FI89982B - Kapacitiv absoluttryckomvandlare - Google Patents

Claims (16)

1. Kapacitiv tryckomvandlaranordning med ett mem- ‘ bran (9) i fluidtätt separerande förhällande till omrä- 5 den som uppvisar olika fluidtrycktillständ, vilket mem-bran (9) innefattar elektriskt ledande kondensatorelek-rodytor som är rörliga tlllsammans med detta, känne-tecknad av ett sammansatt kondensatororgan (17) som är anordnat i ett av omrädena, vilket sammansatta organ 10 (17) innefattar ett flexibelt element (19) med elektriskt ledande kondensatorelektrodytor (19A, 19C) som är rörliga tillsammans med detta pä ringa avständ till membranets (9) elektrodytor och som bildar en första, variabel kondensa-tor tillsammans med detta, och ett relativt styvt element 15 (17C) som uppbär relativt stationära, elektriskt ledande kondensatorns elektrodytor (18) pä avständ f rän det flexible elementets (19) elektrodytor (19A, 19C) som bildar en andra, variabel kondensator tillsammans med detta, och organ (7) som uppbär det sammansatta kondensatororga-20 net i läge i förhällande tili membranet (9) för att mem-branet fysiskt skall kunna deflektera det flexibla elemen-tet (19) som svar pä och i en utsträckning som är relate-rad tili skillnaderna i tryck mellan nämnda omräden utan-för ett bestämt tryckomräde, varigenom den första, variab-25 la kondensatorn uppvisar kapacitanser som är relaterade tili trycken inom det bestämda tryckomrädet och den andra, variable kondensatorn uppvisar kapacitanser som är relaterade tili skillnader i tryck utanför detta tryckomräde.

2. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa-30 tentkravet 1, kännetecknad därav, att membranet (9) innefattar ett tunnplätselement med dess ledande elektrodytor pä sin sida som är exponerad för det ena av omrädena, och innefattande organ som bibehäller det ena av omrädena vid ett lägt referenstryck, och organ (10) som 35 tillför de mätta trycken tili det andra av omrädena. 20 ·· ·-

3. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa-tentkravet 2, kännetecknad därav, att det läga referenstrycket är i huvudsak evakuerat och bibehälles vid ett närä vakuum-tillständ, av att det bestämda tryckomräd-5 et sträcker sig frän närä vakuum upp tili ett maximalt lägt mättryck av intresse, och av att den andra, variable kondensatorn uppvisar mätbara kapacitanser som är relate-rade tili tryck vid atmosfärsnivä, som uppträder i det andra av omrädena.

4. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa- tentkravet 1, kännetecknad därav, att membra-net (9) innefattar ett tunnplätselement med dess ledande elektrodytor pä sin sida som är exponerad för det ena av omrädena, och isoleringsorgan som elektriskt ätskiljer 15 membranets ledande elektrodytor frän det flexible elemen-tets ledande elektrodytor, när membranet ingriper med och fysiskt deflekterar det flexibla elementet som svar pä tryckskillnader utanför det bestämda tryckomrädet.

5. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa-20 tentkravet 4, kännetecknad därav, att det sam-mansatta kondensatororganet innefattar som det flexibla elementet (19) en relativt tunn och pian, flexibel isole-rande skiva, vars kondensatorelektrodytor bildas av ledande tunna metallskikt pä denna, och som det styva elementet 25 (17C) innefattar en härd kropp av isolerande material, vars kondensatorelektrodytor (18) bildas av ledande tunna metallskikt pä en i huvudsak pian yta hos denna, som är orienterad tätt intill och i huvudsak parallellt med ski-van.

6. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa- tent-kravet 5, kännetecknad därav, att det sammansatta kondensatororganet har formen av en ihälig kapsel med den flexibla skivan (19) och en härd, isolerande kropp (17C) förenade med varandra vid omkretsen i 35 ett fast förhällande med en inre hälighet avgränsad mel- r r c O 21 v ' J 1 lan dessa, varvid kondensatorelektrodytorna (19a, 19C) hos skivan och den isolerande kroppen är anordnade mittemot varandra över den Inre häligheten och därvid blldar den andra, variabla kondensatorn.

7. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt patent- kravet 6, kännetecknad därav, att den isolerande skivan (19) och den isolerande kroppen (17C) är av keramiskt material, att kondensatorns elektrodytor (19A, 19C) är pläterade pä det keramiska materialet, och vidare 10 innefattande organ (7, 8) som elektriskt förbinder kondensatorelektrodytorna hos membranet (9) och hos den isolerande kroppen (17C) med varandra, varigenom den totala kapacitansen som uppvisas mellan kondensatorelektrodytorna hos skivan och de med varandra förbundna ytorna hos mem-15 branet och den isolerande kroppen i allt väsentligt är summan av kapacitanserna hos den första och den andra variabla kondensatorn.

8. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa-tentkravet 7, kännetecknad därav, att skivan 20 (19) och den isolerande kroppen (17C), som har cirkulära konturer och är förenade med varandra, ger en i huvudsak cylindrisk form till den ihäliga kapsein, av att kondensatorelektrodytorna hos kapsein är i huvudsak cirkulära och centrala i förhällande tili skivan och den isolerande 25 kroppen (17C), varvid de cirkulära elektrodytornas (19A, 19C) diametrar är i huvudsak samma, och av att avständet mellan elektrodytorna (18) hos den isolerande kroppen (17C) och den ej utböjda skivan (19) är större än avstän-det mellan den ej utböjda skivan (19) och det ej utböjda 30 membranet (9).

9. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa-tentkravet 7, kännetecknad därav, att skivan (19) och den isolerande kroppen (17C), som har cirkulära konturer och är förenade med varandra, ger en i huvudsak 35 cylindrisk form ät den ihäliga kapsein, att kondensatore- 22 : )12 lektrodytorna hos kapsein är i huvudsak cirkulära och centrala i förhällande till skivan och den isolerande kroppen, och av att elektrodytorna (19A, 19C) hos skivan (19) innefattar ytterligare pläterade ytor pä den sida av 5 skivan som är anordnad intill membranet, varvid det isolerande organet är anordnat mellan de ytterligare, pläterade ytorna och membranet (9).

10. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa-tentkravet 9, kännetecknad därav, att den tun- 10 na skivan (19) har en genomgäende öppning (19B), av att samma material som pläterats för att bilda elektrodytorna pä bäda sidor av skivan (19) är pläterade genom öppningen (19B) i ett elektriskt förbindande förhällande med elektrodytorna (19A, 19C) pä bäda sidor av skivan (19), och av 15 att elektrodytorna (19A, 19C) pä bäda sidor av skivan (19) har i huvudsak samma diameter.

11. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa-tentkravet 10, kännetecknad därav, att den isolerande kroppen innefattar en relativt tunn, isoleran- 20 de glasering (19E) Over elektrodytan pä den sida av skivan (19) som är anordnad intill membranet (9).

12. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa-tentkravet 11, kännetecknad därav, att elek-trodytornas (19A, 19C) diameter är ungefär 1/3 av den iso- 25 lerande skivans diameter, att skivan och den isolerande kroppen (19C) är av aluminiumoxid, och av att glaseringen (19E) är av glas och bildar ett pian, tunt, knappliknande utspräng med en diameter som nägon överstiger elektrod-ytornas (19A, 19C) pä den sida av skivan (19) som är an- 30 ordnad intill membranet (9).

13. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa-tentkravet 9, kännetecknad därav, att elektrodytan (19A) pä den sida av skivan (19) som vetter mot häligheten gär upp i en relativt smal, radiell ledande 35 flik (19F) i ett stycke med denna, att den isolerande

23. C ·' kroppen (17C) uppvisar ätminstone en genomgäende öppning (17D) in i häligheten som är inriktad i linje med den ra-diella fliken (19F) pä skivan (19), och vidare innefatta-* de en flexibel elektrisk kontakt (14A), som utskjuter frän 5 den radiella fliken och ut frän häligheten genom öppningen (17D) i den isolerande kroppen (17C).

14. Kapacitiv tryckomvandlaranordning enligt pa-tentkravet 13, kännetecknad av ytterligare en ledande elektrisk kontakt som är pläterad pä den isole- 10 rande kroppens yttre och som sträcker sig genom öppningen (17D) i den isolerande kroppen (17C) och som är elekt-riskt förenad med elektrodytorna (19A, 19C) hos den isolerande kroppen (17C) inuti häligheten, vilken flexibel elektrisk kontakt (14A) sträcker sig genom öppningen i den 15 isolerande kroppen utan att bringas i ingrepp med dess genomgäende plätering (17F).

15. Förfarande för kapacitiv mätning av tryck över ett brett tryckomräde, vilket innefattar stegen att ut-sätta motsatta ytor hos ett membran för tryck som räder i 20 olika omräden vilka är avtätade mot varandra medelst mem-branet och därigenom orsakar en relaterad deflektion av detta, kännetecknat därav, att upprätta en första variabel kapacitans mellan första kondensatorelek-trodytor, som är rörliga tillsammans med membranet, och 25 andra kondensatorelektrodytor, som uppbäres av ett flexi-belt, isolerande element i ett av omrädena, och att upprätta en andra variabel kapacitans mellan de andra kon-densatorelektrodytorna och tredje kondensatorelektrodytor, medan de tredje elektrodytorna fasthälles i läge i 30 det ena av omrädena, vilket steg för att upprätta den andra variable kapacitansen involverar fysisk deflektion av det flexibla, isolerande elementet i enlighet med membra-nets deflektioner, när membranets deflektioner överstiger ett bestämt tryckomräde. 35 '22 24

16. Förfarande för kapacitiv karakterisering av tryck enligt patentkravet 15, kännetecknat därav, att det innefattar stegen att bibehälla ett i hu-vudsak evakuerat tillständ i nämnda ena omräde och att 5 exponera det andra av omrädena för tryck som skall mätäs i form av absolut tryck, och av att steget för att upprät-ta den andra, variable kapacitansen involverar fysisk deflektion av det flexible elementets elektrodytor genom elektrisk isolering, som förhindrar elektrisk förbindelse 10 av de första och andra elektrodytorna med varandra, och vidare innefattar att summerande kombinera de första och andra variable kapacitanserna för att kapacitivt karakte-risera trycken i det andra av omrädena i form av absolut tryck. 15