DE3784063T2

DE3784063T2 - Druckmessgeraet.

Info

Publication number: DE3784063T2
Application number: DE8787112851T
Authority: DE
Inventors: Tomomitsu C O Patent At Iizumi
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-09-03
Publication date: 1993-07-15
Anticipated expiration: 2007-09-04
Also published as: EP0292606A3; KR920004753B1; EP0292606A2; AU7796787A; AU607436B2; US4850228A; DE3784063D1; EP0292606B1; KR880014354A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druckmeßgerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es ist üblich, ein Druckmeßgerät mit einer Fluidleitung zu verbinden, um zu überprüfen, ob ein unter Druck stehendes Fluid, wie z. B. unter Druck stehende Luft, einem Betätigungselement zugeführt und das Betätigungselement unter normalem Druck betrieben wird. Wenn der dem Betätigungselement zugeführte Fluiddruck abnorm niedrig oder hoch ist, können das Betätigungselement oder verschiedene Geräte, die durch das Betätigungselement angetrieben werden, beschädigt werden oder eine gefährliche Situation für einen oder Arbeiter hervorrufen, der bzw. die sich in der Umgebung des Betätigungselementes aufhält bzw. aufhalten. Aus diesem Grund wurde bisher schon eine Vielzahl von Druckmeßgeräten entwickelt und in Fluidversorgungssystemen eingesetzt. Viele herkömmliche Druckmeßgeräte weisen Bourdon-Rohre oder Membranen auf, und sie weisen keine geringen Abmessungen auf und sind hinsichtlich der Meßgenauigkeit des Drucknachweises beschränkt.
Ein herkömmliches Druckmeßgerät A, welches ein Bourdon-Rohr aufweist, ist in den Fig. 1(a) und 1(b) dargestellt. Gemäß Fig. 1(a) ist eine Anzeige oder ein Indikator 4 mit aufgedruckten Zahlen zur analogen Anzeige des Fluiddrucks in einem zylindrischen Gehäuse 2 befestigt. Eine Anzeigenadel 6 ist mittig an der Anzeige 4 festgelegt und kann eine Drehung uni die Achse des Gehäuses 2 ausführen. Ein Stift 8 ist an der Anzeige 4 befestigt um zu verhindern, daß sich die Anzeigenadel 6 im Gegenuhrzeigersinn über einen bestimmten Bereich hinaus dreht.
Wie in Fig. 1(b) dargestellt ist, ist ein Träger 12 in dem Gehäuse 2 angeordnet, wobei der Träger 12 einen Durchlaß aufweist, um ein unter Druck stehendes Fluid zu einem gekrümmten Bourdon-Rohr 10 zu leiten. Eine Basisplatte 14 ist an dem Träger 12 festgelegt, wobei ein Schaft 16, mit dem die Anzeigenadel 6 verbunden ist, auf der Basisplatte 14 befestigt ist. Der Schaft 16 trägt ein Zahnrad 20 und ist mit dem einen Ende einer Feder 18 verbunden. Das Zahnrad 20 kämmt mit Zähnen 24 auf dem einen Ende eines Armes 22, dessen anderes Ende mit einer ersten gekrümmten Stange 26 verbunden ist. Die gekrümmte Stange 26 steht in Verbindung mit einer geraden Stange 28, die an dem anderen Ende an dem entfernten Ende des Bourdon-Rohres 10 angreift. Ein mit einem Außengewinde versehenes Anschlußteil 30 weist einen Fluiddurchlaß auf, um das Bourdon-Rohr 10 mit dem Flüssigkeitsdruck zu beaufschlagen.
Im Gebrauch wird das mit einem Außengewinde versehene Anschlußteil 30 in eine unter Flüssigkeitsdruck stehende Leitung eingeschraubt und an dieser festgelegt. Im Ergebnis wird ein unter Druck befindendes Fluid durch das Anschlußteil 30 dem Bourdon-Rohr 10 zugeführt. Sobald das unter Druck stehende Fluid dem Bourdon-Rohr 10 zugeführt wird, wird das entfernte Ende des Bourdon-Rohrs 10 ausgelenkt und bewirkt über die Stange 28 und die gekrümmte Stange 26 eine Auslenkung des Arms 22, worauf die Zahnung 24 das Zahnrad 20 in Drehung versetzt. Die Anzeigenadel 6, die koaxial mit dem Zahnrad 20 verbunden ist, rotiert somit im Uhrzeigersinn und zeigt auf die Zahl, die dem Fluiddruck entspricht, so daß der Fluiddruck analog auf der Anzeige 4 angezeigt wird. Die Feder 18 wirkt in Gegenrichtung zur Rotation des Schaftes 16 unter dem Fluiddruck, der dem Bourdon-Rohr 10 zugeführt wird.
