FI96991C - Anturi paine-eron mittaamiseksi - Google Patents

Description

1 96991

ANTURI PAINE-ERON MITTAAMISEKSI

Esillä olevan keksinnön kohteena on anturi paine-eron mittaamiseksi ja erityisesti panosmenetelmän avulla valmistetut diffe-rentiaalipainekennot, jotka sisältävät hauraista materiaaleista valmistetut ylipainesuojalla varustetut kalvot ja jotka on asennettu koteloon asianmukaisen toiminnan varmistamiseksi pääasiassa staattisen linjapaineen alueella.

US patenttijulkaisussa nro 4,572,000 selostetaan paineanturi sisältäen hauraan kalvon, joka ylipaineen esiintyessä pysyy tasaisena tasaista tukilevyä vasten. Tämän patenttijulkaisun mukainen kalvo pullistuu ulospäin tukilevystään alkupaineen alaisena ja on tehty sellaiseksi, että se nojaa tukilevyä vasten ja on pääasiassa tasainen maksimipaineen vaikuttaessa.

Aikaisemmin tunnetaan myös laitteita, joiden sisältämät hauraat kalvot on varustettu reunassa olevilla tukireunukeilla, jolloin mittaus voidaan suorittaa kapasitanssimittauksen avulla tai käyttämällä itse kalvoon asennettuja jännitysmittareita.

Keksinnön mukaiselle anturille on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosissa. Esillä olevan keksinnön kohteena ovat painemittauskennot, joissa käytetään yksinkertaista piiaktiivista kalvoa, joka on asetettu tasaisten tukilevyjen tai -elinten väliin ja tehty sellaiseksi, että sen pinnat ovat koverat nollapaine-eron yhteydessä, kummankin pinnan ollessa asetettuna yhtä tukielintä vasten. Kalvon kovera pinta on muotoiltu siten, että se on lepotilassa tarkalleen kalvon taipuneen muodon mukainen, niin että kun mitattava paine pyrkii siirtämään kalvoa kohti tukipintaa, kalvon tukea vasten oleva II pinta on tasainen ja tukeutuu täysin tukea vasten. Kalvon täydellinen tuenta estää ylirasitusten esiintymisen, jotka voivat murtaa kalvon hauraan materiaalin tai vahingoittaa sitä. Kalvo on tehty sopivimmin piistä, safiirista, germaniumista tai muusta puolijohdemateriaalista tai sopivasta keraamisesta materiaalista.

96991 2

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusmomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa. Valmistusmenetelmät ratkaisevat ongelman liittyen ontelon muodostamiseen piikalvopinnalle, joka nojaa sopivan muotoisena tukipintoja vasten eikä vaadi tukikerroksen pinnan muotoilua. Tukikerros on tehty sopivimmin lasista ja kapasitiivista mittausta käytettäessä tällaisten lasisten tukikerroksien päälle asetetaan metalliset kondensaattorilevyt.

Koverat kalvopinnat muodostetaan sopivimmin panosprosessien avulla muodostamalla useita kalvoja puolijohdekiekkoa käyttäen, jonka päälle tukikiekot liimataan. Muodostusprosessin jälkeen puolijohdekiekko ja tukikiekot voidaan leikata yksittäisiksi kennoiksi.

Kalvopinnat voidaan muodostaa taivuttamalla kalvoa paineen alaisena valmistuksen aikana, ja hiertämällä tai hiomalla vastakkainen pinta tasaiseksi kalvon ollessa paineen alaisena. Kun paine poistetaan, muodostuu tarkalleen halutun muotoinen ontelo tähän hierrettyyn tai hiottuun pintaan.

Kalvon kuperan pinnan suhteen vastakkainen pinta voidaan sitten käsitellä samalla tavoin toisen koveran pinnan muodostamiseksi kalvoon.

·'· Kumpaakin kalvomuotoa käytetään erotuspaineiden mittaamista varten, ja kun painetta kohdistetaan kalvon yhdelle puolelle, kalvo liikkuu kohti asianomaista tukilevypintaa ja kalvon pinta on tasainen koskettaessaan tätä tukipintaa tullen siten täysin tuetuksi liiallisia ylipaineita vastaan.

» · · 1*. Mittauskennot kiinnitetään pinteillä koteloihin, joiden massiiviset rakenteet on tehty materiaalista, jonka lämpölaajenemis-kerroin on yhteensopiva painemittauskennojen lämpölaajenemisker-toimen kanssa kennojen pitämiseksi yhdessä ja puristuksen säilyttämiseksi kennojen kehillä. Pinnerakenne sisältää myös väylät paineen johtamiseksi laiteyhdistelmään, ja valitsemalla pinnerakenne tai kotelon muoto sopivalla tavalla voidaan saada aikaan

II

96991 3 mekaaninen kompensaatio kalvon etäisyysmuutoksia varten, joita tapahtuu mitattavan paineen erilaisissa staattisissa paine-olosuhteissa. Tämä kompensaatiotekniikka on käyttökelpoinen ka-pasitiivisia antureita varten. Staattisena paineena on kalvon vastakkaisilla puolilla vallitseva keskimääräinen paine ja useimmissa tapauksissa erotuspaineanturiin johtavissa linjoissa voi esiintyä useiden satojen ja jopa tuhansien naulaa/neliötuuma suuruinen staattinen paine, kun taas mitattava paine-ero voi olla vain yksi naula/neliötuuma. Antureita vaaditaan toimimaan staattisten linjapaineiden yhteydessä, joilla on suuri vaihte-lualue matalasta korkeaan. Paikantamalla oikealla tavalla ne kohdat, joissa anturikennot kiinnitetään yhteen, ja valvomalla anturin poikkeaman aiheuttavaa sulkualuetta, voidaan erilaiset staattiset linjapaineet kompensoida valvomalla ja muuttamalla kalvojen radiaalista vetojännitystä, mikä puolestaan vaikuttaa kalvon jäykkyyteen ja siten sen taipumaherkkyyteen tietyn kalvoon vaikuttavan erotuspaineen suhteen. Staattisen paineen lisääntyessä yhden mittauskondensaattorilevyn muodostavien kalvo-pintojen ja siihen liittyvän tukipinnan, johon on asetettu toinen kondensaattorilevy, välinen etäisyys muuttuu siten, että nämä pinnat pyrkivät erottumaan toisistaan, kun staattinen paine lisääntyy. Kiinnittämällä kenno koteloonsa siten, että kalvon radiaalinen vetojännitys samalla vähenee, tulee kompensaatio mahdolliseksi.

·· Kaikki anturit voidaan tehdä panosmenetelmän avulla kustannusten vähentämiseksi. Panosprosesseissa käytetään yleensä puolijohde-kiekkoa, johon muodostetaan useita kalvoja prosessivaiheiden aikana, puolijohdekiekko tai tukilevyt muodostavat lasikiekot liimataan yhteen, minkä jälkeen puolijohdekiekko leikataan yksittäisiksi anturikennoiksi prosessin loppuunsaattamisen yhteydessä.

