DE3423711C2 - Meßwertaufnehmer zur Messung heißer Medien, sowie Verfahren zu seiner Montage - Google Patents

Meßwertaufnehmer zur Messung heißer Medien, sowie Verfahren zu seiner Montage

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DE3423711C2 DE19843423711 DE3423711A DE3423711C2 DE 3423711 C2 DE3423711 C2 DE 3423711C2 DE 19843423711 DE19843423711 DE 19843423711 DE 3423711 A DE3423711 A DE 3423711A DE 3423711 C2 DE3423711 C2 DE 3423711C2
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Abstract

Das eine Anzahl piezoelektrischer Meßscheiben (13) aufweisende Meßsystem (3) weist ebenso wie das gehäuseseitige Widerlager für das vorgespannte Meßsystem (3) eine durchgehende zentrale Bohrung auf, wobei die Bereiche dieser Bohrung, die in der Temperaturkompensationsscheibe (14) und in der Elektrodenscheibe (15) des Meßsystems (3) verlaufen, mit einem Gewinde (25, 31) zum Einschrauben einer Spannschraube (24) zur Montage bzw. einer Ableitungsschraube (33) für die Ableitung der Meßsignale versehen sind. Damit kann der Meßwertaufnehmer auch ohne Isoliermaterial in dem mit hoher Temperatur beaufschlagten Bereich einfach und genau montiert werden, wobei die erforderliche Isolierung von Spalten zwischen den Bauteilen verschiedener Polarität übernommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßwertaufnehmer zur Messung heißer Medien, insbesondere Druckaufnehmer zur Messung von Verbrennungsvorgängen, mit einem in eine das zu vermessende Medium umgebende Begrenzung einsetzbaren Gehäuse und einem im Gehäuse angeordneten und der Wirkung der zu messenden Größe ausgesetzten Meßsystem, welches über eine Ableitung der zu messenden Größe proportionale elektrische Signale abgibt, dessen elektrisch aktive Bereiche zumindest in dem bei der Messung mit hoher Temperatur beaufschlagten Bereich ausschließlich über Spalte gegen umgebende Bauteile der jeweils anderen Polarität isoliert sind, und das eine Anzahl piezoelektrischer Meßscheiben, eine zwischen Meßscheiben-Block und einem Druckübertragungselement angeordnete, elektrisch leitende Temperaturkompensationsscheibe, sowie eine elektrisch leitende Elektrodenscheibe und ggf. eine piezoelektrische Beschleunigungs-Kompensationsscheibe aufweist und vom Druckübertragungselement gegen ein eine durchgehende zentrale Bohrung aufweisendes Widerlager vorgespannt ist, sowie mit einer einerseits mit der Elektrodenscheibe und anderseits mit der Temperaturkompensationsscheibe verbundenen Ableitung für die auftretenden Signale.
Meßwertaufnehmer zur Verwendung an heißen Medien, die beispielsweise zur Messung des Druckverlaufes in Brennräumen von Verbrennungskraftmaschinen, Raketen, Explosionskammern od. dgl. verwendet werden, müssen entweder mit einer relativ aufwendigen und auch die Einsatzmöglichkeiten begrenzenden eigenen
-»ο Kühlung — z. B. einer Flüssigkeitskühlung — versehen werden oder es muß durch andere geeignete Maßnahmen, welche zumeist ebenso aufwendig sind, dafür gesorgt werden, daß die Temperatur, der der Meßwertaufnehmer bzw. dessen temperaturempfindliche Teile während der Messung ausgesetzt ist, von vornherein keine unzulässigen Werte erreichen kann.
Es sind bereits Meßwertaufnehmer bekanntgeworden, weiche mit Meßelementen aus hochtemperaturbeständigem Piezomaterial in Form von Einkristallen oder
so auch Piezokeramiken ausgerüstet und damit auch ohne eigene Kühlung höchsten Temperaturbeanspruchunjen gewachsen sind. Der Nachteil derartiger ungekühlter Meßwertaufnehmer ist bis heute jedoch in der Tatsache zu sehen, daß der ausnutzbare Temperaturbereich nach oben hin durch die Temperaturbeständigkeit des Isoliermaterials zur elektrischen Trennung der verschiedenen Potentiale aufweisenden Bauteile des Meßsystems bzw. der Signalableitiing begrenzt ist, wobei diese Begrenzung niedriger liegt, als es im Hinblick auf die sonstigen Bauteile sowie auch auf die verwendeten Meßeiemente erforderlich wäre. Die sich anbietenden, hochtemperaturbeständigen Materialien — wie beispielsweise Keramik oder Glas — sind wegen der großen Härte bzw. Sprödheit für einen robusten Meßweriaufnehmer nicht geeignet; anderseits sind aber elastische Isolationsmaterialien, wie beispielsweise Teflon, Silikon, Viton usw. nicht genügend temperaturbeständig. Weiters ist beispielsweise aus der AT-PS 2 92 337 ein
Meßwertaufnehmer der eingangs genannten Art bekannt, der einerseits eine — wie erwähnt relativ aufwendige — eigene Kühlung für den temperaturempfindlichen Bereich der Meßelemente aufweist, und bei dem andererseits zur elektrischen Isolierung des Meßsystems sowie der Signalableitung zumindest in dem bei der Messung mit hoher Temperatur beaufschlagten Bereich ausschließlich Spalte zu umgebenden Bauteilen der jeweils anderen Polarität vorgesehen sind.
Auf diese Weise werden zusätzlich zur bzw. unabhängig von der separaten Kühlung negative eingrenzende Auswirkungen der Isolierung auf den zur Verfügung stehenden Temperaturbereich vermieden, womit die durch die anderen, üblicherweise ohnedies hochtemperaturbeständigen Bauteile des Meßwertaufnehmers gegebene Obergrenze des für die Messung zulässigen Temperaturbereiches ausgenützt werden kann.
Nachteilig bei dieser bekannten Ausbildung ist die Tatsache, daß die Montage des Aufnehmers sehr kompliziert ist, da einerseits die zur Isolierung notwendigen Spalte ohne Isolierhülsen od. dgl. eingehalten und andererseits die einzelnen Teile des Meßsystems untec anderem zur Sicherstellung optimaler Empfindlichkeit sorgfältig gegeneinander justiert werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Meßwertaufnehmer der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die genannten Nachteile der in diesem Zusammenhang bekannten Anordnungen vermieden werden und daß insbesondere die verwendete Art der Isolierung ohne nachteilige Auswirkungen auf die Funktion und die Empfindlichkeit bleibt.
Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß auch das Meßsystem eine durchgehende zentrale Bohrung aufweist und daß die Bohrungen in der Temperaturkompensationsscheibe und in der Elektrodenscheibe mit einem Gewinde zum Einschrauben einer Spannschraube bzw. einer Ableitungsschraube versehen sind. Durch diese Ausbildung ist die Montage des erfindungsgemäßen Meßwertaufnehmers sehr vereinfacht, da üb^r die Spannschraube die Temperaturkompensationsscheibe zur Feststellung des Meßsystems bei der Montage gegen das Widerlager verspannt werden kann; nach der Montage des das Meßsystem vorspannenden Druckübertragungselements — beispielsweise auch einer mit dem Gehäuse in Verbindung stehenden Membrane — kann die Spannschraube wieder entfernt und — falls dies für die Ableitung der Meßsignale erforderlich ist — eine mit der Ableitung der Mcßsignale in Verbindung stehende Ableitungsschraubc eingesetzt werden. Damit ist eine sehr einfache Zentrierung bzw. Justierung des Meßsystems bei der Montage und danr.t eine erhöhte Funktionssicherheit des Aufnehmers gegeben.
Die zur Isolierung vorgesehenen Spalte können dabei auch zumindest teilweise mit einem hochtemperaturbeständigen flüssigen oder gasförmigen Isoliermedium gefüllt sein. Auf diese Weise kann eine zusätzliche Isolationswirkung durch das jeweils verwendete Isoliermedium erreicht werden, wobei unter Umständen durch geeignete Wahl dieses Isoliermediums auch eine Veränderung des Wärmeüberganges über die jeweiligen Spalte angestrebt und so eine bessere Temperaturverteilung zwischen hocherhitzten Bauteilen und kühleren erreicht werden kann.
Ein besonders vorteilhaftes Verfahren der Montage eines als Druckaufnehmer ausgebildeten Meßwenaufnehmers, wobei das bzw. die Meßelement(e) des Meßsystems bei seinem bzw. ihrem Einbau vom Druckübertragungselement gegen ein eine durchgehende zentrale Bohrung aufweisendes Widerlager vorgespannt werden und zumindest an der Seite des Druckübertragungselementes eine Kompensationsscheibe zwischen Meßeiement(en) und Druckübertragungselement vorgesehen wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Kompensationsscheibe eine zentrale Gewindebohrung angebracht wird, daß nach dem Zusammensetzen des aus MeßeSement(en) sowie ggf. Elektrodenblechen und weiteren ίο Kompensationsscheiben bestehenden und ebenfalls eine durchgehende zentrale Bohrung aufweisenden Meßsystems von der dem Druckübertragungselement abgewandten Seite her eine Spannschraube durch die Bohrung im Widerlager eingeführt und in die Gewindebohrung eingeschraubt wird, daß sodann das Druckübertragungselement mit Vorspannung moniiert wird und daß schließlich die Spannschraube wieder entfernt und, ggf. nach Einbau des Widerlagers in das Gehäuse des Meßwertaufnehmers, die Signalableitung angebracht wird. Auf diese sehr einfache und vorteilhafte Weise kann insbesondere das Meßsystem des erflaiungsgemäßen Meßwertaufnehmers sowie die SignalabL-itung einwandfrei montiert werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß dabei der erforderliche Spalt zur Isolierung der verschiedene Potentiale aufweisenden Bauteile nicht eingehalteu wird.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung das Meßsystem in einer dieses mit geringem Spiel umgebenden Zentrierhülse zusammengesetzt wird, welche nach dem Anziehen der Spannschraube wieder abgenommen wird, da damit die unter Umständen komplizierte und zeitraubende Ausrichtung der einzelnen Bauteile des Meßsystems bei der Montage sehr vereinfacht wird.
Um die Ausbildung bzw. Größe der verwendeten Spannschraube von der zentralen Bohrung im Widerlager unabhängig zu machen, ist nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß vor dem Einsetzen der Spannschraube an der dem Druckübertragungselement abgewandten Seite des Widerlagers ein in der Bohrung desselben zentrierter Auflagering angeordnet wird, der eine zentrale Durchgangsbohrung für die Spannschraube aufweist. Auf diese Weise ist für eine sichere Zentrierung der Spannschraube und damit auch des mit Hilfe derselben vorerst festgespannten Meßsystems gesorgt, wobei die Größe der Bohrung im Widerlager keinen Einfluß auf die Größe der erforderlichen Aufnahmefläche für den Kopf der Spannschraube hat. Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungogernätS ausgebildeten Meßwertaufnehmer,
F i g. 2 einen Teil des Meßwertaufnehmers gemäß F i g. 1 während der Montage,
Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie UI-III in Fig. 2,
F i g. 4 das beim Meßwertaufnehmer nach den F i g. 1 bis 3 zur Kontaktierung der Meßelemente verwendete Elektrodenblech,
Fig.5 einen Längsschnitt durch ein anderes Austührungsbeispiel der Erfindung,
F i g. 6 einen Längsschnitt durch einen Teil des Meßb5 wertaufnehmers nach F'. £. 5 während der Montage und
F i g. 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6.
Der Meßwertaufnehmer nach F i g. 1 ist als Druckauf-
nehmer ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einem in eine hier nicht dargestellte, das zu vermessende Medium umgebende Begrenzung einsetzbaren Gehäuse I, einem im Gehäuse 1 angeordneten und über ein hier als als Membrane ausgebildetes Druckübertragungselement 2 der Wirkung des zu messenden Drukkes ausgesetzten MeBsystem 3, sowie einer Ableitung 4 für die vom Meßsystem 3 gelieferten, dem zu messenden Druck proportionalen elektrischen Signale, welche auf hier nicht dargestellte Weise einer Auswerteeinrichtung zuführbar sind.
Das Gehäuse 1 weist einen Gewindeteil 5 zum Einschrauben in ein entsprechendes Gewinde in einer Bohrung der hier nicht dargestellten Druckraumbegrenzung und an der dem Druckübertragungselement 2 ge- is genüberliegenden Seite einen Anschlußstecker 6 auf, dem über einen Ladungsableitungsstift 7 sowie einen Anschlußstift 8 der eine Pol und über eine Vorspannhülse 9 bzw. ein Widerlager 10 und das Gehäuse 1 selbst der andere Pol der zweipoligen Ladungsableitung vom Meßsystem 3 zugeführt ist. Der Anschlußstift 8 ist dabei beispielsweise in einer Bohrung 11 des anschlußsteckerseitigen Gehäuse mit hochtemperaturbeständigem isolierendem Material 12 hermetisch dicht fixiert.
Das im dargestellten Ausführungsbeispiel aus fünf einzelnen Meßelementen 13, einer auch als Ableitungselektrode wirkenden Temperaturkompensationsscheibe 14, einer Elektrodenscheibe 15, einer ebenso wie die Meßelemente 13 auf piezoelektrischer Basis arbeitenden Beschleunigungs-Kompensationsscheibe 16, sowie zwei Elektrodenblechen 17 zur Zusammenschaltung der Meßelemente 13 bestehende Meßsystem 3 ist innerhalb der Vorspannhülse 9 angeordnet und wird von dieser gegen das Widerlager 10 vorgespannt, wobei die Vorspannhülse 9 in ihrem dem Druckübertragungselement 2 abgewandten, oberen Bereich über Schweißnähte 18 mit dem Widerlager 10 verbunden ist. Als meßstellenseitiger Anschluß des die Vorspannhüise 9 samt Meßsystem 3 und Widerlager 10 aufnehmenden Innenraumes des Gehäuses 1 dient die als Druckübertragungselement 2 wirkende Membrane, die einerseits am Gewindeteil 5 des Gehäuses 1 und andererseits am Boden der Vorspannhülse 9 mit Schweißnähten 19,20 befestigt ist.
Um den dargestellten Meßwertaufnehmer ohne eigene Kühlung zur Messung an heißen Medien, beispielsweise zur Druckmessung von Verbrennungsvorgängen im Brennraum einer Brennkraftmaschine, verwenden zu können, sind die piezoelektrischen Meßelemente 13 bzw. auch die Kompensationsscheibe 16 aus hochtemperaturbeständigem piezoelektrischen Material, beispielsweise geeigneten Einkristallen oder Piezokeramiken, ausgeführt; sämtliche übrigen verwendeten Bauteile bestehen ohnedies aus Metall. Zur erforderlichen elektrischen Isolierung der Teile des Meßsystems 3 sowie der Ableitung 4 sind in dem bei der eigentlichen Messung mit hoher Temperatur beaufschlagten Bereich des Meßwertaufnehmers ausschließlich Spalte zu umgebenden Bauteilen der jeweils anderen Polarität vorgesehen, womit bei der Obergrenze des zulässigen Temperaturbereiches für die Verwendung des Meßwertaufnehmers keine Rücksicht auf die relativ niedrigen zulässigen Temperaturen für die bekannten, für derartige Zwecke verwendbaren Isoliermaterialien genommen zu werden braucht
Soferne eine Erhöhung der Isolierwirkung der vorhandenen Spähe zwischen Bauteilen verschiedener Polarität gewünscht ist, könnten die bestehenden Spalte bzw. Hohlräume auch zumindest teilweise mit einem hochtemperaturbeständigen flüssigen oder gasförmigen Isoliermedium gefüllt sein, was bei entsprechender Auswahl des Isoliermediums unter Umständen auch eine Beeinflussung des Wärmeüberganges über diese Spalte bzw. Hohlräume ermöglicht.
In F i g. 2 ist das Widerlager 10 des Meßwertaufnehmers nach Fig. 1 bei der Montage des Meßsystems 3 dargestellt. Zur Ausrichtung und Zentrierung des Meßsystems 3 ist dabei eine Zentrierhülse 21 vorgesehen, welche das Meßsystem 3 mit geringem Spiel umgibt und vier Nuten 22 (siehe auch F i g. 3) aufweist, in denen die Verbindungsstege 23 der Elektrodenbleche 17 (siehe auch Fig.4, wo ein derartiges Elektrodenblech flach aufgelegt dargestellt ist) zu liegen kommen.
Nachdem das MeBsystem 3 ordnungsgemäß zusammengestellt in der Zentrierhülse 21 an das Widerlager 10 zur Anlage gebracht ist, wird von der dem Meßsystem 3 abgewandten Seite des Widerlagers her eine Spannschraube 24 durch eine Bohrung 25 im Widerlager 10 eingeführt und in eine zentrale Gewindebohrung 26 in der Temperaturkompensationsscheibe 14 eingeschraubt. Dabei wurde vor dem Einsetzen der Spannschraube 24 bereits in die Bohrung 25 ein in derselben zentrierter Auflagering 27 eingesetzt, der eine zentrale Durchgangsbohrung 28 für die Spannschraube 24 aufweist und als Auflage für den Kopf 29 der damit zentrierten Spannschraube 24 dient.
Anschließend an das nur am vordersten Ende der Spannschraube 24 vorgesehene Gewinde ist ein Teil 30 mit reduziertem Durchmesser, der eine Ausführung der El°ktrodenscheibe 15 mit der gleichen Gewindegröße wie die Temperaturkompensat.ionsscheibe 14 erlaubt.
Nachdem auf die in Fig.2 dargestellte Weise das Meßsystem 3 am Widerlager 10 zentriert und mit der Spannschraube 24 festgelegt ist, kann die Zentrierhülsc 21 abgenommen und — wie in Fig. 1 ersichtlich — die Vorspannhülse 9 an deren Stelle aufgesetzt werden. Nach Herstellung der erwünschten Vorspannung werden diese beiden Teile — wie ebenfalls in F i g. 1 dargestellte — miteinander verschweißt, woraufhin auch die Spannschraube 24 sowie der Auflagering 27 wieder entfernt werden können.
Als weiterer Montageschritt folgt sodann das Einsetzen des Ladungsableitungsstiftes 7 in die Gewindebohrung 31 in der Elektrodenscheibe 15; sodann wird die so gebildete Baueinheit von der Seite des Gewindeteiles 5 her in den Innenraum des Gehäuses 1 (der AnschluÖstift 8 kann zu diesem Zeitpunkt bereits in der Bohrung 11 des Gehäuses 1 angebracht sein) eingeschoben, worauf nur mehr das Druckübertragungselement 2 angebracht und mit dem Gehäuse 1 bzw. der Vorspannhr'se 9 verschweißt werden muß.
Das in den Fig.5 bis 7 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach den F i g. 1 bis 4 im wesentlichen nur dahingehend, daß hier nun das Widerlager für das Meßsystem 3 vom Gehäuse 1 selbst gebildet ist und daß das Meßsystem 3 unmittelbar über das wiederum als Membrane ausgebildete Druckübertragungselement 2 vorgespannt wird.
Im übrigen ist auch hier wiederum ein Anschlußstekker 6 mit einem über hochtemperaturbeständiges Material 12 eingedichteten Anschlußstift 8 als Teil der Ableitung 4 für die Meßsignale vorgesehen, wobei hier der Anschlußstift 8 hohl ausgebildet ist und an seinem äußeren Ende mit einem Ableitdraht 32 verlötet ist Der Abieitdraht 32 ist an seinem anderen Ende mit einer Ableitschraube 33 verlötet, welche in die Gewindebohrung 31 der Elektrodenscheibe 15 eingeschraubt ist
ZO /11
7 8
Das Meßsystem 3 weist hier zwei einzelne Meßelemente 13 auf, und steht an der der Elektrodenscheibe 15
abgewandten Seite wiederum mit einer Temperaturkompensalionsschcibe 14, die gleichzeitig auch als Kontaktscheibe dient, in Verbindung. 5
in Fig. 6 ist wiederum ein Schritt bei der Montage
des Meßwertaufnehmers nach Fig. 5 dargestellt. Der
für den Anschlußstecker bei dieser Ausführung eigens
aufgeschweißte Gehäuseteil ist hier noch nicht aufgesetzt, an seiner Stelle ist wiederum ein Auflagering 27 io
eingesetzt, der die Spannschraube 24 zentriert. Im Be- · ;
reich des Meßsystems 3 ist wiederum eine Zenirierhülse !
21 aufgesteckt, die die zentrierte Montage des Meßsy- ^
stems 3 erlaubt, welches sodann mittels der in die Ge- Oj
windebohrung 26 in der Temperaturkompensations- 15 i-j
scheibe 14 eingeschraubten Spannschraube 24 gehalten i|
wird. Nach dem Entfernen der Zentrierhülse 21 kann :';·
sodann in diesem Ausführungsbeispiel das Drucküber- :|
tragungselement 2 — wie in F i g. 5 dargestellt — mit 5$
dem vorderen Ansatz lies Gehäuses i verschweißt wer- 20 Jj
den, wobei dadurch die erforderliche Vorspannung auf 1]
das Mcßsysiem 3 aufgebracht wird. Sodann wird die Ij
Spannschraube 24 und der Auflagering 27 entfernt, die ;■
Ableitschraube 33 samt Ableitdraht 32 angebracht, der :\
den Anschlußstecker 6 bildende Teil des Gehäuses 1 25
aufgeschweißt und die Verbindung zwischen Ableit- ''.
draht 32 und Anschlußstift 8 hergestellt.
Den dargestellten und besprochenen Ausführungsbeispielen gemeinsam ist die Möglichkeit der einfachen
Montage des Meßwertaufnehmers sowie die Tatsache, 30
daß zumindest in dem bei der Messung mit hoher Temperatur beaufschlagten Bereich auf Isoliermaterial zur
Sicherstcllung der erforderlichen elektrischen lsolie- '
rung verzichtet werden kann. Es sind also damit robuste
Meßwertaufnehmer geschaffen, die sich vorzüglich zur 35
Verwendung bei der Durchführung von Messungen an
heißen Medien eignen, ohne daß dafür eine eigene
Kühleinrichtung benötigt wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 40
45
50
55
60
65

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Meßwertcufnehmer zur Messung heißer Medien, insbesondere Druckaufnchmer zur Messung von Verbrennungsvorgängen, mit einem in eine das zu vermessende Medium umgebende Begrenzung einsetzbaren Gehäuse und einem im Gehäuse angeordneten und der Wirkung der zu messenden Größe ausgesetzten Meßsystem, welches über eine Ableitung der zu messenden Größe proportionale elektrische Signale abgibt, dessen elektrisch aktive Bereiche zumindest in dem bei der Messung mit hoher Temperatur beaufschlagten Bereich ausschließlich über Spalte gegen umgebende Bauteile der jeweils anderen Polarität isoliert sind, und das eine Anzahl piezoelektrischer Meßscheiben, eine zwischen Meßscheiben-Block und einem Druckübertragungselement angeordnete, elektrisch leitende Temperaturkompensstionsscheibe, sowie eine elektrisch leitende Elekrodenscheibe und ggf. eine piezoelektrische Beschleunigungs-Kompensationsscheibe aufweist und vom Dnickübertragungselement gegen ein eine durchlaufende zentrale Bohrung aufweisendes Widerlager vorgespannt ist, sowie mit einer einerseits mit der Elekrodenscheibe und andererseits mit der Temperaturkompensationsscheibe verbundenen Ableitung für die auftretenden Signale, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Meßsystem (3) eine durchgehende zentrale Bohrung aufweist und daß die Bohrungen in der Temperaturkompensationsscheibe (14) und in der Elektrodenscheibe (15) mit einem Gewinde (25,31) ium Einschrauben einer Spannschraube (24) bzw. einer Ableitungsschraube (33) versehen sind.
2. Verfahren zur Montage eines als Druckaufnehmer ausgebildeten Meßwertaufnehmers nach Anspruch 1, wobei das/die Meßelement(e) des Meßsystems bei seinem/ihrem Einbau vom Druckübertragungselement gegen ein eine durchgehende zentrale Bohrung aufweisende Widerlager vorgespannt werden und zumindest an der Seite des Druckübertragungselementes eine Kompensationsscheibe zwischen Meßelement(en) und Druckübertragungselement vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kompensationsscheibe (14) eine zentrale Gewindebohrung (26) angebracht wird, daß nach dem Zusammensetzen des aus Meßelement(en) (13) sowie ggf. Elektrodenblechen (17) und weiteren Kompensationsscheiben bestehenden und ebenfalls eine durchgehende zentrale Bohrung aufweisenden Meßsystems (3) von der dem Druckübertragungselement (2) abgewandten Seite her eine Spannschraube (24) durch die Bohrung im Widerlager eingeführt und in die Gewindebohrung (26) eingeschraubt wird, daß sodann das Druckübertragungselement (2) mit Vorspannung montiert wird und daß schließlich die Spannschraube (24) wieder entfernt und, ggf. nach Einbau des Widerlagers (10) in das Gehäuse (1) des Meßwertaufnehmers, die Signalableitung (4) angebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsystem (3) in einer dieses mit geringem Spiel umgebenden Zentrierhülse (21) zusammengesetzt wird, welche nach dem Anziehen der Spannschraube (24) wieder abgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einsetzen der Spannschraube (24) an der dem Druckübertragungselement (2) abgewandten Seite des Widerlagers ein in der Bohrung desselben zentrierter Auflagering (27) angeordnet wird, der eine zentrale Durchgangsbohrung (28) für die Spannschraube (24) aufweist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3714131A1 (de) * 1987-04-28 1988-11-10 Siemens Ag Drucksensor fuer verbrennungsmotor mit vergroesserter temperaturbelastbarkeit
DE3811311C1 (de) * 1988-04-02 1989-03-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
DE3909274A1 (de) * 1988-03-24 1989-10-05 Zach Johann Druck- oder kraftmessvorrichtung
DE4308666A1 (en) * 1992-03-19 1993-09-23 Unisia Jecs Corp Pressure sensor e.g. for vehicle engine combustion chamber - contains movable structure acting on piezoelectric transducer which is in series with dielectric having capacitance of opposite temp. characteristic wrt transducer

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3545682A1 (de) * 1985-12-21 1987-06-25 Fev Forsch Energietech Verbr Druckaufnehmer fuer den brennrauminnendruck in brennkraftmaschinen
DE3610350A1 (de) * 1986-03-27 1987-10-01 Bosch Gmbh Robert Drucksensor
DE20321570U1 (de) 2003-06-21 2008-07-31 Goldberg, Zinovi, Dipl.-Ing. Einrichtung zur Kompensation des Temperaturfehlers vom Hochtemperaturdrucksensor
AT504485B1 (de) * 2006-11-22 2008-06-15 Piezocryst Advanced Sensorics Piezoelektrischer drucksensor
AT505015B1 (de) * 2007-07-27 2008-10-15 Piezocryst Advanced Sensorics Drucksensor
JP6056562B2 (ja) * 2013-03-08 2017-01-11 株式会社デンソー 圧力センサおよびその製造方法
AT523625B1 (de) * 2013-08-30 2022-07-15 Piezocryst Advanced Sensorics Drucksensor
AT514607B1 (de) * 2013-08-30 2015-02-15 Piezocryst Advanced Sensorics Drucksensor
DK3124944T3 (en) * 2015-07-31 2019-04-23 Kistler Holding Ag PIEZOELECTRIC PRESSURE SENSOR
EP3124945B1 (de) * 2015-07-31 2018-09-12 Kistler Holding AG Piezoelektrischer drucksensor
EP3124947B1 (de) 2015-07-31 2018-12-05 Kistler Holding AG Drucksensor
EP3124938B1 (de) * 2015-07-31 2019-02-20 Kistler Holding AG Drucksensor
EP3124946B1 (de) * 2015-07-31 2020-02-26 Kistler Holding AG Drucksensor und verfahren zur herstellung eines solchen drucksensors
AT518650B1 (de) 2016-06-07 2017-12-15 Piezocryst Advanced Sensorics Piezoelektrischer drucksensor zum messen hoher drücke

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1252438C2 (de) * 1964-08-15 1974-04-11 Beschleunigungskompensierter piezoelektrischer messwandler
CH424312A (de) * 1964-08-15 1966-11-15 Kistler Instrumente Ag Beschleunigungskompensierter piezoelektrischer Messwandler
AT283010B (de) * 1967-02-09 1970-07-27 List H Piezoelektrischer Meßwandler
AT292337B (de) * 1967-02-23 1971-08-25 List H Piezoelektrischer Meßwandler

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3714131A1 (de) * 1987-04-28 1988-11-10 Siemens Ag Drucksensor fuer verbrennungsmotor mit vergroesserter temperaturbelastbarkeit
DE3909274A1 (de) * 1988-03-24 1989-10-05 Zach Johann Druck- oder kraftmessvorrichtung
DE3811311C1 (de) * 1988-04-02 1989-03-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
WO1989009384A1 (en) * 1988-04-02 1989-10-05 Robert Bosch Gmbh Pressure transducer for determining the pressure in the combustion chamber of an internal combustion engine
DE4308666A1 (en) * 1992-03-19 1993-09-23 Unisia Jecs Corp Pressure sensor e.g. for vehicle engine combustion chamber - contains movable structure acting on piezoelectric transducer which is in series with dielectric having capacitance of opposite temp. characteristic wrt transducer
DE4308666C2 (de) * 1992-03-19 1998-06-18 Unisia Jecs Corp Drucksensor

Also Published As

Publication number Publication date
AT384676B (de) 1987-12-28
ATA250983A (de) 1987-05-15
CH666127A5 (de) 1988-06-30
DE3423711A1 (de) 1985-01-17

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