DE20205851U1

DE20205851U1 - Drucksensor

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Publication number: DE20205851U1
Application number: DE20205851U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: DE10311528B4; DE10311528A1

Description

Zf novi Goldberg
Theodor-Heuss Str. 16
D-51149 Köln

10 April 2002

DRUCKSENSOR

Die Erfindung betrifft die Einrichtungen für Gasdruckmessung bei hocher (bis 500*C) Temperatur, die ein elastisches Element mit dem drauf befestigen Dehnungsmeßstreifen enthalten. Solche Einrichtungen müssen ein Minimum der Meßelemente und Verbindungen in einem heißen Medium haben, die &ogr; .g. Meßelemente müssen gegen heißen Gasen beschützt werden und durch die besprechende Bauart hochthermostabil sein.

Aus SUl 809338 ist ein Drucksensor bekannt, in dem ein elastisches Element in der Form eines Zylinders oder einer Hülse mit dem drauf befestigten Dehnungsmeßstreifen ausgeführt ist. Es gibt darin viele Meßelemente und Verbindungen, die einem direkten Hochtemperatureneinfluß ausgesetzt: werden. Alle das senkt Betriebssicherheit und erlaubt nicht,, solche Drucksensoren bei hocher Temperatur erfolgreich zu benutzen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine einfache und sichere Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe Gasdruckimpulse beim Brennungsprozess in Motorzylindern in einem breiten Temperaturintervall genau und sicher registriert und gemessen werden können

Die Erfindung ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das elastische Element aus zwei Teile besteht, zwischen denen ein Wärmedämmstoff eingestellt ist. Der erste Teil befindet sich in einem heißen Medium und enthält keine temperaturempfindlichen Meßelemente. Seine durch Gasdruckimpulse entstehende Deformation wird auf den zweiten Teil des elastischen Elementes überträgt, der mit einem drauf befestigten Dehnungsmeßstreifen zusammen durch den Wärmedämmstoff gegen eine Hochtemperatureinwirkung geschützt wird. Dadurchwird eine hoche Thermostabilität erreicht.

Vorzugsweise weißt der erste Teil des elastischen Elementes eine Membrane mit einer äußerlichen kegelstumpfförmigen Fläche auf. Dadurch wird eine gute Verdichtung bei der Montage gewährleistet und eine Wärmedämmung zusätzlich verbessert.

Vorzugsweise weiter weist der zweite Teil des elastischen Elementes eine Hülse mit gleichmäßig auf der Kreislinie angeordneten Löchern auf, an denen ein Dehnungsmeßstreifen befestigt wird. Die Löcher erhöhen eine Deformation im entsprechenden Schnitt derHülse und dadurch vergrössem die Sensorsempfindlichkeit. Außerdem schaffen sie eine stabile Festsetzung des Dehnungsmeßstreifens.

Bevorzugt ist, die beide Teile des elastischen Elementes mit der bestimmten Axialkraft einzuklemmen. Der Axialkraftwert muß sowohl von Festigkeit aller Elemente als auch von Meßbereich abhängig ausgewählt werden, um nichtlineare Verzerrungen des Ausgangssignals zu minimieren.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung (Fig. 1), die einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drucksensor zeigt.

Druckempfindliche Elemente des Drucksensors sind in ein Gehäuse 6 eingeschlossen, das einen Stutzen darstellt und ein Außengewinde 7 für Einstellung in eine Zylinderwandung hat.Das elastische Element besteht aus einer Gasdruckimpulse annehmenden schalartigen Membrane 1 und einer Hülse 3, die beiden voneinander durch ein Wärmedämmstoff 2 und eine Zwischenlage 9 getrennt sind.

Die Membrane 1 mit äußerlicher kegelstumpfförmigen Fläche 4 setzt sich dicht ins Gehäuse 6 ein. Die verursachte durch die Gasdruckimpulse Deformation des elastischen Boden 5 wird an die Hülse 3 übertragen. In seiner Wand gibt es die auf Kreislinie

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gleichmäßig angeordnete Löcher 11 an denen ein Dehnungsmeßstreifen 12 befestigt wird. Dieser stellt einen Zweig von der Dehnungsmeßbrücke dar und wird dafür bestimmt, um die übertragende Deformation in die Widerstandänderung zu wandeln. Zwei seine Enden werden bzw an die Hülse 3 im Kontaktpunkt 13 und an den innerhalb des Isolators 15 eingestellten Stab 14 angeschweißt. Ein Stecker 16 wird für Verbindung zwischen dem Dehnungsmeßstreifen 12 und den sonstigen Zweige der Dehnungsmeßbrücke gebraucht, die sich im hier nicht zeigenden Analogwandler niederlassen und den proportionalen dem Gasdruck Ausgangssignalerzeugen.

Beide Teile 1 und 3 des elastischen Elementes mit dem Wärmedämmstoff 2 und der Zwischenlage 9 zusammen werden von einer Seite durch eine Mutter 8 und von anderer Seite durch einen tragenden Stutzen 10 eingeklemmt. Die Axialkraft, mit deren der tragende Stutzen 10 ins Gehäuse 6 eingeschraubt wird, muß dem Minimum der Ausgangssignalsverzerrungen entsprechen.

Bezugszeichenliste

1. Membrane

2. Wärmedämmstoff

3. Hülse

4. Äuserliche kegelstumpfförmige Fläche

5. Boden

6. Gehäuse

7. Außengewinde

8. Mutter

9. Zwischenlage

10. Tragen Stutzen

11. Löcher

12. Dehnungsmeßstreifen

13. Kontaktpunkt

14. Stab

15. Isolator

16. Stecker

Drucksensor

Die Erfindung betrifft die Einrichtungen für Gasdruckmessung bei hocher Temperatur, die ein elastisches Element mit dem drauf befestigten Denungsmeßstreifen erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe Gasdiruckimpulse in einem breiten Temperaturintervall genau und siecher registriert und gemessen werden können.

Die Erfindung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das elastische Element aus zwei Teile(1) und (3) besteht, zwischen denen ein Wärmedämmstoff (2) eingestellt wird.

Vorzugweise weisen der erste Teil (1) eine Membrane mit äußerlicher kegelstumpfförmigen Fläche (4) und der zweite Teil (2) eine Hülse mit gleichmäßig auf Kreislinie angeordneten Löchern (11) auf, wobei an den Löchern (11) wird ein Dehnungsmeßstreifen(12) befestigt.

Claims

1. Drucksensor zur Gasdruckmessung bei hocher Temperatur, z. B. in Verbrennungskammern der Motorzylinder, der ein Gehäuse (6) und ein elastisches Element mit einem drauf befestigten Dehnungsmeßstreifen (12) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element aus zwei Teile (1, 3) besteht, zwischen denen ein Wärmedämmstoff (2) eingestellt wird.

2. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste von zwei Teile des elastischen Elementes eine Membrane (1) mit äußerlicher kegelstumpfförmigen Fläche (4) aufweist.

3. Drucksensor nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß der zweite von zwei Teile des elastischen Elementes eine Hülse 3 mit gleichmäßig auf Kreislinie angeordneten Löchern (11) aufweist an denen ein Dehnungsmeßsreifen (12) befestigt wird.

4. Drucksensor nach Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, das die beiden Teile des elastischen Elementes mit bestimmter Axialkraft eingeklemmt werden, die einem Verzerrungsminimum des Ausgangssignals entspricht.