DE102011083333A1 - Messgerät - Google Patents

Messgerät Download PDF

Info

Publication number
DE102011083333A1
DE102011083333A1 DE102011083333A DE102011083333A DE102011083333A1 DE 102011083333 A1 DE102011083333 A1 DE 102011083333A1 DE 102011083333 A DE102011083333 A DE 102011083333A DE 102011083333 A DE102011083333 A DE 102011083333A DE 102011083333 A1 DE102011083333 A1 DE 102011083333A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coating
sealant
component
facing surface
insulating
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Withdrawn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
DE102011083333A
Other languages
English (en)
Inventor
Sergej Lopatin
Ralf Leisinger
Ralf Reimelt
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.)
Endress and Hauser SE and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser SE and Co KG
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 Endress and Hauser SE and Co KG filed Critical Endress and Hauser SE and Co KG
Priority to DE102011083333A priority Critical patent/DE102011083333A1/de
Priority to EP12756140.5A priority patent/EP2758752A1/de
Priority to US14/346,759 priority patent/US20140242328A1/en
Priority to CN201280046364.2A priority patent/CN103857992A/zh
Priority to PCT/EP2012/066405 priority patent/WO2013041321A1/de
Publication of DE102011083333A1 publication Critical patent/DE102011083333A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245Housings for sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/24Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284Electromagnetic waves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24174Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including sheet or component perpendicular to plane of web or sheet

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Messgerät mit mindestens einer korrosionsbeständigen prozesszugewandten Oberfläche, wobei mindestens eine Fuge zwischen einem aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Bauteil (1) und einem aus einem elektrisch isolierenden Material bestehenden Bauteil (2) mit einem Dichtmittel (3) verschlossen ist, und wobei die prozesszugewandte Oberfläche derart mit einer Beschichtung (4) aus Tantal versehen ist, dass zumindest das Dichtmittel (3), ein Übergangsbereich zwischen dem leitfähigen Bauteil (1) und dem Dichtmittel (3) und ein Übergangsbereich zwischen dem isolierenden Bauteil (2) und dem Dichtmittel (3) von der Beschichtung (4) bedeckt sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messgerät, dessen prozesszugewandte Oberfläche abschnittsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material und abschnittsweise aus einem elektrisch isolierenden Material besteht. Bei dem Messgerät handelt es sich beispielsweise um einen Drucksensor, ein kapazitives oder konduktives Füllstandsmessgerät, eine Mikrowellenschranke zur Erkennung eines Grenzfüllstands oder ein Radarfüllstandsmessgerät.
  • Zur Überwachung von Prozessen steht eine große Vielfalt an Messgeräten zur Bestimmung unterschiedlicher Prozessgrößen zur Verfügung. Oftmals werden Messgeräte in der Anwendung rauen Bedingungen ausgesetzt, wie beispielsweise großen Temperaturschwankungen oder aggressiven Medien. Gleichzeitige werden häufig hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Messwertbestimmung, Materialbeständigkeit und Hygiene gestellt. Diverse Messgeräte sind aus einer Vielzahl an verschiedenen Bauteilen aufgebaut. Auch der Abschnitt des Messgeräts, welcher mit dem Prozessmedium in Kontakt stehen kann, kann aus mehreren Komponenten aufgebaut sein. Beispielsweise besitzt ein Messgerät zur kapazitiven Füllstandsmessung eine in einen Behälter einbringbare Sonde mit einem metallischen Gehäuse, mindestens einer Elektrode, und mindestens einer Isolierung zur galvanischen Trennung von Elektrode und Gehäuse. Hierbei ist eine dichte Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten wichtig, um ein Eindringen von Feuchte oder Flüssigkeit und somit das Auftreten von Korrosion zu vermeiden.
  • Als Isolationsmaterial kommen verschiedene Materialien zum Einsatz, beispielsweise Kunststoff, Glas oder Keramik. Ein Nachteil einer Isolierung aus Kunststoff besteht in der plastischen Verformung von Kunststoff bei hohen Temperaturen und in dem großen Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Metalls und Kunststoffs. Hierdurch können Spalten zwischen Metallteilen und Kunststoffteilen entstehen, in welche Prozessmedium eindringen und zu Korrosion führen kann. Bei einem in einen Behälter eingebrachten Messgerät kann diese Undichtigkeit eine Leckage verursachen, da Prozessmedium durch das Messgerät in die Umgebung außerhalb des Behälters austreten kann. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass sich Bakterien in dem Spalt ansiedeln, was insbesondere bei Hygieneanwendungen zu vermeiden ist. Eine Isolierung aus Glas hingegen ist insbesondere bei Kontakt mit Flüssigkeiten, welche einen hohen pH-Wert aufweisen, anfällig für Glaskorrosion.
