbeitsfluids nicht direkt auf die Sensormembran gerichtet, wie dies bei herkömmlichen Blenden mit Düsenöffnungen der Fall ist, so dass ein sogenannter Flüssigkeitsschlag und/oder eine Kavitation, welche eine Beschädigung oder Zerstörung des Drucksensors und insbesondere der Sensormembran bewirken, sicher vermieden sind. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. In the pressure sensor for arrangement in a working fluid, an inlet opening for the inlet of the working fluid into the pressure sensor according to the invention by means of a diaphragm which comprises a groove-shaped recess, at least partially or partially covered so that the working fluid of the inlet opening fed through the groove-shaped recess and thereby in front of a Impact on a sensor membrane is deflected. As a result, a flow of the working fluid flowing through the baffle and the inlet opening is not directed directly at the sensor membrane, as is the case with conventional orifices with nozzle openings, so that a so-called liquid impact and / or cavitation which damages or destroys the pressure sensor and in particular cause the sensor membrane are safely avoided.
Mikromechanische Halbleiterdrucksensoren werden als Öldrucksensoren in Fahrzeuggetrieben verwendet. Dabei treten allerdings physikalische Effekte wie Kavitation, beispielsweise durch schnelle Schaltvorgänge, und/oder Flüssigkeitsschlag, beispielsweise durch Luft- oder Gaseinschlüsse, im Schmiermittelkreislauf auf. Da diese Öldrucksensoren aufgrund der kleinen Sensormembranfläche nur sehr geringe Sensormembrandicken aufweisen, reagieren diese sehr empfindlich auf die hohen mechanischen Belastungen durch derartige physikalische Effekte. Micromechanical semiconductor pressure sensors are used as oil pressure sensors in vehicle transmissions. However, physical effects such as cavitation, for example due to rapid switching operations, and / or liquid shock, for example due to air or gas inclusions, occur in the lubricant circuit. Since these oil pressure sensors have only very small sensor membrane thicknesses due to the small sensor membrane area, they react very sensitively to the high mechanical loads caused by such physical effects.
Zum Schutz der Sensormembran wird vor einem Zuführabschnitt des Drucksensors eine Blende angebracht. Diese verhindert das Entstehen von Kavitationsblasen im Bereich zwischen Blende und Sensormembran. Damit wird auch eine Implosion dieser Kavitationsblasen im Bereich der Sensormembran verhindert und damit die Sensormembran effektiv vor den dabei entstehenden hohen mechanischen Belastungen geschützt. To protect the sensor membrane, a diaphragm is mounted in front of a feed section of the pressure sensor. This prevents the formation of cavitation bubbles in the area between the diaphragm and sensor diaphragm. This also prevents an implosion of these cavitation bubbles in the region of the sensor membrane and thus effectively protects the sensor membrane from the resulting high mechanical loads.
Weiterhin verhindert die Blende, dass bei im Zuführabschnitt eingeschlossener Luft und schnellem Druckanstieg das Arbeitsfluid mit zu hoher Geschwindigkeit in den Zuführabschnitt strömt und auf die Sensormembran trifft. Furthermore, the orifice prevents the trapped fluid from flowing into the delivery section at too high a velocity and impinging on the sensor membrane when the air trapped in the delivery section and the pressure increases rapidly.
Zweckmäßigerweise ist eine solche Blende auf einfache Weise an alle Größen von Eintrittsöffnungen von Drucksensoren skaliert anpassbar. Appropriately, such a panel is easily scaled to all sizes of inlet openings of pressure sensors adaptable.
Vorteilhafterweise durchdringt die nutförmige Aussparung die Blende in Längsrichtung vollständig, so dass seitlich an der Blende gegenüberliegende Blendeneintrittsöffnungen ausgebildet sind. Auf diese Weise wird eine turbulente Strömung des Arbeitsfluids in der nutförmigen Aussparung und der Eintrittsöffnung erzeugt. Dadurch ist eine Durchflusscharakteristik der Blende weniger von der Viskosität und somit der Temperatur des Arbeitsfluids abhängig als bei einer durch eine herkömmliche Düsenöffnung erzeugten laminaren Strömung. Advantageously, the groove-shaped recess penetrates the panel in the longitudinal direction completely, so that laterally opposite to the panel aperture entrance openings are formed. In this way, a turbulent flow of the working fluid is generated in the groove-shaped recess and the inlet opening. As a result, a flow characteristic of the orifice is less dependent on the viscosity and thus the temperature of the working fluid than on a laminar flow generated by a conventional nozzle orifice.
Besonders bevorzugt ist die nutförmige Aussparung verrundet ausgeformt. Particularly preferably, the groove-shaped recess is formed rounded.
Zweckmäßigerweise ist die nutförmige Aussparung in oder an eine oder einer Kontaktseite der Blende mit dem Drucksensor eingebracht oder ausgeformt. Dabei behindert die Blende eine Entlüftung eines Zuführabschnitts des Drucksensors nur in einem geringen Maße. Conveniently, the groove-shaped recess is introduced or formed in or on one or a contact side of the diaphragm with the pressure sensor. The aperture obstructs a venting of a feed section of the pressure sensor only to a small extent.
Weiterhin ist eine solche Entlüftung von einer Einbaulage des Drucksensors unabhängig. Furthermore, such a vent of a mounting position of the pressure sensor is independent.
Besonders vorteilhafterweise ist die Blende form-, stoff- und/oder kraftschlüssig am Drucksensor befestigt, so dass alle bekannten und bewährten Befestigungsverfahren zur Anordnung der Blende am Drucksensor anwendbar sind. Particularly advantageously, the diaphragm is positively, materially and / or non-positively attached to the pressure sensor, so that all known and proven fastening methods for the arrangement of the diaphragm are applicable to the pressure sensor.
Besonders zweckmäßigerweise weist ein zwischen Eintrittsöffnung und Sensormembran angeordneter Zuführabschnitt des Drucksensors eine Längserstreckung auf, welche im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der nutförmigen Aussparung der Blende angeordnet oder ausgerichtet ist, so dass derart eine Umlenkung des einströmenden Arbeitsfluids bewirkt ist. Particularly expediently, a feed section of the pressure sensor arranged between inlet opening and sensor membrane has a longitudinal extension which is arranged or aligned substantially perpendicular to the longitudinal extent of the groove-shaped recess of the panel, so that a deflection of the incoming working fluid is effected in this way.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Querschnitt der nutförmigen Aussparung im Vergleich zu einem Querschnitt des Zuführabschnitts verringert, so dass eine Fließgeschwindigkeit des einströmenden Arbeitsfluids verringert ist. In an advantageous embodiment, a cross section of the groove-shaped recess is reduced compared to a cross section of the feed section, so that a flow rate of the inflowing working fluid is reduced.
Vorteilhafterweise ist die Blende aus einem metallischen oder keramischen Werkstoff oder einem Kunststoff oder einem Kunststoffgemisch gefertigt, so dass herkömmliche und prozesssichere Fertigungsverfahren zu deren Herstellung anwendbar sind. Advantageously, the diaphragm is made of a metallic or ceramic material or a plastic or a plastic mixture, so that conventional and process-safe manufacturing processes are applicable to their production.
Der Drucksensor ist als herkömmlicher mikromechanischer Halbleiterdrucksensor ausgebildet. The pressure sensor is designed as a conventional micromechanical semiconductor pressure sensor.
Besonders bevorzugt ist der Drucksensor als Öldrucksensor für ein Fahrzeuggetriebe ausgebildet. Particularly preferably, the pressure sensor is designed as an oil pressure sensor for a vehicle transmission.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Darin zeigen: Show:
Bei dem Drucksensor
Der Drucksensor
Der Drucksensor
Im Sensorgehäuse
Mikromechanische Halbleiterdrucksensoren werden als Drucksensoren
Herkömmliche Blenden weisen Düsenöffnungen auf, wodurch eine Strömung des die Blende und die Eintrittsöffnung durchströmenden Arbeitsfluids direkt auf die Sensormembran
Beim erfindungsgemäßen Drucksensor ist die Eintrittsöffnung
Somit wird die Blende
Durch die erfindungsgemäß ausgeformte Blende
Die Blende
Die Blende
Die nutförmige Aussparung
Dabei weist die nutförmige Aussparung
Weiterhin ist eine solche Entlüftung von einer Einbaulage des Drucksensors
Besonders bevorzugt ist die nutförmige Aussparung
Die Kontaktseite
Weiterhin ist der Querschnitt der nutförmigen Aussparung
Der zwischen Eintrittsöffnung
In einer vorteilhaften und bevorzugten Ausführungsform ist der Querschnitt der nutförmigen Aussparung
An einer der Kontaktseite abgewandten Seite ist die Blende kegelstumpfartig, halbkugelartig oder anderweitig verrundet ausgebildet, so dass bei vorbeiströmendem Arbeitsfluid ein geringst möglicher Strömungswiderstand aufgeprägt wird. On a side facing away from the contact side, the aperture is frusto-conical, hemispherical or otherwise rounded, so that the least possible flow resistance is imparted when the working fluid flows by.
Zweckmäßigerweise ist eine solche Blende auf einfache Weise an alle Größen von Eintrittsöffnungen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Drucksensor pressure sensor
- 2 2
- Blende cover
- 3 3
- Sensormembran sensor diaphragm
- 4 4
- Sensorgehäuse sensor housing
- 5 5
- Zuführabschnitt feeding
- 6 6
- Eintrittsöffnung inlet opening
- 7 7
- Aussparung recess
- 8 8th
- Kontaktseite Contact
- 9 9
- Blendeneintrittsöffnung Dazzle inlet opening
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201110056648 DE102011056648A1 (en) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | Pressure sensor e.g. oil pressure sensor for sensing pressure in work fluid of automatic vehicle transmission, has diaphragm partially covered such that work fluid is diverted before impinging on sensor membrane in fluid flow direction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201110056648 DE102011056648A1 (en) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | Pressure sensor e.g. oil pressure sensor for sensing pressure in work fluid of automatic vehicle transmission, has diaphragm partially covered such that work fluid is diverted before impinging on sensor membrane in fluid flow direction |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102011056648A1 true DE102011056648A1 (en) | 2013-06-20 |
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ID=48521564
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DE201110056648 Withdrawn DE102011056648A1 (en) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | Pressure sensor e.g. oil pressure sensor for sensing pressure in work fluid of automatic vehicle transmission, has diaphragm partially covered such that work fluid is diverted before impinging on sensor membrane in fluid flow direction |
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DE (1) | DE102011056648A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4224132A1 (en) * | 2022-02-02 | 2023-08-09 | Krohne Pressure Solutions GmbH | Pressure sensor |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
DE102004025339A1 (en) * | 2004-05-19 | 2005-12-15 | Ifm Electronic Gmbh | Pressure sensor for static and/or dynamic pressure measurement, has component for reducing cross-section of opening through which medium flows to pressure measuring cell |
DE102010001963A1 (en) * | 2010-02-16 | 2011-08-18 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Device for reducing pressure pulses in pressure sensors |
-
2011
- 2011-12-20 DE DE201110056648 patent/DE102011056648A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
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Effective date: 20130726 |