»«

Piirustuksien lyhyt kuvaus

Kuvio 1 esittää kaavamaista perspektiivikuvantoa esillä olevan keksinnön mukaisesta anturikennosta näyttäen paikoillaan olevaa anturikennoa varten tarkoitetun tukirakenteen;

Kuvio 2 esittää kaavamaista kuvantoa näyttäen kuvion 1 mukaisen 96991 4 laitteen kiinnitettynä koteloon, sekä näyttäen kaavamaisesti myös paineiden siirtoa varten anturikennoon tarkoitetut eristys-kalvot ;

Kuvio 3 esittää leikkauskuvantoa tyypillisestä kalvosta ja tu-kilevystä näyttäen panosprosessin alkuvaiheen kuitenkin vain yhden kennon avulla;

Kuvio 4 esittää pääasiassa kuvion 3 kaltaista leikkauskuvantoa näyttäen valmistuksen erään lisävaiheen;

Kuvio 5 esittää lopullista yksittäistä anturiosaa tai -puoliskoa varustettuna esillä olevan keksinnön mukaisella kal-vopinnalla.

Kuvio 6 esittää lisäkuvantoa paineanturikennoyhdistelmästä, jossa käytetään kahta kuvion 5 esittämää anturiosaa;

Kuvio 7 esittää leikkauskuvantoa keksinnön erään toisen sovellu-tusmuodon mukaisesti tehdyn mittauskennon puoliskon muodostavasta kalvosta ja tukilevystä;

Kuvio 8 esittää leikkauskuvantoa kuvion 7 mukaisesta kahdesta kalvo- ja tukilevy-yhdistelmästä, jotka on koottu yhteen paine-mittauskennoksi ;

Kuvio 9 esittää leikkauskuvantoa tyypillisestä panosmenetelmä-järjestelystä esillä olevan keksinnön mukaisten mittauskennojen valmistamiseksi muunnetulla tavalla;

Kuvio 10 esittää leikkauskuvantoa näyttäen kuvion 9 mukaisen laitteen painemittauskennojen valmistuksen eräässä lisävaiheessa;

Kuvio 11 esittää leikkauskuvantoa näyttäen osittain muodostetun kalvon asennusvaiheen tukilevylle;

Kuvio 12 esittää erästä lisävaihetta esillä olevan keksinnön

II

5 9699Ί erään muunnetun sovellutusmuodon mukaisessa kalvonvalmistuspro-sessissa;

Kuvio 13 esittää puolijohdekiekkoa, johon on muodostettu kalvot kuvion 12 esittämän vaiheen suorittamisen jälkeen;

Kuvio 14 esittää leikkauskuvantoa valmiiden anturikennojen sarjasta toisen tukilevyn liimaamisen jälkeen paikoilleen keksinnön erään muunnetun sovellutusmuodon mukaisesti;

Kuvio 15 esittää leikkauskuvantoa anturiyhdistelmästä esittäen tässä yhteydessä selostettujen anturikennojen suositeltavan kiinnitysjärjestelyn ulkoiseen koteloon; ja

Kuvio 16 esittää katkonaista leikkauskuvantoa muunnetusta kiin-nityskotelojärjestelystä.

Suositeltavien sovellutusmuotojen yksityiskohtainen selostus Kuvio 1 esittää yksinkertaista kalvoerotuspaineanturikennoa, jota on merkitty yleensä viitenumerolla 10 ja joka on asetettu ensimmäisen kotelotukisylinterielimen 11 ja toisen kotelotu-kisylinterielimen 12 väliin. Kumpikin sylinteri on tehty lasista, esimerkiksi Pyrex-lasista, tai muusta sopivasta materiaalista, ja sisältää keskiakseliaan pitkin kulkevan aukon tai väylän kahden paineen, nuolen 14 edustaman paineen Pl ja nuolen 15 edustaman paineen P2, johtamiseksi kennoon. Anturikenno 10 on kiinnitetty sylintereihin 11 ja 12 yleensä kuvion 2 esittämällä tavalla. Kiinnityspinne voi sisältää päätekannat tai -kehykset 20 ja 21, joita pultit 22 pitävät yhdessä sylinterien 11 ja 12 kiinnittämiseksi anturikennoa 10 vasten. Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti myös ensimmäinen ja toinen eristin 24 ja 30, joita käytetään siirtämään tunnetulla tavalla paineet anturikennoon 10 sylintereissä 11 ja vastaavasti 12 olevien väylien kautta asettamatta anturikennokalvoa mitattavan paineväliaineen alaiseksi.

Paine-eristystekniikka tunnetaan aikaisemmin hyvin, ja kuten kuvioista näkyy, sisältää eristin 24 eristyskalvon, joka ympäröi 96991 6 kokoonpuristumatonta nestettä, kuten silikoniöljyä, sisältävää onteloa 26, tämän nesteen siirtäessä paineen putkiston 27 kautta sylinterin 11 keskellä olevaan väylään ja siten kennossa 10 olevan kalvon yhdelle puolelle seuraavassa selostettavalla tavalla. Eristyskalvo 25 asetetaan suoran paineen Pl alaiseksi, jota edustaa myös kuviossa 2 oleva nuoli 14. Kuviossa näkyvä eristin 30 sisältää eristyskalvon 31 asennettuna sopivalle tuelle tai kappaleelle 32 kammion 33 rajoittamiseksi, joka on täynnä kokoonpuristumatonta nestettä, tämän nesteen täyttäessä myös sylinterissä 12 olevaan pituussuuntaiseen keskiaukkoon johtavan putkijohdon 34, sylinterin 12 ollessa kiinnitettynä sylinterin 11 anturikennon 10 vastakkaista sivua vasten. Nuolen 15 edustama paine P2 vaikuttaa siten myös kalvoon 31. Paineiden Pl ja P2 välinen erotuspaine mitataan anturikennon 10 avulla.

Eräs menetelmä yksinkertaisella poikkeamapaineen mittauskalvolla varustetun anturikennon valmistamiseksi käyttäen hauraita materiaaleja, kuten piitä tai muita puolijohteita, tätä kalvoa varten, on esitetty kuvioissa 3-6. Täysin valmis anturikenno 10 näkyy kuviossa 6 suurennettuna yksityiskohtana. On otettava huomioon, että piirustukset eivät ole oikeassa mittakaavassa tai edes oikeassa suhteessa todelliseen laitteeseen. Kerroksien paksuutta ja onteloiden ja syvennysten syvyyttä on suuresti liioiteltu kuvauksen havainnollistamiseksi.

Kenno 10 tehdään panosprosessin avulla. Numerolla 40 yleensä merkittyä piikiekkoa käsitellään useiden kalvojen muodostamiseksi, vain yhden tällaisen kalvon ollessa kuitenkin esitettynä yksityiskohtaisesti.