Bei der obigen Vorrichtung ist es erforderlich, daß das Bourdon-Rohr 10 hermetisch mit dem Träger 12 bspw. durch Lötung verbunden ist. Das Bourdon-Rohr 10 selbst nimmt einen beträchtlichen Raum in dem Gehäuse 2 ein. Die verschiedenen mechanischen Elemente, wie die Feder 18, das Zahnrad 20, der gekrümmte Arm 22 einschließlich der Zahnung 24, die gekrümmte Stange 26, die Stange 28, die mit dem Bourdon-Rohr 10 in Verbindung steht usw., müssen in dem Gehäuse 2 zusammengebaut werden. Eine Feineinstellung muß durch einen gut ausgebildeten Handwerker durchgeführt werden, damit diese Elemente zur Erhöhung der Meßgenauigkeit positioniert werden.
Die Anzeige 4 zeigt den Fluiddruck analog an. Eine derartige analoge numerische Darstellung in Verbindung mit möglichen Ablesefehlern läßt es nicht zu, Druck genau nachzuweisen.
Es ist auch schon Praxis, einen Druckschalter mit dem Druckmeßgerät zu verbinden, so daß dann, wenn der zugeführte Fluiddruck unerhalb oder oberhalb eines vorgegebenen Niveaus annimmt, der Druckschalter die Zufuhr von Fluid zu dem Druckmeßgerät unterbricht. Ein herkömmlicher Druckschalter ist in Fig. 2 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt. Der Druckschalter, der insgesamt mit der Bezugsziffer 32 bezeichnet ist, weist einen Kolben 36 mit einem Magneten auf, wobei der Kolben 36 in einem Gehäuse 34 verschiebbar angeordnet ist. Die Verschiebung des Kolbens 36 wird durch eine Feder 40 beschränkt, deren Federkraft durch Drehung einer Einstellschraube 38 einstellbar ist, und ein unter Druck befindliches Fluid wird durch einen Einlaßkanal 42 zugeführt. Ein Schaltelement 44 ist längs des Kolbens 36 angeordnet, wobei dar Schaltelement 44 von dem dem Kolben 36 zugeordneten Magneten betätigbar ist.
Somit wird die Größe der Bewegung des Kolbens 36, der durch den Fluiddruck verschoben wird, durch das Schaltelement 44 erfaßt, welches ein Ausgangssignal zur Steuerung einer Maschine, bspw. zum Anschalten oder Abschalten derselben, abgibt.
Wo der Druckschalter 32 (Fig. 2) mit dem Druckmeßgerät A (Fig. 1(a) und 1(b) zu kombinieren ist, sind der Druckschalter 32 und der Druckschalter A selbständig zu konstruieren. Folglich sind die Herstellungskosten hoch, wobei die Genauigkeit dennoch nicht wesentlich erhöht werden kann. Der Raum, den das Druckmeßgerät A einnimmt, und der Raum, den der Druckschalter 32 einnimmt, ist so groß, daß diese erhebliches Hindernis für die Bemühungen zur Ausnutzung des in einer Fabrik zur Verfügung stehenden Raumes darstellen, wo sie eingesetzt werden sollen.
Die Druckeinheit, die allgemein bei Druckmeßgeräten verwendet wird, ist kgf/cm². Andere Druckeinheiten sind PSI, KPa, MPa und bar. Diese Einheiten variieren von Land zu Land und von Anwendungsgebiet zu Anwendungsgebiet. Es ist üblich die Druckmeßgeräte in verschiedenen Ausführen herzustellen, um den Kundenwünschen hinsichtlich der verschiedenen Druckeinheiten Rechnung zu tragen.
Aus diesem Grunde wurden unterschiedliche Druckmeßgeräte hergestellt um den gemessenen Druck in unterschiedlichen Einheiten anzeigen zu können, obwohl doch im wesentlichen der gleiche Druck mit den Druckmeßgeräten gemessen wird. Dies hat zur Folge, daß eine nur geringe Anzahl von Druckmeßgeräten in jeder einer Vielzahl von Druckmeßgerätetypen hergestellt wird. Somit sind die Effizienz und die Kosten der Herstellung derartiger Druckmeßgeräte niedrig bzw. hoch.
Die Veröffentlichung "Barometer/Altimeter" in "Elektor electronics", Nov. 1986 (D1) beschreibt einen Halbleiter-Drucksensor, der auf einem Halbleiter-Spannungsmeßgerät basiert, welches angeschlossen ist und eine biegungsabhängige Ausgangsspannung an eine Auswerteschaltung liefert. Zur Ausnutzung des piezo-resistiven Effekts in bestimmten Halbleiter- Materialien, deren Widerstand eine Funktion der Biegespannung ist, werden Spannungsmeßgeräte auf der Basis von Silizium auf Gegenständen angebracht, um die Biegungsrate zu bestimmen. Die Spannungsmeßgeräte, welche Bestandteil einer Wheatstone-Brücke sind, sind auf einem Diphragma angebracht, welches eine evakuierte Kammer verschließt. Schwankungen des Umgebungsdruckes werden in ein Brückenungleichgewicht umgesetzt und somit zu einer proportionalen Ausgangsspannung. Der bekannte Drucksensor wird als tragbares Barometer und als Höhenmesser eingesetzt, z. B. bei der Luftfahrt, wobei die gewünschte Funktion mittels eines Schalters wählbar ist. Für eine derartige Anwendung muß das Druckmeßgerät relativ robust sein, die Meßgenauigkeit muß jedoch nicht außergewöhnlich hoch sein. Daher werden der Druck oder die Höhe auf der Basis einer linearisierten Gleichung errechnet. Da der Linearisierungsfehler lediglich innerhalb eines gewissen Bereiches akzeptabel ist, kann das Druckmeßgeräte lediglich bis zu einer Höhe von 2.000 m und einem Druck bis zum 1.200 mb benutzt werden. Für Werte, die diese Bereiche überschreiten, ist die erreichbare Genauigkeit des Drucksensors nicht mehr akzeptabel. Probleme treten auch aufgrund der Konstruktion des Drucksensors auf. Das Vakuum in der evakuierten Kammer ist schwierig aufrecht zu erhalten, ein Vakuumabbau hat unmittelbare Auswirkungen auf die Genauigkeit des Drucksensors. Des weiteren sieht der bekannte Drucksensor nicht die Möglichkeit vor, die Daten weiter zu verarbeiten, was für andere Anwendungen eines solchen Instrumentes erforderlich ist.
Die US-A-4 174 729 beschreibt eine Druckfühler-Sicherheitsvorrichtung, die ein kontrolliertes Signal oder eine Anzeige immer dann liefert, wenn der Druck außerhalb vor bestimmter Grenzen liegt. Der Druck wird jedoch nicht mittels eines Halbleiter-Drucksensors gemessen.
Die Aufgabe der Erfindung wird im wesentliche durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erwähnt.
Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, wobei bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch veranschaulichende Beispiele dargestellt sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1(a) ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Druckmeßgerätes mit einem Bourdon-Rohr;
Fig. 1(b) ist eine perspektivische Ansicht des Druckmeßgerätes der Fig. 1(a), wobei der innere Aufbau dargestellt ist;
Fig. 2 ist eine vertikale Längsschnittansicht eines herkömmlichen Druckschalters,
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Druckmeßgerätes nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht in Explosionsdarstellung des Druckmeßgerätes nach der Erfindung;
Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung des Druckmeßgerätes nach der Erfindung;
Fig. 6(a) und 6(b) sind Teilschnittansichten eines Drucksensors in einem Druckmeßgerät nach der Erfindung;
Fig. 7 ist ein Schaltungsdiagramm, teilweise in Blockdarstellung, eines elektrischen Schaltungskreises in dem Druckmeßgerät nach der Erfindung;
Fig. 8(a) ist ein Schaltungsdiagramm einer Schaltkreiseinheit des elektrischen Schaltungskreises, der in Fig. 7 gezeigt ist;
Fig. 8(b) ist ein Diagramm, welches die Funktionsweise der Schaltkreiseinheit, die in Fig. 8(a) gezeigt ist, erläutert;
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm eines Befehlsablaufes des elektrischen Schaltungskreises, der in Fig. 7 gezeigt ist;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Druckmeßgerätes nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm eines elektronisches Schaltungskreises in dein Druckmeßgerät, das in Fig. 10 gezeigt ist;
Fig. 12 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Schnellverbindungskupplung mit einem Rückschlagventil, wobei das Druckmeßgerät der Fig. 10 an die Kupplung anschließbar ist;
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht eines Ventilkörpers und einer Spiralfeder, die in dem Schnellverbindungsventil der Fig. 12 angeordnet sind; und
Fig. 14 ist eine Teillängsschnittansicht, welche die Weise zeigt, in welcher ein Leitungsglied des Druckmeßgerätes der Fig. 10 und die Schnellverbindungskupplung miteinander verbunden werden.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 3 zeigt ein Druckmeßgerät, welches insgesamt mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet ist, nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Druckmeßgerät 50 besitzt eine rechteckige äußere Abdeckung 52 und eine Grundplatte 54, die mit der Abdeckung 52 zur Verschraubung mit einer (nicht dargestellten) Flüssigkeitsleitung gekoppelt ist. Die Grundplatte 54 hat einen zylindrischen Anschluß 70, in den ein unter Druck stehendes Fluid von der Flüssigkeitszuleitung in das Druckmeßgerät 50 eingeleitet werden kann. Die Abdeckung 52 weist an ihrer Frontplatte einen Druckeinstellschalter 58, eine digitale Anzeige 60, wie eine Flüssigkeitskristallanzeige, eine Drucktaste 62 zur digitalen Anzeige einer Druckeinstellung, ein lichtabgebendes Element 64 zur Abgabe eines Alarms, wenn das zugeführte Fluid einen Druck unterhalb der Druckeinstellung aufweist, und einen Schalter 66, der zur Einstellung der gewünschten Druckeinheit von PSI, KPa, kgf/cm², MPa und bar auf.
