WO2008046768A1 - Druckmittler, drucksensor mit druckmittler und verfahren zum herstellen eines druckmittlers - Google Patents

Druckmittler, drucksensor mit druckmittler und verfahren zum herstellen eines druckmittlers Download PDF

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WO2008046768A1
WO2008046768A1 PCT/EP2007/060726 EP2007060726W WO2008046768A1 WO 2008046768 A1 WO2008046768 A1 WO 2008046768A1 EP 2007060726 W EP2007060726 W EP 2007060726W WO 2008046768 A1 WO2008046768 A1 WO 2008046768A1
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pressure
channel
diaphragm seal
pressure transmitter
measuring cell
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PCT/EP2007/060726
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Raimund Becher
Michael Schmidt
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Endress+Hauser Gmbh+Co.Kg
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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
    • G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
    • G01L19/0663—Flame protection; Flame barriers

Definitions

  • Diaphragm seal pressure sensor with diaphragm seal and method for
  • the present invention relates to a diaphragm seal, a Drvcksensor with such a pressure transmitter and a method for producing a pressure transmitter.
  • Press seals for transmitting a media print usually include a
  • Diaphragm seal body having a media-side surface, and a separation membrane, which is connected to form a Drudehunt between the separation membrane and the diaphragm seal body along at least one edge pressure-tight manner to the diaphragm seal body, which extends from the pressure chamber, a channel through the diaphragm seal body, and the pressure chamber, and Channel are filled with a transmission fluid to transmit a pending on the separation membrane Ruledrrck to a pressure receiver.
  • the pressure receiver can be, for example, a pressure measuring cell, a further separating diaphragm, or a capillary flow adjoining the duct.
  • Pressure receiver and pressure chamber for example, contain a flame arrester.
  • the channel cross-section may not exceed a certain light surface measure over a length. Another motivation for minimized channel cross-sections results from the endeavor to reduce the amount of transmission fluid used in the diaphragm seal as far as possible, since the transmission fluid due to their larger
  • Drvckmittler Since sufficiently thin holes are virtually impossible to realize over the required channel lengths in steel, are often used Drvckmittler with packing in the channel. For example, in a channel with a diameter of 2.7 mm diameter, a packing with a diameter of 2.5 mm is used, so that when coaxial arrangement remains an annular gap of 0.1 mm.
  • the length of the channel section and the filler to be used which according to the requirements of a flame arrestor only very small Manufacturing tolerances may be limited to the standard minimum length.
  • the remaining channel section can be realized by a hole with inserted filler with larger tolerances. This principle is implemented, for example, in some of the Applicant's pressure transmitters, which are marketed under the name Cerabar S.
  • the annular gaps in the channel turn the transmission fluid in relation to the volume of large metallic surfaces, which may be sources of impurities for the transmission fluid. This is even more so, as the holes of the channel sections are usually made with cutting fluids, and the subsequent cleaning of the holes does not always lead to residue-free surfaces.
  • the impurities mentioned can lead to a decomposition of the transfer fluid and an associated outgassing, especially in Hochtemperaluraninstallen, whereby the diaphragm seal is unusable.
  • the pressure transmitter according to the invention for transmitting a media pressure comprises
  • a metallic diaphragm seal body with a media-side surface and A separation membrane which is connected to form a pressure chamber between the separation membrane and the diaphragm seal body along at least one edge pressure-tight manner with the diaphragm seal body, wherein
  • a channel through the diaphragm seal body, and the pressure chamber and the channel are filled with a transfer fluid to transfer a pending on the diaphragm separation media pressure to a pressure receiver, wherein further at least a portion of the channel produced by thronerosives Tieflochbohren is.
  • Holes by means of oil erosion Tielflochbohren be offered for example by the Agie GmbH in Schorndorf. At present, the minimum diameter offered is about 0.23 mm and the ratio between bore length and bore diameter is up to 300: 1, up to a length of about 90 mm with a diameter of 0.3 mm.
  • the channel meets without einitatide
  • the channel has, for example, a diameter of not more than 1.0 mm, preferably not more than 0.8 mm, more preferably not more than 0.5 mm and particularly preferably not more than 0.35 mm.
  • Diaphragm body a Temperalurentkoppler extending substantially perpendicular to the plane of the separation membrane in the direction away from the measurement medium direction, wherein the length of the channel which extends substantially along this direction not less than 40 mm, preferably not less than 80 mm, and especially preferably not less than 120 mm.
  • the ratio between the length of the channel and the diameter of the channel is at least 80: 1, preferably at least 120: 1 and more preferably at least 140: 1.
  • the pressure receiver may, for example, an absolute pressure measuring cell, a
  • Relative pressure measuring cell Relative pressure measuring cell, a differential pressure measuring cell, a further separation membrane, a subsequent to the pressure transmitter second pressure transmitter or a subsequent to the channel capillary.
  • the diaphragm seal body may consist seamlessly of a metallic workpiece, or it may comprise two or more metallic workpieces, which are interconnected, for example by welding. If only a section of the channel is manufactured by means of Fonkenerosivem deep hole drilling, this section may in particular coincide with a portion of the channel which is defined by one of the workpieces. Of course, the boundaries of the section can also be defined differently. Similarly, the entire channel can be made by spark erosion.
  • the Dncksensor invention comprises a diaphragm seal according to the invention and coupled to the pressure transmitter Dnckmesszelle for converting the pressure transmitted via the pressure transmitter into a dncktwoes signal, in particular an analog or digital electrical or optical signal.
  • the measuring cell can be an absolute pressure measuring cell, a relative pressure measuring cell or a differential pressure measuring cell.
  • the method according to the invention for producing a decoupler, in particular a decompressor described above, comprises the steps:
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a pressure sensor according to the invention
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a pressure transmitter according to the invention
  • FIG 3 shows a longitudinal section through a pressure transmitter according to the prior art.
  • the Dncksensor 1 shown in Fig. 1 comprises a diaphragm seal with a
  • Diaphragm seal body 2 which is made as a rotating part made of stainless steel and is substantially axially symmetrical.
  • a separation membrane 4 is welded along its circumference to the end face 3, whereby a pressure chamber 5 is formed between the separation membrane and the end face.
  • a channel with a diameter of 0.3 mm extends over a length of about 52 mm. The channel is manufactured by means of spark erosion in the center body.
  • a measuring cell chamber 7 which comprises a recess in the second end face.
  • the channel 6 opens into the measuring cell chamber 7 in order to pressurize a pressure measuring cell arranged in the measuring cell chamber with the pressure to be measured.
  • the pressure measuring cell comprises a piezoresistive sensor element.
  • the pressure measuring cell can also comprise a capacitive sensor element, or a sensor element according to the resonator principle.
  • the pressure sensor is in the embodiment, a relative pressure sensor, wherein the pressure measuring cell 7, the atmospheric pressure is supplied via the Referenzleilung 8.
  • the Dnckmittler shown in Fig. 2 is in particular for
  • Hochtemperaluran turns suitable, it comprises a diaphragm seal body which is formed of two assemblies, namely a membrane carrier body 12 and a TemperalurentkopplungsSystem 13 by welding.
  • a separation membrane is formed on a media-side end face of the membrane carrier body to form a pressure chamber 14, wherein an axial channel 15 extends from the pressure chamber through the entire center body to an end face 16 of the temperature element decoupling body 13 facing away from the membrane carrier body 12 Can connect the measuring cell.
  • the channel is made by spark erosion, and may have a length of not less than 100 mm in diameter between about 0.33 mm and about 1.0 mm. The diameter can be selected here, for example, depending on the viscosity of the transmission fluid to be used.
  • Such diaphragm seals with temperature decoupling bodies per se are known, but they have channels with conventional holes with a diameter of about 4 mm. Compared with these pressure transmitters, the channel of this embodiment has a volume reduction between a factor of 16 and a factor of 144.
  • the pressure transmitter 21 according to FIG. 3 in turn comprises a Membrannamoirper 22, to which a Temperalurentkopplungs stresses 24 connects, the latter comprising a plurality of components.
  • a capillary tube 25 a base body 27, a sleeve 28, which surrounds the capillary tube and mechanically relieved, and a measuring cell connection body 26, wherein the capillary tube 25 and the sleeve 28 extend between the base body and the measuring cell connection body 26.
  • the capillary tube 25 has a connection body 30 for mounting in the measuring cell connection body 26.
  • the said components are joined together by a plurality of welded joints.

Abstract

Der erfindungsgemäße Druckmittler zum Übertragen eines Mediendrucks umfasst einen metallischen Druckmittlerkörper (2) mit einer medienseitigen Oberfläche, und eine Trennmembran (4), die unter Ausbildung einer Druckkammer (5) zwischen der Trennmembran und dem Druckmittlerkörper (2) entlang zumindest eines Randes druckdicht mit dem Druckmittlerkörper (2) verbunden ist, wobei sich von der Druckkammer (5) ein Kanal (6) durch den Druckmittlerkörper (2) erstreckt, und die Druckkammer und der Kanal mit einer Übertragungsflüssigkeit gefüllt sind, um einen an der Trennmembran anstehenden Mediendruck zu einem Druckempfänger zu übertragen, wobei zumindest ein Abschnitt des Kanals (6) durch funkenerosives Tieflochbohren hergestellt ist.

Description

Beschreibung
Druckmittler, Drucksensor mit Druckmittler und Verfahren zum
Herstellen eines Druckmittlers
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckmittler, einen Drvcksensor mit einem solchen Druckmittler und ein Verfahren zum Herstellen eines Druckmittlers.
[0002] Drvckmittler zum Übertragen eines Mediendrucks umfassen gewöhnlich einen
Druckmittlerkörper mit einer medienseitigen Oberfläche, und eine Trennmembran, die unter Ausbildung einer Drudekammer zwischen der Trennmembran und dem Druckmittlerkörper entlang zumindest eines Randes druckdicht mit dem Druckmittlerkörper verbunden ist, wobei sich von der Druckkammer ein Kanal durch den Druckmittlerkörper erstreckt, und die Druckkammer, und der Kanal mit einer Übertragungsflüssigkeit gefüllt sind, um einen an der Trennmembran anstehende Mediendrvck zu einem Druckempfänger zu übertragen. Der Druckempfänger kann beispielsweise ein Druckmesszelle, eine weitere Trennmembran, oder eine an den Kanal anschließende Kapillarleilung sein.
[0003] Insbesondere in Hochtemperaluranwendungen und in Anwendungen, welche die Ex- d Zulassung erfordern, weisen die Druckmittler nach dem Stand der Technik erhebliche Nachteile auf.
[0004] Bei Ex-d-tauglichen Geräten muss der Kanal des Druckmittlers zwischen
Druckempfänger und Druckkammer beispielsweise eine Flammendurchschlagsperre enthalten. Um diese zu realisieren darf der Kanalquerschnitt ein bestimmtes lichtes Flächenmaß über eine Länge nicht überschreiten. Eine weitere Motivation für minimierte Kanalquerschnitte ergibt sich aus dem Bestreben die Menge der im Druckmittler eingesetzten Übertragungsflüssigkeit so weit wie möglich zu reduzieren, da die Übertragungsflüssigkeit aufgrund ihres größeren
Wärmeausdehnungskoeffizienten im Vergleich zu jenem des Druckmittlerkörpers einen temperalurabhängigen Übertragungsfehler bewirkt.
[0005] Da hinreichend dünne Bohrungen, über die erforderlichen Kanallängen in Stahl praktisch nicht zu realisieren sind, werden häufig Drvckmittler mit Füllkörpern im Kanal verwendet. Beispielsweise wird in einem Kanal mit einem Durchmesser von 2,7 mm Durchmesser ein Füllkörper mit einem Durchmesser von 2,5 mm eingesetzt, so dass bei koaxialer Anordnung ein Ringspalt von 0,1 mm verbleibt. Um Kosten zu minimieren kann die Länge des Kanalabschnitts und des einzusetzenden Füllkörpers, die gemäß der Forderungen an eine Flammendurchschlagssperre nur sehr geringe Fertigungstoleranzen aufweisen dürfen, auf die normgemäße Mindestlänge beschränkt werden. Der restliche Kanalabschnitt kann durch eine Bohrung mit eingesetztem Füllkörper mit größeren Toleranzen realisiert werden. Dieses Prinzip ist beispielsweise in einigen Druckmessumformern der Anmelderin umgesetzt, welche unter der Bezeichnung Cerabar S vertrieben werden.
[0006] Wenngleich dieses Prinzip für eine Vielzahl von Einsatzgebieten geeignet ist, sind ihm doch Grenzen gesetzt. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass die Ringspalte im Kanal dem Übertragungsfluid im Verhältnis zum Volumen große metallische Oberflächen zuwenden, welche Quellen von Verunreinigungen für die Übertragungsflüssigkeit sein können. Dies gilt umso mehr, als die Bohrungen der Kanalabschnitte gewöhnlich mit Schneidflüssigkeiten hergestellt werden, und die anschließende Reinigung der Bohrungen nicht immer zu rückstandsfreien Oberflächen führt. Die genannten Verunreinigungen können insbesondere bei Hochtemperaluranwendungen zu einer Zersetzung der Übertragungsflüssigkeit und einem damit einhergehenden Ausgasen führen, wodurch der Druckmittler unbrauchbar wird.
[0007] Weiterhin würde die konsequente Minimierung des Kanalvolumens über eine Reduzierung der Ringspaltbreite das dynamische Übertragungsverhalten des Druckmittlers beeinträchtigen, da letztlich nur ein dünner Film von Übertragungsflüssigkeit zwischen zwei Metallflächen verbleiben würde.
[0008] Ein anderer Ansatz verfolgt den Aufbau von Druckmittlern durch Einschweißen von Druckmittlern von Kapillarleilungen zwischen Komponenten eines Druckmittlerkörpers. Dieser Ansatz gestattet zwar einerseits minimierte Kanalvolumina unter Vermeidung von Füllkörpern, erfordert aber andererseits eine Vielzahl zu verarbeitender Teile zum Aufbau des Druckmittlers. Zudem können durch das Herstellen der Schweißverbindungen Verunreinigungen in den Komponenten auftreten, welche die bereits erwähnten Zersetzungen der Übertragungsflüssigkeit bewirken können.
[0009] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Druckmittler bereitzustellen, der die beschriebenen Nachteile des Stands der Technik überwindet. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Druckmittler gemäß des unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch den Druckmessumformer gemäß des unabhängigen Patentanspruchs 10.
[0010] Der erfindungsgemäße Druckmittler zum Übertragen eines Mediendrucks umfasst
[0011] einen metallischen Druckmittlerkörper mit einer medienseitigen Oberfläche, und [0012] eine Trennmembran, die unter Ausbildung einer Druckkammer zwischen der Trennmembran und dem Druckmittlerkörper entlang zumindest eines Randes druckdicht mit dem Druckmittlerkörper verbunden ist, wobei
[0013] sich von der Druckkammer ein Kanal durch den Druckmittlerkörper erstreckt, und die Druckkammer und der Kanal mit einer Übertragungsflüssigkeit gefüllt sind, um einen an der Trennmembran anstehenden Mediendruck zu einem Druckempfänger zu übertragen, wobei ferner zumindest ein Abschnitt des Kanals durch lύnkenerosives Tieflochbohren hergestellt ist.
[0014] Bohrungen mittels lύnkenerosivem Tielflochbohren werden beispielsweise von der Agie GmbH in Schorndorf angeboten. Derzeit beträgt der minimal angebotene Durchmesser etwa 0,23 mm und das Verhältnis zwischen Bohrungslänge und Bohrungsdurchmesser beträgt bis zu 300: 1, als bis zu einer Länge von etwa 90 mm bei einem Durchmesser von 0,3 mm.
[0015] In einer Weiterbildung der Erfindung erfüllt der Kanal ohne einzusetzende
Füllkörper die Anforderungen für eine Ex-d Zulassung, wie sie am Anmeldetag dieser Patentanmeldung definiert sind, d.h., bei vorgegebener Länge des Kanals wird der normgemäße Durchmesser des Kanals nicht überschritten.
[0016] Der Kanal weist beispielsweise einen Durchmesser von nicht mehr als 1,0 mm, vorzugsweise nicht mehr als 0,8 mm weiter bevorzugt nicht mehr als 0,5 mm und besonders bevorzugt nicht mehr als 0, 35 mm auf.
[0017] In einer derzeit bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der
Druckmittlerkörper einen Temperalurentkoppler, der sich im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Trennmembran in die von dem Messmedium abgewandte Richtung erstreckt, wobei die Länge des Kanals, die im wesentlichen entlang dieser Richtung verläuft, nicht weniger als 40 mm, vorzugsweise nicht weniger 80 mm, und besonders bevorzugt nicht weniger als 120 mm beträgt. Das Verhältnis zwischen der Länge des Kanals und dem Durchmesser des Kanals beträgt mindestens 80:1, bevorzugt mindestens 120:1 und besonders bevorzugt mindestens 140:1.
[0018] Der Druckempfänger kann beispielsweise eine Absolutdruckmesszelle, eine
Relativdruckmesszelle, eine Differenzdruckmesszelle, eine weitere Trennmembran, eines an den Druckmittler anschließenden zweiten Druckmittlers oder eine an den Kanal anschließende Kapillarleitung sein.
[0019] Der Druckmittlerkörper kann nahtlos aus einem metallischen Werkstück bestehen, oder er kann zwei oder mehr metallische Werkstücke aufweisen, die beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden sind. Sofern nur ein Abschnitt des Kanals mittels fonkenerosivem Tieflochbohren gefertigt ist, kann dieser Abschnitt insbesondere mit einem Abschnitt des Kanals zusammenfallen, der durch eines der Werkstücke definiert ist. Selbstverständlich können die Grenzen des Abschnitts auch anders definiert sein. Gleichermaßen kann der gesamte Kanal durch Funkenerosion gefertigt sein.
[0020] Der erfindungsgemäße Dncksensor umfasst einen erfindungsgemäßen Druckmittler und eine mit dem Druckmittler gekoppelte Dnckmesszelle zum Wandeln des über den Druckmittler übertragenen Drucks in ein dnckabhängiges Signal, insbesondere ein analoges oder digitales elektrisches oder optisches Signal. Die Messzelle kann eine Absolutdruckmesszelle, eine Relativdruckmesszelle oder eine Differenzdnckmesszelle sein.
[0021] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Dnckmittlers, insbesondere eines oben beschriebenen Dnckmittlers, umfasst die Schritte:
[0022] Bereitstellen eines Druckmittlerkörpers; Herstellen eines Kanals durch den Druckmittlerkörper; und Fügen einer Trennmembran mit einer Oberfläche des Druckmittlerkörpers unter Ausbildung einer Druckkammer zwischen der Trennmembran und dem Druckmittlerkörper, wobei ein Ende des Kanals durch den Druckmittlerkörper in der Druckkammer mündet, wobei ferner beim Herstellen des Kanals durch den Druckmittlerkörper zumindest ein Abschnitt des Kanals durch lύnkenerosives Tieflochbohren, hergestellt ist.
[0023] Die Erfindung wird nun anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:
[0024] Fig. 1: einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drucksensor;
[0025] Fig. 2: einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckmittler; und
[0026] Fig. 3: einen Längsschnitt durch einen Druckmittler nach dem Stand der Technik.
[0027] Der in Fig. 1 dargestellte Dncksensor 1 umfasst einen Druckmittler mit einem
Druckmittlerkörper 2, der als Drehteil aus Edelstahl gefertigt ist und im Wesentlichen axialsymmetrisch ist. An einer ersten Stirnfläche 3 des Druckmittlerkörpers 2 ist eine Trennmembran 4 entlang ihres Umfangs an der Stirnfläche 3 angeschweißt, wodurch zwischen der Trennmembran und der Stirnfläche eine Druckkammer 5 gebildet ist. Entlang der Achse des Druckmittlers erstreckt sich ein Kanal mit einem Durchmesser von 0,3 mm über eine Länge von etwa 52 mm. Der Kanal ist mittels Funkenerosion in dem Dnckmittlerkörper gefertigt.
[0028] Diese Art der Fertigung des Kanals ermöglicht, erheblich kleinere Kanaldurchmesser und eine dazu quadratische Reduktion des Kanal volumens. Damit wird der Temperalurfehler des Druckmittlers deutlich verringert. Gleichermaßen ist das Kontaminationsrisiko der Übertragungsflüssigkeit vermindert, da der Kanal an sich bereits als Flammendurchschlagsperre geeignet ist, und die Kombination von größeren Kanaldurchmessern mit einem einzusetzenden Füllkörper nicht mehr erforderlich ist.
[0029] An der zweiten Stirnseite des Druckmittlerkörpers, die der ersten Stirnseite abgewandt ist, ist eine Messzellenkammer 7 vorgesehen, die eine Ausnehmung in der zweiten Stirnseite umfasst. Der Kanal 6 mündet in die Messzellenkammer 7, um eine in der Messzellenkammer angeordnete Druckmesszelle mit dem zu messenden Druck zu beaufschlagen. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Dnckmesszelle ein piezoresistives Sensorelement. Selbstverständlich kann die Druckmesszelle auch einen kapazitives Sensorelement umfassen, oder ein Sensorelement nach dem Resonatorprinzip. Der Drucksensor ist im Ausführungsbeispiel ein Relativdrucksensor, wobei der Druckmesszelle 7 der Atmosphärendruck über die Referenzleilung 8 zugeführt wird.
[0030] Der in Fig. 2 dargestellte Dnckmittler ist insbesondere für
Hochtemperaluran Wendungen geeignet, er umfasst einen Druckmittlerkörper der aus zwei Baugruppen, nämlich einem Membranträgerkörper 12 und einem Temperalurentkopplungskörper 13 durch Verschweißen gebildet ist. An einer medienseitigen Stirnfläche des Membranträgerkörpers ist, wie zuvor beschrieben eine Trennmembran unter Ausbildung einer Druckkammer 14 gebildet, wobei sich von der Druckkammer ein axialer Kanal 15 durch den gesamten Dnckmittlerkörper bis zu einer dem Membranträgerkörper 12 abgewandten Stirnfläche 16 des Temperalurentkopplungskörpers 13 erstreckt, an der eine Messzelle anschließen kann. Der Kanal ist mittels Funkenerosion gefertigt, und kann bei einer Länge von nicht weniger als 100 mm Durchmesser zwischen etwa 0,33 mm und etwa 1,0 mm aufweisen. Der Durchmesser kann hier beispielsweise in Abhängigkeit der Viskosität der einzusetzenden Übertragungsflüssigkeit gewählt werden.
[0031] Derartige Druckmittler mit Temperaturentkopplungskörpern an sich sind bekannt, sie weisen jedoch Kanäle mit konventionellen Bohrungen mit einem Durchmesser von etwa 4 mm auf. Gegenüber diesen Druckmittlern weist der Kanal dieses Ausführungsbeispiels eine Volumenreduktion zwischen einem Faktor 16 und einem Faktor 144 auf.
[0032] Der Stand der Technik enthält selbstverständlich auch
Temperalurentkopplungskörper mit geringem Kanaldurchmesser, die durch Aufbauten mit Kapillarleitungen erzielt wurden. Diese Konstruktionen bedingten jedoch eine extrem komplexe Konstruktion, wie in Fig. 3 dargestellt ist.
[0033] Der Druckmittler 21 gemäß Fig. 3 umfasst wiederum einen Membranträgerköper 22, an den ein Temperalurentkopplungskörper 24 anschließt, wobei letzterer eine Vielzahl von Bauteilen umfasst. Diese sind ein Kapillarrohr 25, ein Basiskörper 27, eine Hülse 28, welche das Kapillarrohr umgibt und mechanisch entlastet, sowie ein Messzellenanschlusskörper 26, wobei sich das Kapillarrohr 25 und die Hülse 28 zwischen dem Basiskörper und dem Messzellenanschlusskörper 26 erstrecken. Zudem weist das Kapillarrohr 25 zur Montage in dem Messzellenanschlusskörper 26 einen Anschlusskörper 30 auf. Die genannten Bauelemente sind durch eine Vielzahl von Schweißverbindungen miteinander gefügt.
[0034] Es ist evident, dass diese Bauform erheblich aufwändiger und anfälliger ist, als die erfindungsgemäße Ausgestaltung in Fig. 2.

Claims

Ansprüche
[0001] 1. Druckmittler zum Übertragen eines Mediendrucks, umfassend einen metallischen Druckmittlerkörper (2) mit einer medienseitigen Oberfläche, und eine Trennmembran (4), die unter Ausbildung einer Druckkammer (5) zwischen der Trennmembran und dem Druckmittlerkörper (4) entlang zumindest eines Randes druckdicht mit dem Druckmittlerkörper verbunden ist, wobei ein Kanal (6) sich von der Druckkammer (5) durch den Druckmittlerkörper (2) erstreckt, und die Druckkammer und der Kanal mit einer Übertragungsflüssigkeit gefüllt oder befüllbar sind, um einen an der Trennmembran (4) anstehenden Mediendruck zu einem Druckempfänger zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Kanals durch funkenerosives Tieflochbohren hergestellt ist.
[0002] 2. Druckmittler nach Anspruch 1, wobei der Kanal ohne einzusetzende
Füllkörper die Anforderungen für eine Ex-d Zulassung erfüllt.
[0003] 3. Druckmittler nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kanal einen Durchmesser von nicht mehr als 1,0 mm, vorzugsweise nicht mehr als 0,8 mm weiter bevorzugt nicht mehr als 0,5 mm und besonders bevorzugt nicht mehr als 0, 35 mm aufweist
[0004] 4. Druckmittler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Druckmittlerkörper einen Temperaturentkopplungskörper umfasst, der sich im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Trennmembran in die von dem Messmedium abgewandte Richtung erstreckt, wobei die Länge des Kanals, der im wesentlichen entlang dieser Richtung verläuft, nicht weniger als 40 mm, vorzugsweise nicht weniger 80 mm, und besonders bevorzugt nicht weniger als 120 mm beträgt.
[0005] 5. Druckmittler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Verhältnis zwischen der Länge des Kanals und dem Durchmesser des Kanals mindestens 80:1, bevorzugt mindestens 120:1 und besonders bevorzugt mindestens 140:1 beträgt.
[0006] 6. Druckmittler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Druckempfänger eine Absolutdruckmesszelle, eine Relativdruckmesszelle oder eine Differenzdruckmesszelle ist.
[0007] 7. Druckmittler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Druckempfänger eine weitere Trennmembran eines an den Druckmittler anzuschließenden zweiten Druckmittlers oder eine an den Kanal anschließende Kapillarleitung ist. [0008] 8. Druckmittler nach einem der Ansprüche 1 bis 7 wobei der Druckmittlerkörper zwei oder mehr metallische Werkstücke aufweist die durch Schweißen miteinander verbunden sind. [0009] 9. Drucksensor, umfassend mindestens einen Druckmittler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und eine mit dem Druckmittler gekoppelte
Druckmesszelle zum Wandeln des über den Druckmittler übertragenen Drucks in ein druckabhängiges Signal. [0010] 10. Drucksensor, nach Anspruch 9, wobei die Messzelle eine
Absolutdruckmesszelle, eine Relativdruckmesszelle oder eine
Differenzdruckmesszelle ist. [0011] 11. Verfahren zum Herstellen eines Druckmittlers, insbesondere nach einem der
Ansprüche 1 bis 8, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines Druckmittlerkörpers,
Herstellen eines Kanals durch den Druckmittlerkörper,
Fügen einer Trennmembran mit einer Oberfläche des Druckmittlerkörpers unter
Ausbildung einer Druckkammer zwischen der Trennmembran und dem
Druckmittlerkörper, wobei ein Ende des Kanals durch den Druckmittlerkörper in der Druckkammer mündet, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein
Abschnitt des Kanals durch funkenerosives Tieflochbohren, hergestellt ist.
PCT/EP2007/060726 2006-10-19 2007-10-09 Druckmittler, drucksensor mit druckmittler und verfahren zum herstellen eines druckmittlers WO2008046768A1 (de)

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