DE4416978A1 - Druckmeßgerät - Google Patents
DruckmeßgerätInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
- G01L9/0075—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a ceramic diaphragm, e.g. alumina, fused quartz, glass
Description
Die Erfindung betrifft Druck- oder Kraftmeßgeräte, insbesondere
für hohe Drücke oder Kräfte, in deren Gehäuse u. a. eine Druck-
oder Kraftmeßzelle enthalten ist, die im wesentlichen aus einem
Grundkörper (z. B. Keramik) und einer mit ihm verbundenen Membran
(z. B. Keramik) besteht. Die Membran ist dem Druckmedium direkt
oder indirekt ausgesetzt und deren Durchbiegung ist ein Maß für
den wirkenden Druck (kapazitiver Drucksensor: eine Änderung des
Elektrodenabstandes einander gegenüberliegender Elektroden
bewirkt eine Kapazitätsänderung).
Derartige Sensoren sind z. B. als kapazitive oder induktive
Drucksensoren bekannt, die u. a. in den Schriften DE 27 09 945,
DE 39 09 185, DE 39 10 646, DE 39 12 217, DE 39 42 047,
DE 39 43 475, DE 42 44 450 und US 46 17 607 beschrieben sind.
Auch bestimmte Typen von Druckmeßgeräten mit Dehnmeßstreifen
arbeiten in der oben genannten Weise, der Grundkörper kann
u. U. entfallen.
Aus der Patentschrift US 46 17 607 ist ein Drucksensor mit einer
kapazitiven, z. B. aluminiumoxidkeramischen Druckmeßzelle
bekannt, die u. a. aus einem Grundkörper 24 und einer Membran 26
besteht. Die Rückseite des Grundkörpers 24 drückt über einen
Abstandshalter 40 aus rostfreiem Stahl gegen einen Stützring 22
mit Gewinde, der mit dem Gehäuse 12 verschraubt wird. Auf der
Rückseite des Grundkörpers 24 ist eine Leiterplatte 38
angebracht sowie auf den Zeichnungen nicht sichtbare Anschlüsse
auf dem Randbereich der Rückseite, die von den im Inneren der
Druckmeßzelle liegenden Elektroden stammen. Die drei
Ausnehmungen des Abstandshalters sind groß genug, damit kein
elektrischer Kontakt zwischen den drei Anschlüssen und dem
elektrisch leitenden Abstandshalter 40 auftreten kann. Dadurch,
daß ein Halbkreis keine Ausnehmung aufweist und durch die
innenliegende sichtbare segmentartige Verstärkung (siehe
Fig. 2) ist der Abstandshalter sehr steif und führt bei einer
Druckmeßzelle, deren Grundkörper sich bei Druckbelastung
durchbiegt, zu Problemen.
Je nach Druckbelastung und Konstruktion der Druckmeßzelle kommt
es neben der Verformung der Membran auch zu einer mehr oder
weniger großen Verformung des Grundkörpers infolge der ring
förmigen Verbindungsfläche zwischen beiden, die aber im
Verhältnis zur Verformung der Membran bei kleinen oder mittleren
Drücken sehr gering ist.
Sollen hohe Drücke gemessen werden, so müssen besonders die
großen Zug-, Scher- und Druckkräfte berücksichtigt werden, die
im Verbindungsbereich zwischen Membran und Grundkörper auf
treten und die Verformung der Membran im äußeren Randbereich muß
klein gehalten werden. Aus diesem Grunde ist es notwendig, daß
der Grundkörper so dimensioniert wird, daß auch er sich bei
Druckbelastung definiert durchbiegt.
Eine Durchbiegung infolge Druckbelastung verursacht eine
Durchmesserverkleinerung auf der Seite des Grundkörpers, die der
Membran zugewandt ist, und eine Durchmesservergrößerung auf der
Seite des Grundkörpers, die der Membran abgewandt ist. Dies
führt zu einer Relativbewegung zwischen Grundkörperoberfläche
und dem abstützenden Teil, auf das der Grundkörper drückt (in
der Patentschrift US 46 17 607: Abstandshalter 40). Die
vorhandene Reibung wirkt sich nachteilig aus, weil sie eine
stetige Verformung der Druckmeßzelle bei stetiger Druckänderung
verhindert und die Verformungsbehinderung eine nichtreprodu
zierbare Hysterese des Druckmeßwertes erzeugt.
Ein weiterer Nachteil liegt in den unterschiedlichen Wärme
ausdehnungskoeffizienten des Grundkörpermaterials (meist
Aluminiumoxidkeramik) und des Materials des Abstützringes (das
Teil, auf das der Grundkörper drückt; entspricht den Teilen 24
und 40 in der Patentschrift US 46 17 607), das sehr häufig Stahl
ist. Die aus der Temperaturänderung resultierende Durchmesser
bzw. Längenänderung überlagert den oben genannten Effekt.
Eine bekannte Lösung besteht im Einfügen eines dünnen TEFLON-
Kunststoffringes, der auch bei Druckbelastung ein fast
reibungsfreies Gleiten zwischen Grundkörper und Abstützring
ermöglicht. Nachteilig ist, daß der Druckbereich durch die
Festigkeit des Materials des Kunststoffringes nach oben hin
begrenzt ist.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine Lösung
für einen Drucksensor anzugeben, die ohne einen Kunststoffring
auskommt, auch für hohe Drücke geeignet ist und bei der es trotz
Durchbiegung des Grundkörpers zu keiner oder nur einer sehr
geringen Beeinflussung der Kennlinie des Drucksensors durch
Reibung mit dem Abstützring kommt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst,
daß ein Abstützring verwendet wird, der elastische Bereiche
aufweist, die durch Zwischenräume voneinander getrennt sind und
daß die elastischen Bereiche zwischen dem nichtelastischen
Bereich des Abstützringes und dem Grundkörper der Druckmeßzelle
angeordnet sind.
Bei Belastung der Druckmeßzelle führt die Durchbiegung des
Grundkörpers zu einer Verformung der elastischen Bereiche. Die
Wirkungsweise entspricht in etwa derjenigen eines einseitig
eingespannten Biegebalkens. Diese elastische Verformung
verhindert weitestgehend eine Relativbewegung zwischen der
Grundkörperoberfläche und dem Teil, das den Grundkörper gegen
das Gehäuse abstützt. Vorteilhafterweise ist das Ende (der Fuß)
des elastischen Bereiches, das mit der Grundkörperoberfläche
oder dem nichtelastischen Bereich des Abstützringes in
Verbindung steht, radial nach außen und/oder innen verbreitert
(z. B. T-förmig). Diese Maßnahme hat unter anderem den Vorteil,
daß die Kantenpressung, also die Kraft, die normalerweise auf
eine sehr schmale kreisringförmige Fläche wirkt und deshalb
z. B. bei Keramik zu Rissen oder zum Bruch führen kann, auf eine
größere Fläche verteilt wird. Auch ist es dadurch möglich, eine
Abschirmfolie (z. B. flexibles Leiterplattenmaterial) zwischen
Grundkörper und den elastischen Bereichen als elektromagnetische
oder elektrische Abschirmung zu legen oder zu kleben, ohne daß
diese durch die Bewegungen des Grundkörpers oder der Enden der
elastischen Bereiche beschädigt wird.
Ein nichtverbreiterter Fuß hat mit der Grundkörperoberfläche
eine Berührungsfläche, deren Position sich je nach Druck
belastung und Durchbiegung des elastischen Bereiches ändern
kann. Durch einen verbreiterten elastischen Fuß bleibt die Größe
und die Lage der Berührungsfläche, also auch die Kraftein
leitungsfläche bzw. -linie, konstant. Außerdem paßt sich bei
geeigneter Dimensionierung des Fußes dessen Grundflächenverlauf
dem veränderlichen Verlauf der Oberfläche des Grundkörpers an.
Auch die anderen Enden der elastischen Bereiche, die mit dem
Abstützring in Verbindung stehen, können verbreitert ausgeführt
werden. Hierdurch läßt sich die Gefahr des Entstehens kritischer
Zug- oder Druckspannungen verringern.
Die elastischen Bereiche haben die Form von Beinen, deren
Elastizität dem zu messenden Druckbereich angepaßt ist. Die
Elastizität wird durch die Form, die geometrischen Abmessungen
und das Material bestimmt.
Es ist auch aus Kostengründen vorteilhaft, wenn der Abstützring
und die elastischen Bereiche einstückig ausgebildet sind. Die
Länge der elastischen Bereiche sollte möglichst gering gewählt
werden, um eine kurze Baulänge des Gerätes realisieren zu
können.
Die elastischen Bereiche sind durch Zwischenräume voneinander
getrennt und entsprechend der Form des Abstützringes und des
Grundkörpers zylinderförmig angeordnet. Der Durchmesser dieser
zylinderförmigen Anordnung wird in der Regel nur geringfügig
kleiner gewählt als der Durchmesser des Abstützringes bzw. des
Grundkörpers. Insbesondere für kapazitive Druckmeßgeräte erweist
es sich aufgrund der Zahl von notwendigen Anschlüssen und deren
Position, die durch den Grundkörper nach außen geführt werden
müssen sowie aus verfahrenstechnischen und Elastizitätsgründen
als günstig, vier Zwischenräume vorzusehen, die z. B. den
gleichen Abstand voneinander und die gleiche Breite und Tiefe
haben können. Eine größere Elastizität wird mit acht Zwischen
räumen erreicht, wobei vorzugsweise zwischen je zwei breiten ein
schmaler Zwischenraum angeordnet ist und die elastischen
Bereiche alle die gleiche Querschnittsfläche aufweisen.
Die Schmalseiten der elastischen Bereiche liegen vorzugsweise
parallel zueinander. Aus fertigungstechnischen Gründen ist die
Breite der Zwischenräume vom Grundkörper bis zum
nichtelastischen Bereich des Abstützringes konstant.
Der Abstützring ist kraftschlüssig über die Schmalseite (z. B.
Gewinde) oder die Breitseite (Stirnseite) mit dem Gehäuse
verbunden. Die Längsachse der elastischen Bereiche weist in
Richtung dieser kraftschlüssigen Verbindung. Im erstgenannten
Fall ist der Winkel zwischen Längsachse und Grundkörper
oberfläche größer bzw. kleiner als 90 Grad, im zweiten Fall
vorzugsweise genau 90 Grad. Weist die Schmalseite des
Abstützringes und die Innenseite des Gehäuses ein Gewinde auf,
so sollte ein sägezahnförmiges Gewinde Anwendung finden, das zu
keinem oder sehr geringem Abrieb führt.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der
Fig. 1-5 erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Längsschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbei
spieles eines erfindungsgemäßen Druckmeßgerätes,
Fig. 2 Querschnittdarstellung gemäß Fig. 1 in der mit Pfeilen
angedeuteten Ebene der elastischen Bereiche,
Fig. 3 Längsschnittdarstellung eines zweiten Ausführungs
beispieles von Teilen eines erfindungsgemäßen
Druckmeßgerätes,
Fig. 4 Längsschnittdarstellung eines dritten Ausführungs
beispieles von Teilen eines erfindungsgemäßen
Druckmeßgerätes (Druckmeßzelle 3 und Abstützring 1 mit
den elastischen Bereichen 1a),
Fig. 5 Querschnittdarstellung gemäß Fig. 4 in der mit Pfeilen
angedeuteten Ebene der elastischen Bereiche.
Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen
Druckmeßgerätes. Es besteht aus einem Gehäuse 2, in dessen
Innenraum 2d sich eine kapazitive Druckmeßzelle 3 befindet, die
im wesentlichen aus einer keramischen Membran 3c (z. B.
Aluminiumoxidkeramik), einem Abstandshalter 3b (z. B. Glaslot),
einem keramischen Grundkörper 3a (z. B. Aluminiumoxidkeramik) und
nicht dargestellten Elektroden im Innenraum der Druckmeßzelle 3
besteht. Das Druckmedium 4 in der Bohrung wirkt auf die Membran
3c ein und verursacht eine relativ starke Durchbiegung der
Membran 3c und eine relativ geringe Durchbiegung des
Grundkörpers 3a (siehe Fig. 3). Eine elastische Dichtung 5
(z. B. ein O-Ring) verhindert, daß das Druckmedium 4 in den
Innenraum 2d des Gehäuses 2 gelangen kann. Durch ein im unteren
Teil des Gehäuses 2 vorhandenes Gewinde 2b kann das Druckmeß
gerät z. B. in einen Druckbehälter eingeschraubt werden.
Ein Abstützring 1 ist in das Gehäuse 2 eingeschraubt und stützt
somit die Druckmeßzelle 3 über ein Gewinde seitlich gegen das
Gehäuse 2 ab. Die Durchbiegung des Grundkörpers bei Druck
belastung führt zu einer nur in Fig. 3 dargestellten
Vergrößerung der Oberfläche des Grundkörpers 3, die dem
Druckmedium 4 abgewandt ist. Um die Relativbewegung zwischen
Abstützring 1 und dieser Oberfläche des Grundkörpers zu
vermeiden bzw. auf ein Minimum zu reduzieren, weist der
Abstützring 1 acht elastische Bereiche 1a in Form von Beinen
auf, die durch Zwischenräume 1b voneinander getrennt sind. Bei
Druckbelastung kommt es zu einer elastischen Verformung ohne
großen Kraftaufwand senkrecht zur Längsachse der elastischen
Bereiche 1a. Die elastischen Bereiche 1a und der Abstützring
sind vorzugsweise einstückig ausgebildet, d. h. aus dem gleichen
Material und aus einem Teil hergestellt.
Das Gehäuseoberteil 6 weist eine hier nicht dargestellte
Auswerteelektronik und Anzeigevorrichtungen auf. Gehäuseoberteil
6 und das Gehäuse 2 sind fest miteinander verbunden, z. B.
verschraubt.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Druckmeßgerät gemäß
Fig. 1 in der mit Pfeilen angedeuteten Ebene. Die elastischen
Bereiche 1a sind zylinderförmig angeordnet. Der Durchmesser
dieses Zylinders ist etwas kleiner als der Durchmesser des
Grundkörpers 3a. Die Querschnittsflächen der elastischen
Bereiche 1a sind gleich groß und annähernd kreisringsegment
förmig. Auch die Zwischenräume 1b sind gleich groß.
Unter Umständen kann es auch günstig sein, 4 große Zwischen
räume 1b und 4 kleine Zwischenräume 1b vorzusehen, wobei
gleichgroße Zwischenräume 1b einander diametral gegenüberliegen
(hier nicht dargestellt).
Bei Druckerhöhung erfolgt eine Bewegung der elastischen
Bereiche 1a in radialer Richtung R entsprechend der Durchmesser
vergrößerung des Grundkörpers 3a. Bei Druckveringerung erfolgt
die Bewegung in entgegengesetzter Richtung. Eine Relativbewegung
zwischen dieser Seite des Grundkörpers 3a und dem Abstützring 1
bzw. den elastischen Bereichen 1a wird somit verhindert. Das
Funktionsprinzip der elastischen Bereiche 1a entspricht ungefähr
dem von einseitig eingespannten Biegebalken.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es
sind nur der rechte Teil der Druckmeßzelle 3, des Abstützringes
1 mit elastischen Bereichen 1a und des Gehäuses 2 zu sehen. Die
gestrichelten Linien zeigen die Lage der Teile im drucklosen
Zustand, die durchgehenden Linien die Lage der Teile bei
Maximaldruck. Die normalerweise geringen Differenzen in der Lage
der Teile sind hier der Übersichtlichkeit wegen übertrieben
dargestellt.
Die Oberseite 3d des nichtdruckbelasteten Grundkörpers 3a
erstreckt sich in x-Richtung. Die nichtdargestellten Längsachsen
des Abstützringes 1 und des Gehäuses 2 verlaufen in Richtung der
y-Achse, die im Winkel von 90 Grad zur x-Achse steht. Die
Längsachse 1i des elastischen Bereichs 1a ist gegenüber der y-
Achse geneigt, weil der Abstützring 1 an seiner Schmalseite ein
Außengewinde 1c aufweist und die kraftschlüssige Verbindung
zwischen dem Abstützring 1 und dem Gehäuse 2 über ein
sägezahnförmiges Gewinde (Innengewinde 2a und Außengewinde 1c)
erfolgt, das insbesondere für hohe Druckbereiche geeignet ist.
Die steilen Bereiche 1k und 2c liegen senkrecht zur geneigten
Längsachse 1i der elastischen Bereiche 1a. Der nichtelastische
Bereich 1d des Abstützringes 1 hat Kreisringform und besteht
ebenso wie die elastischen Bereiche 1a aus Buntmetall, z. B.
Messing. In diesem Fall entspricht die Länge des elastischen
Bereichs 1a etwa der Höhe des Abstützringes 1 und der Durch
messer des Abstützringes 1 etwa dem 2- bis 3fachen der Höhe des
Abstützringes 1 (einschließlich des elastischen Bereichs 1a).
Wie bereits erwähnt, kann die kraftschlüssige Verbindung auch
über die Oberseite des Abstützringes 1 erfolgen (nicht
dargestellt). Die Längsachse der elastischen Bereiche 1a liegt
dann vorzugsweise parallel zur y-Achse (Fig. 4).
Die Druckmeßzelle weist einen Grundkörper 3a der Dicke f (z. B.
3-5 mm) und eine Membran 3c der Dicke c (z. B. 1-2,5 mm) aus
Aluminiumoxidkeramik mit 96% Reinheit auf, die durch einen
Abstandshalter 3b aus einem Glaslot (z. B. Borosilikatglas; für
den drucklosen Zustand nicht dargestellt) getrennt sind, dessen
Dicke im wesentlichen den Abstand e zwischen Membran 3c und
Grundkörper 3a bestimmt. Auf der Innenseite der Membran 3c und
des Grundkörpers 3a sind einander gegenüberliegende nicht
dargestellte Elektroden in Dick- oder Dünnschichttechnik
aufgebracht, die einen oder mehrere Kondensatoren bilden. Bei
Druckänderung erfolgt eine Änderung des Elektrodenabstandes
(etwa 5-20 Mikrometer) und somit eine auswertbare Kapazitäts
änderung. Bei Druckvergrößerung um etwa 400-600 bar erfolgt
eine maximale Radiusänderung a (Verringerung) von etwa
3 Mikrometern und eine maximale Radiusänderung a (Vergrößerung)
der Oberseite 3d des Grundkörpers 3a von etwa 3 Mikrometern bei
einem Grundkörperdurchmesser j von 21,4 mm. Die maximale
Durchbiegung des Grundkörpers g beträgt etwa 6-8 Mikrometer.
Der Fuß 1e des elastischen Bereichs 1a ist T-förmig radial nach
innen und außen auf etwa das 1,5- bis 3fache der normalen
Querschnittsfläche verbreitert. Vorzugsweise ist der Fuß 1e
annähernd symmetrisch nach beiden Seiten verbreitert.
Fig. 4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel einen Längs
schnitt durch den Abstützring 1 mit 4 elastischen Bereichen 1a,
deren Längsachsen senkrecht auf der Oberseite 3d des Grund
körpers 3a stehen. Diese Anordnung ist vorzugsweise anwendbar,
wenn die kraftschlüssige Verbindung zwischen Abstützring 1 und
Gehäuse 2 über die Oberseite 1g des Abstützringes 1 erfolgen
soll.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt der Anordnung gemäß Fig. 4 in
der mit Pfeilen angedeuteten Ebene der elastischen Bereiche 1a.
Es ist deutlich zu erkennen, daß die Fußgrundflächen 1f der
elastischen Bereiche 1a radial T-förmig verbreitert sind.
Vorzugsweise beträgt die Fußgrundflache 1f das 1,5- bis 3fache
der Querschnittsfläche des nichtverbreiterten elastischen
Bereichs 1a. Alle 4 Fußgrundflächen 1f sind gleich groß und
haben die gleiche Form. Die Breite b aller vier Zwischenräume 1b
ist in der Ebene der Fußgrundfläche 1b und von der Grundfläche
bis in den nichtelastischen Bereich 1d des Abstützringes 1
hinein konstant. Die Schmalseiten h benachbarter Fußgrund
flächen 1f sind parallel zueinander und die Schmalseiten h einer
Fußgrundfläche 1f stehen im rechten Winkel zueinander. Der
Durchmesser j des Grundkörpers 3a könnte z. B. für kapazitive
Hochdruckmeßzellen aus Aluminiumoxidkeramik etwa 2-3 cm
betragen. Der Durchmesser der zylinderförmig angeordneten
elastischen Bereiche 1a ist sowohl in den mittleren Bereichen
als auch in der Ebene der Fußgrundfläche 1f nur wenig kleiner
als der Durchmesser j des Grundkörpers 3a.
Die Erfindung ist auch anwendbar auf Druckmeßzellen ohne Grund
körper 3a (z. B. Membran 3c mit Dehnmeßstreifen). In diesem Fall
würden die Füße 1e direkt auf die Rückseite der Membran 3c
drücken.
Bezugszeichenliste
1 Abstützring
1a elastischer Bereich
1b Zwischenraum
1c Außengewinde
1d nichtelastischer Bereich des Abstützelementes
1e Fuß
1f Fußgrundfläche
1g Oberseite
1h Schmalseite
1i Längsachse des elastischen Bereichs 1a
1k steiler Bereich des Gewindes 1c
2 Gehäuse
2a Innengewinde
2b Gewinde
2c steiler Bereich des Gewindes 2a
2d Innenraum
3 Druckmeßzelle
3a Grundkörper
3b Abstandshalter
3c Membran
3d Oberseite des Grundkörpers
3e Unterseite des Grundkörpers
4 Druckmedium
5 Dichtung
6 Gehäuseoberteil
a Differenz der Membranradien
b Breite des Zwischenraums 1b
c Membrandicke
d Membrandurchbiegung
e Abstand Membran-Grundkörper
f Dicke des Grundkörpers
g Durchbiegung des Grundkörpers
h Schmalseite der Fußgrundfläche
i Längsachse des elastischen Bereichs 1a
j Durchmesser des Grundkörpers 3a
R Richtung der elastischen Verformung
1a elastischer Bereich
1b Zwischenraum
1c Außengewinde
1d nichtelastischer Bereich des Abstützelementes
1e Fuß
1f Fußgrundfläche
1g Oberseite
1h Schmalseite
1i Längsachse des elastischen Bereichs 1a
1k steiler Bereich des Gewindes 1c
2 Gehäuse
2a Innengewinde
2b Gewinde
2c steiler Bereich des Gewindes 2a
2d Innenraum
3 Druckmeßzelle
3a Grundkörper
3b Abstandshalter
3c Membran
3d Oberseite des Grundkörpers
3e Unterseite des Grundkörpers
4 Druckmedium
5 Dichtung
6 Gehäuseoberteil
a Differenz der Membranradien
b Breite des Zwischenraums 1b
c Membrandicke
d Membrandurchbiegung
e Abstand Membran-Grundkörper
f Dicke des Grundkörpers
g Durchbiegung des Grundkörpers
h Schmalseite der Fußgrundfläche
i Längsachse des elastischen Bereichs 1a
j Durchmesser des Grundkörpers 3a
R Richtung der elastischen Verformung
Claims (20)
1. Druckmeßgerät, im wesentlichen bestehend aus einem
Gehäuse (2), einem Abstützring (1), der sich zwischen
Gehäuse (2) und Druckmeßzelle (3) befindet, einer
Druckmeßzelle (3), deren eine Hauptfläche (Membran (3c)) dem
Druckmedium (4) ausgesetzt ist, deren andere Hauptfläche
(Grundkörper (3a)) dem Abstützring (1) zugewandt ist, und
deren Membran (3c) und Grundkörper (3a) bei Druckbelastung
eine Durchbiegung aufweisen, sowie einer Dichtung (5)
zwischen dem Druckmedium (4) und dem Innenraum (2d) des
Gehäuses (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Abstütz
ring (1) elastische Bereiche (1a) aufweist, die durch
Zwischenräume (1b) voneinander getrennt sind und daß die
elastischen Bereiche (1a) zwischen dem nichtelastischen
Bereich (1d) des Abstützringes (1) und dem Grund
körper (3a) der Druckmeßzelle (3) angeordnet sind.
2. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die elastischen Bereiche (1a) zylinderförmig angeordnet
sind.
3. Druckmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Querschnitt des elastischen Bereichs (1a) kreisring
segmentförmig ist.
4. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Fuß (1e) des elastischen Bereichs (1a) verbreitert ist.
5. Druckmeßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Fuß (1e) des elastischen Bereichs (1a) radial T-förmig
verbreitert ist.
6. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Grundfläche (1f) des Fußes (1e) annähernd kreisring
segmentförmig ist.
7. Druckmeßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
benachbarte Schmalseiten (h) der Fußgrundfläche (1f)
parallel zueinander verlaufen.
8. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Breite (b) des Zwischenraums (1b) in der Ebene der
Fußgrundfläche (1f) konstant ist.
9. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Breite fb) des Zwischenraums (1b) von der Grund
fläche (1f) bis zum nichtelastischen Bereich (1d) konstant
ist.
10. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstützring (1) vier Zwischenräume (1b) aufweist.
11. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstützring (1) acht Zwischenräume (1b) aufweist.
12. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schmalseite (1h) des Abstützringes (1) kraftschlüssig
mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
13. Druckmeßgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schmalseite (1h) und das Gehäuse (2) kraftaufnehmende
Gewinde (1c) und (2a) aufweisen.
14. Druckmeßgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schmalseite (1h) und das Gehäuse (2) sägezahnförmige
Gewinde (1c) und (2a) aufweisen.
15. Druckmeßgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die steilen Bereiche (1k) und (2e) der Gewinde (1c) und (2c)
senkrecht zur Längsachse (1i) des elastischen Bereichs (1a)
verlaufen.
16. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei überwiegender Kraftübertragung über die Oberseite (1g)
des Abstützrings (1) die Längsachse (1i) des elastischen
Bereichs (1a) parallel zur y-Achse liegt.
17. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei überwiegender Kraftübertragung über die Schmalseite (1h)
des Abstützrings (1) die Längsachse des elastischen
Bereichs (1a) gegen die y-Achse geneigt ist.
18. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstützring (1) und der elastischen Bereiche (1a)
einstückig ausgebildet sind.
19. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstützring (1) und die elastischen Bereiche (1a) aus
Metall bestehen.
20. Druckmeßgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstützring (1) und die elastischen Bereiche (1a) aus
Messing bestehen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944416978 DE4416978C2 (de) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | Drucksensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944416978 DE4416978C2 (de) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | Drucksensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4416978A1 true DE4416978A1 (de) | 1995-11-16 |
DE4416978C2 DE4416978C2 (de) | 2000-09-07 |
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ID=6518114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944416978 Expired - Fee Related DE4416978C2 (de) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | Drucksensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4416978C2 (de) |
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