EP0134793A1 - Hydraulic pressure sensor - Google Patents

Hydraulic pressure sensor

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Publication number
EP0134793A1
EP0134793A1 EP84900493A EP84900493A EP0134793A1 EP 0134793 A1 EP0134793 A1 EP 0134793A1 EP 84900493 A EP84900493 A EP 84900493A EP 84900493 A EP84900493 A EP 84900493A EP 0134793 A1 EP0134793 A1 EP 0134793A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
pressure
inner tube
pressure sensor
sensor according
Prior art date
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Ceased
Application number
EP84900493A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bruno Kägi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ST SENSORTECHNIK AG
Original Assignee
ST SENSORTECHNIK AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ST SENSORTECHNIK AG filed Critical ST SENSORTECHNIK AG
Publication of EP0134793A1 publication Critical patent/EP0134793A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/02—Measuring force or stress, in general by hydraulic or pneumatic means

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic pressure transducer, in which the incompressible liquid is located in an elastic, tubular housing which can be acted upon by an external pressure and which can be connected to a pressure gauge or transducer.
  • hydraulic pressure transducers are used which are able to absorb changing external load conditions and to pass them on to suitable measuring instruments or recording means or signal converters.
  • an incompressible liquid such as water
  • a compressible housing made of, for example, rubber-like material and connectable to the measuring means.
  • OMPI liquid displaced under the inward deformation of part of the housing wall can dodge elsewhere by outward deformation on the housing wall and the pressure pulse in the liquid continues in a wave shape, the wave energy being known to be squared with the distance from the shaft center ( Pressurization point) decreases.
  • OMFI transducer housing must be expected.
  • a rigid tube extends in the interior of the tubular housing at least approximately in the center and in the longitudinal direction of the housing one end is intended for connection to the manometer or the transducer and has a plurality of radial bores distributed over the entire pipe length.
  • transverse components of the pressure wave propagating in the annular gap form new wave centers directed into the interior of the inner tube, receives the progressively decreasing wave energy in the inner tube at every point of a radial Drilling an energy pulse compensating for the energy loss.
  • the radial bores in the jacket of the inner tube have a nozzle-like diameter, and if further preferably three radial bores are each distributed in a sectional plane of the inner tube with the same angular spacing around the circumference are, such arrangements of radial holes over the entire length of the inner tube with predetermined, preferably equal distances to repeat.
  • the inside of the housing is under an overpressure of preferably at least 0.01 BAR.
  • the incompressible liquid inside the housing is water, optionally with an anti-freeze additive.
  • a structurally simple and robust design of the hydraulic pressure transducer according to the invention also results from the fact that the inner tube is supported on the end face of the housing, and that the inner tube carries a coupling piece at its connection-side end, which penetrates the one end face of the housing, and in addition that Inner tube at its end opposite the connection side is pressure-tightly closed at the end and that the closed end of the inner tube is provided with a vent screw.
  • the present invention further relates to the use of the hydraulic pressure transducer according to the invention as a step mat by arranging a plurality of such pressure transducers next to one another, which can be connected to an evaluation device.
  • the illustrated hydraulic pressure transducer initially comprises, in a known manner, an elastic outer tube 1 made of a suitable elastomer or the like, for example with a working length of 100 cm or more.
  • the cross section of the tube 1 can be any, and is assumed to be rectangular here.
  • the clear width of the pressure pick-up tube 1 can be, for example, 10 ⁇ 20 mm.
  • the tube 1 can also be glued to a base, not shown, or, for example, to a base, not shown
  • O PI Wear a longitudinal profile on the outer wall for fastening the arrangement to a floor rail.
  • the outer casing of this inner tube 2 and the inner wall of the housing 1 limit a circumferential gap 3 which is closed at its two ends by end faces 5 and 6 on the tubular housing 1.
  • the ends 8 and 10 are supported in a suitable manner on the end faces 5 and 6 mentioned in a liquid-tight manner.
  • the inner tube 2 also carries at its connection-side end 8 a suitable coupling piece 9 which expediently penetrates the relevant end face 5 of the housing 1. With this coupling piece 9, the inner tube 2 can be connected to pressure display means or evaluation devices or signal converters or the like (not shown here).
  • the inner tube 1 is closed in a pressure-tight manner, this end face of the inner tube being sealed by a ventilation screw.
  • the diameter of the inner tube 2 is relatively small and here is, for example, an outer diameter of 5 mm and an inner diameter of 4 mm.
  • these values are only examples that have led to the results mentioned in the introduction. However, any deviations in the mass are entirely possible within the scope of the invention.
  • the inner tube 2 is further provided in a manner essential to the invention with a plurality of radial bores 4. These radial bores 4 have a nozzle-like diameter of 1 mm, for example, and are distributed over the entire length of the inner tube 2.
  • the entire system described above is filled with an incompressible liquid, for example with water, optionally with an anti-freeze additive and is preferably under a prestressing pressure of 0.01 to for example 0.7 BAR in order to determine the pressure resistance of the elastic pressure sensor housing 1 heights.
  • step mat by juxtaposing a plurality of such hydraulic pressure transducers as described above and to connect the whole thing to a corresponding evaluation device, for example for orthopedics to use diagnostic means for precise measurement and recording of movement sequences in hand when walking on the step mat.
  • a corresponding evaluation device for example for orthopedics to use diagnostic means for precise measurement and recording of movement sequences in hand when walking on the step mat.
  • the loads on the ankles or other pressure-generating processes can be checked.
  • Such a system is no less important for veterinary medicine, for example in order to measure and record the load pressure on the hooves of animals, such as horses, which are passed over the step mat.

Abstract

Le capteur de pression hydraulique, le liquide incompressible se situant dans un boîtier (1) tubulaire élastique pouvant être percuté par une pression extérieure, entoure un tuyau rigide (2) s'étendant à l'intérieur du boîtier tubulaire (1) au moins approximativement au milieu et dans la direction de la longueur du boiter; l'enveloppe de ce tuyau délimite avec la paroi intérieure du boîtier une fente périphérique (3) obturée sur ses deux cotés avant (5, 6), le tuyau intérieur (2) ayant une des ses extrémités (8) destinée à être raccordée à un manomètre ou à un transformateur et possédant une multitude de trous radiaux (4) répartis sur toute la longueur du tuyau. On a remarqué que, de cette manière, dans le cas de boîtiers de capteurs de pression pratiquement de n'importe quelle longueur et d'une pression percutant le boîtier à n'importe quel endroit, ou obtient toujours les mêmes valeurs mesurées relatives pour les mêmes pressions.The hydraulic pressure sensor, with the incompressible liquid located in an elastic tubular housing (1) impactable by external pressure, surrounds a rigid pipe (2) extending inside the tubular housing (1) at least approximately in the middle and in the direction of the length of the limp; the casing of this pipe defines with the inner wall of the housing a peripheral slot (3) closed on its two front sides (5, 6), the inner pipe (2) having one of its ends (8) intended to be connected to a pressure gauge or a transformer and having a multitude of radial holes (4) distributed over the entire length of the pipe. It has been noticed that, in this way, in the case of pressure sensor housings of virtually any length and pressure hitting the housing at any point, or always obtains the same relative measured values for them. same pressures.

Description

Hydraulischer Druckaufnehmer Hydraulic pressure transducer
Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Druckaufnehmer, bei welchem sich die inkompressible Flüssigkeit in einem elastischen, von einem äusseren Druck beaufschlagbaren, rohrförmigen Gehäuse befindet, das mit einem Manometer oder Wandler verbindbar ist.The present invention relates to a hydraulic pressure transducer, in which the incompressible liquid is located in an elastic, tubular housing which can be acted upon by an external pressure and which can be connected to a pressure gauge or transducer.
In vielen Bereichen der Technik finden hydraulische Druckaufnehmer Verwendung, welche in der Lage sind, sich ändernde äussere Belastungsverhältnisse aufzu¬ nehmen und an geeignete Messinstrumente oder Aufzeich¬ nungsmittel oder Signalumsetzer weiterzugeben. Hier¬ für befindet sich in einem ko pressiblen, an die Mess¬ mittel anschliessbaren Gehäuse aus beispielsweise gummiartigem Material eine inkompressible Flüssigkeit, wie Wasser. Es hat sich nun bei solchen Druckauf ehmer der vor¬ genannten Art gezeigt, dass lediglich sehr kurze, ge¬ drungene Druckauf ehmer, bei denen die Druckbelastung über die ganze Längserstreckung des Gehäusemantels gleichmässig erfolgen kann, präzise und immer gleiche relative Druckwerte an die Messmittel weiterleiten, indem solche Druckaufnehmer wie hydrostatische Kolben- Zylinder-Systeme wirken.In many areas of technology, hydraulic pressure transducers are used which are able to absorb changing external load conditions and to pass them on to suitable measuring instruments or recording means or signal converters. For this purpose, an incompressible liquid, such as water, is located in a compressible housing made of, for example, rubber-like material and connectable to the measuring means. It has now been found in such pressure transducers of the aforementioned type that only very short, compact pressure transducers, in which the pressure load can be applied uniformly over the entire longitudinal extent of the housing shell, transmit precise and always the same relative pressure values to the measuring means by such pressure sensors acting like hydrostatic piston-cylinder systems.
Sobald aber ein rohrförmiges Gehäuse von relativ gros- ser Länge verwendet wird, wie dies etwa zur Ueber- wachung von Druckänderungen über grosse Strecken oder Flächenbereiσhe notwendig ist, treten bei gleichen Druckbelastungen des Gehäuses grosse Abweichungen bei den gemessenen relativen Druckwerten auf und zwar in Abhängigkeit der Entfernung der Belastungsstelle vom Anschlusspunkt des elastischen Druckaufnehmergehäu¬ ses an die Messmittel.However, as soon as a tubular housing of relatively great length is used, as is necessary, for example, to monitor pressure changes over long distances or areas, large deviations in the measured relative pressure values occur at the same pressure loads on the housing, depending on the Distance of the load point from the connection point of the elastic pressure transducer housing to the measuring means.
Dies hat seine Ursache darin, dass im nicht mehr gleichmässig über seine ganze Erstreckung, sondern nun quasi punktförmig belasteten elastischen Gehäuse dieThis is due to the fact that the elastic housing is no longer evenly distributed over its entire extent, but rather quasi punctiform
OMPI unter der Einwärtsdeformation eines Teils der Gehäu¬ sewandung verdrängte Flüssigkeit an anderer Stelle durch Auswärtsdeformation an der Gehäusewandung aus¬ weichen kann und zudem sich der Druckimpuls in der Flüssigkeit wellenförmig fortsetzt, wobei die Wellen¬ energie bekanntermassen mit dem Quadrate der Entfer¬ nung vom Wellenzentrum (Druckbeaufschlagungsstelle) abnimmt. Je weiter weg also vom Anschlusspunkt des elastischen Druckaufnehmers an die Messmittel die Druck¬ beaufschlagung am Gehäusemantel erfolgt, um so kleiner wird der gemessene relative Druckwert. Dies beschränkt natürlich den Anwendungsbereich solcher hydraulischer Druckaufnehmer in erheblichem Masse.OMPI liquid displaced under the inward deformation of part of the housing wall can dodge elsewhere by outward deformation on the housing wall and the pressure pulse in the liquid continues in a wave shape, the wave energy being known to be squared with the distance from the shaft center ( Pressurization point) decreases. The further away from the connection point of the elastic pressure transducer to the measuring means, the pressure on the housing jacket is, the smaller the measured relative pressure value becomes. Of course, this considerably limits the range of application of such hydraulic pressure transducers.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Druckaufnehmer der vorgenannten Art zu schaffen, der unter Vermeidung der geschilderten Nach¬ teile des bekannten Standes der Technik von erheblicher Länge und an beliebiger Stelle seines Gehäusemantels von Druck beaufschlagbar sein kann, ohne dass Abwei¬ chungen bei den relativen Messwerten gleicher Drücke an unterschiedlichen Stellen des elastischen Druck-It is an object of the present invention to provide a hydraulic pressure transducer of the aforementioned type which, while avoiding the described disadvantages of the known prior art, can be pressurized to a considerable length and at any point on its housing shell without deviations with the relative measured values of the same pressures at different points of the elastic pressure
OMFI aufnehmergehäuses erwartet werden müssen.OMFI transducer housing must be expected.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass sich im Innern des rohrförmigen Gehäuses wenigstens ange¬ nähert mittig und in Gehäuselängsrichtung ein starres Rohr erstreckt, dessen Mantel mit der Innenwandung des Gehäuses einen Umfangsspalt begrenzt, der an bei¬ den Stirnseiten verschlossen ist, wobei das Innenrohr mit seinem einen Ende zum Anschluss an das Manometer oder den Wandler bestimmt ist und eine Mehrzahl über die ganze Rohrlänge verteilte Radial-Bohrungen auf¬ weist.This is achieved according to the invention in that a rigid tube extends in the interior of the tubular housing at least approximately in the center and in the longitudinal direction of the housing one end is intended for connection to the manometer or the transducer and has a plurality of radial bores distributed over the entire pipe length.
Durch diese Massπahmen ist es nunmehr möglich, zu¬ nächst die durch ein Ausweichen der Druckübertragungs¬ flüssigkeit entstehenden Fehler zu eliminieren, indem der Flüssigkeitsdruck nicht mehr im elastischen Druck¬ aufnehmergehäuse, sondern im starren Innenrohr ge¬ messen wird. Da aber zudem das Innenrohr mit einer Mehrzahl über die ganze Innenrohrlänge verteilte Ra¬ dial-Bohrungen versehen ist, an welchen bei einer Druckbeaufschlagung des elastischen Druckaufnehmer-By means of these measures it is now possible to first eliminate the errors resulting from the pressure transmission fluid evading by measuring the fluid pressure no longer in the elastic pressure transducer housing but in the rigid inner tube. However, since the inner tube is also provided with a plurality of radial bores distributed over the entire length of the inner tube, on which bores are applied when the elastic pressure transducer is pressurized.
OMH ^ξRN^lθ - 5 -OMH ^ ξRN ^ lθ - 5 -
gehäuses Querkomponenten der sich im Ringspalt aus¬ breitenden Druckwelle, nach der Lehre von der Ausbrei¬ tung von Wellen im Raum, neue, in das Innere des Innen¬ rohres gerichtete Wellenzentren bilden, erhält die im Innenrohr fortschreitend abnehmende Wellenenergie an jeder Stelle einer Radial-Bohrung einen den Energie¬ verlust ausgleichenden Energieimpuls.housing transverse components of the pressure wave propagating in the annular gap, according to the teaching of the propagation of waves in space, form new wave centers directed into the interior of the inner tube, receives the progressively decreasing wave energy in the inner tube at every point of a radial Drilling an energy pulse compensating for the energy loss.
Damit ergeben sich aber auch, unabhängig davon, an welcher Stelle des elastischen Gehäusemantels eine Druckbeaufschlagung erfolgt, für gleiche Drücke immer gleiche relative Druckmessungen.This also results in the same relative pressure measurements for the same pressures, regardless of the point at which the elastic housing jacket is pressurized.
Hierbei hat sich gezeigt, dass die besten Ergebnisse dann erzielt werden, wenn die Radial-Bohrungen im Mantel des Innenrohres einen düsenartigen Durchmesser besitzen, und wenn weiter jeweils vorzugsweise drei Radial-Bohrungen in einer Schnittebene des Innen¬ rohres mit gleichem Winkelabstand am Umfang verteilt angeordnet sind, wobei sich solche Anordnungen von Radial-Bohrungen über die ganze Länge des Innenrohres mit vorgegebenen, vorzugsweise gleichen Abständen wiederholen.It has been shown here that the best results are achieved if the radial bores in the jacket of the inner tube have a nozzle-like diameter, and if further preferably three radial bores are each distributed in a sectional plane of the inner tube with the same angular spacing around the circumference are, such arrangements of radial holes over the entire length of the inner tube with predetermined, preferably equal distances to repeat.
Weiter ist es von Vorteil inbezug auf die Konstanz der Messergebnisse, wenn das Innere des Gehäuses unter einem Ueberdruck von vorzugsweise mindestens 0,01 BAR steh .With regard to the constancy of the measurement results, it is also advantageous if the inside of the housing is under an overpressure of preferably at least 0.01 BAR.
Im weiteren hat sich bewährt, wenn die inkompressible Flüssigkeit im Innern des Gehäuses Wasser, gegebenen¬ falls mit einem Frostschutzzusatz, ist.Furthermore, it has proven useful if the incompressible liquid inside the housing is water, optionally with an anti-freeze additive.
Eine baulich einfache und robuste Konzeption des er- findungsgemässen hydraulischen Druckaufnehmers ergibt sich ferner dadurch, dass das Innenrohr stirnseitig am Gehäuse abgestützt ist, dass weiter das Innenrohr an seinem anschlusseitigen Ende ein Kup lungsstück trägt, das die eine Stirnseite des Gehäuses durchdringt, dass zudem das Innenrohr an seinem der Anschlusseite gegen¬ überliegenden Ende stirnseitig druckfest verschlossen ist und dass die verschlossene Stirnseite des Innen¬ rohres mit einer Entlüftungsschraube versehen ist. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung eine Ver¬ wendung des erfindungsgemässen hydraulischen Druck¬ aufnehmers als Trittmatte durch Nebeneinanderanordnen einer Mehrzahl solcher Druckaufnehmer, welche mit einer Auswerteeinrichtung verbindbar sind.A structurally simple and robust design of the hydraulic pressure transducer according to the invention also results from the fact that the inner tube is supported on the end face of the housing, and that the inner tube carries a coupling piece at its connection-side end, which penetrates the one end face of the housing, and in addition that Inner tube at its end opposite the connection side is pressure-tightly closed at the end and that the closed end of the inner tube is provided with a vent screw. The present invention further relates to the use of the hydraulic pressure transducer according to the invention as a step mat by arranging a plurality of such pressure transducers next to one another, which can be connected to an evaluation device.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Ξrfindungs- gegenstandes .ist nachfolgend anhand der Zeichnung, wel¬ che einen erfindungsgemässen hydraulischen Druckauf¬ nehmer in schaubildartiger Darstellung, teilweise im Schnitt, zeigt, näher erläutert.An example of an embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows a hydraulic pressure transducer according to the invention in a diagram-like representation, partly in section.
Der veranschaulichte hydraulische Druckaufnehmer um- fasst zunächst in bekannter Weise ein elastisches Aussenrohr 1 aus einem geeigneten Elastomer oder dgl. von beispielsweise einer Gebrauchslänge von 100cm oder mehr. Der Querschnitt des Rohres 1 kann beliebig sein, und ist hier rechteckförmig angenommen. Die lichte Weite des Druckaufnahmerohres 1 kann beispielsweise 10x20mm betragen. Das Rohr 1 kann ferner auf eine nicht näher gezeigte Unterlage aufklebbar sein oder beispielsweise in nicht näher gezeigter Weise an einerThe illustrated hydraulic pressure transducer initially comprises, in a known manner, an elastic outer tube 1 made of a suitable elastomer or the like, for example with a working length of 100 cm or more. The cross section of the tube 1 can be any, and is assumed to be rectangular here. The clear width of the pressure pick-up tube 1 can be, for example, 10 × 20 mm. The tube 1 can also be glued to a base, not shown, or, for example, to a base, not shown
O PI Aussenwand ein Längsprofil zur Befestigung der Anord¬ nung an einer Bodenschiene tragen.O PI Wear a longitudinal profile on the outer wall for fastening the arrangement to a floor rail.
Erfindungsgemäss erstreckt sich nun im Innern des rohr¬ förmigen Gehäuses 1 mittig und in Gehäuselängsrichtung ein starres Rohr 2 aus einem geeigneten Material, beispielsweise Messing. Der Aussenmantel dieses Innen¬ rohres 2 und die innere Wandung des Gehäuses 1 be¬ grenzen dabei einen Umfangsspalt 3, der an seinen bei¬ den Enden durch Stirnflächen 5 und 6 am rohrförmigen Gehäuse 1 verschlossen ist. Hierbei stützen sich die Enden 8 und 10 in geeigneter Weise an den genannten Stirnflächen 5 bzw. 6 flüssigkeitsdicht ab. Das Innen¬ rohr 2 trägt ferner an seinem anschlusseitigen Ende 8 ein geeignetes Kupplungsstück 9, welches zweckmässig die betreffende Stirnseite 5 des Gehäuses 1 durch¬ dringt. Mit diesem Kupplungsstück 9 ist das Innenrohr 2 an hier nicht näher gezeigte Druckanzeigemittel oder Auswerteeinrichtungen oder Signalumwandler oder ähn¬ liches anschliessbar. An seinem anderen Ende 10 ist das Innenrohr 1 druckfest verschlossen, wobei diese Stirnseite des Innenrohres von einer Entlüftungsschrau-According to the invention, a rigid tube 2 made of a suitable material, for example brass, now extends in the interior of the tubular housing 1 in the center and in the longitudinal direction of the housing. The outer casing of this inner tube 2 and the inner wall of the housing 1 limit a circumferential gap 3 which is closed at its two ends by end faces 5 and 6 on the tubular housing 1. Here, the ends 8 and 10 are supported in a suitable manner on the end faces 5 and 6 mentioned in a liquid-tight manner. The inner tube 2 also carries at its connection-side end 8 a suitable coupling piece 9 which expediently penetrates the relevant end face 5 of the housing 1. With this coupling piece 9, the inner tube 2 can be connected to pressure display means or evaluation devices or signal converters or the like (not shown here). At its other end 10, the inner tube 1 is closed in a pressure-tight manner, this end face of the inner tube being sealed by a ventilation screw.
OMH be 7 durchsetzt ist, die gestattet, das ganze System entsprechend zu entlüften. Vergleichsweise der lich¬ ten Weite des Gehäuses 1 ist der Durchmesser des Innen¬ rohres 2 relativ klein und beträgt hier beispielswei¬ se einen Aussendurchmesser von 5mm und einen Innen¬ durchmesser von 4mm. Selbstverständlich sind diese Werte nur Beispielsangaben, die zu den einleitend er¬ wähnten Ergebnissen geführt haben. Beliebige Abwei¬ chungen der Masse sind aber durchaus im Rahmen der Er¬ findung möglich.OMH be 7, which allows the entire system to be vented accordingly. By comparison with the clear width of the housing 1, the diameter of the inner tube 2 is relatively small and here is, for example, an outer diameter of 5 mm and an inner diameter of 4 mm. Of course, these values are only examples that have led to the results mentioned in the introduction. However, any deviations in the mass are entirely possible within the scope of the invention.
Das Innenrohr 2 ist weiter in erfindungswesentlicher Weise mit einer Mehrzahl Radial-Bohrungen 4 versehen. Diese Radial-Bohrungen 4 weisen einen düsenartigen Durchmesser von hier beispielsweise 1mm auf und sind über die ganze Länge des Innenrohres 2 verteilt.The inner tube 2 is further provided in a manner essential to the invention with a plurality of radial bores 4. These radial bores 4 have a nozzle-like diameter of 1 mm, for example, and are distributed over the entire length of the inner tube 2.
Es hat sich nun als wesentlich gezeigt, dass jeweils vorzugsweise drei Radial-Bohrungen 4 in einer Schnitt¬ ebene des Innenrohres 2 mit gleichem Winkelabstand am Umfang des Innenrohres verteilt angeordnet sind, wie das die Darstellung erkennen lässt. Weiter hat es sichIt has now been shown to be essential that in each case three radial bores 4 are preferably distributed in a sectional plane of the inner tube 2 with the same angular distance around the circumference of the inner tube, as can be seen in the illustration. It has continued
O PI als vorteilhaft gezeigt, wenn sich solche Anordnungen von Radial-Bohrungen über die ganze Länge des Innen¬ rohres 2 mit vorgegebenen, vorzugsweise gleichen Ab¬ ständen wiederholen. Diese Abstände können beispiels¬ weise 10cm betragen.O PI shown to be advantageous if such arrangements of radial bores are repeated over the entire length of the inner tube 2 with predetermined, preferably equal, distances. These distances can be 10 cm, for example.
Das ganze vorbeschriebene System ist mit einer in- kompressiblen Flüssigkeit, beispielsweise mit Wasser, gegebenenfalls mit einem Frostschutzzusatz gefüllt und steht vorzugsweise unter einem Vorspannungsdruck von 0,01 bis beispielsweise 0,7 BAR, um den Druckwider¬ stand des elastischen Druckaufnehmergehäuses 1 zu er¬ höhen.The entire system described above is filled with an incompressible liquid, for example with water, optionally with an anti-freeze additive and is preferably under a prestressing pressure of 0.01 to for example 0.7 BAR in order to determine the pressure resistance of the elastic pressure sensor housing 1 heights.
Wirkt nun an irgend einer Stelle des Aussenmantels des elastischen Gehäuses 1 eine Druckkraft P ein (Figur) , so erhält die Flüssigkeit im System durch die ent¬ sprechende Einwärtsdeformation des betroffenen Teils der Gehäusewandung einen Druckimpuls, der sich, wie einleitend beschrieben, wellenförmig im Umfangsspalt 3 fortsetzt. Auch hier wird dabei in Abhängigkeit der Entfernung des auslösenden Druckimpulses vom Anschluss- ende 5 des Systems die im Umfangsspalt 3 verdrängte Flüssigkeit durch mehr oder weniger starke Auswärts¬ deformation der Gehäusewandung ausweichen, was zu einem Druckabfall führt, zusätzlich der vorbeschrie¬ benen entfernungsbedingten Abnahme der Wellenergie.If a pressure force P now acts at any point on the outer casing of the elastic housing 1 (FIG.), The liquid in the system receives a pressure pulse from the corresponding inward deformation of the affected part of the housing wall, which, as described in the introduction, ripples in the circumferential gap 3 continues. Here too, depending on the distance of the triggering pressure pulse from the connection At the end 5 of the system, dodge the liquid displaced in the peripheral gap 3 by more or less severe outward deformation of the housing wall, which leads to a pressure drop, in addition to the above-described decrease in wave energy due to distance.
Da nun aber die im Innenrohr 2 herrschende Druck¬ änderung gemessen wird und sich das Innenrohr 2 we¬ sentlich anders verhält als das elastische Aussenge- häuse, spielen diese vorerwähnten Druckverluste nun¬ mehr nur noch eine vernachlässigbare Rolle. Tatsäch¬ lich nämlich erzeugen die Querkomponenten der sich im Umfangsspalt 3 ausbreitenden Druckwelle an jeder Ra- dial-Bohrung 4 des Innenrohres 2 in das Innere des Innenrohres gerichtete Energieimpulse, die die im Innenrohr 2 fortschreitende Stosswelle an jeder Stelle einer Radial-Bohrungs-Anordnung energieerhöhend unter¬ stützen. Es hat sich dabei gezeigt, dass auf diese Weise bei praktisch beliebig langen Druckaufnehmerge¬ häusen und einer Druckbeaufschlagung an beliebiger Stelle des Gehäuses für gleiche Drücke immer gleiche relative Messwerte erreicht werden.However, since the pressure change prevailing in the inner tube 2 is measured and the inner tube 2 behaves substantially differently than the elastic outer housing, the aforementioned pressure losses now only play a negligible role. In fact, the transverse components of the pressure wave propagating in the circumferential gap 3 generate energy pulses directed into the interior of the inner tube at each radial bore 4 of the inner tube 2, which energy-increasing the shock wave progressing in the inner tube 2 at every point of a radial bore arrangement support. It has been shown that in this way, the same relative measured values are always achieved with virtually any length of pressure transducer housing and when pressure is applied at any point on the housing for the same pressures.
OMPI Durch die vorbeschriebenen erfindungsgemässen Mass- nahmen wird somit die Messgenauigkeit von hydrauli¬ schen Druckaufnehmern der hier infrage stehenden Art vergleichsweise den bekannten Systemen um ein Viel¬ faches erhöht und so der Anwendungsbereich solcher Systeme ganz erheblich erweitert.OMPI As a result of the measures according to the invention described above, the measuring accuracy of hydraulic pressure transducers of the type in question here is increased many times over the known systems, and the field of application of such systems is thus considerably expanded.
So ist es nunmehr beispielsweise möglich, eine soge¬ nannte Trittmatte durch Nebeneinanderanordnen einer Mehrzahl solcher vorbeschriebenen hydraulischen Druck¬ aufnehmer zu bilden und das Ganze an eine entsprechen¬ de Auswerteeinrichtung anzuschliessen, um beispiels¬ weise der Orthopädie ein Diagnosemittel zur präzisen Messung und Aufzeichnung von Bewegungsabläufen beim Begehen der Trittmatte in die Hand zu geben. Weiter können etwa bei Sportlern die Belastungen der Sprung¬ beine oder andere Druck erzeugende Vorgänge überprüft werden. Nicht minder von Bedeutung ist eine solche Anlage für die Veterinärmedizin, um beispielsweise den Belastungsdruck der Hufe von über die Trittmatte geführten Tieren, wie Pferden, zu messen und aufzu¬ zeichnen.It is now possible, for example, to form a so-called step mat by juxtaposing a plurality of such hydraulic pressure transducers as described above and to connect the whole thing to a corresponding evaluation device, for example for orthopedics to use diagnostic means for precise measurement and recording of movement sequences in hand when walking on the step mat. In the case of athletes, for example, the loads on the ankles or other pressure-generating processes can be checked. Such a system is no less important for veterinary medicine, for example in order to measure and record the load pressure on the hooves of animals, such as horses, which are passed over the step mat.
OMPI OMPI

Claims

Patentansprüche Claims
1. Hydraulischer Druckaufnehmer, bei welchem sich die inkompressible Flüssigkeit in einem elastischen, von einem äusseren Druck beaufschlagbaren, rohr¬ förmigen Gehäuse befindet, das mit einem Manometer oder Wandler verbindbar ist, dadurch gekennzeich¬ net, dass sich im Innern des rohrförmigen Gehäu¬ ses (1) wenigstens angenähert mittig und in Ge¬ häuselängsrichtung ein starres Rohr (2) erstreckt, dessen Mantel mit der Innenwandung des Gehäuses einen Umfangsspalt (3) begrenzt, der an beiden Stirnseiten (5,6) verschlossen ist, wobei das Innenrohr (2) mit seinem einen Ende (8) zum An¬ schluss an das Manometer oder den Wandler bestimmt ist und eine Mehrzahl über die ganze Rohrlänge verteilte Radial-Bohrungen (4) aufweist.1. Hydraulic pressure transducer, in which the incompressible liquid is located in an elastic tubular housing which can be acted upon by an external pressure and which can be connected to a pressure gauge or transducer, characterized in that there is in the interior of the tubular housing (1) at least approximately in the center and in the longitudinal direction of the housing, a rigid tube (2) extends, the jacket of which delimits a circumferential gap (3) with the inner wall of the housing, which is closed on both end faces (5, 6), the inner tube (2 ) with one end (8) for connection to the manometer or the transducer and has a plurality of radial bores (4) distributed over the entire length of the tube.
2. Druckaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Radial-Bohrungen (4) im Mantel des Innenrohres (2) einen düsenartigen Durchmesser besitzen.2. Pressure sensor according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the radial bores (4) in the jacket of the inner tube (2) have a nozzle-like diameter.
O PI O PI
3. Druckaufnehmer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils vorzugsweise drei Radial-Bohrungen (4) in einer Schnittebene des Innenrohres (2) mit gleichem Winkelabstand am Um¬ fang verteilt angeordnet sind, wobei sich solche Anordnungen von Radial-Bohrungen über die ganze Länge des Innenrohres (2) mit vorgegebenen, vor¬ zugsweise gleichen Abständen wiederholen.3. Pressure sensor according to claims 1 and 2, characterized in that in each case preferably three radial bores (4) are arranged in a sectional plane of the inner tube (2) with the same angular spacing around the circumference, such arrangements of radial bores Repeat over the entire length of the inner tube (2) with predetermined, preferably equal, intervals.
4. Druckaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Innere des Gehäuses (1) unter einem Ueberdruck von vorzugsweise mindestens 0,01 BAR steht.4. Pressure sensor according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the interior of the housing (1) is under an overpressure of preferably at least 0.01 BAR.
5. Druckaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die inkompressible Flüssigkeit im Innern des Gehäuses (1) Wasser, gegebenenfalls mit einem Frostschutzzusatz, ist.5. Pressure sensor according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the incompressible liquid inside the housing (1) is water, optionally with an anti-freeze additive.
6. Druckaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Innenrohr (2) stirnseitig (5,6) am Gehäuse (1) abgestützt ist. 15 -6. Pressure sensor according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the inner tube (2) on the end face (5,6) is supported on the housing (1). 15 -
7. Druckaufnehmer nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (2) an seinem anschlusseitigen Ende (8) ein Kupplungsstück (9) trägt, das die eine Stirnseite (5) des Gehäuses (1) durchdringt.7. Pressure sensor according to claims 1 and 6, characterized in that the inner tube (2) at its connection end (8) carries a coupling piece (9) which penetrates one end face (5) of the housing (1).
8. Druckaufnehmer nach Anspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Innenrohr (2) an seinem der Anschlusseite (8) gegenüberliegenden Ende (10) stirnseitig druckfest verschlossen ist.8. Pressure sensor according to claim 7, characterized gekenn¬ characterized in that the inner tube (2) at its connection side (8) opposite end (10) is pressure-tightly closed on the end.
9. Druckaufnehmer nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die verschlossene Stirnseite (10) des Innenrohres (2) mit einer Entlüftungsschraube (7) versehen ist.9. Pressure sensor according to claim 8, characterized gekenn¬ characterized in that the closed end face (10) of the inner tube (2) is provided with a vent screw (7).
10. Verwendung des hydraulischen Druckaufnehmers nach Anspruch 1 als Trittmatte durch Nebeneinanderan¬ ordnen einer Mehrzahl solcher Druckaufnehmer, welche mit einer Auswerteeinrichtung verbindbar sind.10. Use of the hydraulic pressure transducer according to claim 1 as a step mat by juxtaposing a plurality of such pressure transducers, which can be connected to an evaluation device.
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