DE68907427T2 - Druckaufnehmeranordnung. - Google Patents

Druckaufnehmeranordnung.

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Description

    Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fluid-Druckwandler. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf einen Aufbau für einen Fluid-Druckwandler gerichtet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen verresserten Fluid-Druckwandler vorzugeben, der mehrere zusammengebrannte keramische Schichten zur Vorgabe von Fluiddurchrührungen umfaßt, während er eine Abstützung von Trennmembranen gestattet, die zwischen den Fluiddurchführungen angeordnet sind und die extern an Fluideingänge mit hohem und niedrigem Druck angeschlossen sind, wobei ein druckempfindlicher Sensor von der Keramikstruktur abgestützt wird und den Fluideingängen mit hohem und niedrigem Druck über die Fluiddurchführungen in den Keramikschichten ausgesetzt ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich, wenn die folgende detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, in denen:
  • Fig. 1 eine Querschnittansicht einer Druckwandleranordnung ist, die ein erstes Beispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert.
  • Fig. 2 eine Querschnittansicht einer Druckwandleranordnung ist, die ein zweites Beispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert, und
  • Fig. 3 eine Querschnittansicht einer Druckwandleranordnung ist, die ein drittes Beispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert.
  • Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles
  • Bezug nehmend auf Fig 1 ist in näheren Einzelheiten ein erstes Beispiel eines Druckwandlers dargestellt, der die vorliegende Erfindung verkörpert und eine Gehäuseanordnung 1 besitzt, die eine Hülse 2 umfaßt, weiche der Vorgabe einer Abstutzung für eine geschichtete Keramikanordnung dient, die als Meßkörper 4 bezeichnet ist. Der keramische Meßkörper 4 umfaßt gemäß Fig. 1 drei keramiscne Schichten 5, 6, 7, die angeordnet sind, um entsprechende Funktionen vorzugeben. Eine innerste erste Schicht 5 dient der Abstützung einer elektronischen Schaltkreisplatine, die vorteilhafterweise die Form einer vierten keramischen Schicht 8 aufweisen kann, welche auf ihre Oberfläche montierte elektronische Komponenten 9 aufweist. Die Schaltungsplatinenschicht 8 dann mit der benachbarten ersten Meßkörperschicht 5 durch irgendwelche geeigneten Mittel verbunden sein, um eine fluiddichte Schnittstelle dazwischen vorzugeben, beispielsweise durch eine Epoxydverklebung. Andererseits kann die Schaltungsplatinenschicht 8 ebenfalls mit der Schicht 5 durch einen Prozeß des Zusammenbackens verbunden sein, der verwendet wird, um die Schichten 5, 6, 7 miteinander zu verbinden, wie dies nachstehend erläutert wird. Bei einem solchen Verbindungsverfahren ist die Schicht 8 bei dem Zusammenback-Prozeß enthalten und die elektronischen Komponenten 9 müssen nachfolgend auf der Schicht 8 montiert werden. Die Schicht 8 sieht in jedem Fall Möglichkeiten für Fluiddurchführungen vor, die sich zwischen der Schicht 8 und der benachbarten keramischen Schicht 5 erstrecken. Die innerste Schicht 5 gibt ebenfalls Fluiddurchführungen und eine Abstützung für einen Drucksensor 10 vor, der mit einer fluiddichten Verbindung um ein äußeres Ende eines Rohres 12 verbunden ist, das durch die Schicht 5 verläuft. Der Sensor 10 kann irgendein geeigneter wohlbekannter Wandler sein, beispielsweise vom piezoresistiven Typ, der bei der Druckerfassung eine weit verbreitete Anwendung gefunden hat. Elektrische Verbindungen mit dem Sensor 10 können durch irgendwelche geeigneten Mittel vorgesehen sein, wobei derartige Verbindungen in der Darstellung zum Zwecke der Klarheit entfernt worden sind.
