WO2005068963A1 - Druckaufnehmer - Google Patents

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WO2005068963A1
WO2005068963A1 PCT/DE2005/000016 DE2005000016W WO2005068963A1 WO 2005068963 A1 WO2005068963 A1 WO 2005068963A1 DE 2005000016 W DE2005000016 W DE 2005000016W WO 2005068963 A1 WO2005068963 A1 WO 2005068963A1
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pressure
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PCT/DE2005/000016
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Inventor
Ulrich Brucksch
Original Assignee
Mesys Gmbh Medizinische Systeme
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
    • G01L9/006—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of metallic strain gauges fixed to an element other than the pressure transmitting diaphragm
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3639—Blood pressure control, pressure transducers specially adapted therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
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    • G01L19/0046—Fluidic connecting means using isolation membranes
    • G—PHYSICS
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    • G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
    • G01L19/0627—Protection against aggressive medium in general
    • G01L19/0645—Protection against aggressive medium in general using isolation membranes, specially adapted for protection

Definitions

  • the invention relates to a pressure sensor for measuring the pressure of a fluid medium located in a pressure measuring chamber of a separate system element, which is sealed with a membrane, the pressure sensor having a housing, a pressure sensor in the housing, a sealing element and connection means for releasably fastening the system element to the housing in this way that the membrane of the system element rests in an airtight manner on a support surface of the sealing element in the attached state, and the pressure sensor is arranged below the sealing element on the side opposite the support surface.
  • the fluid medium located in a pressure measuring chamber of a separate system element is separated from the pressure sensor by a membrane.
  • the system element is coupled to a hose system of a dialysis or hemodialysis device.
  • Such system elements and generic pressure sensors are known for example from DE 100 32 616 A1.
  • the system element is placed on the pressure transducer with spring hooks so that the membrane of the system element lies flush and airtight on a transducer membrane of a pressure sensor.
  • the spring hooks engage in a groove running around the outer circumference of the housing.
  • a device for measuring the pressure of a fluid medium is known from EP 0 685 721 B1, in which the membrane of the system element is pressed against the transducer membrane of the pressure sensor.
  • an optimal pressure of the pressure sensor must be ensured by translational force in the axial direction on the membrane, so that the transducer membrane and membrane of the system element move synchronously depending on the pressure.
  • the contact pressure is heavily dependent on the manufacturing quality of the system element, in particular on the manufacturing tolerances for the clamping hooks.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved pressure transducer with which positive and negative pressures of a fluid system located in a separate system element can be measured with high accuracy.
  • the invention is achieved with the generic pressure transducer according to the invention in that an air volume extends from the membrane or support surface through the sealing element or housing to the pressure sensor, so that a pressure of the membrane acts on the pressure sensor via the air volume.
  • a ring arranged concentrically in the housing is provided as a sealing element.
  • a bore extends concentrically through the housing from the support plane for the membrane to the pressure sensor.
  • the transducer membrane of the pressure sensor is arranged sealed below the bore and communicates exclusively with the air volume in the bore, which opens into a circular trough on the support surface of the housing.
  • the air volume between the membrane and the pressure sensor is thus determined by the trough and the bore.
  • the trough ensures that the membrane can move in the event of a positive pressure of the fluid medium and can influence the air volume in the bore.
  • the sealing element is a ring which is arranged concentrically in the housing and has a ring opening which is open towards the pressure sensor.
  • a cylindrical plunger with a slight gap to the inside of the ring is movably arranged in the ring opening of the sealing ring. The plunger is so long that it rests on the pressure sensor and is in contact with the membrane of the system element.
  • the membrane of the system element exerts a force on the pressure sensor via the tappet.
  • the change in volume of the air volume creates a suction effect on the pressure sensor.
  • the plunger preferably adjoins the membrane of the system element without play and for this purpose projects minimally beyond the bearing surface of the ring.
  • the disk or ring-shaped sealing element ensures that the amount of air enclosed does not change.
