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Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Drucksensor,
insbesondere einen kapazitiven keramischen Drucksensor.
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Derartige Drucksensoren werden vielfach
in der Prozeßmeßtechnik
eingesetzt, um den Druck von Prozeßmedien zu messen, die als
Flüssigkeiten, Gase
oder Dämpfe
vorliegen können.
Im wesentlichen umfassen derartige Drucksensoren eine Druckmeßzelle aus
einem Grundkörper
und einer elastischen Membran, insbesondere aus einem keramischen
Grundkörper
und einer keramischen Membran. Am Grundkörper ist eine flache Ausnehmung vorgesehen,
die auch als Membranbett bezeichnet wird und die von der Membran überdeckt
wird. Im Meßbetrieb
wird die Membran mit dem Druck eines Prozeßmediums beaufschlagt, und
die Verformung der elastischen Membran, die beispielsweise kapazitiv
oder resistiv ermittelt wird, ist ein Maß für den Druck. Eine entsprechende
Druckmeßzelle
ist u.a. in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 39 01 492 offenbart.
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Im Meßbetrieb wird eine Druckmeßzeile gewöhnlich axial
eingespannt zwischen einem medienseitigen elastischen Dichtring,
der auf der membranseitigen Stirnfläche des Sensors aufliegt, und
einem Stützring,
welcher die von der Membran abgewandte Stirnfläche des Grundkörpers axial
abstützt,
wie beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 42 13 857 dargestellt
ist.
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Insofern, als die Verformung der
Membran bei gegebenem Druck von der effektiven Membransteifigkeit
abhängt,
ist es erforderlich, die Membransteifigkeit nach der Kalibrierung über den
Meßbereich
des Drucksensors, möglichst
konstant zu halten. Es ist daher besonders wichtig, daß möglichst wenige
radiale Kräfte
auf die Druckmeßzelle
wirken, da radial einwärts
wirkende Kräfte
die Membransteifigkeit verringern und radial auswärts wirkende
Kräfte die
Membransteifigkeit vergrößern können.
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In der ebenfalls anhängigen deutschen
Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10229703.7 beschreibt die Anmelderin,
daß die
axiale Einspannung einer Druckmeßzelle zwischen einem Dichtring und
einem Stützring
eine elastische Durchbiegung der rückseitigen Stirnfläche des
Grundkörpers
in axialer Richtung bewirkt. Die Durchbiegung führt zu radialen Verformungen
des Grundkörpers
im Bereich der membranseitigen Stirnfläche, wenn die Geometrie des
Stützrings
nicht auf die Geometrie der Druckmeßzelle abgestimmt ist. Hierbei
erweist sich der Innendurchmesser des Stützrings als besonders kritische
Größe. Ist
die Auflagefläche
des Stutzrings zu groß,
bzw. ist der Innendurchmesser zu klein, so bewirken die axialen
Einspannkräfte,
die durch den Dichtring mit dem Durchmesser in die Druckmeßzelle bzw.
den Grundkörper
eingeleitet werden, Biegemomente in der Druckmeßzelle, welche eine in der
Summe radial auswärts
gerichtete Verformung der Meßmembran
verursachen. In ähnlicher
Weise wird die dem Dichtring zugewandte Stirnfläche radial einwärts elastisch
verformt, wenn die Auflagefläche
des Stützrings
zu klein bzw. der Innendurchmesser des Stützrings zu groß ist.
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Die beschriebenen stirnseitigen radialen
Verformungen wären
grundsätzlich
vertretbar, wenn sie konstant gehalten werden könnten. Dies ist jedoch nicht
praktikabel, da die radialen Verformungen eine Funktion der axialen
Einspannkräfte
sind, welche insbesondere von der Alterung bzw. Temperung des elastischen
Dichtrings abhängen, über den
die axialen Einspannkräfte
eingeleitet werden. Beispielsweise kann die axiale Einspannkraft
irreversibel von 500 N auf etwa 400 N reduziert werden, wenn ein
Drucksensor mit einem neu eingesetzten Dichtring auf 80°C erwärmt wird.
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Veränderungen der radialen Verformung sind
praktisch also nur durch ein Design zu verhindern, bei dem selbst
bei maximaler axialer Einspannkraft keine nennenswerten radialen
Verformungen auftreten.
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Die Lösung der genannte deutschen
Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10229703.7 beruht daher darauf,
für eine
Druckmeßzelle
mit vorgegebenen Abmessungen und Materialeigenschaften einen Innendurchmesser
des Stützrings
zu identifizieren, bei dem die radiale Verformung der Druckmeßzelle im
Bereich der Fügestellen
der Meßmembran
weitgehend eliminiert ist, so daß die Variation der Membransteifigkeit
aufgrund der sich verändernden axialen
Einspannkräfte
bis auf einen vertretbaren Restfehler minimiert ist.
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Der Drucksensor gemäß der 10229703.7 umfaßt eine
Druckmeßzelle
mit einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper mit einem ersten Durchmesser
und einer ersten Dicke, einen an einer Stirnfläche des Grundkörpers gefügten Meßmembran
mit einem zweiten Durchmesser und einer zweiten Dicke, wobei die
Druckmeßzelle
axial eingespannt ist zwischen einem elastischen Dichtring mit einem
dritten Durchmesser und einer dritten Dicke, der auf der membranseitigen
Stirnseite der Druckmeßzelle
aufliegt, und einem Stützring
mit einem vierten Außendurchmesser,
einem vierten Innendurchmesser und einer vierten Dicke, wobei der Stützring die
von der Meßmembran
abgewandte rückwärtige Stirnseite
der Druckmeßzelle
abstützt; wobei
ferner die Abmessungen des Stützrings
solchermaßen
auf die Abmessungen des Dichtrings und der Druckmesszelle abgestimmt
sind, daß eine
durch die axiale Einspannung der Druckmeßzelle bedingte radiale Verformung
der membranseitigen Stirnfläche so
gering ist, daß der
Spannenfehler des Drucksensars aufgrund einer Reduzierung der axialen
Einspannkraft um mindestens 10% nicht mehr als etwa 0,02% der Spanne
beträgt.
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Der Spannenfehler bezeichnet in diesem
Zusammenhang die Abweichung der bei reduzierter axialer Einspannkraft
auftretenden Differenz zwischen dem Meßwert bei Maximaldruck und
dem Meßwert
ohne Druckbeaufschlagung von der entsprechenden Differenz bei voller
axialer Einspannkraft.
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Die volle axiale Einspannkraft bezeichnet beispielsweise
die axiale Einspannkraft, mit der Drucksensoren mit neuen Dichtringen
montiert werden, um auch nach einer Temperung bzw. Alterung des
Dichtrings den spezifikationsgemäßen Druck
sicher halten zu können
können.
Die axiale Einspannkraft kann beispielsweise zwischen 350 N und
550 N liegen, wobei die gewählte
Einspannkraft im Einzelfall von der Art der Dichtung und dem Nenndruck bzw.
den Spezifikationen des Drucksensors abhängt.
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Jüngere
experimentelle Untersuchungen haben nun ergeben, daß Varianten,
bei denen der Stützring
fest mit dem Grundkörper
verbunden oder einstückig
mit diesem ausgebildet ist, hinsichtlich des Spannenfehlers beherrschbarer
sind. D.h., der Spannenfehler nimmt einen beliebig geringen Wert
an und streut kaum zwischen verschiedenen Meßzellen eines Typs.
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Die Ergebnisse hinsichtlich der Temperaturhysterese
der Spanne sind für
diese Varianten jedoch unbefriedigend, d.h., der durch Hysterese
bedingte Fehler der Spanne ist zu groß.
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Die Temperaturhysterese ist nach
derzeitigem Verständnis
eine Folge unzureichender Relaxation an den Grenzflächen zwischen
Komponenten mit unterschiedlichen Wärmeaus-dehnungskoeffizienten.
Besonders kritisch ist in diesem Zusammenhang die Grenzfläche zwischen
einem Gewindering bzw. Einspannung zum Einspannen des Stützrings.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
einen Drucksensor bereitzustellen, bei dem neben dem Spannenfehler
aufgrund der Veränderung
der axialen Einspannung auch die Temperaturhysterese reduziert ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
den Drucksensor, gemäß des unabhängigen Patentanspruchs
1 und das Verfahren gemäß des unabhängigen Patentanspruchs
15.