  • Eine Kappe 14 ist über dem Wandler 10 angeordnet, um ein Fluidvolumen um diesen herum vorzugeben und ist beispielsweise durch Löten, Epoxydverkleben u.s.w. mit der Schaltkreisplatine 8 verbunden, um eine fluiddichte Abdichtung für die Zurückhaltung eines Fluids innerhalb der Kappe 14 vorzugeben. Die geschichtete Anordnung 5, 6, 7 und 8 ist innerhalb eines ersten offenen Endes 15 der Hülse 12 angeordnet, um auf einem inneren Ringansatz 16 zu ruhen, der sich von einer Innenwand 17 innerhalb der Hülse 2 nach innen erstreckt. Der Absatz 16 endet in Längsrichtung in einer internen Querteilung 18 innerhalb der Hülse 2. Die Teilung 18 ist mit einem Paar paralleler öffnungen 20, 22 versehen, um den Durchtritt von elektrischen Verbindungsdrähten 24, 26 durch den Telier 18 entsprechend zu gestatten. Die Drähte 24, 26 werden benutzt, um elektrische Verbindungen zu der gedruckten Schaltungsplatine 8 vorzugeben. Ein Anschlußblock 28 ist auf der anderen Seite des Teilers 18 für die gedruckte Schaltungsplatine 8 vorgesehen und durch irgendwelche geeigneten Mittel mit dem Teiler 18 verbunden, beispielsweise durch integrale Ansätze 30, die sich von dem Teiler 18 nach außen erstrecken. Die Anschlußplatine 28 gibt eine Stützvorrichtung für schraubenartige Anschlüsse 32 vor, die eine externe Verdrahtung zur Verbindung des Druckwandlers mit einer zugeordneten Einrichtung gestattet, die an die Verbindungsdrähte 24, 26 anzuschließen ist. Eine Öffnung 34 ist in der Hulse 2 benachbart zu den Anschlüssen 32 vorgesehen und kann benutzt werden für die Befestigung eines elektrischen Leitungsdrahtes oder einer ähnlichen Verbindung mit der Hülse 1. Ein Deckel 36 ist über einem zweiten offenen Ende 37 der Hülse 1 durch Schrauben 38 befestigt, um einen Schutz für die Verdrahtung und die Anschlüsse 32 innerhalb der Hülse 2 vorzugeben.
  • Ein sogenannter Prozeßkopf 40 ist über dem Meßkörper 4 angeordnet und gegen diesen durch irgendwelche geeigneten Mittel, beispielsweise Abdichtringe 42 abgedichtet, die sich aus einer entsprechenden ringförmigen Ausnehmung 43 in dem Kopf 40 nach außen erstrecken und die äußerste Schicht 7 kontaktieren. Die äußerste Schicht 7 des Meßkörpers 4 ist mit zwei konkaven Oberflächen 44, 46 versehen, die radial versetzt sind und auf entsprechenden Seiten einer Querachse der Schicht 7 liegen. Eine erste Trennmembran 48 ist über einer ersten konkaven Oberfläche 44 angeordnet und eine zweite Trennmembran 50 ist über einer zweiten konkaven Oberfläche 46 angeordnet. Die Umfangsränder der Membranen 48 und 50 sind zwischen der äußeren Schicht 7 und dem Prozeßkopf 40 eingeklemmt, um eine fluiddichte Abdichtung dazwischen vorzugeben, die durch die Abdichtringe 42 unterstützt werden kann. Eine erste Prozeßfluid-Einlaßleitung 52 ist in dem Prozeßkopf 40 vorgesehen, um einem ersten Eingangsfluid, beispielsweise einem Fluid unter hohem Druck die Zuführung zu einer Seite der ersten Membran 48 zu gestatten. Eine zweite Prozeßfluid-Einlaßleitung 54 ist in dem Prozeßkopf 40 vorgesehen und radial gegenüber der ersten öffnung 52 verschoben und sie wird benutzt, um eine Fluiddurchführung zu einer Seite der zweiten Membran 48 für ein zweite Prozeßfluid, beispielsweise unter niedrigem Druck vorzugeben.
  • Die Schichten 5, 6, 7, 8 des Prozeßkopfes 40 sind mit Fluidführungen versehen, die sich entweder durch eine Schicht hindurcherstrecken oder sich entlang einer Oberfläche einer Schicht erstrecken, um Fluidkanäle für sogenannte Füllfluide vorzugeben, die innerhalb der Wandleranordnung benutzt werden, um Fluiddrücke von den Membranen 48, 50 zu dem Sensor 10 zu übertragen. Insbesondere überträgt ein erstes Füllfluid einen Fluiddruck von der ersten Membran 48 zu einer Seite des Sensors 10 und ein zweites Füllfluid überträgt einen Fluiddruck von der zweiten Membran 50 zu der anderen bzw. zweiten Seite des Sensors 10. Die zwei Füllfluide sind voneinander getrennt und in entsprechenden Fluidpassagen angeordnet, die sich zwischen den Membranen 48, 50 und dem Sensor 10 erstrecken. Somit ist ein erster Fluidkanal 56 durch die Schichten des Meßkörpers 4 vorgesehen, um eine Fluidpassage von der anderen Seite der ersten Membran 48 von der ersten Eingangsleitung 52 zu der Unterseite der gedruckten Schaltungsplatine 8 vorzugeben. Insbesondere umfaßt der Fluidkanal 56 eine Serienanordnung eines ersten Loches 56A durch die äußere Schicht 7, eines zweiten Loches 56B durch die Mittelschicht 6 und eines dritten Loches 56C durch die Innenschicht 5. Die Löcher 56A, B, C sind axial ausgerichtet und innerhalb der Schichten 5, 6, 7 durch irgendeine geeignete Technik, beispielsweise durch Spritzen gebildet, bevor die Schichten 5, 6, 7 zusammengebrannt werden, um den fluiddichten keramischen Meßkörper 4 zu erzeugen. Das dritte Loch 56C endet in einer ersten Längsnut 58 auf einer Außenfläche der inneren Schicht 5 und unter der Schaltkreisplatine 8, um den ersten Kanal 56 mit einer Fluidpassage 59 zu verbinden, die entlang der Seite des Rohres 12 vorgesehen ist und sich in das Volumen erstreckt, das durch den Deckel 14 über dem Wandler 10 definiert ist. Somit wird eine Fluidpassage von der Innenfläche der ersten Membran 48 durch die Schichten 5, 6, 7, 8 des Meßkörpers 4 zu einer Seite des Sensors 10 vorgegeben. Diese Fluidpassage ist mit einem ersten Füllfluid gefüllt.
  • Ein dritter Fluidkanal 60, der durch ein Loch durch die Schicht 7 definiert ist, ist von der anderen Seite der zweiten Membran 50 von der zweiten Eingangs-Fluidleitung 54 durch die Schicht 7 des Meßkörpers 4 vorgesehen. Der dritte Kanal 60 endet in einer zweiten Längsnut 62 auf einer Oberfläche der Schicht 7, die der zentralen Schicht 6 gegenüberliegt. Die zweite Nut 62 verbindet an dritten Fluidkanal 60 mit einem vierten Fluidkanal 64, der durch ein Loch definiert ist, welches sich durch die zentrale Schicht 6 des Meßkörpers 4 erstreckt und axial auf die zentrale Bohrung des den Sensor tragenden Rohres 12 ausgerichtet ist. Somit wird eine Fluidpassage von der Innenfläche der zweiten Membran 48 durch die zweiten und dritten Schichten 6, 7 des Meßkörpers 4 zu der anderen Seite des Sensors 10 gebildet. Diese letztere Fluidpassage ist mit einem zweiten Füllfluid gefüllt. Die Volumen, die zwischen den ersten und zweiten Membranen 48, 50 und den ersten und zweiten konkaven Oberflächen 44, 46 definiert werden ebenso wie das interne Volumen, das durch die Kappe 14 oder die Innenbohrung des Rohres 12 definiert ist, sind ebenfalls mit entsprechenden ersten und zweiten Füllfluiden gefüllt, um Bewegungen der Membranen 44, 48 auf den Sensor 10 zu übertragen.