  • Auf Grund der hohen Beständigkeit ist Keramik besonders gut als Isolationsmaterial geeignet. Weiterhin ist das Ausdehnungsverhalten von Keramik und Metall durch geeignete Wahl der Abmessungen unter Berücksichtigung der jeweiligen thermischen Ausdehnungskoeffizienten gut aneinander anpassbar. Ein derartiger temperaturkompensierter koaxialer Aufbau ist in der Offenlegungsschrift DE 10 2010 001 273 A1 beschrieben.
  • Zumeist werden Keramikteile und Metallteile über ein Aktivlot miteinander verbunden. Steht die Oberfläche eines derartigen Aufbaus in Kontakt mit einem Elektrolyt können jedoch ebenfalls Korrosionseffekte auftreten, da das Lot und die Metallteile zum Auftreten von Elektrolyse führen können (Batterie-Effekt).
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine korrosionsbeständige Verbindung zwischen einem aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Teil und einem aus einem elektrisch isolierenden Teil eines Messgerätes anzugeben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Messgerät mit mindestens einer korrosionsbeständigen prozesszugewandten Oberfläche, wobei mindestens eine Fuge zwischen einem aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Bauteil und einem aus einem elektrisch isolierenden Material bestehenden Bauteil mit einem Dichtmittel verschlossen ist, und wobei die prozesszugewandte Oberfläche derart mit einer Beschichtung aus Tantal versehen ist, dass zumindest das Dichtmittel, ein Übergangsbereich zwischen dem leitfähigen Bauteil und dem Dichtmittel und ein Übergangsbereich zwischen dem isolierenden Bauteil und dem Dichtmittel von der Beschichtung bedeckt sind.
  • Die Tantalbeschichtung deckt die kritischen Stellen der Verbindung zwischen leitfähigem Bauteil und Dichtmittel, sowie isolierendem Bauteil und Dichtmittel ab.
  • Das Dichtmittel selbst ist ebenfalls beschichtet, sodass das Prozessmedium nicht mit dem Dichtmittel in Berührung kommt. Auf Grund der Beschichtung kann das Prozessmedium nicht in die Fuge zwischen leitfähigem und isolierendem Bauteil eindringen. Beispielsweise ist ein Anlagern von Feuchte oder auch ein Eindringen von Luft vermieden.
  • Tantal weist eine besonders hohe Beständigkeit gegenüber Korrosion auf. Darüber hinaus ist Tantal gut auf einer heißen Oberfläche reduzierbar und daher für eine Beschichtung geeignet.
  • In einer ersten Ausgestaltung ist das elektrisch leitfähige Bauteil aus einem Metall, einer Metalllegierung oder einer leitfähigen Keramik gefertigt. Beispielsweise ist das elektrisch leitfähige Bauteil aus Edelstahl, Titan, Invar oder Kovar gefertigt. Bei dem elektrisch leitfähigen Bauteil des Messgerätes handelt es sich beispielsweise um eine Elektrode oder um ein Gehäuse.
  • In einer weiteren Ausgestaltung besteht das isolierende Bauteil aus einem keramischen Material. Vorzugsweise ist das keramische Material eine Aluminiumoxidkeramik. Das aus dem isolierenden Material bestehende Bauteil ist beispielsweise eine Isolierung zur galvanischen Trennung zweier leitfähiger Bauteile, z. B. zweier Elektroden. Es kann sich jedoch auch um ein Bauteil mit Messfunktion handeln, beispielsweise um eine Membran eines Drucksensors.
  • In einer Ausgestaltung handelt es sich bei dem Dichtmittel um ein Lot oder ein Glas.
  • Die Erfindung wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer korrosionsbeständigen prozesszugewandten Oberfläche eines Messgerätes, wobei mindestens eine Fuge zwischen einem aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Bauteil und einem aus einem elektrisch isolierenden Material bestehenden Bauteil mit einem Dichtmittel verschlossen wird, und wobei die prozesszugewandte Oberfläche derart mit einer Beschichtung aus Tantal versehen wird, dass zumindest das Dichtmittel, ein Übergangsbereich zwischen dem leitfähigen Bauteil und dem Dichtmittel und ein Übergangsbereich zwischen dem isolierenden Bauteil und dem Dichtmittel von der Beschichtung bedeckt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht nicht nur die Herstellung einer korrosionsbeständigen Verbindung zwischen zwei durch eine abgedichtete Fuge getrennten Bauteilen, sondern auch die Herstellung einer vakuumdichten Verbindung derselben.
  • Die Beschichtung mit Tantal erfolgt vorzugsweise durch Abscheiden von Tantal aus einer Gasphase durch eine thermische Zerlegung von Tantalhalogeniden.
  • In einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens wird die prozesszugewandte Oberfläche in einem ersten Schritt vollständig beschichtet und die Beschichtung in einem zweiten Schritt abschnittsweise entfernt, sodass das isolierende Bauteil zumindest abschnittsweise frei von der Beschichtung ist. Das isolierende Bauteil ist also vollständig oder teilweise nicht mit der elektrisch leitfähigen Tantal-Beschichtung beschichtet. Über die Beschichtung leitfähig miteinander verbundene und durch das isolierende Bauteil voneinander getrennte Bauteile aus einem elektrisch leitfähigen Material werden durch das abschnittsweise Entfernen der Beschichtung galvanisch voneinander getrennt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung wird die Beschichtung abschnittsweise entfernt, indem Material von dem beschichteten isolierenden Bauteil entfernt wird. Hierzu wird das isolierende Bauteil bereits mit Opfererhöhungen hergestellt, welche dann nach der Beschichtung samt der Beschichtung entfernt werden. Beispielsweise werden die Opfererhöhungen abgeschliffen oder mit einem anderen mechanischen Verfahren entfernt.
  • In einer Ausgestaltung wird die Beschichtung abschnittsweise durch Ätzen entfernt. In dieser Ausgestaltung wird kein Material von dem isolierenden Bauteil entfernt, sondern nur die Beschichtung selektiv abgetragen.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens werden selektiv nur die prozesszugewandte Oberfläche des Dichtmittels, des Übergangsbereichs zwischen dem leitfähigen Bauteil und dem Dichtmittel und des Übergangsbereichs zwischen dem isolierenden Bauteil und dem Dichtmittel beschichtet. Beispielsweise erfolgt die selektive Beschichtung, indem eine Maske auf die prozesszugewandte Oberfläche aufgebracht wird und somit bei der Beschichtung nur die von der Maske unbedeckten Flächen beschichtet werden.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass eine zwischen 5 und 100 Mikrometer dicke Beschichtung erzeugt wird. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Tantalschicht zwischen 30 und 50, insbesondere ungefähr 40 Mikrometer bei Abscheidung aus einer Gasphase.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen Darstellungen:
  • 1 eine Sonde eines kapazitiven/konduktiven Füllstandsmessgerätes;
  • 2 eine Schnittdarstellung des prozessnahen Teils einer Sonde nach 1;
  • 3 die Schnittdarstellung des prozessnahen Teils der Sonde nach 1 mit Beschichtung der prozesszugewandten Oberfläche;
  • 4 einen Ausschnitt aus der Schnittdarstellung mit abschnittsweise beschichteter Oberfläche;
  • 5 einen Drucksensor;
  • 6 ein Radarmessgerät zur Füllstandsmessung;
  • 7 ein Messgerät mit geführtem Radar.
  • In 1 sind schematisch ein Längs- und ein Querschnitt durch eine Sonde 10 zur kapazitiven oder konduktiven Füllstandsmessung dargestellt. Eine derartige Sonde 10 ist frontbündig auf der zu überwachenden Füllstandshöhe in die Wandung des Behälters, in welchem sich das Füllgut befindet, einbringbar. Die Sonde 10 weist einen koaxialen Aufbau aus Sondenelektrode 6, Isolierung 9, Guardelektrode 7, weiterer Isolierung 9 und Gehäuse 8 auf. Zur kapazitiven Messung wird die Sondenelektrode 6 mit einem elektrischen Wechselspannungssignal beaufschlagt und die Kapazität zwischen Sondenelektrode 6 und Gehäuse 8 bzw. Behälterwandung gemessen. Die Guardelektrode 7 wird mit dem gleichen Signal wie die Sondenelektrode 6 beaufschlagt und dient der zuverlässigeren Messung bei Ansatzbildung. Es sind jedoch auch Sonden 10 ohne Guardelektrode 7, sowie Sonden 10 größerer Länge, welch in den Behälter hineinragen, bekannt.
  • Zwischen den Elektroden 6, 7 und den Isolierungen, sowie zwischen dem Gehäuse 8 und der Isolierung 9, besteht jeweils ein Zwischenraum. Diese Fuge 11 ist mit einem Dichtmittel 3 abgedichtet. Dies ist in 2 genauer dargestellt. Im Stand der Technik stellt jede Fuge 11 eine Problemstelle dar, da es je nach Ausgestaltung der Verfugung bzw. der Abdichtung zu Verformungen und/oder zu Korrosion kommen kann. Die Erfindung löst dieses Problem mit einer Tantalbeschichtung 4.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der korrosionsbeständigen prozesszugewandten Oberfläche eines Messgerätes wird an Hand der 24 am Beispiel der Sonde 10 aus 1 erläutert.
  • 2 offenbart schematisch einen Schnitt durch den prozessseitigen Abschnitt einer Sonde 10 nach 1 vor dem Aufbringen der Beschichtung 4 auf die prozesszugewandte Oberfläche. Elektrisch leitfähige Bauteile 1 und elektrisch isolierende Bauteile 2 wechseln sich in diesem Aufbau ab. Die Fugen 11 zwischen einem leitfähigen Bauteil 1 und einem isolierenden Bauteil 2 sind jeweils von einem Dichtmittel 3 ausgefüllt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Dichtmittel 3 um eine Glasdichtung oder um ein elektrisch leitfähiges Lot. Durch das Dichtmittel 3 sind die Bauteile 1, 2 derart miteinander verbunden, dass eine dichte prozesszugewandte Oberfläche ausgebildet ist. Der in dem Gehäuse 8 ausgebildete Hohlraum ist durch die dichte prozesszugewandte Oberfläche insbesondere vakuumdicht gegenüber dem Prozess verschlossen.
  • Die isolierenden Bauteile 2 sind mit Erhebungen hergestellt, welche dem Prozess zugewandt sind und als Opfermaterial 5 dienen, d. h. in einem späteren Verfahrensschritt entfernt werden.
  • In 3 ist die prozesszugewandte Oberfläche nach der Beschichtung mit Tantal dargestellt. Die Beschichtung 4 ist derart aufgebracht, dass sie die prozesszugewandte Oberfläche vollständig bedeckt. Die Dicke der Beschichtung 4 liegt beispielsweise zwischen 5 und 100 Mikrometer, wobei die erreichbare Dicke von dem Verfahren abhängt, mit welchem die Tantalbeschichtung 4 auf der prozesszugewandten Oberfläche abgeschieden wird. Bei einer Beschichtung durch Abscheiden aus einer Gasphase, beispielsweise TaBr5, hat sich eine Dicke von ca. 40 Mikrometer als vorteilhaft erwiesen.
  • Ein Ausschnitt aus dem Aufbau nach 3 nach einem weiteren Verfahrensschritt ist in 4 dargestellt. Nach dem Aufbringen der Beschichtung 4 wird diese abschnittsweise wieder entfernt. Hierzu wird das Opfermaterial 5 der isolierenden Bauteile 2 entfernt; beispielsweise durch Abschleifen. Der auf dem Opfermaterial 5 abgeschiedene Teil der Beschichtung 4 wird gemeinsam mit dem Opfermaterial 5 entfernt, sodass das isolierende Bauteil 2 nur noch in seinem Randbereich beschichtet ist. Der Randbereich bildet den Übergangsbereich zu dem Dichtmittel 3.
  • Die prozesszugewandte Oberfläche des Dichtmittels 3 ist weiterhin vollständig beschichtet, sodass das Dichtmittel 3 nicht mit dem Prozessmedium in Berührung gelangt.