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Der erfindungsgemäße Drucksensor umfaßt
eine
Druckmeßzelle
mit einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper mit einem ersten Durchmesser und
einer ersten Dicke, einen an einer Stirnfläche des Grundkörpers gefügten Meßmembran
mit einem zweiten Durchmesser und einer zweiten Dicke,
einen
elastischen Dichtring mit einem dritten Durchmesser und einer dritten
Dicke,
einen Stützring
mit einem vierten Außendurchmesser,
einem vierten Innendurchmesser und einer vierten Dicke, wobei der
Stützring
mit der von der Meßmembran
abgewandten Stirnseite der Druckmeßzelle fest verbunden ist,
einen
Einspannring mit ersten Eingriffsmitteln und
ein Gehäuse zur
Aufnahme einer Druckmeßzelle, wobei
das Gehäuse
eine axiale Anschlagfläche
für den
Dichtring und zweite Eingriffsmittel, die in die ersten Eingriffsmittel
eingreifen, aufweist,
wobei die Druckmeßzelle zwischen dem elastischen Dichtring,
der zwischen der axialen Anschlagfläche des Gehäuses und der membranseitigen
Stirnseite der Druckmeßzelle
angeordnet ist, und dem Stützring,
mittels des Einspannrings axial eingespannt ist, wobei ferner
zwischen
dem Einspannring und dem Stützring
ein steifes Entkopplungselement angeordnet ist, und
die Abmessungen
des Stützrings
und ggf. des Entkopplungselements solchermaßen auf die Abmessungen des
Dichtrings und der Druckmesszelle abgestimmt sind, daß eine durch
die axiale Einspannung der Druckmeßzelle bedingte radiale Verformung
der membranseitigen Stirnfläche
so gering ist, daß der
Spannenfehler des Drucksensors aufgrund einer Reduzierung der axialen
Einspannkraft um mindestens 10% nicht mehr als etwa 0,02% beträgt und die
Temperaturhysterese der Spanne nicht mehr als etwa 0,03% beträgt.
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Die Temperaturhysterese kann beispielsweise
durch Vergleichsmessungen vor und nach einem Temperaturzyklus ermittelt
werden bei dem der Sensor von Raumtemperatur auf 150°C erwärmt, danach auf –40°C abgekühlt und
anschließend
wieder auf Raumtemperatur erwärmt
wird. Gleichermaßen
kann zuerst eine Abkühlung
auf die Minimaltemperatur auch vor der Erwärmung auf die Maximaltemperatur erfolgen.
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Vorzugsweise sind die Abmessungen
des Stützrings
und ggf. des Entkopplungselements so weit optimiert, daß der Spannenfehler
bei einer Reduzierung der Einspannkraft um mindestens 20% nicht
mehr als etwa 0,02% beträgt.
Weiter bevorzugt sind die Abmesungen des Stützrings und ggf. des Entkopplungselements
so weit optimiert, daß der Spannenfehler
bei einer Reduzierung der Einspannkraft um mindestens 10% bzw. mindestens
20% nicht mehr als etwa 0,01 % beträgt.
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Zudem können die die Abmessungen des Stützrings
und ggf. des Entkopplungselements so weit optimiert werden, daß die Temperaturhysterese der
Spanne nicht mehr als 0,02% und besonders bevorzugt nicht mehr als
0,01% beträgt.
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Vorzugsweise sind der Grundkörper und
die Meßmembran
aus dem gleichen Material gefertigt, wobei derzeit ein keramisches
Material, insbesondere Korund, bevorzugt wird. Die Meßmembran
weist bevorzugt etwa den gleichen Durchmesser wie der Grundkörper auf.
Insbesondere bei keramischen Drucksensoren kann die Meßmembran
mittels eines Aktivhartlots oder eines Glases an der Stirnseite
des Grundkörpers
befestigt sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfaßt
die Fügestelle
einen Sinterkorund.
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Der Stützring weist in der derzeit
bevorzugten Ausführungsform
ebenfalls das gleiche Material wie der Grundkörper auf. Dies ist insofern
vorteilhaft, als der Stützring
dann den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
wie der Grundkörper
aufweist. Der Stützring
sollte vorzugsweise ein Material aufweisen das mindestens so steif
ist wie der Grundkörper.
Der Außendurchmesser
des Stützrings
sollte nicht kleiner und vorzugsweise gleich dem Durchmesser des
Grundkörpers
sein. In einer derzeit bevorzugten Ausführungsform ist der Stützring fest
mit dem Grundkörper
verbunden. Dies kann durch Löten,
beispielsweise mit einem Aktivhartlot, oder durch Kleben erfolgen.
Schließlich
kann der Stützring
einstöckig
mit dem Grundkörper
gefertigt sein. Der Stützring
weist bevorzugt mindestens die Dicke des Grundkörpers auf.
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Das Entkopplungselement ist insofern
steif, als das Material des Entkopplungselements vergleichbare mechanische
Eigenschaften aufweist, wie das Material des Stützrings. Bevorzugt weist das
Entkopplungselement das gleiche Material auf wie der Stützring.
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Das Entkopplungselement dient insbesondere
dazu Verformungen des Stützrings
aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten des
Einspannrings, des Gehäuses
und des Stützrings
zu minimieren.
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Derzeit sind zwei Varianten von Entkopplungselementen
bevorzugt:
Bei der ersten Variante umfaßt das Entkopplungselement
einen Entkopplungsring, der bevorzugt die gleichen Innen- und Außendurchmesser
wie der Stützring
aufweist. Weiter bevorzugt hat der Entkopplungsringetwa die gleiche
Dicke wie der Stützring. Der
Entkopplungsring lastet flächig
auf dem Stützring.
Optional sind Mittel vorgesehen, um die Reibung zwischen dem Entkopplungsring
und dem Stützring
zu minimieren. Hierzu kann eine Kunststoffschicht bzw. -folie, beispielsweise
Teflon, eine Hartstoffglattschicht, wie DLC (Diamond Like Carbon), oder
ein Gleitmittel wie Molybdändisulfid
eingesetzt werden.
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Bei der zweiten Variante umfaßt das Entkopplungselement
eine Versteifungsplatte. Die Versteifungsplatte kann entweder lose
auf dem Stützring aufliegen,
fest mit dem Stützring
verbunden oder einstöckig
mit dem Stützring
ausgebildet sein. Hinsichtlich der Reduzierung der Temperaturhysterese,
hat die Verbindung der Versteifungsplatte mit dem Stützring nach
derzeitiger Erkenntnis keinen Einfluß. Bevorzugt weist die Versteifungsplatte
den gleichen Durchmesser wie der Außendurchmesser des Stützrings
auf. Insbesondere die Dicke der Versteifungsplatte ist ein Parameter
der bei der Optimierung des erfindungsgemäßen Sensors variiert werden
kann.
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Der Einspannring umfaßt vorzugsweise
einen Gewindering wobei die ersten Eingriffsmittel durch das Gewinde
auf der Mantelfläche
des Gewinderings realisiert sind. Die zweiten Eingriffsmittel sind
entsprechend ein Innengewinde in einem zylindrischen Gehäuseabschnitt,
in welches der Gewindering eingreift, um über das Entkopplungselement
und den Stützring
eine axiale Einspannkraft auf die Druckmeßzelle auszuüben.
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Die Erfindung wird nun anhand eines
in den beigefügten
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert.
Es zeigt:
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1:
eine Schnittzeichnung durch einen erfindungsgemäßen Drucksensor,
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2a–c:
schematische Ansichten von verschiedenen Varianten des Entkopplungselements des
erfindungsgemäßen Drucksensors,
und.
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3a–c:
FEM-Daten zur Verformung einer Druckmeßzelle bei axialer Einspannung.
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Der in 1 gezeigte
Drucksensor umfaßt eine
Druckmeßzelle 6 die
einen Grundkörper
und eine Meßmembran
aus Korund aufweist, die mittels eines Aktivhartlots an der vorderen
Stirnfläche
des Grundkörper
befestigt ist. Ein Stützring
aus Korund, dessen Außendurchmesser
gleich dem Durchmesser Φ1 des Grundkörpers ist, ist an der rückseitigen Stirnfläche des
Grundkörpers
mittels eines Aktivhartlots befestigt. Die Druckmeßzeile 6 und
der Stützring 2 sind
in einem Gehäuse
aus Edelstahl angeordnet, welches eine zylindrische Meßzellenkammer 1 und einen
Prozeßanschlußfiansch 7 aufweist,
welcher an einer stirnseitigen Öffnung
der Meßzellenkammer 1 angeordnet
ist. Der Prozeßanschlußflansch 7 erstreckt
sich radial einwärts
von der zylindrischen Wand der Meßzellenkammer 1 und
bildet so eine axiale Anschlagfläche
in der eine Ringnut 71 geformt ist zur Aufnahme eines elastischen
Dichtrings 8. Die Druckmeßzelle 6 drückt mit
der membranseitigen Stirnfläche
axial gegen den Dichtring 8.
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Die Einspannkraft ist durch die Kompression des
Dichtrings 8 und dessen elastische Eigenschaften gegeben.
Die Kompression des Dichtrings wird bei der Montage des Drucksensors über die
Pasition eines Gewinderings 5 eingestellt, der rückseitig über ein
Entkopplungseiement, hier eine Entkopplungsplatte 4, auf
den Stützring 2 wirkt.
Die elastischen Eigenschaften des Dichtrings 8 ändern sich
durch Alterung bzw. Temperung des Dichtrings unter Kompression.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbesspiel beträgt die anfängliche
Einspannkraft 500N. Nach einer Temperung des Dichtrings, die beispielsweise
im Betrieb durch Reinigungszyklen des Sensors mit Wasserdampf erfolgen
kann, wird die Einspannkraft auf 400 N reduziert.
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Beispiele für Einspannelemente sind in
den Detailansichten in 2a–c gezeigt.
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In 2a ist
als Entkopplungselement ein Entkopplungsring 41 eingesetzt,
der die gleichen Abmessungen wie der Stützring 2 aufweist.
Zwischen dem Entkopplungsring 41 und dem Stützring 2 ist eine
Teflonschicht angeordnet. Die Temperaturhysterese der Spanne wurde
durch Einsatz des Stützrings 2 von
0,15% auf etwa 0,01% reduziert.
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2b und 2c zeigen eine Variante,
bei der das Entkopplungselement als steife Entkopplungsplatte realisiert
ist. In 2b ist die Entkopplungsplatte 42 einstückig mit
dem Stützring 2 ausgebildet. In 2c ist eine Entkopplungsplatte 4 nur
lose auf den Stützring
aufgelegt. Hinsichtlich der Reduzierung des Spannefehlers und der
Temperaturhysterese des Spannefehlers spielt die Art der Verbindung 43 der Entkopplungsplatte
mit dem Stützring
keine Rolle, d.h. die Hysterese kann durch einstückig mit dem Stützring ausgebildete
Entkopplungsplatten, durch lose aufgefegte Entkopplungsplatten oder
durch beispielsweise mittels eines Hartlots fest mit dem Stützring verbundene
Entkopplungsplatten erheblich reduziert werden.
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Mit einer Dicke der Entkopplungsplatte
von einem Zehnte( der Stützringdicke
wurde die Temperaturhysterese der Spanne von 0,15% auf 0,03% reduziert.
Mit einer Entkopplungsplatte mit der gleichen Dicke wie der Stützring wurde
die Temperaturhysterese der Spanne auf 0,01 % reduziert. Der Spannefehler
aufgrund einer Variation der axialen Einspannkräfte um 20% betrug dabei 0,02%.
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Die Identifizierung des optimalen
Innendurchmessers Φ2 des Stützrings
wird nachfolgend für ein
Ausführungsbeispiel
erläutert.
Die vorgegebenen Abmessungen waren: Grundkörperdurchmesser Φ1 = 32,4 mm, Dicke des Grundkörpers D1
= 5mm, Dicke der Membran 160 μm,
Dicke der Aktivlotschicht 55μm.
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Mittels FEM wurde zunächst die
Verformung der Druckmeßzelle
für verschiedene
Innendurchmesser des Stützrings
bei axialen Einspannkräfte von
50081 und 400N ermittelt, und die daraus folgende Spanne bei Beaufschlagung
mit dem Nenndruck (von 170mbar für
die verwendete Druckmeßzelle) wurde
ebenfalls mit FEM berechnet. Der Spannefehler ergibt sich durch
Vergleich der Spannen bei 500 N Einspannkraft und 400 N Einspannkraft.
Zur Reduzierung der Rechenzeit wurde hierbei zunächst der Stützring als unendlich steif
angenommen. D.h. Verformungen des Stützrings und der Entkopplungsplatte
wurden nicht hierbei zunächst
nicht berücksichtigt.
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3a–c zeigt
eine Vektordarstellung der Verformung der Druckmeßzelle aufgrund
der axialen Einspannung für
einen Ausschnitt um die Innenkante der Fügestelle zwischen dem Grundkörper und
der Meßmembran
für verschiedene
Innendurchmesser Φ2 des Stützrings.
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In 3a beträgt der Innendurchmesser 27,8
mm. Dieser Innendurchmesser ist zu groß. Das gezeigte Vektorfeld
bei einer Einspannkraft von 500 N zeigt eine radial einwärts gerichtete
Verschiebung, welche die Membransteifigkeit reduziert. Die Spanne wird
damit also größer. Die
Spannenänderung
gegenüber
der nicht eingespannten Zelle beträgt etwa +0,8%. Bei einer Einspannkraft
von 400N wird die Spannenänderung
auf etwa +0,64°!o
reduziert. Der Spannefehler beträgt
somit –0,16%.
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In 3b beträgt der Innendurchmesser 10,0
mm dieser Innendurchmesser ist zu klein. Das gezeigte Vektorfeld
bei einer Einspannkraft von 500 N zeigt eine radial auswärts gerichtete
Verschiebung, welche die Membransteifigkeit erhöht. Die Spanne wird damit also
kleiner. Die Spannenänderung
gegenüber
der nicht eingespannten Zelle beträgt etwa –0,1 %. Bei einer Einspannkraft
von 400N wird die Spannenänderung
auf etwa –0,08%
reduziert. Der Spannefehler beträgt
somit +0,02%.
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In 3c beträgt der Innendurchmesser 23,2
mm dieser Wert ist nahezu ideal. Das gezeigte Vektorfeld bei einer
Einspannkraft von 500 N zeigt im Bereich der Fügestelle der Membran kaum eine
radiale Verschiebung, welche die Membransteifigkeit verändern könnte. Die
Spannenänderung
gegenüber der
nicht eingespannten Zelle beträgt
etwa –0,01
%. Bei einer Einspannkraft von 400N wird die Spannenänderung
auf etwa –0,008%
reduziert. Der Spannefehler beträgt
somit +0,002%.
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Somit ist für die gegebenen Abmessungen der
Druckmeßzelle
ein Innendurchmesser für
einen Stützring
gefunden, der die radiale Verformung der Druckmeßzelle aufgrund axialer Einspannkräfte weitgehend
eliminiert. In der praktischen Umsetzung weist der Stützring vorzugsweise
eine Dicke auf, die nicht weniger als die Dicke der Druckmeßzelle ist,
um der Annahme einer hinreichend steifen axialen Abstützung gerecht
zu werden.
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Mittels FEM wurde anschließend mit
den zuvor ermittelten Stützringdaten
als Ausgangspunkt die Verformung aller Komponenten des Drucksensors
für axiale
Einspannkräfte
von 500N und 400N ermittelt. Hierbei wurde für die Entkopplungsplatte und
für den Stützring das
gleiche Elastizitätsmodul
angenommen wie für
den Grundkörper
und die Membran der Druckmeßzelle,
nämlich
das von Korund. Für
das Gehäuse wurde
VA-Stahl und für
den Einspannring Messing angesetzt. Die aus der Verformung folgende
Spanne bei Beaufschlagung mit dem Nenndruck wurde ebenfalls mit
FEM berechnet. Der Spannefehler ergab sich wie zuvor durch Vergleich
der Spannen bei 500 N Einspannkraft und 400 N Einspannkraft. Es
wurde ein Spannenfehler von weniger als 0,02% ermittelt.
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Ebenfalls wurde mittels FEM die Verformung der
Komponenten während
eines Temperaturzyklus (Raumtemperatur -> -40°C
-> 150°C -> Raumtemperatur) bestimmt,
um die Temperaturhysterese der Spanne zu ermitteln. Durch Variation
der Dicke der Entkopplungsplatte konnte eine Geometrie identifiziert werden,
bei der die Temperaturhysterese der Spanne unter einem angestrebten
Grenzwert von 0,03% liegt. Durch weitere Iterationen mit Variationen der
Stützringgeometrie
und der Stärke
auf einen akzeptablen Wert ist eine weitere Verbesserung zu erwarten.