DE8630925U1

DE8630925U1 - Druckmeßelement

Info

Publication number: DE8630925U1
Application number: DE19868630925
Authority: DE
Original assignee: Klaus Fischer Mess- und Regeltechnik & Co Kg 4902 Bad Salzuflen De GmbH
Current assignee: Klaus Fischer Mess- und Regeltechnik & Co Kg 4902 Bad Salzuflen De GmbH
Priority date: 1986-11-18
Filing date: 1986-11-18
Publication date: 1987-02-12

Description

K'aus Fischer Meß- und RegeLtechnik GmbH u. Co KommanditgeseLLschaft BieLefeLder Straße. 37«, ^9<)^'Bad SaLzufLen

■ · · · t ■

DruckmeßeLement Beschrei bung:

Die Neuerung betrifft ein Druck-Di fferenzdruckmeßelement, bestehend aus einem gekapselten, piezoresistiven Druck-Differenzdrucksensor in einem zweiteiligen Gehäuse, wobei innerhaLb des Gehäuses nach außen durch elastische Membranen abgetrennte, mit einem Übertragungsmedium gefülLte und mit dem Druck-Differenzdrucksensor in Berührung stehende Druckräume ausgebildet sind.

Piezoresistive Drucksensoren eignen sich normaLerweise aufgrund ihres Aufbaus und der für ihren Aufbau verwendeten Materialien nur für Messungen in neutralen, sauberen Medien. Der piezoresistive Druck-Differenzdrucksensor besteht aus einer SiLizium-Membran mit einer eindiffundierten Dehnungsmeßstreifen-Brücke, die bei Druckeinwirkung verstimmt wird, wobei das so entstehende elektrische Signal ein Maß für die Druck-Di ffenrenzdruckeinwirkung ist.

Obwohl die Silizium-Membran im allgemeinen gekapselt und damit unempfindlicher gegen äußere Einflüsse ist, sind bei Messungen in aggressiven, verschmutzten Medien die S'Lizium-Membran und die elektrischen Anschlüsse insbesondere auf der Brückenden te gefährdet. Um die Sensoren jedoch uneingeschränkt einsetzen zu könne.v müssen sie vom Meßmedium abgeschirmt sein, dann können sie trotzdem rcit dem zu messenden Druck oder Differenzdruck beaufschlagt werden.

Dies geschieht in der Regel durch eine Übertragungsflüssigkeit, insbesondere Silikonöl, die den Druck oder Differenzdruck unverfälscht auf den Druck-Di ff ersnzdrucksensor weiterleitet, und Trennwände welche die Übertragungsflüssigkeit in den sogenannten Druckräumen einschließt und die Verbindung zum Medium herstellt.

Diese Trennwände sind, normalerweise als elastische Membranen aus Stahl oder elastischen Kunststoffen ausgebildet.

Solche Druckmeßelemente sind beispielsweise in der EP-OS 135 653 und in der DE-OS 33 44 799 beschrieben. Nachteilig sind bei diesen Druckmeßelementen vor allem ihr komplizierter Aufbau, verbunden mit hohen Fertigungskosten, insbesondere für die Membran,und das Verschweißen der Membran mit dem Gehäuse.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Neuerung, ein möglichst einfach aufgebautes,einfach zu fertigendes Druck-Di fferenzdruckmeßelement zu schaffen, bestehend aus einem gekapselten, piezoresistiven Druck-Differenzdrucksensor in einem zweiteiligen Gehäuse, wobei innerhalb des Gehäuses nach außen durch elastische Membranen abgetrennte, mit einem Übertragungsmedium gefüllte und mit dem Druck-Differenzdrucksensor in Berührung stehende Drurkräume ausgebildet sind.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gehäusehälften mit Anschlußbohrungen versehen sind,

daß die Druckräume durch zwei zylindrische Bohrungen in den Gehäusehälften gebildet werden, daß der gekapselte Druckmesser in den Gehäusehälften gehalten und die Druckraumbohrungen über 0-ringe nach außen abgedichtet sind.

daß der Drucksensor über zwei weitere, engere Bohrungen mit den Druckraumbohrungen in Verbindung steht, daß die elastischen Membranen aus einem flexiblen Material bestehen

und daß die Membranen mittels Druckringen und Druckschrauben innerhalb der Anschlußbohrung befestigt sind.

Die Abbildung zeigt schematisch ein beispielhaftes AijRführijngshpisnipl rip R npuprungsgpmäßpn Drurk-Differenzdruckmeße lements im Längsschnitt. Der gekapselte Drucksensor (1) befindet sich innerhalb der beiden Gehäusehälften (6, 10) die vorzugsweise aus Stahl bestehen. Beide Gehäusehälften (6, 10) sind mit zylindrischen Bohrungen (8) versehen, die mit einem Übertragungsmedium gefüllt sind und die Druckräume darstellen. Durch zwei engere Bohrungen (7) in der Kapsel steht der Drucksensor (1) direkt mit dem Übertragungsmedium in Verbindung. Die Druckraumbohrungen (8) sind nach außen über 0-ringe (2) zwischen den Gehäusehälften (6,. 10) abgedichtet. Die Gehäusehälften (6) sind mit Anschlußbohrungen (9) mit Innengewinde versehen, in denen die elastische Membranen, die neuerungsgemäß aus einem flexiblen Material, wie z.B. Gummi besteht, mittels Druckringen (4) und Druckschrauben (5) befestigt sind. Die Anschlußleitungen (11) sind seitlich aus dem Gehäuse (6, 10) herausgeführt.

Das neuerungsgemäße Druck-Di fferenzdruckmeßelement ist sehr einfach aufgebaut und daher kostengünstig zu fertigen. Da die Membranen aus einem flexiblen Werkstoff bestehen (Gummi, flexible Kunststoffe u.a.), nehmen sie die durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Volumenänderungen der übertragungsflüssigkeit ohne Meßdruckverfälschung auf, ebenso Volumenänderungen durch Gaseinschlüsse in der Flüssigkeit. Dadurch ist ein absolutes Entgasen der übertragungsflüssigkeit und das absolute Vermeiden von

« &igr; · 11

Gaseinschlüssen beim Einbringen der Übertragungsflüssigkeit in die Druckräume nicht erforderlich,

Claims

Klaus Fischer Meß- und Regeltechnik GmbH u. Co.' Kommandi tgesel Lschaf t Bielefelder St-^a ße_t;37#, D,-*4?p·? Bad Salzuflen

III 11 ■ · · ■ · ■

Druckmeßelement
Schutzanspruch:

Druck-Di fferenzdruckmeßelerne nt, bestehend aus einem

gekapselten, piezoresistiven Sensor in einem zylindei— förmigen, zweiteiligen Gehäuse, wobei innerhalb des

Gehäuses ein oder zwei nach außen durch elastische

Membranen abgetrennte, mit einem Übertragungsmedium

gefüllte und mit dem Druck-Differenzdrucksensor in

Berührung stehende Druckräume ausgebildet sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Gehäusehälften (6,10) mit Anschlußbohrungen

(9) versehen sind,

daß die Druckräume durch zwei zylindrische Bohrungen (8) in den Gehäusehälften (6, 10) gebildet werden, daß der gekapselte Drucksensor (1) in den Gehäusehälften (6, 10) gehalten und die Druckraumbohrungen (8) über 0-ringe (2) nach außen abgedichtet sind, daß der Drucksensor (1) über zwei weitere, engere Bohrungen

(7) mit den Druckraumbohrungen (8) in Verbindung steht, daß die elastischen Membranen (3) aus einen flexibten

Material bestehen,

und daß die Membranen (3) mittels Druckringen (A) und

Druckschrauben (5) innerhalb der Anschlußbohrungen (9)

befestigt sind.