  • Das leitfähige Bauteil 1 kann vollständig beschichtet bleiben; die Beschichtung 4 kann jedoch auch teilweise entfernt werden. In letzterem Fall bleibt die Beschichtung 4 zumindest in den Randbereichen bestehen, sodass der Übergangsbereich zwischen elektrisch leitfähigem Bauteil 1 und Dichtmittel 3 von der Tantalbeschichtung 4 bedeckt ist.
  • Ein Beschichtungsmuster wie es in 4 gezeigt ist kann jedoch auch auf alternative Art und Weise hergestellt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, dass eine passende Maske hergestellt und auf der prozesszugewandten Oberfläche positioniert wird, sodass beim nachfolgenden Abscheiden des Tantals nur diejenigen Stellen der Oberfläche beschichtet werden, welche frei von der Maske sind. Die Herstellung der isolierenden Bauteile 2 mit entfernbarem Opfermaterial 5 ist dann nicht erforderlich. Eine weitere Möglichkeit, bei welcher ebenfalls kein Opfermaterial 5 vorgesehen ist, besteht darin, die prozesszugewandte Oberfläche zuerst vollständig zu beschichten und die Beschichtung 4 dann in einem weiteren Schritt selektiv abzutragen, beispielsweise in einem Ätzprozess.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtung 4 ist nicht auf kapazitive oder konduktive Füllstandsmessgeräte beschränkt. Sie ist überall dort anwendbar, wo eine Fuge 11 zwischen einem elektrisch leitfähigen Bauteil 1 und einem isolierenden Bauteil 2 auftritt, welche dicht verschlossen bleiben muss, sodass kein Medium in die Fuge 11 eindringen kann. Einige Anwendungsbeispiele sind in den 46 dargestellt.
  • In 5 ist ein Ausschnitt aus einem Drucksensor 20 skizziert. In dem metallischen Gehäuse 23 ist eine keramische kapazitive Druckmesszelle 22 angeordnet. Die Druckmesszelle 22 ist derart in das Gehäuse 23 eingebracht, dass der Prozessdruck auf die Membran 21 einwirken kann und die Druckmesszelle 22 vakuumdicht mit dem Gehäuse 23 verbunden ist. Die Verbindung wird durch das Lot 24 hergestellt. Die erfindungsgemäße Beschichtung 4 wird auf die prozesszugewandte Oberfläche des Drucksensors 20 aufgebracht, sodass ein Teil des Gehäuses 23 und die Membran 21 vollständig beschichtet sind und somit die Verbindungsstelle zwischen diesen beiden Teilen und das Lot 24 von einer Tantalschicht bedeckt sind. Die Membran 21 kann auch von der Beschichtung 4 ausgespart werden oder die Beschichtung 4 im Bereich der Membran wieder entfernt werden. Zumindest ein schmaler Übergangsbereich zu dem Lot 24 ist jedoch von der Beschichtung 4 bedeckt.
  • 6 zeigt ein Radarmessgerät 30 zur kontinuierlichen Füllstandsmessung mit Hohlleiterdurchführung. In den teilweise mit einem Dielektrikum 34 gefüllten Hohlleiter 32 werden über das Einspeiselement 33 Mikrowellen eingestrahlt. Über die Hornantenne 31 werden die Wellen in den Behälter 36 abgestrahlt, wo sie als einlaufende Welle S auf das Medium 37 treffen, von diesem reflektiert werden, und als auslaufende Welle R von dem Messgerät 30 detektiert werden. Aus der Laufzeit ist der Füllstand bestimmbar. Zwischen Hornantenne 31 und Dielektrikum 34 befindet sich eine beispielsweise mit einer Glasdichtung als Dichtmittel 3 abgedichtete Fuge. Erfindungsgemäß ist diese mit einer Tantalschicht 35 beschichtet.
  • In 7 ist ein ebenfalls für die kontinuierliche Füllstandsmessung verwendetes Messgerät 40 mit geführtem Radar gezeigt. Die Wellen werden hier über eine Stabsonde 41 in den Behälter 36 abgestrahlt. Im Bereich des Prozessanschlusses befindet sich eine koaxiale Durchführung 42 für die Stabsonde 41. Diese weist eine metallische Fassung 43, welche auch als Massepotential dient, und ein Dielektrikum 44 auf. Die Fuge zwischen Stabsonde 41 und Dielektrikum 44, sowie zwischen Fassung 43 und Dielektrikum 44, ist mit einem Dichtmittel 3 abgedichtet und erfindungsgemäß mit Tantal beschichtet. Das Dichtmittel um die Stabsonde 41 herum, sowie die Beschichtung, sind zur besseren Übersicht nicht dargestellt. Die Beschichtung ist analog zu dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel aufgebracht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Elektrisch leitfähiges Bauteil
    2
    Elektrisch isolierendes Bauteil
    3
    Dichtmittel
    4
    Beschichtung
    5
    Opfermaterial
    6
    Sondenelektrode
    7
    Guardelektrode
    8
    Gehäuse
    9
    Isolierung
    10
    Kapazitive/konduktive Sonde
    11
    Fuge
    20
    Drucksensor
    21
    Membran
    22
    Druckmesszelle
    23
    Gehäuse
    24
    Lot
    30
    Radarmessgerät
    31
    Hornantenne
    32
    Hohlraum
    33
    Einspeiselement
    34
    Dielektrikum
    35
    Tantalbeschichtung
    36
    Behälter
    37
    Medium
    40
    Messgerät mit geführtem Radar
    41
    Stabsonde
    42
    Durchführung
    43
    Fassung
    44
    Dielektrikum
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010001273 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Messgerät mit mindestens einer korrosionsbeständigen prozesszugewandten Oberfläche, wobei mindestens eine Fuge zwischen einem aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Bauteil (1) und einem aus einem elektrisch isolierenden Material bestehenden Bauteil (2) mit einem Dichtmittel (3) verschlossen ist, und wobei die prozesszugewandte Oberfläche derart mit einer Beschichtung (4) aus Tantal versehen ist, dass zumindest das Dichtmittel (3), ein Übergangsbereich zwischen dem leitfähigen Bauteil (1) und dem Dichtmittel (3) und ein Übergangsbereich zwischen dem isolierenden Bauteil (2) und dem Dichtmittel (3) von der Beschichtung (4) bedeckt sind.
  2. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Bauteil (1) aus einem Metall, einer Metalllegierung oder einer leitfähigen Keramik gefertigt ist.
  3. Messgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende Bauteil (2) aus einem keramischen Material besteht.
  4. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Dichtmittel (3) um ein Lot oder ein Glas handelt.
  5. Verfahren zur Herstellung einer korrosionsbeständigen prozesszugewandten Oberfläche eines Messgerätes, wobei mindestens eine Fuge zwischen einem aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Bauteil (1) und einem aus einem elektrisch isolierenden Material bestehenden Bauteil (2) mit einem Dichtmittel (3) verschlossen wird, und wobei die prozesszugewandte Oberfläche derart mit einer Beschichtung (4) aus Tantal versehen wird, dass zumindest das Dichtmittel (3), ein Übergangsbereich zwischen dem leitfähigen Bauteil (1) und dem Dichtmittel (3) und ein Übergangsbereich zwischen dem isolierenden Bauteil (2) und dem Dichtmittel (3) von der Beschichtung (4) bedeckt werden.
  6. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die prozesszugewandte Oberfläche in einem ersten Schritt vollständig beschichtet wird, und dass die Beschichtung (4) in einem zweiten Schritt abschnittsweise entfernt wird, sodass das isolierende Bauteil (2) zumindest abschnittsweise frei von der Beschichtung (4) ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4) abschnittsweise entfernt wird, indem Material von dem beschichteten isolierenden Bauteil (1) entfernt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4) abschnittsweise durch Ätzen entfernt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass selektiv nur die prozesszugewandte Oberfläche des Dichtmittels (3), des Übergangsbereichs zwischen dem leitfähigen Bauteil (1) und dem Dichtmittel (3) und des Übergangsbereichs zwischen dem isolierenden Bauteil (2) und dem Dichtmittel (3) beschichtet werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen 5 und 100 Mikrometer dicke Beschichtung (4) erzeugt wird.
DE102011083333A 2011-09-23 2011-09-23 Messgerät Withdrawn DE102011083333A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011083333A DE102011083333A1 (de) 2011-09-23 2011-09-23 Messgerät
EP12756140.5A EP2758752A1 (de) 2011-09-23 2012-08-23 Messgerät
US14/346,759 US20140242328A1 (en) 2011-09-23 2012-08-23 Measuring Device
CN201280046364.2A CN103857992A (zh) 2011-09-23 2012-08-23 测量装置
PCT/EP2012/066405 WO2013041321A1 (de) 2011-09-23 2012-08-23 Messgerät

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011083333A DE102011083333A1 (de) 2011-09-23 2011-09-23 Messgerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011083333A1 true DE102011083333A1 (de) 2013-03-28

Family

ID=46801461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011083333A Withdrawn DE102011083333A1 (de) 2011-09-23 2011-09-23 Messgerät

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140242328A1 (de)
EP (1) EP2758752A1 (de)
CN (1) CN103857992A (de)
DE (1) DE102011083333A1 (de)
WO (1) WO2013041321A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019133820A1 (de) * 2019-12-10 2021-06-10 Endress+Hauser SE+Co. KG Druckmesseinrichtung
DE102019133818A1 (de) * 2019-12-10 2021-06-10 Endress+Hauser SE+Co. KG Druckmesseinrichtung

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112013007535T5 (de) * 2013-10-28 2016-07-21 Inficon Gmbh Ein Verfahren, um das Eindringen von Gasen und Flüssigkeiten in eine Oberfläche eines Gegenstandes zu verhindern
DE102013226775A1 (de) 2013-12-19 2015-06-25 Vega Grieshaber Kg Messzelle
US9810568B2 (en) * 2014-10-13 2017-11-07 Honeywell International Inc. Use of resilient seals for high temperature and/or high pressure sealing in a guided wave radar level measurement device
GB2544751B (en) * 2015-11-24 2017-11-22 Future Tech (Sensors) Ltd Multi-Layer Electrically Conductive Sensors
EP3467446B1 (de) * 2017-10-06 2019-09-25 VEGA Grieshaber KG Radarfüllstandmessgerät mit synchronisationssignal auf verschiedenen schichten einer platine
DE102018110189A1 (de) * 2018-04-27 2019-10-31 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Sensor der Prozessautomatisierungstechnik und Herstellung desselben

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE896407C (de) * 1940-11-06 1953-11-12 Quarzlampen Gmbh Verfahren zum UEberziehen von Glaskoerpern mit Schichten aus hochschmelzendem Metall
DE68929488T2 (de) * 1988-07-26 2004-08-19 Canon K.K. Substrat für einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf, Druckkopf und damit versehne Druckvorrichtung
EP1106982B1 (de) * 1999-12-10 2005-02-09 Endress + Hauser GmbH + Co. KG Druckmessgerät
US20090108390A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Han Choon Lee Image Sensor and Method for Manufacturing Thereof
US7671442B2 (en) * 2004-09-16 2010-03-02 International Business Machines Corporation Air-gap insulated interconnections
DE102010001273A1 (de) 2009-12-30 2011-07-07 Endress + Hauser GmbH + Co. KG, 79689 Vorrichtung mit koaxialem Aufbau
US20110174770A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Tel Epion Inc. Method for modifying an etch rate of a material layer using energetic charged particles

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0559879A1 (de) * 1991-09-30 1993-09-15 Electric Power Research Institute, Inc Verwendung und auswahl von beschichtungs- und oberflächematerialien zur kontrolle der oberflächenverschmutzung und korrosion mittels messung der zeta-potential
DE9412243U1 (de) * 1994-07-29 1994-09-29 Grieshaber Vega Kg Antenneneinrichtung für ein Füllstandmeßgerät
EP1156302B1 (de) * 2000-05-15 2004-09-29 Krohne Messtechnik Gmbh & Co. Kg Füllstandsmessgerät
DE10060068C1 (de) * 2000-12-01 2002-06-27 Krohne Messtechnik Kg Füllstandsmeßgerät
US7255002B2 (en) * 2005-04-07 2007-08-14 Rosemount, Inc. Tank seal for guided wave radar level measurement
US7673679B2 (en) * 2005-09-19 2010-03-09 Schlumberger Technology Corporation Protective barriers for small devices
DE102006062223A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Füllstandsmessgerät zur Ermittlung und Überwachung eines Füllstandes eines im Prozessraum eines Behälters befindlichen Mediums