  • Der Prozeßkopf 40 und der Meßkörper 4 sind mit dem Absatz 16 der Hülse 2 durch irgendwelche geeigneten Mittel, wie beispielsweise Bolzen 66 befestigt, die durch den Prozeßkopf 40 und den Meßkörper 4 und durch den Absatz 16 und den Teiler 18 verlaufen. Ein Gewindeende eines jeden der Bolzen 66, die auf der anderen Seite des Teilers 18 aus dem Meßkörper 4 heraustreten, ist mit dem Teiler 18 durch einen Sicherungsring 68 und eine Mutter 70 verbunden. Somit ist die Anordnung starr zu einem Druckwandler verbunden für die nachfolgende Montage und den Anschluß an Prozeßfluide über die Eingangsleitungen 52, 54.
  • Die internen Fluidpassagen innerhalb des Meßkörpers 4 ebenso wie die Füll-Fluidvolumen, die durch die konkaven Oberflächen 44, 46 vorgegeben sind, um Bewegungen der Membranen 48, 50 zu gestatten, sind vorzugsweise in die keramischen Schichtelemente 5, 6, 7 eingespritzt, bevor diese Elemente zusammengebacken werden. Ein nachfolgendes Zusammenbacken der keramischen Schichten erzeugt eine fluiddichte Meßkörperanordnung 4, die vorteilhafterweise, wie zuvor beschrieben, in einem Druckwandler enthalten ist, der den Sensor 10 und die Elektronik auf der gedruckten Schaltungsplatine 8 verwendet, um ein elektrisches Signal entsprechend dem erfaßten Differenzdruck vorzugeben. Die verschiedenen fluiddichten Verbindungen außerhalb des Meßkörpers 4 können durch Löten oder Epoxydverkleben gebildet werden, um das Druckbehältnis, insbesondere für die Hochdruckseite des Füllfluides, beispielsweise die Befestigung der Kappe 14 vorzugeben.
  • In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, das vier keramische Schichten und eine Schaltungsplatinenschicht 5 zur Bildung eines Meßkörpers 4A umfaßt, der ein Gehäuse für eine sogenannte überlastmembran 70 bildet, die zwischen einer zweiten und einer dritten Schicht 72 und 74 eingespannt ist, um den Sensor 10 gegen einen überhöhten Eingangsdruck zu schützen. Benachbarte konkave Oberflächen 76, 78 sind in den zweiten und dritten Schichten 72, 74 entsprechend vorgesehen, die der Membran 70 gegenüberliegen, um entsprechende interne Füllfluidvolumen für die Anpassung an eine Überlast vorzugeben, d. h. an eine abnormale, durch einen Druck veranlaute Bewegung der Membran 70. Ein erster Fluidkanal 79 ist durch ein Loch durch eine vierte äußere Schicht 7A vorgegeben, um eine Fluidpassage von dem zwischen der ersten Membran 48 und der benachbarten konkaven Oberfläche 44 definierten Volumen in der äußeren Schicht 7A zu einem zweiten Fluidkanal 80 vorzugeben, der durch ein Loch durch die dritte Schicht 74 definiert ist. Der zweite Kanal 80 ist axial zu dem ersten Kanal 79 ausgerichtet und endet an einer ersten konkaven Oberfläche 78 in der dritten Schicht 74, um eine Fluidpassage zu einem Volumen 81 vorzugeben, das zwischen der ersten konkaven Oberfläche 78 und der Überlastmembran 70 definiert ist. Eine erste Längsnut 82 ist in einer Oberfläche einer dritten Schicht 74 vorgesehen und erstreckt sich von einer peripheren Kante der konkaven Oberfläche 78 zu einem Punkt hinter der Umfangskante der Überlastmembran 70. Ein dritter Kanal 84 ist durch ein Loch durch die zweite Schicht 72 zwischen dem äußeren Ende der ersten Nut 82 und einem vierten Kanl 86 vorgesehen, der sich durch eine erste Schicht 5A erstreckt und axial zu dem dritten Kanal 84 ausgerichtet ist. Der vierte Kanal 86 endet an einem Ende einer zweiten Nut 88 in einer Außenfläche der ersten Schicht 5A unterhalb der Schaltungsplatine 8. Die zweite Nut 88 erstreckt sich zwischen dem vierten Kanal 86 und der Fluidpassage, die entlang des Rohres 12 vorgesehen ist. Somit ist eine Fluidpassage vorgesehen zwischen dem Volumen, das zwischen der Membran 48 und der konkaven Oberfläche 44 definiert ist und dem Volumen 81, das definiert ist als das Volumen zwischen dem Deckel 14 und einer Seite des Sensors 10.
  • Ein fünfter Fluidkanal 89 ist durch ein Loch durch die äußerste Schicht 7A des Meßkörpers 4A vorgesehen, um das Volumen, das zwischen der konkaven Oberfläche 46 und der Membran 50 definiert ist, mit eine sechsten Fluidkanal 90 zu verbinden, der sich durch die dritte Schicht 74 zu einer dritten Nut 92 auf der Oberfläche der zweiten Schicht 74 erstreckt und hinter dem Umfangsrand der Überlastmembran 70 angeordnet ist. Die dritte Nut 92 endet auf der anderen Seite der Überlastmembran 70 gegenüber dem Volumen 81. d. h. innerhalb eines Volumens 93, das zwischen der Überlastmembran 70 und der konkaven Oberfläche 76 definiert ist. Das Volumen 93 ist mit einer Austrittsöffnung 94 in der konkaven Oberfläche 76 versehen, die axial auf die zentrale Bohrung des Rohres 12 ausgerichtet ist. Somit ist eine Fluidstrecke von dem unterhalb der ersten Membran 48 definierten Volumen durch die Fluidpassagen 79, 80 zu einer Seite der Überlastmembran 70 und durch die Fluidpassagen 82, 84, 86 und 88 zu einer Seite des Sensors 10 vorgesehen. In gleicher Weise ist eine Fluidstrecke von dem unterhalb der zweiten Membran 50 definierten Volumen durch die Fluidpassagen 89, 90 und 92 zu der anderen Seite der Überlastmembran 70 und durch die Austrittsöffnung 94 und die zentrale Bohrung des Rohres 12 zu der anderen Seite des Sensors 10 vorgesehen. Entsprechende Füllfluide sind vorgesehen, um die zuvor erwähnten Fluidstrecken zu füllen, wie dies in Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde, wobei Fluiddrücke von den Trennmembranen 48, 50 den entsprechenden Seiten der überlastmembran 70 und den entsprechenden Seiten des Sensors 10 mitgeteilt werden. Die verbleibenden Elemente des Wandlers gemäß Fig. 2 sind ähnlich jenen, die zuvor in Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurden und gleiche Bezugsziffern sind in Fig. 2 verwendet worden.
  • In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, das eine Gehäuseanordnung 1B besitzt, wobei die konkaven Oberflächen 44 und 46, wie sie zuvor bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 beschrieben wurden, durch entsprechende gewellte Oberflächen in einer äußersten Schicht 7B eines Meßgehäuses 4B ersetzt wurden, während die Membranen 48, 50 durch gewellte Trennmembranen ersetzt wurden. Insbesondere ersetzt eine erste gewellte Oberfläche 96 die konkave Oberfläche 44, während eine erste gewellte Membran 98 die Membran 48 ersetzt. In gleicher Weise ersetzt eine zweite gewellte Oberfläche 100 die Oberfläche 46 und eine zweite gewellte Membran 102 ersetzt die Membran 50. Die gewellten Trennmembranen 98 und 102 sind so angeordnet, daß sie an die Wellen der benachbarten Oberflächen 96, 100 angepaßt sind, wobei die Oberflächen 96, 100 eine Abstützung für die Trennmembranen 98, 102 als ein Überlastmechanismus vorgeben. Die verbleibenden Elemente des Druckwandlers gemäß Fig. 3 sind ähnlich jenen, wie sie zuvor in Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurden und gleiche Bezugsziffern sind daher in Fig. 3 benutzt worden. Ferner sind die keramischen Meßkörper 4A, 4B, wie sie in den Figuren 2 und 3 dargestellt sind, vorzugsweise in der gleichen Weise hergestellt, wie dies zuvor in Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde unter Verwendung von Spritzgießen und Zusammenbacken der keramischen Schichten.
  • Demgemäß ist ersichtlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung ein verbesserter Druckwandler vorgeschlagen worden ist.

Claims (14)

1. Druckwandler, gekennzeichnet durch eine Druck-Sensorvorrichtung (10, 12) zur Abgabe eines Ausgangssignales entsprechend einem angelegten Differentialdruck, eine erste Membran (48) zur Bildung eines ersten Fluiddruckes entsprechend einem ersten angelegten Eingangsdruck, eine zweite Membran (50) zur Bildung eines zweiten Fluiddruckes entsprechend einem zweiten angelegten Eingangsdruck und eine Mehrschichtenkeramik (4) zwischen der ersten und zweiten Membran und der Sensorvorrichtung, um die ersten und zweiten Fluiddrücke zu der Sensorvorrichtung als ein darüber anliegender Differentialdruck zu führen.
2. Druckwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung einen piezoresistiven Sensor (10) und ein Rohr (12) aufweist, das mit einer Seite des Sensors über eine fluiddichte Abdichtung verbunden ist.
3. Druckwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramik (4) drei zusammengebrannte Keramikschichten (5, 6, 7) mit vor dem Brennen darin eingeformten Fluiddurchführungen (56, 56A, 56B, 58, 60, 62, 64) aufweist.
4. Druckwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddurchführungen Bohrungen durch die Schichten und Nuten auf den Oberflächen dieser Schichten aufweisen.
5. Druckwandler nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrschichtenkeramik ein Paar von konkaven Oberflächen (44, 46) aufweist, die entsprechende Fluid-Füllvolumen mit den entsprechenden ersten und zweiten Membranen bilden.
6. Druckwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Oberflächen eine Oberflächenkonfiguration aufweisen, an die sich die ersten und zweiten Membranen anpassen.
7. Druckwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenkonfiguration glatt ist.
8. Druckwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenkonfiguration gebogen ist.
9. Druckwandler nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramik (4a) vier zusammengebrannte Keramikschichten (5A, 7A, 72, 74) mit darin vor dem Brennen eingeformten Durchführungen und einem Paar darin eingeformter konkaver Oberflächen (76, 78) aufweist und daß eine Überlastungsmembran (70) zwischen den konkaven Oberflächen eingespannt ist, um dazwischen eine fluiddichte Abgrenzung vorzugeben.
10. Druckwandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddurchführungen Bohrungen durch die Schichten und Nuten auf den Oberflächen dieser Schichten umfassen.
11. Druckwandler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramik ein zweites Paar von konkaven Oberflächen (44, 46) aufweist, die entsprechende Fluid- Füllvolumen mit den entsprechenden ersten und zweiten Membranen bilden.
12. Druckwandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Paar von konkaven Oberflächen eine Oberflächenkonfiguration aufweist, an die sich die ersten und zweiten Membranen anpassen.
13. Druckwandler nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramik eine Keramik-Schaltungsplatine (8) aufweißt, die fluiddicht mit einer äußeren Schicht der drei Schichten verbunden ist.
14. Druckwandler nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramik eine Keramik-Schaltungsplatine (8) aufweißt, die mit einer äußeren Schicht einer der vier Schichten fluiddicht verbunden ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012113042A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Hydraulisches Messwerk mit koplanaren Druckeingängen und Differenzdrucksensor mit einem solchen Messwerk
DE102012025070A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Hydraulisches Messwerk mit koplanaren Druckeingängen und Differenzdrucksensor mit einem solchen Messwerk

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888992A (en) * 1988-04-15 1989-12-26 Honeywell Inc. Absolute pressure transducer and method for making same
US5022270A (en) * 1989-06-15 1991-06-11 Rosemount Inc. Extended measurement capability transmitter having shared overpressure protection means
DE4009377A1 (de) * 1990-03-23 1991-10-02 Bosch Gmbh Robert Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen
US5285690A (en) * 1992-01-24 1994-02-15 The Foxboro Company Pressure sensor having a laminated substrate
FR2694084B1 (fr) * 1992-07-24 1994-09-30 Sames Sa Dispositif de mesure de débit d'un liquide.
EP0757237B1 (de) * 1995-08-01 2002-04-10 Endress + Hauser GmbH + Co. Druckaufnehmer
US5600071A (en) * 1995-09-05 1997-02-04 Motorola, Inc. Vertically integrated sensor structure and method
US5762100A (en) 1995-10-23 1998-06-09 Wilda; Douglas W. Head for coplanar meter body transmitter
US5722457A (en) 1995-10-23 1998-03-03 Wilda; Douglas W. Integrated manifold for coplanar pressure transmitter
US5596147A (en) 1995-11-17 1997-01-21 Wilda; Douglas W. Coplanar pressure sensor mounting for remote sensor
US6311561B1 (en) 1997-12-22 2001-11-06 Rosemount Aerospace Inc. Media compatible pressure sensor
US6076409A (en) * 1997-12-22 2000-06-20 Rosemount Aerospace, Inc. Media compatible packages for pressure sensing devices
CH702409B1 (de) * 2004-05-26 2011-06-30 Sauter Ag Differenzdrucksensor.
NL2000566C2 (nl) * 2007-03-30 2008-10-02 Elmos Advanced Packaging B V Sensorelement en sensorsamenstel met omhulling.
US7578194B1 (en) * 2008-02-11 2009-08-25 Sensata Technologies, Inc. Differential fluid pressure measurement apparatus
EP2418503B1 (de) * 2010-07-14 2013-07-03 Sensirion AG Nadelkopf
CN105890951B (zh) * 2016-05-20 2018-11-30 湖北三江航天江河化工科技有限公司 一种用于制备界面粘接试件的装置及其使用方法
KR20190035013A (ko) * 2017-09-25 2019-04-03 주식회사 센터스 압력 센서 패키지 및 이를 포함하는 전자 장치
CN109655194A (zh) * 2018-12-26 2019-04-19 联合汽车电子有限公司 压力传感器
US11513018B2 (en) * 2020-09-30 2022-11-29 Rosemount Inc. Field device housing assembly
JP2022134312A (ja) * 2021-03-03 2022-09-15 アズビル株式会社 圧力測定装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4222277A (en) * 1979-08-13 1980-09-16 Kulite Semiconductor Products, Inc. Media compatible pressure transducer
JPS5687194A (en) * 1979-12-19 1981-07-15 Hitachi Ltd Differential pressure transmitter
DD154242A1 (de) * 1980-11-03 1982-03-03 Eberhard Borchers Messumformer zum messen von druckdifferenzen
US4466290A (en) * 1981-11-27 1984-08-21 Rosemount Inc. Apparatus for conveying fluid pressures to a differential pressure transducer
US4546651A (en) * 1984-04-02 1985-10-15 Hewlett-Packard Co. Transducer coupling
US4612227A (en) * 1985-12-16 1986-09-16 Honeywell Inc. Pressure sensor header
JPH0833334B2 (ja) * 1986-03-17 1996-03-29 株式会社島津製作所 差圧伝送器
JPH0812115B2 (ja) * 1986-07-23 1996-02-07 テルモ株式会社 プリンタ内蔵型深部体温計
JPS6329218U (de) * 1986-08-04 1988-02-26
US4833922A (en) * 1987-06-01 1989-05-30 Rosemount Inc. Modular transmitter
US4790192A (en) * 1987-09-24 1988-12-13 Rosemount Inc. Silicon side by side coplanar pressure sensors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012113042A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Hydraulisches Messwerk mit koplanaren Druckeingängen und Differenzdrucksensor mit einem solchen Messwerk
DE102012025070A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Hydraulisches Messwerk mit koplanaren Druckeingängen und Differenzdrucksensor mit einem solchen Messwerk
US9797796B2 (en) 2012-12-21 2017-10-24 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Hydraulic measuring mechanism with coplanar pressure inputs and pressure difference sensor having such a measuring mechanism

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Publication number Publication date
EP0334611A3 (de) 1991-03-20
US4841777A (en) 1989-06-27
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CA1324498C (en) 1993-11-23
EP0334611A2 (de) 1989-09-27

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