Kiekko 40 syövytetään syvennysten 42 muodostamiseksi haluttuihin kohtiin kuvioissa esitetyllä tavalla, näiden syvennysten muodostaessa ohuemmat taipuisat kalvot 43, joita kiekosta panosprosessin lopussa leikatut reunukset 44 tukevat, yksittäisten kennojen 10 tullessa myös erotetuiksi toisistaan panosprosessin lopussa. Yksittäisen kennon kehä kennon yhtä puoliskoa varten on piirretty kokoviivalla kuviossa 3.

li 96991 7

Kiekko 40 asetetaan lasilevyn 45 päälle, joka voi olla tehtynä silikoboraattilasista, kuten Pyrex-lasista. Lasikiekko 45 on varustettu useilla sen läpi kulkevilla väylillä tai aukoilla 46, jotka on asetettu kohdakkain kiekossa 40 olevien syvennysten kanssa. Lasikiekot 45 on metalloitu tunnetulla tavalla ohuiden metallikerrosten muodostamiseksi syvennysten 42 kehälle. Nämä metallikerrokset muodostavat kondensaattorilevyt 47 kalvon taipuman kapasitiivista mittausta varten. Aukot 46 sisältävät me-talloidun kerroksen 46A, joka kulkee niiden läpi lasikiekon vastakkaisella puolella olevaan metallikerrokseen 48, jota voidaan käyttää sähköjohtojen kiinnittämiseen kondensaattorilevyihin 47 yksittäisten anturikennojen muodostamisen jälkeen. Aukoissa oleva metallikerros 46A johtaa sähkösignaalit kondensaattorilevyis-tä 47 vastaavaan kerrokseen 48, jota voidaan käyttää sopivien johtimien, kuten johtimien 49, kiinnitykseen. Kalvoyhdistelmät ovat siten kohdakkain lasista tehdystä kiekosta 45 muodostetun jäykän alustatukikerroksen 50 kanssa.

Puolijohde- ja lasikiekko on liimattu yhteen käyttäen anodista liimausta tai jotain muuta sidosmenetelmää, niin että muodostuu sidos kalvon reunusten 44 ja lasikiekon alle syvennyksen tai ontelon 42 ympäröimiseksi ja pääsyn muodostamiseksi siihen ainoastaan aukon 46 kautta.

Kuviossa 4 on esitetty anturikennojen valmistusprosessin eräs lisävaihe, jonka yhteydessä nuolen 51 edustamaa painetta kohdistetaan kuhunkin aukkoon 46 (useita lasikiekossa olevia aukkoja paineistetaan samalla kertaa) ja tällä tavoin syvennyksen 42 kanssa kohdakkain olevaa alkuperäistä kalvo-osaa eli ohutta osaa 43 siirretään kaarevasti ulospäin. Kalvo omaksuu kaarevalla viivalla 43A yleensä esitetyn taipuneen muodon, katkoviivan 43B edustaessa tilannetta, kun kalvoa on siirretty kaarevasti ulospäin. Paine pidetään yllä kalvon 43 pitämiseksi kaarevana, tämän kaarevan muodon aiheutuessa siihen kohdistetusta paineesta. Sen jälkeen katkoviivalla esitetty ulkoinen kupera osa hierretään tai hiotaan pois, jolloin koko puolijohdekiekon pinta 43c tulee tasaiseksi kalvojen pysyessä paineenalaisina.

8 9699Ί

Kun nuolen 51 edustama paine vapautetaan, taipuneet kalvot 43 höltyvät ja tulevat kuviossa 5 esitettyyn muotoon, pinnan 43C ollessa tällöin kovera. Pinta 43A omaksuu alkuperäisen pääasiassa tasaisen muodon. Koska katkoviivoilla 43B esitetty puoli johdekiekkomateriaali on poistettu, edustaa pinnan 43C kovera muoto taipuneen kalvon keskiosissa peilikuvaa paineenalaisen kalvon ulospäin kaarevasta muodosta.

Useita kennopuolikkaita, joita on merkitty yleensä numerolla 10A, muodostuu siten yhteen ainoaan puolijohdekiekkoon ja liimattuun lasikiekkoon. Toinen identtinen puolijohdekiekko ja la-sikiekko valmistetaan myös. Anturikennon käsittelyn täydentämiseksi asetetaan kaksi puolijohdekiekkoa, joissa on identtiset kennopuoliskot 10A ja 10B, yhteen kuvion 6 osoittamalla tavalla kummankin kennopuoliskon 10A ja 10B pintojen 43C ollessa toisiaan vasten. Numerolla 56 merkitty lasisulatteesta tai muusta sopivasta sidosmateriaalista tehty kerros asetetaan anturiken-noja 10A ja 10B kannattavien puolijohdekiekkojen vastakkaisten pintojen väliin.

Pinnat 43C palautetaan kuvion 4 esittämään tasaiseen muotoonsa kohdistamalla yhtäläiset paineet molempien kennopuoliskoiden alustat muodostavissa lasikiekoissa olevien vastaavien aukkojen 46 kautta. Kuten kuviosta 6 näkyy, pidetään pinnat 43C tasaisina ja yhdensuuntaisina näiden pintojen välissä olevan lasisulatema-teriaalin 56 kanssa. Molemmat puolijohdekiekot 40 voidaan pitää yhdessä sopivan kiinnittimen (ei näy) välityksellä kiekkojen puristamiseksi paikoilleen kirjaimella F merkityn voiman avulla lasisulatemateriaalin ollessa kiekkojen vastakkaisten pintojen välissä. Painetta kohdistetaan kalvoon aukkojen 46 päällä olevan sopivan kotelon välityksellä, ja yhtäläiset valvotut paineet lähteistä 57 ja 58 kohdistetaan kalvo-osien taivuttamiseksi, jolloin puolijohdekiekkojen kaikkien kalvojen vastakkaiset ulkopinnat 43C ovat tasaisia ennen liimaussidonnan suorittamista. Lasisulatetta käytetään sitomaan nämä vastakkaiset pinnat yhteen pintojen 43C pysyessä tasaisina. Siten lähteistä 57 ja 58 (haluttaessa voidaan käyttää vain yhtä painelähdettä) tulevan paineen valvominen on tärkeää sidonnan tapahtuessa.

ti 9 96991

Sidosmateriaalin kovettumisen jälkeen lähteistä 57 ja 58 tuleva paine vapautetaan kalvoissa 43. Sidosmateriaali 56 pitää puoli-johdekiekon kalvot 43 yhdessä numerolla 63 merkityn yksittäisen yhtenäisen kalvon muodostamiseksi, tämän kalvon pintojen 43A ollessa pidettyinä koverina vastaavia tasaisia tukikerroksia 50 vasten. Tämä kovera muoto vastaa kalvon 63 taipunutta muotoa. Kalvo-osien 43 kaarevaksi tekemistä varten käytettävä paine sidonnan tapahtuessa valitaan ottaen huomioon se tosiasia, että yksinkertainen kalvo 63 tulee paksuudeltaan kaksinkertaiseksi kokoonpantuna. Kalvon kaarevaa osaa ympäröi ontelon 42 reunoissa oleva matala lovi kalvon keskiosissa.

Puolijohde- ja lasikiekot leikataan sitten yksittäisten anturi-kennojen 10 muodostamiseksi. Kalvoetäisyys tukialustasta tai levyelimestä 50 on esitetty liioiteltuna kuvion 6 mukaisessa anturikennossa, mutta paineen ollessa anturikennon yhdellä sivulla erittäin korkea, vastakkainen pinta 43A siirtyy kohti kyseistä tukialustaa 50 nojatakseen sitä ja sen päälle asetettua kondensaattorilevyä 47 vasten. Kalvot 63 tuetaan siten tukialus-tojen tasaista pintaa vasten, pintojen 43 ollessa tasaisia ollessaan ylipaineen alaisia. Kalvossa 63 oleva jännitys ei ylitä sallittua jännitysarvoa ja kalvo 63 tulee täysin tuetuksi koko pinnaltaan.

Kuvioiden 3-6 esittämien kalvojen muotoja ja taipumia on suuresti liioiteltu havainnollisuuden vuoksi. Kalvot muodostetaan kuitenkin esitetyllä tavalla, niin että niiden kaarevat pinnat, jotka ovat kalvon kahta tukialustaa 50 vasten, ovat identtisiä kalvon taipuneen muodon kanssa halutussa paineessa, jolloin tällaista painetta kohdistettaessa kalvon 63 vastakkaiseen pintaan on vastaavaa tukialustaa 50 vastassa oleva pinta 43A pääasiassa tukialustan suuntainen ja nojaa tasaisena sitä vasten tullessaan sen kanssa kosketukseen. Kalvot ovat kosketuksessa tukialustaan estääkseen liiallisen jännityksen esiintymisen kalvossa 63 ylipaineiden alaisuudessa.

Nuolen 51 edustamat paineet ja painelähteet 57 ja 58 valitaan siten, että nämä paineet saavat kalvon 63 muuttamaan muotoaan 96991 10 hieman anturikalvon 63 maksimikäyttöpainealuetta enemmän. Tällöin pintojen 43A kaarevat muodot ovat sopivia kalvon 63 käyttämiseksi koko halutulla painealueella, näiden pintojen tullessa kuitenkin pääasiassa tasaisiksi ja koskettaessa vastaavaa tu-kialustaelintä 50 ennen ylijännittymistään. Taaskin on kalvopin-nan etäisyys tukialustasta esitetty piirustuksissa liioiteltuna. Kondensaattorilevyt 47 ja kalvon keskiosa johtavat riittävästi sähköä kapasitiivisen mittauksen mahdollistamiseksi.

Kuviot 7 ja 8 esittävät muunnettua anturikennoa. Kuviossa 7 on esitetty puolikenno, ja nämä puolikennot muodostetaan panospro-sessin avulla käyttäen piikiekkoa 40 ja lasikiekkoa 45, jotka on muodostettu kuvion 3 yhteydessä selostetulla tavalla. Tällainen puolikenno käsittää sopivasta lasimateriaalista tehdyn tukilevyn tai -alustan 75 ja puolijohdekiekosta 40 tehdyn mittauskalvoyh-distelmän 76. Kalvoyhdistelmä 76 sisältää taipuisan painemit-tauskalvo-osan 77, joka on tehty muodostamalla syvennys 78 jotain tunnettua tekniikkaa käyttämällä, esimerkiksi syövyttämällä. Kehäreunus 79 on muodostettu taipuvan kalvon reunan suojelemista varten. Tukialustan 75 päälle on asetettu kondensaattori-levy 82, väylän 83 ollessa avoin taipuisan kalvon 77 alla olevaan onteloon 78. Väylä 83 on päällystetty metallilla, ja metal-likerros 84 on muodostettu lasikiekon 75 kondensaattorilevyn 82 suhteen vastakkaiseen pintaan.

Lasinen tukilevy tai -alusta 75 ja piikalvo 76 on liimattu yhteen reunuksen 79 kohdalla, ja ennen kuviossa 7 esitettyjen yksittäisten puolikenno-osien erottamista piikiekko hierretään tai hiotaan kuviossa 7 katkoviivalla 85 esitetyn materiaalin poistamiseksi kalvo-osan 77 vähentämistä varten haluttuun paksuuteen.

Kaksi pii- ja lasikiekkoyhdistelmää, joista kumpikin sisältää useita puolikennoja kuvion 7 mukaisesti muodostettuina, asetetaan päällekkäisesti kohdakkain sidosmateriaalikerroksen ollessa niiden välissä. Yksittäiset identtiset puolikennot on tällöin asetetettu kohdakkain, kuten kuviossa 8 on numeroilla 87A ja 87B esitetty. Nämä puolijohde- ja lasikiekot pidetään sopivassa kiinnittimessä ja puolikennot 87A ja 87B on asetettu lähteistä tl 96991 11 89 ja vastaavasti 90 tulevan paineen alaiseksi, joka virtaa puo-likennoissa olevien aukkojen 83 kautta aiheuttaen taipuisien kalvo-osien 77 kaareutumisen ulospäin paineenalaisina puristaak-seen kokoon sidoskerrosta 91, joka esitetyssä sovellutusmuodossa on tehty joustavasta tai virtaavasta materiaalista, kuten sulasta lasisulatteesta, tai kovettuvasta joustavasta materiaalista, joka tulee jäykäksi kovettumisen jälkeen. Pitovoiman F kohdistava kiinnitinlaite on sopiva puolijohde- ja lasikiekkoyhdistelmien kiinnittämiseksi yhteen molempien kennopuoliskoiden 87A ja 87B välissä olevan sidosmateriaalin 91 kanssa. Lähteistä 89 ja 90 tulevat paineet (jotka olisi pidettävä samoina) pidetään samalla tasolla.

Koska kumpikin taipuisa kalvo-osa 77 on toisesta, sitä vasten olevasta kalvo-osasta 77 riippumaton, nämä kalvo-osat kaareutuvat toisiaan kohti. Materiaali 91 virtaa tämän kaareutumisen tai taipumisen mukaisesti ja se kovetetaan tämän jälkeen kalvoyhdis-telmien 76 liimaamiseksi yhteen taivutettujen kalvo-osien 77 kanssa, jotka pidetään taipuneessa muodossaan kuvion 8 mukaisesti yhden ainoan mittauskalvon 93 muodostamista varten.

Vastaavien tukialustojen 75 tasaista pintaa vasten olevat pinnat 77C ovat muodoltaan koveria, tämän koveruuden ollessa sama kuin taivutettu kalvomuoto halutun muodon saavuttamista varten tarkoitetun valitun paineen alaisena. Käytännössä kennopuoliskoihin kohdistuvien paineiden ollessa erisuuruisia, esimerkiksi lähteestä 90 tulevan ja kennopuoliskoon 87B vaikuttavan paineen ollessa pienempi ja paineen 89 suurempi kuin haluttu paine, on erotuspaine tasolla, joka aiheuttaa kalvoyhdistelmän 93 taipumisen, kennopuoliskon 87B pinnan 77C ollessa taipuneena nojaamaan kennopuoliskon 87B tukialustan 75 pintaa vasten. Pintaa 77C tukee tällöin tukialustan 75 vastassa oleva pinta, pinnan 77C ollessa pääasiassa tasainen ollessaan tukialustan päällä. Mit-tauskalvo 93 tulee siten täysin tuetuksi koko pinnaltaan ylipaineen alaisena kalvopintojen ollessa muotoiltuina kuvioiden esittämällä tavalla.

Kalvoyhdistelmä 83 käsittää kaksi yhteensidottua kalvo-osaa 77, 96991 12 joten tämän yhdistelmän lisääntynyt jäykkyys otetaan huomioon paineita 89 ja 90 valittaessa kalvo-osien 77 taivuttamiseksi ennen niiden yhteenliimausta.

On huomautettava, että vaikka mitattu erotuspaine kalvoissa voi olla suhteellisen alhainen, voi eristyskalvojen kautta kohdistettu kuvioiden 1 ja 2 esittämien tunnusten Pl ja P2 edustama staattinen kokonaisiinjapaine olla sangen korkea, itse asiassa käytännössä suuruusluokkaa useita tuhansia psi:tä. Kuvio 8 esittää kennoyhdistelmää 87 varustettuna yhdellä ainoalla (mutta yhdistetyllä) kalvolla, jonka numeroilla 94 ja 95 merkityt joh-timet tulevat vastaavasti kondensaattorilevyistä 82 ja taipuisista kalvo-osista 77. Taipuisa kalvo on riittävästi sähköä johtava tai ainakin sisältää riittävästi sähköä johtavia osia taipumisen kapasitiivisen mittauksen suorittamista varten. Levyt ja kalvo-osat aiheuttavat kapasitiiviset signaalit, jotka ilmaisevat levyjen 82 ja vierekkäisen kalvo-osan pinnan välisen etäisyyden. Sopivaa tunnettua piirijohdotusta voidaan käyttää. Kun molempien kennopuoliskojen kalvo-osat 77 on erotettu toisistaan eristyssidoskerroksen välityksellä, voidaan johtimia 95 käyttää vastaavissa kennopuoliskoissa olevan kapasitanssin yksilöllistä ilmaisemista varten tämän kalvo-osan 77 alla olevan kondensaat-torilevyn 82 suhteen.

Tässäkin tapauksessa kalvo-osat muodostavat yksinkertaisen kal-’ voyhdistelmän 93 sanottuihin vastakkaisiin pintoihin vaikuttavien paineiden erotuksen mittaamista varten. Tukialustoja 75 vastassa olevat pinnat on muotoiltu siten, että ne ovat mit-tauskalvoyhdistelmän taipuneen muodon mukaisia halutussa paineessa. Kun kalvo 93 tuetaan ylipaineen alaisena, on sen vastaavaa tukialustaa 75 vasten tuettu pinta asetettu pääasiassa tasaisesti tukialustan 75 tasaista pintaa vasten.

Muunnettu anturikenno on numerolla 10 merkittynä selostettu kuvioissa 9-14. Keksinnön tässä sovellutusmuodossa käytetään myös panosprosessia, mutta valmistusvaiheet ovat hieman erilaisia.

Kuvioon 9 viitaten yleensä numerolla 100 merkitty piikiekko vai- il· 13 9699Ί niistetään muodostamalla syvennykset tai ontelot 101 haluttuihin kohtiin ohuemman kalvo-osan 102 muodostamiseksi kohdakkain näiden syvennysten kanssa. Nämä syvennykset muodostavat myös kutakin kalvo-osaa ympäröivät reunaosat 103. Reunaosat 103 jaetaan osiin yksittäisten anturikennopuoliskojen tullessa leikatuiksi puolijohdekiekosta, kuten kuviossa on esitetty yleensä katkoviivojen 104 avulla. Jaon tapahtuessa viivoja 104 pitkin muodostuvat kalvoyhdistelmät 105, joiden reunaosa tukee taipuisia kalvo-osia 102 niiden reunoissa. Kalvo-osat voivat olla pääasiassa neliömäisiä tai pyöreitä päältäpäin katsoen.

Piikiekkoon 100 muodostetaan useita kalvo-osia 102, kiekon 100 tullessa sen jälkeen asennetuksi numerolla 110 merkitylle metallilevylle, joka sisältää useita sangen suuria aukkoja 111. Kukin aukko 111 on asetettu samaan linjaan yhden vastaavan ontelon 101 kanssa, joka on muodostettu piikiekkoon kalvo-osien 102 alle. Vahakerros on asetettu piin ja metallin väliin sulku-tiivisteen muodostamiseksi. Kaavamaisesti kohdassa 116 esitetty jakoputkisto asetetaan sitten metallilevyn pinnalle 115 ja suljetaan sulkutiivisteen 116A avulla paineen johtamiseksi lähteestä 116B kuhunkin onteloon 101 aukkojen 111 kautta kalvo-osien taivuttamiseksi siten kaarevasti ulospäin, kuten kuviossa 9 on katkoviivoilla 102B esitetty.

Metallilevy ja piikiekko pidetään yhdessä jakoputkiston kanssa käyttämällä sopivaa kiinnitinlaitetta. Piikiekon 100 ulkopinta hierretään (tai hiotaan) sen jälkeen sileäksi paineen ollessa pidettynä yllä onteloissa 101. Nuolen 117 edustama piikiekon paksuus on noin 12,5 tuhannesosatuumaa. Kun lähteestä 116B tuleva paine vapautetaan, omaksuvat kalvo-osat 102 kuviossa 10 esitetyn muodon, yläpinnan käsittäessä koverat pintaosat 102A, joista kumpikin muodostaa ohuemman kalvo-osan. Pinta 102D hiotaan onteloiden 102A syvyyden vähentämiseksi ja myös hiotun pinnan muodostamiseksi, johon lasi voidaan anodisesti liimata. Kovera muoto on tällöin pääasiassa kalvon taipuneen muodon mukainen hiertotoimenpiteen aikana esiintyvässä paineessa. Paineläh-teen 116B painealue olisi yleensä noin 50 psiitä 10 psin erotus-paineanturia varten.

14 96991

Pinnan 102D hiertämisen ja hionnan jälkeen piikiekon 100 mittana kohdassa 118 on noin 11,5 tuhannesosaa tuumaa. Kiekko irrotetaan metallilevystä 110 ja kiekon 100 aikaisemmin hiottu pinta 1020 liimataan anodisesti Pyrex-lasista tehtyyn kiekkoon 120, joka muodostaa yksittäiset anturitukialustat, kun kerrokset leikataan yksittäisiksi anturikennoiksi kuvion 11 esittämien katkoviivojen 104 mukaisesti. Kumpaakin anturikennoa on merkitty numerolla 121. Koverat pinnat 102A on asetettu lasikiekkoon 120 muodostettujen aukkojen 122 päälle. Aukkoja 122 ympäröivät piikiekkoa vastassa olevan lasikiekon pinnassa olevat matalat syvennykset 122A. Tällainen syvennys takaa sen, että piikiekko ei tule liimatuksi lasikiekkoon alueella, jossa kalvo muodostetaan. Anodi-nen liimaus pitää kuitenkin reunaosien 103 pinnan 102D sidottuina lasikiekkoon 120, jolloin kummankin pinnan 102A alla olevat ontelot 124 ovat painetiiviitä.

Seuraavassa vaiheessa kiekkoon 100 alunperin muodostetut syvennykset poistettiin hiomalla pois onteloiden 101 välissä olevat reunaosat 103. Piikiekon 100 ja lasikiekon 120 muodostama yhdistelmä on esitetty kuviossa 12 piikiekon 100 ulkopinnan 126 ollessa tasainen ja piikiekon paksuuden siten olennaisesti pienempi, tämän kokonaispaksuusmitan 125 ollessa suuruusluokkaa 5,3 tuhannesosatuumaa, onteloiden 124 päällä olevien kalvo-osien minimipaksuuden ollessa noin 4,8 tuuman tuhannesosaa.

Piikiekon 100 ja Pyrex- tai lasikiekon 120 yhteenliimattua yhdistelmää käsitellään sitten edelleen kohdistamalla painetta kumpaankin aukkoon 121 (käyttämällä esimerkiksi jakoputkistoa 116), mikä aiheuttaa ohuempien kalvo-osien 102 kaareutumisen ulospäin, kuten kuviossa 12 on katkoviivoilla näytetty. Pinta 126 hierretään tai hiotaan sileäksi paineen ollessa pidettynä yllä onteloissa 124. Tämä paine on vähäisempi kuin ensimmäisen vaiheen yhteydessä käytetty paine, koska kalvo-osat ovat ohuempia hiomisen ja hiertämisen jälkeen haluttuun paksuuteen ennen paineen johtamista lasilevyssä 120 oleviin aukkoihin 122.

Kun paine tämän jälkeen poistetaan aukoista 122 ja syvennyksistä 124, palaavat taipuisat kalvo-osat 102 takaisin alkuperäiseen

II

96991 15 asentoonsa. Tällöin kalvo-osan 102 pintojen 102A suhteen vastakkaisella puolella olevat pinnat 102C pysyvät koverina. Pintojen 102C muoto on myös pääasiassa taipuneen kalvon muodon mukainen taipuisan kalvon ollessa asetettuna paineen alaiseksi. Kuten kuviosta 13 näkyy, pinta 126 hiotaan paksuuden saattamiseksi arvoon noin 4,9 tuhannesosatuumaa, jota edustaa mitta 128. Alumiinioksidia voidaan käyttää hierto- tai hioma-aineena.

Siten taipuisilla kalvo-osilla 102 on kaarevat pinnat vastakkaisilla puolillaan, jolloin muodostuu paksuudeltaan pienempi keskiosa.

Tämän anturikennojen valmistusta varten tarkoitetun panos-prosessin lopullisessa vaiheessa toinen lasikiekko 130 liimataan anodisesti kiekon 100 pintaan 126. Tämä toinen lasikiekko 130 sisältää myös aukot 132, jotka johtavat kumpaankin pintaan 102C, ja kiekon 130 ollessa liimattuna paikoilleen voidaan havaita, että ontelo 134 muodostuu piikiekon onteloiden 124 suhteen vastakkaiselle puolelle. Matalat syvennykset 132A ympäröivät aukkoja 132 varmistaen, että pinta 102C ei liimaudu lasikiekkoon 130.

Anturikennot leikataan sitten numerolla 135 merkittyjä katkoviivoja pitkin yksittäisten lasialustojen 131 ja 121 muodostamiseksi, kalvoyhdistelmän 105 ollessa asetettuna niiden väliin. Kal-voyhdistelmät 105 sisältävät taipuisat osat 102, jotka tukeutu-·: vat reunaosiin 103.

Kaarevien pintojen hiertämiseen tai hiomiseen käytettyä painetta on valvottava, ettei kaareva pinta tule yksinkertaisesti puristetuksi tasaiseksi. Hiertämisvoimaa valvotaan suhteessa kalvoon .. vaikuttavaan paineeseen, niin että nettovoima pysyy oikeana. Jos ·· kalvoon vaikuttavana paineväliaineena on neste, joka on vangittu paikoilleen (suljettu tiiviisti) sopivassa paineessa, ei hierto-voimasta tarvitse enää välittää, koska neste ei salli kalvon litistymistä.

Linjoja 135 pitkin leikatut yksittäiset anturikennot 136 muodostetaan neliömäisiksi osiksi, näiden anturikennojen ollessa ken- 16 9699Ί nojen 10 kaltaisia. Kennot 136 voidaan asettaa tuki- tai kote-losylinterien 11 ja 12 väliin kuvion 1 mukaisella tavalla ero-tuspaineiden mittaamista varten.

Myös tällöin kalvopinnat 102A ja 102C on muotoiltu siten, että niillä on pääasiassa vastaavaa tukialustaa 121 tai 131 vastassa olevan taipuneen kalvon mukainen kovera muoto, niin että kun erotuspaine kohdistetaan esimerkiksi onteloon 134 ja se saavuttaa halutun maksimiylipaineen, pysyy pinta 102A pääasiassa tasaisena nojatessaan vastaavan tukialustansa 121 vastakkaista pintaa vasten.

Vastakkainen toimenpide tapahtuu, jos kammiossa 124 oleva paine on suurempi kuin kammiossa 134 sallittava maksimiylipaine, koska tällöin pinta 102C nojaa tasaisena tukikappaletta 131 vasten. Kalvon taipuma voidaan mitata halutulla tavalla. Kuten kuviosta näkyy, on pintaan 102A kiinnitetty jännitysmittausvastukset 137 lakkauksen avulla tämän taipuman mittaamiseksi. Molemmat pinnat 102A ja 102C voivat olla varustettuina tällaisilla jännitysmit-tausvastuksilla, tai lasiset tukialustat voivat käsittää niihin asetetut kapasitiivista mittausta varten tarkoitetut kondensaat-torilevyt haluttaessa.

Kuvio 15 esittää kunkin yksittäisen, esimerkiksi numerolla 10 merkityn anturikennon kiinnityksen suositeltavaa sovellutusmuo-* toa. Muut aikaisemmissa kuvioissa esitetyt anturikennot on numeroitu erikseen, kennon 10 edustaessa kuitenkin yleisesti kyseisten anturikennojen muotoa. Anturikennot kiinnitetään sylinterien 11 ja 12 väliin siten, että näiden anturikennojen yhtenäisyys ja jäykkyys säilytetään käyttämällä riittävää tukijärjestelyä, ja kuten seuraavassa selostetaan, voidaan asennus suo-·· rittaa siten, että anturikennon kalvossa esiintyvät jännityserot tulevat kompensoiduiksi erilaisten staattisten linjapaineolosuh-teiden alaisina.

Vaikka esimerkiksi kuvioiden 15 ja 16 esittämien anturikennojen fyysisisiä suhteita ei noudatetakaan tarkasti muissa kuvioissa, antavat näiden kuvioiden "väärässä" mittakaavassa esitetyt ku- 96991 17 vannot kuitenkin havainnollisen kuvan näistä kennoista. On otettava huomioon, että anturikennon 10 koko (pinta-ala) on noin 1,3 x 10~4 m2 (11 x 11 m2) (0,45 x 0,45 neliötuumaa), kuvion 15 esittämän anturiyhdistelmän kokonaispituuden voidessa olla 25 mm:n (yhden tuuman) suuruusluokkaa, vaikka kuviot onkin esitetty "väärässä" mittakaavassa havainnollisuuden vuoksi.

Kotelon ensimmäisessä sovellutusmuodossa anturikenno 10 on esitetty asetettuna kuvion 1 mukaisten sylinterien tai kappaleiden 11 ja 12 väliin. Kuvion 2 mukainen kaavamainen kuvanto on samanlainen. Paineensyöttöputket 27 ja 34 kulkevat päätekantojen 150 ja vastaavasti 152 kautta, putkien 27 ja 34 ollessa kiinnitettyinä tiiviisti Pyrexistä tai lasista tehtyjen asennussylinteri-en 11 ja 12 aukkoihin tai paineväyliin. Paine johdetaan kulkemaan täysin Pyrex-sylinterin kautta. Sopivia sulkuelimiä pai-neensyöttöputkia varten voidaan käyttää, kuten numeroilla 151 ja 153 on merkitty.

Mitattava paine johdetaan siten kulkemaan anturikennon 10 vastakkaisille puolille lasisten asennussylinterien tai -kappaleiden 11 ja 12 kautta sekä anturikennossa olevien aukkojen, esimerkiksi keksinnön ensimmäisen sovellutusmuodon mukaisten anturitukialustojen 50 aukkojen 46 läpi.

Keksinnön tässä sovellutusmuodossa lasiset asennussylinterit 11 ja 12 kiinnittävät anturikennon 10 paikoilleen sen ympärysmittaa pitkin käyttäen kiinnitysvoiman Fc aikaansaamiseksi kennon vastakkaisilla puolilla olevia tiivistäviä ja voimaa siirtäviä tukirenkaita 155, 155. Renkaat 155 muodostavat pienet ja erittäin ohuet kammiot 156 ja 157 kennon ulkopintojen ja asennussylinterien 11 ja 12 vastaavien päiden väliin. Putkissa 27 ja vastaa-:· vasti 34 oleva paine esiintyy anturikennon vastakkaisilla puolilla olevissa kammioissa 156 ja 157 ja siten nämä paineet vaikuttavat kennon lasisiin tukialustoihin 50 (tai esitettyjen kennojen muiden sovellutusmuotojen mukaiseen lasiseen tukialustaan) . Tukialustojen 50 ja vastaavan asennuskappaleen välinen etäisyys on kyllin pieni, jotta erittäin suuren erotuspaineen alaiseksi asetetut lasialustat tulevat tuetuiksi vieressä olevan 96991 18 asennussylinterin 11 tai 12 päätä vasten vaurioiden estämiseksi korkeiden ylipaineiden yhteydessä.

Tuki- tai kotelosylintereilla 11 ja 12 (jotka on tehty Pyrex-lasista) on sama lämpölaajenemiskerroin kuin lasisilla tu-kialustoilla 50, ja tämä auttaa stabiliteetin ylläpitämisessä erilaisten lämpötilaolosuhteiden aikana.

Päätekanta 150 puristuu sylinterin 11 kantaa vasten jousivoimaltaan sopivan belleville-jousen 160 välityksellä. Päätekanta 152 voi pitää sopivan tiivistysrenkaan 162 välityksellä asennussy-1interit ja kennon 10 paikoillaan. Pinne asetetaan tasoon, joka pitää anturikennon puristuksen alaisena käytön aikana.

Jännitystä siirtäviä pultteja 163 käytetään pitämään päätekannat 150 ja 152 yhdessä ja saamaan aikaan tarvittava kiinnitysvoima. Puolijohdelastu 164 voidaan asentaa yhteen lasiseen asennussylinteriin ja se voi sisältää anturiin johtimien 165 välityksellä kytketyn kapasitiivisen mittauspiirijohdotuksen.

Anturiyhdistelmän eräs muunnettu sovellutusmuoto on esitetty kuviossa 16 ja tässä tapauksessa käytetään päätekantoja 150A ja 152A, jotka pidetään yhdessä päätekantoihin hitsatun kytkinak-selin 170 avulla, jonka kummassakin päässä on sulkuhitsi 171. Kytkinakseli 170 asetetaan jännityksen alaiseksi esikuormitusta *: varten ennen hitsausta ja se pidetään jännityksen alaisena pai-koilleenhitsauksensa aikana päätekantojen kiinnittämiseksi puristuksen alaisena asennussylintereitä 11 ja 12 vasten, kun jän-nityskuormitettu kytkinakseli 170 vapautetaan hitsauksen jälkeen. Puristusta kohdistetaan anturikennoon käytön aikana. Hit-sisaumat 171 muodostavat hermeettisen suljennan päätekantojen ·· 150A ja 152A kehälle.

Kuvion 16 esittämät lasisylinterit 11 ja 12 tukeutuvat kennon 10 lasisiin tukialustoihin 50 niiden koko pinnalla, lasisulatteen 173 ollessa asetettuna tukialustoja 50 vasten putkessa 170 (tai muissa kiinnityselimissä) olevan jännityksen aiheuttaman kiinni-tysvoiman kohdistamiseksi anturikennon koko tälle voimalle alt- 96991 19 tiina oleville vastakkaisille pinnoille. Samalla tavoin voidaan numerolla 174 merkittyä kovajuottoa käyttää lasisylinterin 12 koko päätepinnalla sylinterin 12 pitämiseksi paikoillaan.

Putki 170 voi olla varustettu sopivalla sähköisellä syöttövay-lällä 175 sähkösignaalien siirtämiseksi yhteen lasiseen asennus-sylinteriin kiinnitetystä puolijohdelastusta 176, joka voi taas sisältää kapasitiivisen mittauspiirijohdotuksen. Sanottu lastu on liitetty anturikennosta 10 lähteviin johtoihin 177. Anturi-kennossa olevat johtimet on liitetty lastussa 176 olevaan piiri-johdotukseen tavanomaisella tavalla.

Claims (9)

20 96991

1. Anturi (10) paine-eron mittaamista varten nestemäisessä väliaineessa ja tämän paineen (P1-P2) ilmaisevan tulostuksen aikaansaamiseksi, joka käsittää: - kalvolaitteen (63,93,105) paineen mittaamista varten, joka kalvolaite on valmistettu hauraasta puolijohteesta tai keraamisesta materiaalista, ja sen sisältäessä ulkoisen reunaosan (44,79,103), sekä reunaosan (44,79,103) sitoman taipuisan alueen (43.77.102) , jota paine-ero taivuttaa; - syöttölaitteiden (11,12;75,50?120,130) muodostaman parin, joilla kummallakin on reikä (27,34;46,83;122,132), joka ulottuu syöttöalueelta eteenpäin nestepaineen siirtämiseksi kummaltakin syöttöalueelta kalvolaitteelle, anturin mitatessa paine-eron paineiden välillä, jotka siirretään kummaltakin syöttöalueelta; - oleellisesti tasomaisen tukipinnan taipuisan alueen vierellä, jolla taipuisalla alueella on pinta (43A,77C,102A, 102C), joka on kovera, ja joka on oleellisesti tasomainen kun siihen kohdistetaan ennalta määrätty ylipaine niin, että mainittu tuki-pinta tukee taipuisaa aluetta (43,77,102) kun siihen kohdistetaan ennalta määrätty ylipaine ulkoisen reunaosan ollessa tiiviisti sidottu molempien oleellisesti tasomaisten tukipintojen välille reikien ympäröimiseksi; - ja mittauslaitteen asetettuna anturiin taipuisan alueen (43.77.102) taipuman tunnistamiseksi ja paine-eron suuruuden *: ilmaisevan tulostuksen muodostamiseksi, tunnettu siitä, että taipuisan alueen pinta (43A,77C,-102A,102C) on kovera, kun taipuisa alue on nollapaine-erossa, ja siitä että puolijohteen tai keraamisen materiaalin taipuisalla alueella on pari näitä pintoja taipuisan alueen vastakkaisilla puolilla ja mainittu oleellisesti tasomainen tukipinta on ase-• tettu kuhunkin syöttölaitepariin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnettu siitä, että mittauslaitteena on kalvolaitteeseen (63,93,105) asetettu venymäanturi. «

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnettu 96991 21 siitä, että mittauslaitteena on kapasitiivinen laite, joka käsittää tukipinnalle asetetun kiinteän sähköä johtavan konden-saattorilevyn (47,82), joka on kytketty kapasitiivisesti taipuisan alueen (43,77) sähköä johtavaan osaan paine-eron suuruuden ilmaisevan kapasitanssin aikaansaamiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen anturi, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi: - parin joustavia eristyskalvoja (25,31) liitettyinä tiiviisti reikiä ympäröiviin syöttöalueisiin anturilaitteen eristämiseksi nesteestä; ja - dielektrisen pääasiassa kokoonpuristumattoman nestemäisen väliaineen, joka täyttää pääasiassa erityskalvojen ja kalvolait-teen välisen tilan paineen siirtämiseksi eristyskalvosta (25,31) kalvolaitteeseen.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnettu siitä, että mainittu anturi käsittää anturikennopuoliskojen (10A) muodostaman parin, jolloin kukin mainituista anturikenno-puoliskoista (10A) käsittää puolet kalvolaitteesta, ja yhden pinnoista omatessa koveran muodon (43A), molempien mainittujen anturipuoliskojen ollessa sidottuina yhteen kalvolaitteen (63) muodostamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnettu siitä, että syöttölaite käsittää parin kalvolaitetta (63) varten tarkoitettuja tukialustoja (50), tukialustojen (50) ja kalvo-laitteen (63) käsittäessä anturikennon sekä välineen mainitun anturikennon asentamista varten paine-erojen mittausta varten, tämän välineen käsittäessä mainitun anturikennon vastakkaisilla puolilla olevien vastaavien tukialustojen kannattamat asennus- • kappaleet (11,12), jotka on tehty materiaalista, jolla on oleellisesti sama lampolaajenemiskerroin kuin mainituilla tukialus-toilla (50).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen anturi, tunnettu .. siitä, että se käsittää välineet (150,152,163) mainittujen asen-nuskappaleiden (11,12) kiinnittämiseksi mainittuun anturikennoon 22 96991 (10), mainittujen asennuskappaleiden (11,12) sisältäessä välineet kiinnitysvoimien siirtämiseksi tukialustoille ainoastaan mainittujen tukialustojen kehien vieressä pääasiassa samassa linjassa sanotun kalvolaitteen ulkoisen reunaosan kanssa.

8. Menetelmä paineanturin (10) valmistamiseksi, joka sisältää kalvon (105), joka on valmistettu hauraasta puolijohteesta tai keraamisesta materialista ja sisältää taipuisan keskiosan (102), jota ympäröi reunatukiosa (103), ja tukikerroksen (120,130), joka on kiinnitetty kalvoon (105) kalvon reunan (103) rajapinnalla, jolloin tukikerroksella (120,130) on sulkupinta kalvon liiallisen taipumisen estämiseksi, menetelmän sisältäessä sen että muodostetaan koveruus kalvon (105) keski-osan (102) pinnalle (102A,102C) sulkupinnan vierelle siten, että sulkupinta vastaa kalvolaitteen (105) keskiosan (102) viereisen pinnan (102A,102C) muotoa kun taipuma on maksimaalinen, tunnet-t u siitä, että koveruus muodostetaan antamalla paineen (P) vaikuttaa kalvon (102) taivuttamiseksi reunan (103) rajapinnan suhteen, pullistuman (102B,102E) muodostamiseksi viereiseen pintaan, poistetaan materiaalia pullistuvalta viereiseltä pinnalta tasaisen pinnan muodostamiseksi, ja poistetaan tämän jälkeen paine niin, että viereinen pinta, jolta on poistettu materiaalia, tulee koveraksi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu « siitä, että täysmittainen paine-ero, jolle kalvo (105) asetetaan alttiiksi käytössä, tunnetaan, ja kalvo-osan vastakkaiselle pinnalle tuotu paine (P) koveran pinnan (102A,102C) muodostamisen aikana valitaan tunnettuna funktiona mainitusta täysmittaisesta paine-erosta, jolloin käytössä kovera pinta tulee oleellisesti tasaiseksi, kun kalvo-osan vastakkainen pinta koverasta pinnasta *. saavuttaa halutun ylipainetilan. 23 96991