JP5142742B2 (ja) * 2007-02-16 2013-02-13 株式会社デンソー 圧力センサおよびその製造方法
WO2009011801A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-22 Sub-One Technology, Inc. Corrosion-resistant internal coating method using a germanium-containing precursor and hollow cathode techniques
DE102007049526A1 (de) * 2007-10-15 2009-04-16 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
CN201653501U (zh) * 2010-04-19 2010-11-24 凯泰克(天津)物位有限公司 一种磁致伸缩液位计

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE896407C (de) * 1940-11-06 1953-11-12 Quarzlampen Gmbh Verfahren zum UEberziehen von Glaskoerpern mit Schichten aus hochschmelzendem Metall
DE68929488T2 (de) * 1988-07-26 2004-08-19 Canon K.K. Substrat für einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf, Druckkopf und damit versehne Druckvorrichtung
EP1106982B1 (de) * 1999-12-10 2005-02-09 Endress + Hauser GmbH + Co. KG Druckmessgerät
US7671442B2 (en) * 2004-09-16 2010-03-02 International Business Machines Corporation Air-gap insulated interconnections
US20090108390A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Han Choon Lee Image Sensor and Method for Manufacturing Thereof
DE102010001273A1 (de) 2009-12-30 2011-07-07 Endress + Hauser GmbH + Co. KG, 79689 Vorrichtung mit koaxialem Aufbau
US20110174770A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Tel Epion Inc. Method for modifying an etch rate of a material layer using energetic charged particles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019133820A1 (de) * 2019-12-10 2021-06-10 Endress+Hauser SE+Co. KG Druckmesseinrichtung
DE102019133818A1 (de) * 2019-12-10 2021-06-10 Endress+Hauser SE+Co. KG Druckmesseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US20140242328A1 (en) 2014-08-28
CN103857992A (zh) 2014-06-11
WO2013041321A1 (de) 2013-03-28
EP2758752A1 (de) 2014-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011083333A1 (de) Messgerät
EP0759547B1 (de) Drucksensor
EP1597544B1 (de) Vorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung des füllstands eines mediums in einem behälter
EP1991849B1 (de) Hochtemperatur-drucksensorelement, insbesondere zur messung von drücken innerhalb von triebwerken, verfahren zu dessen herstellung und bauteil für triebwerke
EP2340420B1 (de) Füllstandsmessgerät
DE2820478A1 (de) Kapazitiver druckfuehlerwandler und verfahren zu seiner herstellung
EP1922528A1 (de) Vorrichtung zur ermittlung und überwachung des füllstandes eines mediums in einem behälter
CH701162B1 (de) Elektro-akustischer Sensor für Hochdruckumgebungen.
WO2007082395A1 (de) Vakuummesszelle mit membran
EP2687830A2 (de) Verfahren zur Zustandsüberwachung eines nach dem Radar-Prinzip arbeitenden Füllstandmessgeräts und entsprechendes Füllstandmessgerät
DE102014014843A1 (de) Messvorrichtung
WO2011015302A1 (de) Anordnung und verfahren zur kapazitiven druckmessung
EP1047923A1 (de) Sensorbauelement
EP2142915B1 (de) Gittersensor
DE102011105928B3 (de) Sensor zur Erfassung der dielektrischen Eigenschaften sowie der elektrischen Leitfähigkeit von Fluiden und Verfahren zur Herstellung
DE102007049526A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
DE102015112018B3 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit oder dem Volumendurchfluss von Medien in einer Rohrleitung und Verfahren zur Herstellung eines solchen Durchflussmessgeräts
EP3147635B1 (de) Sondenhalterung mit abstandhalter
DE69937251T2 (de) Vorrichtung zur messung eines mediums unter druck
DE102010001273A1 (de) Vorrichtung mit koaxialem Aufbau
DE3902107A1 (de) Kapazitive fuellstands- und niveaumesseinrichtung
DE102019126516A1 (de) Sensor mit einer leitfähigen Beschichtung sowie Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit einer leitfähigen Beschichtung
DE102008015052A1 (de) Stabförmige kapazitive Füllstandsmesssonde
DE102015118232B4 (de) System und Verfahren zum Überwachen eines Kanals, insbesondere eines MEMS-Kanals
DE102018119943A1 (de) Drucksensor

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee