DE2231491B2 - DruckmeBumformer - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Druckmeßumformer mit einer eine öffnung eines starren Trägers überspannenden
Membran, deren starres Mittelteil von einem flexiblen Teil allseits umgeben ist und mit dem Träger
durch eine Anordnung von den flexiblen Teil überbrükkenden Kraftmeßfühlern verbunden ist, die derart
paarweise übereinander angeordnet sind, daß bei Durchbiegung der Membran jeweils der eine Kraftmeßfühler
auf Druck und der andere auf Zug beansprucht wird.
Druckmeßumformer dieser Art sollen insbesondere in miniaturisierter Ausführung zum Messen niedriger
Drücke verwendbar sein, wobei es darauf ankommt, hohe Druckempfin llichkeit mit kleinen Abmessungen
zu vereinigen. Bei einem bekannten Miniaturdruckmeßumformer (US-PS 33 93 566) sind Träger und
Membran einstückig aus einem Materialblock gearbeitet, wcbei der den zapfenförmigen starren Mittelteil
umgebene flexible Teil der Membran so dünn gearbeitet ist, daß er die gewünschte Nachgiebigkeit senkrecht zur
Membrai'fläche aufweist, in radialer Richtung aber den
starren Mittelteil abstützt. Die Kraftmeßfühler iibersoar.nen
den Zwischenraum zwischen Membranmittelteil und Gehäuse an zwei diametral gegenüberliegenden
Stellen. Es ist herstellungstechnisch sehr schwierig und kostspielig, vor allem bei miniaturisierter Ausführung,
eine für den Meßzweck hinreichend flexible Membran einstückig aus einem Materialblock herauszuarbeiten.
Zur Erzielung ausreichender Nachgiebigkeit muß dieser flexible Teil in Radialrichtung eine zum Gesamtdurchmesser
der Membran relativ große Abmessung haben, so daß die für die eigentliche Kraftaufnahme zur
Verfügung stehende Fläche des starren Mittelteils relativ klein ist Die Empfindlichkeit ist deshalb nicht
optimal. Außerdem können sich, da die Membran in Radialrichtung unnachgiebig ist, verfälschende Signale
bei unterschiedlicher thermischer Ausdehnung von Membran und Kraftmeßfühlern ergeben.
Ein für den bevorzugten Anwendungszweck der Erfindung, nämlich das intraarterielle Messen von
Blutdruck, vorgesehener bekannter Druckmeßumformer (The Review of Scientific Instruments, 1960, Seite
987 bis 991) hat eine insgesamt flexible Membran, die in ihrer Mitte von den übereinander angeordneten
Kraftmeßfühlern abgestützt ist, deren anderes Ende relativ weit von der Membran entfernt am Gehäuse
eingespannt ist. Da im wesentlichen nur der auf die Endfläche des Biegeelementes wirkende Druck als
Verformungskraft über einen relativ großen Biegeabstand aufpenommen wird, ist das sich ergebende
Meüsignai nicht optimal groß. Jedoch ist es hiernach bereits bekannt, aus den beiden übereinander angeordneten
und miteinander verbundenen Kraftmeßfühlern ein Biegeelement zu bilden, welches die Membran
abstützt.
Weitere, teilweise ähnliche Druckmeßumformer für die Blutdruckmessung in Blutgefäßen sind aus US-PS
34 90 441,30 88 323 und 35 53 625 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckmeßumformer der eingangs genannten Art so zu
verbessern, daß er eine höhere Empfindlichkeit aufweist und in relativ einfacher und kostensparender Weise in
miniaturisierter Ausführung hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der starre Mittelteil der Membran als eine zum
Rand der Trägeröffnung allseits einen durchgehenden schmalen Spalt freilassende Platte und der flexible Teil
als ein den Spalt abdichtendes elastomeres Dichtungsmaterial ausgebildet ist, und daß die übereinander
angeordneten Kraftmeßfühler unmittelbar miteinander verbunden sind und ein balkenartiges Biegeelement
bilden.
Die allseitig von dem elastomeren Dichtungsmaterial umgebene, relativ großflächige, nahezu frei bewegliche
Platte der Membran wird durch die Druckeinwirkung verkippt und die gesamte hierbei auftretende Abwinklung
wird aufgrund der den Spalt überbrückenden Anordnung des Biegeelementes in diesem konzentriert,
so daß man in den Kraftmeßfühlern eine starke Deformation und damit ein großes Signal erhält. Das
Einsetzen der Membranplatte in die Trägeröffnung und ihre Abdichtung mit dem elastomeren Material ist ein
relativ einfacher Vorgang, wobei es, da das elastomere Material in sich flexibel ist, auf die Einhaltung genauer
Toleranzen der Wandstärke nicht besonders ankommt.
Es wurde zwar bereits ein Druckmeßumformer vorgeschlagen (DE-OS 22 06 624), bei dem in einer
öffnung des Trägers ein einseitig eingespannter plattenartiger Balken als Biegeelement angeordnet und
an den verbleibenden drei Seiten mit den Offnungsrändern durch elastomeres Dichtungsmaterial verbunden
ist Die Durchbiegung dieses Biegeelementes kann mittels Kraftmeßfühlern gemessen werdea Die vorliegende Erfindung geht über diesen älteren Vorschlag
insofern hinaus, als die Platte nun nicht nur biegefähig,
sondern allseits beweglich in der öffnung angeordnet und nicht die sich über die Länge der Platte verteilende
Biegung, sondern die gesamte Verkippung der starren Platte mittels der Kraftmeßfühler gemessen wird.
Die Empfindlichkeit des Druckmeßumformers läßt sich weiter dadurch steigern, daß das Biegeclement aus
zwei piezoresistiven Kraftmeßfühlern besteht die an ihrem den Spalt überbrückenden Teil eine Einschnürung
mit geringerem Querschnitt als in den Teilen, mit denen sie am Träger bzw. der Platte befestigt sind, aufweisen.
Weitere, je nach Anwendungszweck bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen 3
bis 5 angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Druckmeßumformers gemäß einer Ausführungsform;
F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer Katheterspitze mit einem Blutdruckumformer gemäß der
vorherigen Ausführungsform;
F i g. 7 einen anderen Schnitt entlang der Linie 6-6 der F i g. 4, wobei die Membran verformt ist;
Fig.8 ein Schaltschema des Druckmeßumformers mit einer Brückenschaltung;
F i g. 9 einen Schnitt durch einen Differentialdruckumformer gemäß einer anderen Ausführungsform;
Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 der Fig. 9;
F i g. 11 einen Teilschnitt einer Druckmeßkammer zur
Messung des Blutdruckes außerhalb des Körpers unter Verwendung des :n F i g. 4 gezeigten Blutdruckumformers mit Katheterspitze;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer weiteren
Ausführungsform eines Blutdruckumformers;
Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie 13-13 der Fig. 12.
Die F i g. 1 bis 3 zeigen einen spannungs- bzw. dehnungsempfindlichen Kraftmeßfühler 10, welcher auf
einem plattenförmigen Gehäuseteil oder Träger 12 befestigt ist. Eiir2 Membran 14 ist in einer öffnung in
dem Träger 12 vorgesehen. Die Membran besteht aus einer zentralen steifen Platte 16, welche von elastischem
Material 18, z. B. Silicon-Kautschuk, umgeben ist, welches mit den Kanten der in dem plattenförmigen
Träger 12 ausgebildete öffnung verbunden ist. Die Platte 16 kann sich infolge von vorkommenden
Änderungen des Flüssigkeitsdruckes frai bewegen.
Ein Ende des Meßfühlers 10 ist an dem Träger 12 und das andere an der Platte 16 befestigt. Die Bewegung der
Platte 16 wird an den Meßfühler 10 weitergegeben und verursacht Widerstandsänderungen, welche mit einem
geeigneten Meßkreis festgestellt bzw. gemessen werden können.
Der Meßfühler 10 stellt ein Biegeelement dar und ist
in der Zeichnung als im allgemeinen rechteckig ausgebildeter Materialblock gezeigt, welcher zwei
spannungs-bzw. dehnungsempfindliche Elemente umfaßt, die in einer »Zug-Schub«-Anordnung verbunden
sind. Jedes Element besteht aus dem gleichen piezoesistiven Material, das vom halbleitenden Typ, wie Silicium,
sein kann. Jedes Element umfaßt zwei Blöcke 20a und 206, welche miteinander durch verjüngte Halsteile 22
verbunden sind. Die verjüngten Halsteile 22a und 226 haben senkrecht zu der Längsachse des Meßfühlers
ϊ einen Querschnitt, der im Vergleich zu dem Querschnitt
der Blöcke 20a und 20Ä klein ist Die verjüngten Halsteile 22a kennen in zahlreichen Formen, z. B. in
Form einer Sanduhr, ausgebildet sein. Das Grundprinzip der Verwendung des verjüngten Halsteils besteht darin,
ι« die ausgeübte Spannungs- bzw. Dehnungskraft in einem
kleinen bzw. engen Teil zu konzentrieren, welcher einen großen Widerstand pro Längeneinheit aufweist Die
Blöcke 20a und 20b sind an einer gemeinsamen Räche miteinander verbunden, z. B. verkittet, so daß die
Halsteile eines jeden der getrennten Elemente parallel, jedoch im Abstand voneinander liegend angeordnet
sind.
Wenn der Meßfühler senkrecht zu seiner Längsachse einer Kraft ausgesetzt wird, wird einer der verjüngten
2«) Halsteile unter Druck bzw. Stauchung und der andere unter Spannung bzw. Zug gesetzt Die zwei einzelnen
Elemente werden vorteilhafterweise aus dem gleichen Material, z. B. Silicium, und in gleicher Dimension und
Form hergestellt, so daß sie zueinander passen. Die zwei
2'< Elemente kompensieren sich gegenseitig in bezug auf
Temperaturänderung.
Wenn ein verjüngter Halsteil unter Spannung bzw. Dehnung gesetzt wird, nimmt sein Widerstand zu,
während der Widerstand des anderen verjüngten
JO Halsteils abnimmt Die zwei einzelnen spannungs- bzw.
dehnungsempfindlichen Elemente können in einer Brückenanordnung geschaltet werden, so daß die
Widerstandsänderungen jedes Elementes sich addieren und ein verstärktes Ausgangssignal liefern.
iä Die vorstehend beschriebenen spannungs- bzw. dehnungsempfindlichen Elemente können von einem
handelsüblichen Typ sein.
Insbesondere in bezug auf die F i g. 1 bis 3 ist die Seite des Blocks 206 des Meßfühlers 10 mit der zentralen, als
Teil der Membran ausgebildeten Platte 16 verbunden. Eine Seite 24 des anderen Blocks des einen Elementes
ist mit dem Träger 12 verbunden. Die Kante jedes der Kraftmeßelemep.te ist mit einem leitenden Material
beschichtet. Insbesondere sind die oberen Oberflächen
•»5 der Blöcke 20a ebenso wie die unteren Oberflächen der
Blöcke 206 mit einem leitenden Material beschichtet
Die spannungs- bzw. dehnungsempfindlichen Elemente sind untereinander mittels eines Epoxyharz-Materials verbunden, weiches auf die Flächen der Blöcke
20a und 206 aufgebracht ist. Selbstverständlich können auch andere Mittel verwendet werden, um die Blöcke
der zwei spannungs- bzw. dehnungsempfindlichen Elemente zu verbinden. Die Grenzschicht zwischen den
Blöcken 20 jedes Spannungs- bzw. Dehnungsmeßele
mentes ist als elektrisch isolierende Schicht ausgeführt
An dieser Grenzschicht ist eine außerordentlich dünne Schicht Epoxyharz abgesetzt, um die Elemente voneinander zu isolieren.
Es sind drei an dem Meßfühler 10 befestigte Leiter
gezeigt. Ein erster Leiter 30 ist beispielsweise durch
Verlöten mit der leitenden Fläche der oberen Oberfläche des einen Blocks verbunden. Ein zweiter
Leuar 31 ist mit der unteren Oberfläche 24 des anderen
Blocks verbunden. Ein dritter Leiter 32 ist bei 33 mit
br) Drähten 34 und 35 verbunden, weiche jeweils zu den
oberen und unteren Flächen der Blöcke 20 führen.
Wie vorstehend beschrieben, besteht der Meßfühler
aus zwei Elementen, welche miteinander verbunden,
ζ. B. verklebt, cind. Gemäß anderen vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung können die zweifachen
Elemente durch bekannte Integrierte-Schaltungs-Techniken gebildet sein, um eine einheitliche Struktur mit
getrennt isolierten Elementen zu bilden.
Ein derartiger aus zwei Elementen zusammengesetzter Kraftmeßfühler bietet folgende Vorteile: Er ist
selbsttragend, wodurch laterale Kräfte vollständig in Kompressions- bzw. Stauchungs- oder Spannungs- bzw.
Zugkräfte an dem verjüngten Halstei! jedes Spannungselementes umgewandelt werden können. Er spricht
linear auf Gleichstrom an, ist ohne Drift stabil und keiner Hysterese unterworfen. Er ist für im Inneren
erzeugte thermische Gradienten selbsikompensieri. Bei zueinanderpassenden Spannungs- bzw. Dehnungselementen ist die Einrichtung selbsttemperaturkompensierend. Ferner wird kein getrenntes Trägerelement
benötigt. Die verringerte Masse des Meßfühlers führt zu einer Resonanzfrequenz, welche viel höher ist als die
von herkömmlichen spannungs- bzw. dehnungsempfindlichen, an einem Träger befestigten Elementen. Erfindingsgemäß können die Resonanzfrequenzen in der
Nähe von 20 bis 40 Kilohertz liegen. Die herkömmlichen, an einem Stützträger befestigten Spannungs- bzw.
Dehnungselemente weisen eine große, mit dem Träger verbundene Masse auf. Deshalb kann das Spannungsbzw. Dehnungselement leicht brechen, wenn das Gerät
fallengelassen oder Gravitations- oder Beschleunigungskräften ausgesetzt wird. Bei dem Meßfühler
gemäß der Erfindung ist die Masse erheblich kleiner, und das Spannungs- bzw. Dehnungselement ist somit für
diese Gravitations- oder Beschleunigungskräfte wesentlich weniger empfindlich.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist als Blutdruckmeßumformer an einer
Katheterspitze ausgebildet, wie in F i g. 4 bis 7 gezeigt ist, und zwar bezüglich seiner tatsächlichen Größe zur
Verwendung als intraarterieller oder intravenöser Blutdruckmesser um ein Vielfaches vergrößert Der
Umformer umfaßt eine aus einem röhrenförmigen Element 40 gebildete Katheterspitze mit einer abgeflachten Seite 41. Der eigentliche Meßumformer
entsprechend F i g. 1 bis 3 ist in der flachen Seite 41 angebracht. Die Seite 41 ist durch Entfernen eines
Abschnittes der Wandung des rohrförmigen Elementes 40 gebildet.
Wie aus Fig.3 ersichtlich, hat der plattenförmige
Träger oder Gehäuseteil 12 abgeschrägte bzw. abgerundete Seiten 42, welche an den Seitenwänden des
rohrförmigen Elementes 40 unterhalb des entfernten Wandabschnittes anliegen. Der Gehäuseteil 12 kann an
der Wandimg des rohrförmigen Elementes 40 mit Hilfe von Klebstoffen, z. B. Epoxyharzen, befestigt werden.
Durch Verschließen des Endes mit Dichtmaterial 52 und durch Verschließen des Teils 54 zwischen der oberen
Oberfläche des Gehäuseteil 12 und dem entfernten Wandabschnitt des rohrförmigen Elementes 40 wird
innerhalb der Katheterspitze eine abgedichtete Zelle 50 gebildet An einem Schaftende 56 der Katheterspitze ist
ein biegsamer Schlauch 58 angebracht, welcher mit Hilfe von geeigneten Mitteln, z. B. durch einen Ring aus
Epoxyharz 60, befestigt werden kann. Der biegsame Schlauch 58 bildet einen Luft- oder Flüssigkeitskanal
von der abgedichteten Zelle 50 zu einer Vergleichsdruckquelle, z. B. der Atmosphäre, und kann in der für
intraarterielle Messungen notwendigen Länge ausgebildet sein. Die elektrischen Leiter 30,31 und 32 von dem
Spannungs-bzw. Dehnungsmesser 10 werden innerhalb
des Schlauches 58 einem geeigneten, nicht gezeigten elektrischen Verbindungsmittel zugeführt
Der Widerstand des Meßfühlers Vd kann in irgendeinem geeigneten Meß- oder Registrierschaltkreis gemessen werden. Ein derartiger Schaltkreis ist in
Form einer herkömmlichen Wheatstone- Brücke gezeigt. Widerstände 72 und 73 stellen schematisch
jeweils die Widerstände eines jeden der Elemente in dem Meßfühler 10 dar. Widerstände 74 und 75 sind zur
Kompensation von Temperaturschwankungen eingestellt Widerstände 70 und 71 sind zum Abgleichen der
Brücke vorgesehen. Eine Quelle für die elektrische Anregung, z. B. eine Gleichspannungspotentialquelle 76
liegt über der einen Diagonalen der Wheatstone-Brükke, und eine Meßeinrichtung, z. B. ein Meßinstrument 78
liegt über der anderen Diagonalen der Wheatstone-Brücke. Wenn der Meßfühler keinerlei Belastung
ausgesetzt ist, ist die Wheatstone-Brücke abgeglichen, und es fließt kein elektrischer Strom durch das
Meßinstrument 78. Wenn jedoch der Meßfühler 10 infolge der Druckeinwirkung einer Belastung ausgesetzt
ist, ändert sich sein Widerstand bzw. die Widerstände 72 und 73, so daß elektrischer Strom durch das
Meßinstrument 78 fließt Der Strom durch das
Instrument 78 ist dem Betrag des Druckes, der die
elastische Verbiegung des Meßfühlers bewirkt, direkt proportional.
Die vorstehend beschriebene Wheatstone-Brückenschaltung ist vom Gleichspannungstyp. Es ist jedoch
in selbstverständlich möglich und häufig erwünscht eine
elektrische Anregung durch Wechselstrom zu verwenden. Weiterhin kann auch eine Ablesung in Form einer
visuellen Wellenform vorgesehen werden, indem man anstelle von oder zusätzlich zu dem Meßinstrument 78
r, ein Oszilloskop anbringt oder den Meßzweig der
Wheatstone-Brücke mit dem Eingang eines Meßschreibers verbindet und das Empfangsinstrument und den
Papierstreifen in Abhängigkeit von der Zeit laufen läßt.
Der in Verbindung mit den F i g. 4 bis 7 beschriebene
4(i Katheterspitzen-Meßumformer kann neben intraarteriellen und intravenösen Blutdruckmessungen für
andere Anwendungsgebiete verwendet werden. Er kann beispielsweise, wie in F i g. 11 gezeigt in eine getrennte
Druckmeßkammer eingesetzt werden. Innerhalb eines eine Druckkammer 84 begrenzenden Meßgehäuses 82
ist der Katheterspitzen-Meßumformer gezeigt Die Druckkammer 84 ist mit einer Flüssigkeitsdruckquelle
über den Schlauch 86 verbunden. Das Meßgehäuse 82 hat ein äußeres Gewinde, auf das eine Kappe 88 paßt.
so Innerhalb der Kappe 88 ist ein Dichtring 90 angeordnet
Wenn die Kappe 88 festgeschraubt wird, wird der Dichtring 90 an den Seiten des Katheterspitzen-Meßumformers 80 angedrückt und bildet eine Druckdichtung innerhalb der Druckkammer 84. Der Schlauch
bzw. das Rohr 86 kann mit einer Quelle für den zu messenden Flüssigkeitsdruck, z.B. den Blutdruck,
verbunden werden. Der Flüssigkeitsdruck betätigt den
Spannungs- bzw. Dehnungsmessungssensor innerhalb des Katheterumformers 80.
Der Katheterspitzen-Meßumformer gemäß der Erfindung kann somit auf weiten Gebieten angewendet
werden, und zwar nicht nur für Messungen an der Quelle selbst, sondern auch zur Messung von Flüssigkeitsdrükken weit entfernt von der Erregerquelle, indem man
eine Flüssigkeitssäule verwendet, um Dmckänderongen bzw. Pulsationen zu einer Druckkammer zu leitea
In Fig. 12 und 13 ist eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung in Form eines Druck-
meßumwandlers vom Rohrtyp /ur Messung des
Druckes einer durch einen Schlauch einer Röhre 90 fließenden Flüssigkeit gezeigt. In die Wandung des
Rohres 90 ist eine öffnung eingefräsl, in welcher die
Piaitc 12 angeordnet ist, welche den in den I"ig. I bis 3
gezeigten Druckmeßumformer enthält. Die Platte 12 k.inn in der Öffnung mittels Epoxyharz-Material oder
anderen Klebstoffen befestigt sein. In Abhängigkeit von Änderungen des Klüssigkeitsdruckes innerhalb der
Bohrung des Rohres 90 verbiegt sich die auf dem Platlcntcil 12 angeordnete Membran und übermittelt
Bewegungen von der Platte 16 zur Erzeugung von Widerstandsänderungen in dem Meßfühler 10.
In den Fig.9 und 10 ist ein Diffcrentialdruckumformer
gezeigt, welcher die Merkmale der Erfindung verkörpert. Ein Druckgehäuse 100 ist in zwei Hälften
100a und 1006 unterteilt, die an einem Umfangsflansch 104 durch Bolzen 102 verbunden sind. Dar Druckgehäuse
100 ist durch eine von einer Scheibe 110 gebildete
Zwischenwand in zwei Kammern unterteilt. In einem Schlitz der Scheibe 110 ist ein Druckmeßumformer
entsprechend Fig. 1 bis 3 angeordnet, mit einer Mcmbranplaite 16 und einem doppelten Kraftmeßfühler
10. Die elastische Verbiegung der von dem Plattenleil 12 getragenen Membran führt zu einer
Deformation des Meßfühlers 10, welche in Form von Widerstandsänderungen gemessen werden kann. Auf
ίο die obere Kammer wird ein erster Flüssigkeitsdruck P,
über eine Bohrung 116 und auf die untere Kammer ein
zweiter Flüssigkeitsdruck Pi über die Bohrung 118
ausgeübt. Der resultierende Differentialdruck zwischen den zwei ausgeübten Drücken P\ und P2 bewirkt, daß die
Platte !6 in Richtung der einen oder der anderen Druckzelle bewegt wird. Die resultierende Änderung in
elektrischen Eigenschaften des Kraftmeßfühlers d'cnt
als direktes Maß für die Druckdifferenz.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1
Patentansprüche:
Patentansprüche:
ί. Druckmeßumformer mit einer eine öffnung eines starren Trägers fiberspannenden Membran,
deren starres Mittelteil von einem flexiblen Teil allseits umgeben ist und mit dem Träger durch eine
Anordnung von den flexiblen Teil überbrückenden Kraftmeßfühlern verbunden ist, die derart paarweise
übereinander angeordnet sind, daß bei Durchbiegung der Membran jeweils der eine Kraftmeßfühler
auf Druck und der andere auf Zug beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der starre
Mittelteii der Membran als eine zum Rand der Trägeröffnung allseits einen durchgehenden schmalen
Spalt freilassende Platte (16) und der flexible Teil als ein den Spalt abdichtendes elastomeres Dichtungsmaterial
(18) ausgebildet ist, und daß die übereinander angeordneten Kraftmeßfühler unmittelbar
miteinander verbunden sind und ein balkenartiges Biegeelement (10) bilden.
2. Druckmeßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegeelement (10) aus zwei
piezoresistiven Kraftmeßfühlern besteht, die in ihrem den Spalt überbrückenden Teil (22a, 22Z^ eine
Einschnürung mit geringerem Querschnitt als in den Teilen (20a, 20b), mit denen sie am Träger (12) bzw.
der Platte (16) befestigt sind, aufweisen.
3. Druckmeßumformer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) als
Platte ausgebildet ist, die in einer Abflachung (41) einer rohrförmigen Katheterspitze (40) montiert ist.
4. Druckmeßumformer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine an die Katheterspitze
angeschlossene flexible Katheterleitung einen Kanal zur Zuführung von Referenzdruckluft zu der Platte
(16) aufweist.
5. Druckmeßumformer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit der
Membran als Trennwand in einem zwei Meßkammern für zwei zu vergleichende Druckmedien
aufweisenden Gehäuse (100) ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15888471A | 1971-07-01 | 1971-07-01 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2231491A1 DE2231491A1 (de) | 1973-01-11 |
DE2231491B2 true DE2231491B2 (de) | 1979-07-19 |
DE2231491C3 DE2231491C3 (de) | 1980-03-20 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (6)
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DE (1) | DE2231491C3 (de) |
FR (1) | FR2144399A5 (de) |
GB (1) | GB1344758A (de) |
IT (1) | IT972231B (de) |
NL (1) | NL155364B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3821186A1 (de) * | 1987-06-29 | 1989-07-27 | Messgeraetewerk Zwonitz Veb K | Druckmesswandler |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5918051B2 (ja) * | 1976-02-29 | 1984-04-25 | 三菱油化株式会社 | カテ−テル |
IT1153144B (it) * | 1982-07-30 | 1987-01-14 | Cise Spa | Trasduttore perfezionato per la misura della pressione di un fluido in particolare un fluido aggressivo e ad elevata temperatura |
GB2154323B (en) * | 1984-02-14 | 1987-02-18 | Plessey Co Plc | Pressure sensor |
EP1174079B1 (de) | 2000-07-22 | 2005-09-28 | BIOTRONIK Mess- und Therapiegeräte GmbH & Co Ingenieurbüro Berlin | Implantierbare Messvorrichtung, insbesondere Druckmessvorrichtung zur Bestimmung des intrakardialen oder intraluminalen Blutdrucks |
GB2424076B (en) | 2003-12-05 | 2007-03-28 | Commw Of Australia | Strain gauge |
JP6213527B2 (ja) * | 2015-06-30 | 2017-10-18 | 株式会社デンソー | 圧力センサ |
-
1972
- 1972-06-19 GB GB2852772A patent/GB1344758A/en not_active Expired
- 1972-06-27 DE DE19722231491 patent/DE2231491C3/de not_active Expired
- 1972-06-28 NL NL7208976A patent/NL155364B/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-06-30 IT IT2648572A patent/IT972231B/it active
- 1972-06-30 FR FR7223699A patent/FR2144399A5/fr not_active Expired
- 1972-07-01 JP JP47066200A patent/JPS522636B1/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3821186A1 (de) * | 1987-06-29 | 1989-07-27 | Messgeraetewerk Zwonitz Veb K | Druckmesswandler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT972231B (it) | 1974-05-20 |
JPS522636B1 (de) | 1977-01-22 |
DE2231491A1 (de) | 1973-01-11 |
NL7208976A (de) | 1973-01-03 |
DE2231491C3 (de) | 1980-03-20 |
NL155364B (nl) | 1977-12-15 |
FR2144399A5 (de) | 1973-02-09 |
GB1344758A (en) | 1974-01-23 |
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---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |