DE4406021A1

DE4406021A1 - Pressure measuring device

Info

Publication number: DE4406021A1
Application number: DE19944406021
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Braun
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1994-02-24
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2014-02-25
Also published as: DE4406021B4

Abstract

The device comprises a pressure-tight housing (12) contg. a pressure sensor (34) filled with liquid and with a pressure measurement opening (14) on the pressure side with an elastic membrane (18). A second opening (16) in the housing is closed by a wall element (22) with a large permeation coefficient compared to that of the elastic membrane. The wall element which closes the housing openings at a small distance in front of and approximately parallel to the elastic membrane. The pressure sensor is laterally adjacent to the membrane or wall element in a sensor chamber of the housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckmeßeinrichtung mit einem druckfesten Gehäuse, in dessen Innerem ein Drucksensor eingeordnet ist, und das druckseitig eine Druckmeßöffnung mit einer elastischen Membrane aufweist.The invention relates to a pressure measuring device with a pressure-resistant housing, in the Inside a pressure sensor is arranged, and the pressure side with a pressure measuring opening has an elastic membrane.

Bei solchen Druckmeßeinrichtungen ist die elastische Membrane zur Trennung des Mediums, dessen Druck gemessen werden soll, vom Inneren der Druckmeßeinrichtung bzw. vom Inneren des druckfesten Gehäuses, in welchem der Drucksensor angeordnet ist, vorgesehen. Besteht die elastische Membrane einer derartigen Druckmeßeinrichtung aus einem Elastomermaterial, so ist eine bestimmte Permeabilität für das zu messende Druckmedium oder in ihm vorhandene flüssige oder gasförmige Fluide unvermeidlich. Infolge dieser Permeabilität der elastischen Membrane aus Elastomermaterial ergibt sich eine Diffusion des entsprechenden gasförmigen Fluides durch die Membrane. Dieses flüssige oder gasförmige Fluid löst sich in der im Inneren des druckfesten Gehäuses der Druckmeßeinrichtung befindlichen Flüssigkeit, bei der es sich üblicherweise um Silikonöl handelt, auf. Die Löslichkeit eines gasförmigen Fluides in der besagten Flüssigkeit ist vom Druck- und von der Temperatur abhängig, d. h. das gasförmige Fluid löst sich in der Flüssigkeit besonders stark bei hohen Drücken und hohen Temperaturen. Wird der Druck erniedrig, so kann es gemäß dem Gesetz von Henry zu einem Ausperlen des Gases in der Flüssigkeit kommen. Das Gesetz von Henry besagt, daß die Masse eines bestimmten Gases, die sich bei einer konstanten Temperatur in einer gegebenen Menge einer bestimmten Flüssigkeit lösen kann, zum Partialdruck des Gases über der Flüssigkeit proportional ist.In such pressure measuring devices, the elastic membrane for separating the medium is whose pressure is to be measured, from the inside of the pressure measuring device or from Inside of the pressure-resistant housing, in which the pressure sensor is arranged, is provided. The elastic membrane of such a pressure measuring device consists of a Elastomeric material is a certain permeability for the pressure medium to be measured or inevitable liquid or gaseous fluids. As a result of this Permeability of the elastic membrane made of elastomer material results in diffusion of the corresponding gaseous fluids through the membrane. This liquid or gaseous Fluid dissolves in the inside of the pressure-resistant housing of the pressure measuring device located liquid, which is usually silicone oil. The Solubility of a gaseous fluid in said liquid is of the pressure and of the Temperature dependent, d. H. the gaseous fluid dissolves particularly strongly in the liquid at high pressures and high temperatures. If the pressure lowers, it can according to Henry’s law to bubble out the gas in the liquid. The law by Henry states that the mass of a given gas, which is constant Can dissolve temperature in a given amount of a particular liquid to Partial pressure of the gas is proportional to the liquid.

Dieses sogenannte Ausperlen des Gases aus der Flüssigkeit bei Druckerniedrigung führt dazu, daß die Druckmeßeinrichtung nach einer Beaufschlagung mit hohem Druck bei entsprechend erniedrigtem Außendruck bei ausgebeulter, elastischer Membrane selbst weiterhin unter erhöhtem Druck steht. Das bedeutet jedoch eine unerwünschte Druckwert-Hysterese bzw. -Remanenz, die zu Falschmessungen bzw. Meßfehlern führt.This so-called bubbling of the gas from the liquid when the pressure is reduced leads to that the pressure measuring device after being subjected to high pressure accordingly reduced external pressure even with a bulged, elastic membrane increased pressure. However, this means an undesirable pressure value hysteresis or - Remanence, which leads to incorrect measurements or measurement errors.

Deshalb wurden auch bereits Druckmesseinrichtungen vorgeschlagen, bei welchen die elastische Membrane aus einem Elastomermaterial durch eine Membrane aus einem Metall ersetzt worden ist. Hierbei wird üblicherweise die Metall-Membrane mit dem druckfesten Gehäuse der Druckmesseinrichtung verschweißt, was produktionstechnisch aufwendig ist. Außerdem bedingt eine solche Verschweißung eine entsprechende Erhitzung der im Inneren des druckfesten Gehäuses befindlichen Flüssigkeit und des meist empfindlichen Drucksensors oder die Notwendigkeit eines zusätzlichen Ventils, durch das die Flüssigkeit nachträglich eingefüllt wird.For this reason, pressure measuring devices in which the elastic membrane made of an elastomer material through a membrane made of a metal has been replaced. This is usually the metal membrane with the pressure-resistant The housing of the pressure measuring device is welded, which is complex in terms of production technology. In addition, such welding requires a corresponding heating of the inside of the pressure-resistant housing and the mostly sensitive pressure sensor or the need for an additional valve through which the liquid can be added later is filled.

Unabhängig davon, ob bei den bekannten Druckmeßeinrichtungen der eingangs genannten Art eine elastische Membrane aus einem Elastomermaterial oder aus einem Metall zur Anwendung gelangt, ist das druckfeste Gehäuse zuverlässig abgedichtet. Um diese Abdichtung des druckfesten Gehäuses keinesfalls zu beeinträchtigen, sind die an den Drucksensor ankontaktierten Anschlußelemente üblicherweise mit Preßglasdurchführungen gestaltet.Regardless of whether in the known pressure measuring devices of the type mentioned an elastic membrane made of an elastomer material or a metal arrives, the pressure-resistant housing is reliably sealed. To seal this The pressure sensor is not to be affected by the pressure-resistant housing contacted connecting elements usually designed with pressed glass bushings.

Bei dem Drucksensor der Druckmeßeinrichtung kann es sich beispielsweise um einen piezoelektrischen oder um einen kapazitiven Drucksensor handeln.The pressure sensor of the pressure measuring device can, for example, be a act piezoelectric or a capacitive pressure sensor.

Um die bei handelsüblichen Druckmeßeinrichtungen der gattungsgemäßen Art nicht zu vermeidende Meßwert-Hysterese, Nichtlinearitäten und Temperaturkoeffizienten zu eliminieren, schlägt das DE-GM 87 17 871 bzw. die dazu parallele DE 37 03 685 C2 vor, die Meßsignale des Drucksensors über einen Chopper-Verstärker einem A/D-Wandler zuzuleiten und das Ausgangssignal des A/D-Wandlers als digitales Adreßsignal einem EPROM zuzuführen. Die in dem EPROM abgespeicherten Daten erlauben dann eine Korrektur des Hysterese- bzw. Linearitätsfehlers des zur Anwendung gelangenen Drucksensors. Eine derartige Ausbildung mit Chopper-Verstärker, A/D-Wandler und EPROM ist jedoch mit einem nicht zu vernachlässigenden Aufwand verbunden aber dennoch nicht in der Lage, die durch das Ausperlen verursachte Druckwert-Hysterese bzw. -Remanenz zu kompensieren, da diese von der Vorgeschichte abhängt.In order not to be the case with commercially available pressure measuring devices of the generic type avoiding measured value hysteresis, non-linearities and temperature coefficients eliminate, the DE-GM 87 17 871 or the parallel DE 37 03 685 C2 proposes that To supply measurement signals from the pressure sensor to an A / D converter via a chopper amplifier and the output signal of the A / D converter as a digital address signal to an EPROM feed. The data stored in the EPROM then allow a correction of the Hysteresis or linearity error of the pressure sensor used. A such training with chopper amplifier, A / D converter and EPROM is with a not inconsiderable effort but still not able to to compensate for pressure hysteresis or retentivity caused by the bubbling, because this depends on the previous history.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Druckmeßeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher auf einfache Weise und mit einfachen Mitteln eine unerwünschte Meßwert-Hysterese bzw. -Remanenz vermieden wird.The invention is therefore based on the object of a pressure measuring device at the beginning to create mentioned type, in which in a simple manner and with simple means undesired measured value hysteresis or remanence is avoided.

Diese Aufgabe wird bei einer Druckmeßeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse mit einer Öffnung ausgebildet ist, die durch ein Wandelement verschlossen ist, das im Vergleich zum Permeationskoeffizienten der elastischen Membrane einen großen Permeationskoeffizienten aufweist.This object is achieved in a pressure measuring device of the type mentioned solved according to the invention in that the housing is formed with an opening through a wall element is closed, which in comparison to the permeation coefficient of elastic membrane has a large permeation coefficient.

Durch dieses Wandelement mit relativ großem Permeationskoeffizienten stellt sich in der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung ein Fließgleichgewicht ein. Durch das poröse Wandelement kann ein größerer Anteil des flüssigen oder gasförmigen Fluids hin durchströmen als durch die druckseitige elastische Membrane, wodurch ermöglicht wird, daß die Massenkonzentration des in der Flüssigkeit der Druckmeßeinrichtung gelösten Fluides bei allen an der Druckmeßeinrichtung bzw. deren elastischer Membrane anliegenden Drücken unterhalb der Ausperl-Schwelle bei Minimaldruck gehalten wird. Häufig ist der Partialdruck im Außenraum wenigstens näherungsweise Null.This wall element with a relatively large permeation coefficient results in a pressure balance device according to the invention a steady state. Because of the porous Wall element can out a larger proportion of the liquid or gaseous fluid flow through than through the pressure-side elastic membrane, which enables the mass concentration of the fluid dissolved in the liquid of the pressure measuring device all pressures applied to the pressure measuring device or its elastic membrane is kept below the bubble point at minimum pressure. Partial pressure is common at least approximately zero outside.

Eine Druckmeßeinrichtung hoher Meßgenauigkeit wird erfindungsgemäß erzielt, wenn das die Gehäuseöffnung verschließende Wandelement in einem kleinen Abstand von der elastischen Membrane und zu dieser mindestens annähernd parallel vorgesehen und wenn der Drucksensor seitlich neben der Membrane bzw. dem Wandelement in einem Sensorraum des Gehäuses angeordnet ist. Infolge der Inkompressibilität der im Inneren der Druckmeßeinrichtung vorgesehenen und das Innere ausfüllenden Flüssigkeit wird jeder auf die elastische Membrane ausgeübte, zu messende Druck infolge des kleinen Abstandes zwischen der elastischen Membrane und dem porösen Wandelement ohne zeitliche Verzögerung im Sensorraum bzw. am Drucksensor wirksam. A pressure measuring device of high measuring accuracy is achieved according to the invention if that the wall opening closing the housing element at a small distance from the elastic membrane and provided at least approximately parallel to this and if the Pressure sensor on the side next to the membrane or the wall element in a sensor room of the Housing is arranged. Due to the incompressibility of the inside of the Pressure measuring device provided and the interior filling liquid is each on the elastic membrane pressure to be measured due to the small distance between the elastic membrane and the porous wall element without delay in Sensor room or at the pressure sensor effective.

Zweckmäßig kann es sein, eine Flüssigkeit zu verwenden, in der sich das Fluid schlecht löst aber gut diffundieren kann.It can be expedient to use a liquid in which the fluid dissolves poorly but can diffuse well.

Um mit der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung auch Relativ- bzw. Differenzdruckmessungen durchführen zu können, ist es zweckmäßig, wenn bei einer Druckmeßeinrichtung der letztgenannten Art der Drucksensor an einem Auflageabschnitt des Sensorraums abdichtend anliegt und wenn sich durch das Gehäuse ein Durchgangsloch hindurcherstreckt, das in den Auflageabschnitt einmündet und den Drucksensor fluidisch mit der Gehäuseumgebung verbindet oder den Anschluß eines Referenzdruckes erlaubt. Das druckfeste Gehäuse dient bei der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung unter anderem auch zum Schutz des Drucksensors vor aggressiven Gasen oder Flüssigkeiten.In order to use the pressure measuring device according to the invention also To be able to carry out differential pressure measurements, it is useful if at a Pressure measuring device of the latter type of pressure sensor on a support section of the Sensor room rests sealingly and if there is a through hole through the housing extends through, which opens into the support section and the fluid sensor with fluid connects the housing environment or allows the connection of a reference pressure. The Flameproof housing is used in the pressure measuring device according to the invention, among other things also to protect the pressure sensor from aggressive gases or liquids.

Zweckmäßig kann es sein, zwischen dem Wandelement und der Membrane ein ringförmiges Distanzelement vorzusehen, an dem die Membrane und das Wandelement mit ihrem entsprechenden Umfangsrandabschnitt anliegen, wobei das Distanzelement mindestens ein Loch aufweisen kann, durch das ein durch das ringförmige Distanzelement, die Membrane und das Wandelement begrenzter Druckraum mit dem Sensorraum fluidisch verbunden ist. Eine derartige Ausbildung der Druckmeßeinrichtung weist den Vorteil auf, daß das Gebilde aus ringförmigem Distanzelement, elastischer Membrane und porösem Wandelement vorgefertigt und dem jeweiligen Einsatzgebiet der Druckmeßeinrichtung entsprechend mit einem geeigneten Drucksensor kombinierbar, d. h. in einem druckfesten Gehäuse, anordenbar ist. Für die elastische Membrane und für das poröse Wandelement können Elastomere zum Einsatz gelangen, so daß sich im Vergleich mit bekannten Druckmeßeinrichtungen mit verschweißter Metallmembrane eine Verbilligung, d. h. eine Reduktion der Herstellungskosten, ergibt, ohne daß hierdurch die Meßempfindlichkeit oder die Meßeigenschaften der Druckmeßeinrichtung beeinträchtigt werden. Im Vergleich zu Druckmeßeinrichtungen mit einer elastischen Membrane aus Elastomermaterial und im übrigen druckfestem und abgedichtetem Gehäuse ergibt sich in vorteilhafter Weise auch eine Verlängerung der Lebensdauer der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung. Desweitern ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung auch Wasserstoffdrücke zu messen, was bislang nicht möglich war, weil Wasserstoffatome durch Metallmembranen hindurchdiffundieren. It can be useful to have an annular between the wall element and the membrane Provide spacer element on which the membrane and the wall element with their correspond to the corresponding peripheral edge section, the spacer element being at least one Can have hole through which through the annular spacer, the membrane and the wall element limited pressure space is fluidly connected to the sensor space. Such a design of the pressure measuring device has the advantage that the structure consisting of a ring-shaped spacer, elastic membrane and porous wall element prefabricated and with the respective area of application of the pressure measuring device can be combined with a suitable pressure sensor, d. H. can be arranged in a pressure-resistant housing is. For the elastic membrane and for the porous wall element, elastomers can be used Use, so that in comparison with known pressure measuring devices welded metal membrane a cheaper, d. H. a reduction in Manufacturing costs, results without the measuring sensitivity or Measurement properties of the pressure measuring device are impaired. Compared to Pressure measuring devices with an elastic membrane made of elastomer material and the rest pressure-proof and sealed housing also advantageously results in a Extension of the life of the pressure measuring device according to the invention. Is expanding it is also possible to use the pressure measuring device according to the invention to increase hydrogen pressures measure what was previously not possible because hydrogen atoms pass through metal membranes diffuse through.

Zweckmäßig ist es, wenn das Wandelement mittels eines zugehörigen Dichtungselementes an der Wandelement-Öffnung des Gehäuses und die elastische Membrane mittels eines zugehörigen zweiten Dichtungselements an der Druckmeßöffnung abdichtend festgelegt ist Bei diesen Dichtungselementen kann es sich beispielweise um O-Ringdichtungen aus Elastomermaterial handeln.It is useful if the wall element by means of an associated sealing element the wall element opening of the housing and the elastic membrane by means of a associated second sealing element is sealingly fixed to the pressure measurement opening These sealing elements can be, for example, O-ring seals Trade elastomeric material.

Wie bereits erwähnt worden ist, kann bei der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung die Membrane aus einem im Vergleich zu Metallmembranen preisgünstigeren Elastomermaterial bestehen, ohne daß durch diese Materialauswahl die Meßempfindlichkeit bzw. die Meßeigenschaften der Druckmeßeinrichtungen beeinträchtigt würden, weil sich - wie ebenfalls bereits erläutert worden ist - durch das permeable Wandelement ein Fließgleichgewicht für das die elastische Membrane durchdringende Gas ergibt.As has already been mentioned, in the pressure measuring device according to the invention Membrane made from an elastomer material that is cheaper than metal membranes exist without the measurement sensitivity or the Measuring properties of the pressure measuring devices would be affected because - as well has already been explained - through the permeable wall element a flow balance for the gas penetrates the elastic membrane.

Das Wandelement kann bei der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung aus einem formstabilen Kunststoff- oder Keramikmaterial bestehen.In the pressure measuring device according to the invention, the wall element can consist of one dimensionally stable plastic or ceramic material.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung in einem größeren Maßstab dargestellten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung. Es zeigen:Further details, features and advantages result from the following Description of one shown in the drawing on a larger scale Embodiment of the pressure measuring device according to the invention. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Druckmeßeinrichtung entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 2, Fig. 1 shows a section through an embodiment of the pressure measuring device taken along section line II in Fig. 2,

Fig. 2 eine Ansicht der Druckmeßeinrichtung in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1, und Fig. 2 is a view of the pressure measuring device in the direction of arrow II in Fig. 1, and

Fig. 3 übereinander zwei Diagramme zur Verdeutlichung des Hysterese Verhaltens einer bekannten Druckmeßeinrichtung der gattungsgemäßen Art. Fig. 3 two diagrams to illustrate the hysteresis behavior of a known pressure measuring device of the generic type.

Fig. 1 zeigt eine Druckmeßeinrichtung 10 mit einem druckfesten Gehäuse 12, daß zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Das Gehäuse 12 ist druckseitig mit einer Druckmeßöffnung 14 versehen. Es ist außerdem mit einer zweiten Öffnung 16 ausgebildet. Die zweite Öffnung 16 ist an der Niederdruckseite der Druckmeßeinrichtung 10 vorgesehen. Die Druckmeßöffnung 14 ist durch eine elastische Membrane 18 mittels eines zugehörigen Dichtungselementes 20 verschlossen. Die elastische Membrane kann aus einem Elastomermaterial oder aus einem Metall bestehen. Das Dichtungselement 20 kann als O-Ringdichtung ausgebildet sein. Fig. 1 shows a pressure measuring device 10 with a pressure-resistant housing 12 that can be formed in two or more parts. The housing 12 is provided on the pressure side with a pressure measurement opening 14 . It is also formed with a second opening 16 . The second opening 16 is provided on the low pressure side of the pressure measuring device 10 . The pressure measuring opening 14 is closed by an elastic membrane 18 by means of an associated sealing element 20 . The elastic membrane can consist of an elastomer material or a metal. The sealing element 20 can be designed as an O-ring seal.

Die niederdruckseitige zweite Öffnung 16 ist erfindungsgemäß durch ein Wandelement 22 verschlossen, das im Vergleich zum Permeationskoeffizienten der elastischen Membrane einen großen Permeationskoeffizienten aufweist. Zwischen der elastischen Membrane 18 und dem Wandelement 22 ist ein ringförmiges Distanzelement 24 vorgesehen, dessen Umfangskontur an die umlaufende Randkontur des Wandelementes 22 und der elastischen Membrane 18 angepaßt ist. Durch das Distanzelement 24 werden die Membrane 18 und das Wandelement 22 voneinander definiert beabstandet, wobei angestrebt wird, daß der Abstand zwischen der Membrane 18 und dem Wandelement 22 relativ klein ist. Das Wandelement 22 ist an der niederdruckseitigen zweiten Öffnung 16 des druckfesten Gehäuses 12 mittels eines zugehörigen zweiten Dichtungselementes 20 abgedichtet angeordnet. Dieses zweite Dichtungselement 20 kann wie das weiter oben in Verbindung mit der Membrane 18 beschriebene Dichtungselement 20 als O-Ringdichtung ausgebildet sein.The low-pressure side second opening 16 is closed according to the invention by a wall element 22 which has a large permeation coefficient in comparison to the permeation coefficient of the elastic membrane. An annular spacer element 24 is provided between the elastic membrane 18 and the wall element 22 , the circumferential contour of which is adapted to the circumferential edge contour of the wall element 22 and the elastic membrane 18 . By means of the spacer element 24 , the membrane 18 and the wall element 22 are spaced apart from one another in a defined manner, the aim being that the distance between the membrane 18 and the wall element 22 is relatively small. The wall element 22 is arranged in a sealed manner at the second opening 16 on the low-pressure side of the pressure-resistant housing 12 by means of an associated second sealing element 20 . This second sealing element 20 , like the sealing element 20 described above in connection with the membrane 18 , can be designed as an O-ring seal.

Das Distanzelement 24 ist mit mindestens einem Loch 26 versehen, das zwischen dem Innenraum 28, der durch das ringförmige Distanzelement 24, die elastische Membrane 18 und das poröse Wandelement 22 begrenzt ist, und einem im druckfesten Gehäuse 12 seitlich daneben ausgebildenden Senorraum 30 eine fluidische Verbindung herstellt. Der Sensorraum 30 und der Innenraum 28 sind mit einer Flüssigkeit gefüllt. Bei der Flüssigkeit kann sich beispielsweise um Silikonöl handeln.The spacer element 24 is provided with at least one hole 26 which provides a fluidic connection between the interior 28 , which is delimited by the annular spacer element 24 , the elastic membrane 18 and the porous wall element 22 , and a sensor chamber 30 formed in the pressure-resistant housing 12 on the side manufactures. The sensor chamber 30 and the interior 28 are filled with a liquid. The liquid can be silicone oil, for example.

Das Gehäuse 12 ist im Sensorraum 30 mit einem Auflageabschnitt 32 ausgebildet, an welchem ein Drucksensor 34 abdichtend angeordnet ist. Bei dem Drucksensor 34 kann es sich um einen piezoelektrischen oder um einen kapazitiven Drucksensor handeln, der mittels Verbindungsdrähten 36 mit externen Anschlußelementen 38 der Druckmeßeinrichtung 10 elektrisch leitend verbunden ist.The housing 12 is formed in the sensor chamber 30 with a support section 32 , on which a pressure sensor 34 is arranged in a sealing manner. The pressure sensor 34 can be a piezoelectric or a capacitive pressure sensor which is connected in an electrically conductive manner by means of connecting wires 36 to external connection elements 38 of the pressure measuring device 10 .

Um Relativ- bzw. Differenzdruckmessungen durchführen zu können, kann das Gehäuse 12 der Druckmeßeinrichtung 10 mit einem Durchgangsloch 40 ausgebildet sein, das in den Auflageabschnitt 32 für den Drucksensor 34 einmündet und zwischen dem Drucksensor und der Umgebung der Druckmeßeinrichtung 10 bzw. der Referenzdruckquelle eine fluidische Verbindung herstellt.In order to be able to carry out relative or differential pressure measurements, the housing 12 of the pressure measuring device 10 can be formed with a through hole 40 which opens into the support section 32 for the pressure sensor 34 and between the pressure sensor and the surroundings of the pressure measuring device 10 or the reference pressure source a fluidic one Establishes connection.

Fig. 2 zeigt in Blickrichtung von unten das druckfeste Gehäuse 12 mit der niederdruckseitigen zweiten Öffnung 16, die durch das einen relativ hohen Permeationskoeffizienten aufweisende Wandelement 22 verschlossen ist. Aus dem Gehäuse 12 stehen voneinander beabstandet und zueinander parallel die externen Anschlußelemente 38 heraus. FIG. 2 shows the pressure-resistant housing 12 with the second opening 16 on the low-pressure side, viewed from below, which is closed by the wall element 22 having a relatively high permeation coefficient. The external connection elements 38 protrude from the housing 12 at a distance from one another and parallel to one another.

Fig. 3 zeigt übereinander den funktionellen Zusammenhang der zeitlichen Änderung des Meßdruckes Pmeß in Abhängigkeit vom tatsächlich an der Druckmeßeinrichtung 10 anliegenden Druck Preal. Steigt der reale Druck zum Zeitpunkt t1 von einem Wert P1 auf einen Wert P2, so ändert sich gleichzeitig der Meßdruck von einem Wert p1 zu einem Wert p2. Wird zu einem späteren Zeitpunkt t2 der reale Druck Preal wieder von P2 auf den Wert P1 reduziert, so nimmt der Meßdruck p2 bei den bekannten Druckmeßeinrichtungen durch das in der Flüssigkeit ausgeperlte Gas, das durch die elastische Membrane 18 in den Innenraum der Druckmeßeinrichtung 10 eindiffundiert ist, nicht wieder auf den Wert p1 ab, sondern nur auf einen Wert p3, der zwischen den Werten p1 und p2 liegt. Das bedeutet jedoch, daß sich eine unerwünschte Meßwert-Remanenz bzw. -Hysterese ergibt. FIG. 3 shows the functional relationship of the temporal change in the measuring pressure Pmeß as a function of the pressure preal actually applied to the pressure measuring device 10 . If the real pressure rises from a value P1 to a value P2 at the time t1, the measurement pressure simultaneously changes from a value p1 to a value p2. If the real pressure preal is reduced again from P2 to the value P1 at a later point in time t2, the measuring pressure p2 in the known pressure measuring devices increases due to the gas bubbled into the liquid, which has diffused into the interior of the pressure measuring device 10 through the elastic membrane 18 , does not depend on the value p1 again, but only on a value p3 which lies between the values p1 and p2. However, this means that there is an undesired measurement remanence or hysteresis.

Bleibt der reale Druck Preal vom Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt t3 auf dem niederen Wert P1, so kann bei den bekannten Druckmeßeinrichtungen 10, die nicht das Prinzip eines Fließgleichgewichtes ausnutzen, der Meßdruck von dem Wert p3 exponentiell zu einem Wert p4 abnehmen. Wird zum Zeitpunkt t3 der reale Druck vom Wert P1 wieder auf den Wert P2 erhöht, so erhöht sich der Meßdruck entsprechend vom Wert p4 zu einem Wert p5, der größer ist als der Wert p2. Dieses Druck-Hystereseverhalten ist unerwünscht, weil es einen entsprechenden Meßfehler darstellt. Hier schafft die erfindungsgemäße Druckmeßeinrichtung 10 auf einfache Weise mittels des Wandelementes 22 mit relativ hohem Permeationskoeffizienten Abhilfe, weil durch das besagte poröse Wandelement 22 das in der Flüssigkeit der Druckmeßeinrichtung 10 gelöste Fluid in einen anschließenden Raum niedrigerer Gas-Konzentration ausströmen kann. Die Massenkonzentration des gelösten Gases in der Flüssigkeit kann erfindungsgemäß bei allen Drücken unterhalb der sogenannten Ausperlschwelle beim Minimaldruck gehalten werden, so daß bei jeder Reduktion des realen Druckes Preal von einem Wert P2 zu einem Wert P1 auch der Meßdruck vom Wert p2 zum Wert p1 absinkt. Eine Remanenz bzw. Hysterese tritt erfindungsgemäß also in vorteilhafter Weise nicht auf.If the real pressure preal remains at the low value P1 from the time t2 to a time t3, then in the known pressure measuring devices 10 which do not use the principle of flow equilibrium, the measuring pressure can decrease exponentially from the value p3 to a value p4. If, at time t3, the real pressure is increased again from the value P1 to the value P2, the measuring pressure increases accordingly from the value p4 to a value p5 which is greater than the value p2. This pressure hysteresis behavior is undesirable because it represents a corresponding measurement error. Here, the pressure measuring device 10 according to the invention provides a simple remedy by means of the wall element 22 with a relatively high permeation coefficient, because through the said porous wall element 22 the fluid dissolved in the liquid of the pressure measuring device 10 can flow out into a subsequent space of lower gas concentration. The mass concentration of the dissolved gas in the liquid can, according to the invention, be kept at the minimum pressure at all pressures below the so-called bubbling threshold, so that each time the real pressure Preal is reduced from a value P2 to a value P1, the measuring pressure also drops from the value p2 to the value p1. Remanence or hysteresis advantageously does not occur according to the invention.

Claims

1. Pressure measuring device with a pressure-resistant housing ( 12 ), in the inside of which a pressure sensor ( 34 ) is arranged, and the pressure side has a pressure measuring opening ( 14 ) with an elastic membrane ( 18 ), characterized in that the housing ( 12 ) is formed with a second opening ( 16 ) which is closed by a wall element ( 22 ) which has a large permeation coefficient in comparison with the permeation coefficient of the elastic membrane ( 18 ).

2. Pressure measuring device according to claim 1, characterized in that the housing opening ( 16 ) closing wall element ( 22 ) at a small distance from the elastic membrane ( 18 ) and at least approximately parallel thereto and that the pressure sensor ( 34 ) laterally next to the Membrane ( 18 ) or the wall element ( 22 ) is arranged in a sensor chamber ( 30 ) of the housing ( 12 ).

3. Pressure measuring device according to claim 2, characterized in that the pressure sensor ( 34 ) on a support section ( 32 ) of the sensor chamber ( 30 ) seals, and that a through hole ( 40 ) extends through the housing ( 12 ) which in the support section ( 32 ) opens and fluidly connects the pressure sensor ( 34 ) with the housing environment.

4. Pressure measuring device according to claim 2, characterized in that between the wall element ( 22 ) and the membrane ( 18 ) an annular spacer element ( 24 ) is provided, on which the membrane ( 18 ) and the wall element ( 22 ) abut with their corresponding peripheral edge portion , and which has at least one hole ( 26 ) through which a pressure or interior space ( 28 ), which is delimited by the annular spacer element ( 24 ), the membrane ( 18 ) and the wall element ( 22 ), is fluidly connected to the sensor space ( 30 ) is.

5. Pressure measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the wall element ( 22 ) by means of an associated sealing element ( 20 ) at the second opening ( 16 ) of the housing ( 12 ) and that the elastic membrane ( 18 ) by means of an associated second sealing element ( 20 ) on the pressure measuring opening ( 14 ) are fixed sealingly.

6. Pressure measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 18 ) consists of an elastomer material.

7. Pressure measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the wall element ( 22 ) consists of a dimensionally stable plastic or ceramic material.