  • the sealing element has a slight protrusion from the housing.
  • connection means are preferably designed as a collar on the outer circumference of the housing for receiving tensioning hooks of the system element.
  • sealing ring on the pressure sensor on the sealing element when the system element is fastened of the pressure transducer adjacent side of the membrane provided.
  • the sealing ring interacts with the sealing element in that the sealing ring sits flush on the sealing surface of the sealing element.
  • Figure 1 side view of a first embodiment of the pressure transducer according to the invention
  • Figure 2 - side view of a separate system element that can be plugged onto the pressure transducer
  • Figure 3 cross-sectional view of the pressure sensor of Figure 1;
  • Figure 4 top view of the pressure sensor of Figure 1;
  • FIG. 5 cross-sectional view of a second embodiment of a pressure transducer according to the invention.
  • FIG. 6 top view of the second embodiment of the pressure sensor according to FIG. 5.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the pressure sensor 1 according to the invention in a side view.
  • the pressure sensor 1 has a cylindrical housing 2, on the outer circumference of which a circumferential collar 3 is provided for screwing the pressure sensor 1 onto a sensor plate of devices for extracorporeal use, for example a dialysis machine or hemodialysis machine.
  • a circumferential groove 5 for receiving spring hooks 6 of a conventional system element 7 shown in FIG. 2 is introduced in an upper tubular section 4 of the housing 2.
  • Such conventional system elements 7 are shown for example in DE 100 32 616 A1 and have a pressure measuring chamber 8 for receiving a fluid medium, for example blood.
  • the pressure measuring chamber 8 is closed with a membrane 9 and is connected to a hose system 10.
  • a cylindrical sealing element 11 protrudes from the tubular section 4 of the pressure sensor 1, on which the membrane 9 of the system element is placed.
  • the membrane preferably has a sealing ring (O-ring) which is produced integrally with the membrane and which sits on the sealing surface of the sealing element 11. Then the protrusion of the sealing element is not absolutely necessary.
  • a pressure sensor 12 for receiving positive and negative pressures is provided in the housing 2 below the sealing element 11 and, as can be seen from FIG. 3, communicates with a bore 13 in the cylindrical housing section 2.
  • the bore 13 opens into a circular trough 14 in the support plane of the housing 2.
  • the membrane 9 of the pressure measuring chamber 8 of the separate system element 7 rests airtight on the contact surface of the sealing element 11, a pressure on the pressure sensor 12 and is applied via the air volume in the trough 14 and the bore 13 with positive pressure of the fluid medium in the pressure measuring chamber 8 at negative pressure of the fluid medium in the pressure measuring chamber 8, suction is exerted on the pressure sensor 12.
  • the positive and negative pressure of the fluid medium can thus be measured with high precision by the pressure sensor 12.
  • the sealing element 11 itself, however, sits firmly in the housing 2 and does not exert any pressure on the pressure sensor 12.
  • FIG. 4 shows a top view of the first embodiment of the pressure sensor 1 from FIGS. 1 and 3.
  • the concentric arrangement of the collar 3, the tubular upper housing section 4 and the cylindrical sealing element 11 located therein becomes clear.
  • the in the support level of To recognize housing 2 introduced trough 14, which opens into the bore 13 in the manner of a funnel.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of a pressure sensor 1 according to the present invention.
  • a cylindrical housing 2 with a collar 3 is provided for fastening the pressure sensor 1.
  • the housing 2 also has a tubular upper section 4 with a circumferential groove 5 for receiving spring hooks 6 of a separate system element 7.
  • the sealing element 11 is designed as a ring, in the ring opening of which a cylindrical plunger 15 is movably introduced.
  • a small air gap 16 is provided between the plunger 15 and the inside of the annular sealing element 11.
  • the small air gap 16 is preferably 0.01 to 1 mm.
  • the plunger 15 rests on the pressure sensor 12, which is only excited by the plunger 15 and a change in volume of the air volume in the air gap 16.
  • the sealing element 11 lies firmly in the housing 2 and does not influence the pressure sensor 12.
  • the volume change in the air volume in the air gap 16 creates a suction effect on the
  • FIG. 6 shows a top view of the second embodiment of the pressure sensor 1 from FIG. 5. It is clear here that the plunger 15, with a small air gap 16 spaced from the annular sealing element 11, is introduced concentrically into the ring opening of the sealing element 11.
  • the sealing element 11 is preferably made of a ceramic material.
  • the housing 2 of the pressure sensor 1, however, is preferably made of stainless steel.
  • the system element can have the described sealing ring on the membrane, which cooperates with the sealing surface of the sealing element 11.

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Abstract

Ein Druckaufnehmer zum Messen des Drucks eines in einer mit einer Membran abgeschlossenen Druckmesskammer eines separaten Systemelementes befindlichen fluiden Mediums, z.B. Blut. Der Druckaufnehmer hat ein Gehäuse (2), einen Drucksensor (12) in dem Gehäuse (2), ein Dichtelement (11) und Anschlussmittel zum lösbaren Befestigen des Systemelementes an dem Gehäuse (2) derart, dass die Membran des Systemelementes im befestigten Zustand luftdicht auf einer Auflageoberfläche des Dichtelementes (11) aufliegt. Der Drucksensor (12) ist unterhalb von dem Dichtelement (11) auf der der Auflageoberfläche gegenüberliegenden Seite angeordnet. Ein Luftvolumen erstreckt sich von der Membran durch das Dichtelement (11) oder Gehäuse (2) zum Drucksensor (12), so dass ein Druck der Membran über das Luftvolumen auf den Drucksensor (12) wirkt.

Description

Druckaufnehmer
Die Erfindung betrifft einen Druckaufnehmer zum Messen des Drucks eines in einer mit einer Membran abgeschlossenen Druckmesskammer eines separaten Systemelementes befindlichen fluiden Mediums, wobei der Druckaufnehmer ein Gehäuse, einen Drucksensor in dem Gehäuse, ein Dichtelement und Anschlussmittel zum lösbaren Befestigen des Systemelementes auf dem Gehäuse derart hat, dass die Membran des Systemelementes im befestigten Zustand luftdicht auf einer Auflageoberfläche des Dichtelementes aufliegt, und wobei der Drucksensor unterhalb von dem Dichtelement auf der der Auflageoberfläche gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
Beispielsweise bei der Dialyse oder Hämodialyse besteht ein Bedarf, den Blutdruck in einer Leitung kontinuierlich zu messen und zu überwachen. Aus hygienischen Gründen und zur Entkopplung der Messelektronik von dem Patienten ist hierbei das in einer Druckmesskammer eines separaten Systemelementes befindliche fluide Medium durch eine Membran von dem Druckaufnehmer getrennt. Das Systemelement ist mit einem Schlauchsystem eines Dialyse- oder Hämodialysegerätes gekoppelt.
Derartige Systemelemente sowie gattungsgemäße Druckaufnehmer sind beispielsweise aus der DE 100 32 616 A1 bekannt. Das Systemelement wird dabei mit Federhaken auf den Druckaufnehmer so aufgesetzt, dass die Membran des Systemelementes bündig und luftdicht auf einer Transducermembran eines Drucksensors aufliegt. Die Federhaken greifen dabei in eine am Außenumfang des Gehäuses umlaufende Nut ein. Weiterhin ist aus der EP 0 685 721 B1 eine Vorrichtung zum Messen des Drucks eines fluiden Mediums bekannt, bei der die Membran des Systemelementes an die Transducermembran des Drucksensors angepresst wird.
Für eine Messung im Unterdruckbereich ist eine optimale Anpressung des Drucksensors durch translatorische Krafteinwirkung in axialer Richtung an die Membran zu gewährleisten, so dass sich Transducermembran und Membran des Systemelementes synchron in Abhängigkeit vom Druck bewegen. Der Anpressdruck ist jedoch stark von der Fertigungsqualität des Systemelementes, insbesondere von den Fertigungstoleranzen bei den Spannhaken abhängig.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Druckaufnehmer zu schaffen, mit dem positive und negative Drücke eines in einem separaten Systemelement befindlichen fluiden Systems mit hoher Genauigkeit gemessen werden können.
Die Erfindung wird mit dem gattungsgemäßen Druckaufnehmer erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich ein Luftvolumen von der Membran bzw. Auflageoberfläche durch das Dichtelement oder Gehäuse zum Drucksensor erstreckt, so dass ein Druck der Membran über das Luftvolumen auf den Drucksensor wirkt.
Im Unterschied zu den bekannten Druckaufnehmern, bei denen die Membran des Systemelementes direkt mit der Transducermembran des Drucksensors gekoppelt ist, wird vorgeschlagen, die Membran über ein Luftvolumen mit der Transducermembran des Drucksensors zu koppeln. Obwohl für den Fachmann hieraus zunächst keine Vorteile zu sehen sind und bislang versucht wurde, eine optimale direkte Kopplung von Membran und Transducermembran zu gewährleisten, hat sich überraschend herausgestellt, dass die Genauigkeit der Druckmessung insbesondere im Unterdruckbereich mit einem geringen Luftvolumen erheblich verbessert werden kann. In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform des Druckaufnehmers mit zylinderförmigem Gehäuse ist hierfür ein konzentrisch in dem Gehäuse angeordneter Ring als Dichtelement vorgesehen. In dem Ringinnenraum erstreckt sich eine konzentrisch durch das Gehäuse von der Auflageebene für die Membran zum Drucksensor hindurchgehende Bohrung. Die Transducermembran des Drucksensors ist hierbei nach außen abgedichtet unterhalb der Bohrung angeordnet und kommuniziert ausschließlich mit dem Luftvolumen in der Bohrung, die in eine kreisförmige Mulde an der Auflageoberfläche des Gehäuses mündet. Das Luftvolumen zwischen Membran und Drucksensor wird somit durch die Mulde und die Bohrung bestimmt. Durch die Mulde wird gewährleistet, dass sich die Membran im Falle eines positiven Drucks des fluiden Mediums bewegen und das Luftvolumen in der Bohrung beeinflussen kann.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform eines Druckaufnehmers mit zylinderförmigem Gehäuse ist das Dichtelement ein konzentrisch in dem Gehäuse angeordneter Ring mit zum Drucksensor hin offener Ringöffnung. In der Ringöffnung des Dichtrings ist ein zylinderförmiger Stößel mit einem leichten Spalt zur Ringinnenseite beweglich angeordnet. Der Stößel ist dabei so lang, dass er auf dem Drucksensor aufliegt und in Kontakt mit der Membran des Systemelementes steht. Bei positivem Druck des fluiden Mediums übt die Membran des Systemelementes über den Stößel eine Kraft auf den Drucksensor aus. Bei negativem Druck des fluiden Mediums entsteht durch die Volumenänderung des Luftvolumens eine Sogwirkung auf den Drucksensor.
Vorzugsweise schließt der Stößel ohne Spiel an die Membran des Systemelementes an und ragt hierzu minimal über die Auflageoberfläche des Rings hinaus. In beiden Ausführungsformen wird durch das Scheiben- oder ringförmige Dichtelement sichergestellt, dass sich die eingeschlossene Luftmenge nicht verändert.
Um eine optimale luftdichte Befestigung der Membran auf dem Dichtelement zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn das Dichtelement einen leichten Überstand zum Gehäuse aufweist.
Zur Befestigung des Systemelementes auf dem Druckaufnehmer sind die Anschlußmittel vorzugsweise als Kragen an dem Außenumfang des Gehäuses zum Aufnehmen von Spannhaken des Systemelementes ausgeführt.
Bei einem Set bestehend aus einem Druckaufnehmer und einem Systemelement mit einer Druckmesskammer, die mit einer Membran abgeschlossen ist und einen Schlauchanschluss zur Verbindung mit einem Schlauchsystem hat, ist ein Dichtring (O-Ring) auf der im befestigten Zustand des Systemelementes an dem Druckaufnehmer am Dichtelement des Druckaufnehmers anliegenden Seite der Membran vorgesehen. Dabei wirkt der Dichtring mit dem Dichtelement zusammen, indem der Dichtring bündig auf der Dichtfläche des Dichtelementes sitzt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 - Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckaufnehmers;
Figur 2 - Seitenansicht eines separaten auf den Druckaufnehmer aufsteckbaren Systemelementes;
Figur 3 - Querschnittsansicht des Druckaufnehmers aus Figur 1 ;
Figur 4 - Draufsicht auf den Druckaufnehmer aus Figur 1 ;
Figur 5 - Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckaufnehmers;
Figur 6 - Draufsicht auf die zweite Ausführungsform des Druckaufnehmers gemäß Figur 5.
Die Figur 1 lässt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckaufnehmers 1 in der Seitenansicht erkennen. Der Druckaufnehmer 1 hat ein zylinderförmiges Gehäuse 2, an dessen Außenumfang ein umlaufenden Kragen 3 zum Anschrauben des Druckaufnehmers 1 auf einer Aufnehmerplatte von Geräten zur extrakorporalen Anwendung beispielsweise eines Dialysegerätes oder Hämodialysegerätes vorgesehen ist. In einem oberen rohrförmigen Abschnitt 4 des Gehäuses 2 ist eine umlaufende Nut 5 zum Aufnehmen von Federhaken 6 eines in der Figur 2 dargestellten herkömmlichen Systemelementes 7 eingebracht. Derartige herkömmliche Systemelemente 7 sind beispielsweise in der DE 100 32 616 A1 gezeigt und haben eine Druckmesskammer 8 zum Aufnehmen eines fluiden Mediums, beispielsweise Blut. Die Druckmesskammer 8 ist mit einer Membran 9 abgeschlossen und ist mit einem Schlauchsystem 10 verbunden. Mit einem geringen Überstand von etwa 0,01 bis 1 mm ragt ein zylinderförmiges Dichtelement 11 aus dem rohrförmigen Abschnitt 4 des Druckaufnehmers 1 hervor, auf den die Membran 9 des Systemelementes aufgelegt wird. Die Membran hat vorzugsweise einen integral mit der Membran gefertigten Dichtring (O-Ring), der auf der Dichtfläche des Dichtelementes 11 sitzt. Dann ist der Überstand des Dichtelementes nicht unbedingt erforderlich.
Weiterhin ist in dem Gehäuse 2 unterhalb von dem Dichtelement 11 ein Drucksensor 12 zur Aufnahme von positiven und negativen Drücken vorgesehen, der, wie aus der Figur 3 erkennbar ist, mit einer Bohrung 13 in dem zylinderförmigen Gehäuseabschnitt 2 kommuniziert. Die Bohrung 13 mündet in eine kreisförmige Mulde 14 in der Auflageebene des Gehäuses 2 ein.
Wenn die Membran 9 der Druckmesskammer 8 des separaten Systemelementes 7 luftdicht auf der Anlageoberfläche des Dichtelementes 11 aufliegt, wird über das Luftvolumen in der Mulde 14 und der Bohrung 13 bei positivem Druck des in der Druckmesskammer 8 befindlichen fluiden Mediums ein Druck auf den Drucksensor 12 und bei negativem Druck des fluiden Mediums in der Druckmesskammer 8 ein Sog auf den Drucksensor 12 ausgeübt. Damit kann der positive und negative Druck des fluiden Mediums hochgenau durch den Drucksensor 12 gemessen werden.
Das Dichtelement 11 selbst sitzt hingegen fest in dem Gehäuse 2 und übt keinen Druck auf den Drucksensor 12 aus.
Die Figur 4 lässt eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform des Druckaufnehmers 1 aus den Figuren 1 und 3 erkennen. Es wird insbesondere die konzentrische Anordnung des Kragens 3, des rohrförmigen oberen Gehäuseabschnitts 4 und des darin befindlichen zylinderförmigen Dichtelementes 11 deutlich. Weiterhin ist die in der Auflageebene des Gehäuses 2 eingebrachte Mulde 14 zu erkennen, die trichterartig in die Bohrung 13 hinein mündet.
Die Figur 5 lässt eine zweite Ausführungsform eines Druckaufnehmers 1 gemäß der vorliegenden Erfindung erkennen. Wiederum ist ein zylinderförmiges Gehäuse 2 mit Kragen 3 zur Befestigung des Druckaufnehmers 1 vorgesehen. Das Gehäuse 2 hat ebenfalls einen rohrförmigen oberen Abschnitt 4 mit einer umlaufenden Nut 5 zur Aufnahme von Federhaken 6 eines separaten Systemelements 7.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist das Dichtelement 11 als Ring ausgeführt, in dessen Ringöffnung ein zylinderförmiger Stößel 15 beweglich eingebracht ist. Hierbei ist ein geringer Luftspalt 16 zwischen dem Stößel 15 und der Innenseite des ringförmigen Dichtelementes 11 vorgesehen. Der geringe Luftspalt 16 beträgt vorzugsweise 0,01 bis 1 mm.
Der Stößel 15 liegt auf dem Drucksensor 12 auf, der lediglich durch den Stößel 15 sowie eine Volumenänderung des Luftvolumens in dem Luftspalt 16 angeregt wird. Das Dichtelement 11 liegt fest in dem Gehäuse 2 auf und beeinflusst des Drucksensor 12 nicht.
Wenn die Membran 9 der Druckmesskammer 8 des separaten Systemelementes 7 luftdicht auf dem Dichtelement 11 des Druckaufnehmers 1 aufliegt, wird bei positivem Druck eines fluiden Mediums, dass sich in der Druckmesskammer 8 des separaten Systemelementes 7 befindet, eine mechanische Kraft auf den Stößel 15 ausgeübt, die auf den Drucksensor 12 unmittelbar übertragen wird.
Bei einem negativen Druck des fluiden Mediums entsteht durch die Volumenänderung des Luftvolumens im Luftspalt 16 eine Sogwirkung auf den
Drucksensor 12, so dass auch hier eine Kraftänderung gemessen werden kann. Die Figur 6 lässt eine Draufsicht der zweiten Ausführungsform des Druckaufnehmers 1 aus der Figur 5 erkennen. Dabei wird deutlich, dass der Stößel 15 mit einem geringen Luftspalt 16 von dem ringförmigen Dichtelement 11 beabstandet konzentrisch hierzu in die Ringöffnung des Dichtelementes 11 eingebracht ist.
Das Dichtelement 11 ist in beiden Ausführungsformen vorzugsweise aus einem Keramikmaterial gefertigt. Das Gehäuse 2 des Druckaufnehmers 1 ist hingegen vorzugsweise aus Edelstahl gefertigt. Das Systemelement kann für beide Ausführungsformen den beschriebenen Dichtring an der Membran haben, der mit der Dichtfläche des Dichtelementes 11 zusammenwirkt.

Claims

Patentansprüche
1. Druckaufnehmer (1) zum Messen des Drucks eines in einer mit einer Membran (9) abgeschlossenen Druckmesskammer (8) eines separaten Systemelementes (7) befindlichen fluiden Mediums, wobei der Druckaufnehmer (1) ein Gehäuse (2), einen Drucksensor (12) in dem Gehäuse (2), ein Dichtelement (11) und Anschlussmittel zum lösbaren Befestigen des Systemelementes (7) an dem Gehäuse (2) derart hat, dass die Membran (9) des Systemelementes (7) im befestigten Zustand luftdicht auf einer Auflageoberfläche des Dichtelementes (11) aufliegt, und wobei der Drucksensor (12) unterhalb von dem Dichtelement (11) auf der der Auflageoberfläche gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Luftvolumen von der Membran (9) durch das Dichtelement (11 ) oder Gehäuse (2) zum Drucksensor (12) erstreckt, so dass ein Druck der Membran (9) über das Luftvolumen auf den Drucksensor (12) wirkt.
2. Druckaufnehmer (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) zylinderförmig ist, das Dichtelement (11) ein konzentrisch in dem Gehäuse (2) angeordneter Ring ist, der Drucksensor (12) nach außen abgedichtet und ausschließlich mit einer sich zentrisch im Gehäuse (2) von der Membran (9) zum Drucksensor (12) erstreckenden Bohrung (13) kommunizierend angeordnet ist und eine in die Bohrung (13) führende kreisförmige Mulde (14) im Gehäuse (2) an der Auflageoberfläche für die Membran (9) vorgesehen ist.
3. Druckaufnehmer (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (11) ein konzentrisch in dem Gehäuse (2) angeordneter Ring ist und ein zylinderförmiger Stößel (15) auf dem Drucksensor (12) in der Ringöffnung beweglich mit einem leichten Luftspalt (16) zur Ringinnenseite angeordnet ist.
4. Druckaufnehmer (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (15) mit der Auflageoberfläche des Rings abschließt.
5. Druckaufnehmer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (11 ) einen leichten Überstand zum Gehäuse (2) aufweist.
6. Druckaufnehmer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussmittel eine Nut (5) an dem Außenumfang des Gehäuses (2) zum Aufnehmen von Federhaken (6) des Systemelementes (7) haben.
7. Set bestehend aus einem Druckaufnehmer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Systemelement (7) mit einer Druckmesskammer (8), die mit einer Membran (9) abgeschlossen ist und einen Schlauchanschluss zur Verbindung mit einem Schlauchsystem (10) hat, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtring auf der im befestigten Zustand des Systemelementes (7) an dem Druckaufnehmer (1 ) am Dichtelement (11 ) des Druckaufnehmers (1) anliegenden Seite der Membran (9) vorgesehen ist, der mit dem Dichtelement (11) zusammenwirkt.
8. Systemelement (7) mit einer Druckmesskammer (8), die mit einer Membran (9) abgeschlossen ist und einen Schlauchanschluss zur Verbindung mit einem Schlauchsystem (10) hat, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtring auf der im befestigten Zustand des Systemelementes (7) an einem Druckaufnehmer (1 ) am Dichtelement (11) des Druckaufnehmers (1 ) anliegenden Seite der Membran (9) zum dichten Anliegen auf dem Dichtelement (11 ) vorgesehen ist.
PCT/DE2005/000016 2004-01-20 2005-01-10 Druckaufnehmer WO2005068963A1 (de)

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DE102004002731 2004-01-20

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