Der innere Aufbau des Druckmeßgerätes 50 wird nachfolgend mit Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Grundplatte 54 zusammen mit dein zylindrischen Anschluß 70 von integralem Aufbau, wobei der zylindrische Anschluß 70 in die Fluidleitung oder ein Loch in einem Fluiddruckvorrichtung einpaßbar ist, um das Druckmeßgerät entsprechend zu positionieren und diesem ein unter Druck befindliches Fluid zuzuführen. Der zylindrische Anschluß 70 hat einen axialen Durchgang 72, der mit dem äußeren und mit einer Kammer 74 von größerem Durchmesser, die in der Grundplatte vorgesehen ist, in Verbindung steht. Ein Stufenabschnitt 76 an dem inneren Ende der Kammer 74 bildet eine Ringnut, in die ein O-Ring 78 eingelegt ist. Wie Fig. 4 zeigt, sind in dem Boden der Grundplatte 54 Löcher 80, 82 vorgesehen, um die Grundplatte 54 durch Einfügen von Schrauben oder anderen geeigneten Befestigungsmitteln durch die Löcher 80, 82 festzulegen. Blockierkeile 84a bis 84d sind an den inneren, einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Grundplatte 54 vorgesehen, um die Abdeckung 52 festzulegen.
Ein Drucksensor 86 zur Erzeugung eines Spannungssignals, welches proportional zu dein Druck eines Fluids ist, welches dem Druckmeßgerät über den Anschluß 70 zugeführt wird, weist einen zylindrischen Fortsatz 88 auf, welcher in die Kammer 74 eingesetzt ist. Der Drucksensor 86 ist elektrisch mit einer ersten gedruckten Schaltungsplatine über einen Ausgangsanschluß 90 verbunden. Die erste gedruckte Schaltungsplatine 92 trägt einen Operationsverstärker A1 zur Verstärkung des Druckspannungssignals des Drucksensors 86.
Der Drucksensor 86 ist im einzelnen in den Fig. 6(a) und 6(b) dargestellt. Der zylindrische Fortsatz 88 weist einen Durchgang 94 darin auf, der mit der Kammer 74 und der Grundplatte 54 in Verbindung steht. Der Durchgang 94 steht mit einem Durchgang 98 in Verbindung, der in einem Basissitz 96 aus Glas vorgesehen ist, auf welchem ein Sensorchip 100 des Drucksensors 86 angeordnet ist. Der Sensorchip 100 weist eine Kammer 102 (Fig. 6(b)) auf, die das unter Druck stehende Fluid, welches durch den Durchgang 98 zugeführt wird, umgibt. Mir dem Sensorchip 100 sind über Leitungen 104 elektrische Ausgangsanschlüsse 90 angeschlossen und mit der ersten gedruckten Schaltungsplatine 92 verbunden. Der Drucksensor 86 weist eine nach oben gerichtet Öffnung auf, in die eine Abdeckung 106 aus synthetischem Harz, wie Polyester, zum Schutz des Sensorchips 100 eingelassen ist.
Unter Bezugnahme wieder auf Fig. 4 ist ein von einem gedruckten Muster bestimmter Schablonenanschluß 120 an einem Ende der Oberfläche der ersten gedruckten Schaltungsplatine 92 gebildet, auf welcher der Operationsverstärker A1 angeordnet ist. Ein Ausgangssignal der ersten gedruckten Schaltungsplatine 92 wird über den Schablonenschalter 120, ein erstes pristmatisches Verbindungselement 122, dessen drei Längsoberflächen 122 im wesentlichen von einem flexiblen gedruckten Muster 121 umfaßt ist, und einen (nicht dargestellten) Schablonenverbinder auf der Rückseite einer zweiten gedruckten Schaltungsplatine 126 einem Mikrocoinputer 124 etc. zugeführt. Auf der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 126 befinden sich ein variabler Widerstand RV1 zur Einstellung des Druckwertes, ein variabler Widerstand RV2 zur Einstellung der Druckeinheit, und eine lichtimitierende Diode D1 als Alarmeinheit. Ein Schablonenanschluß 128 ist an einem oberen Bereich der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 126 angeformt und elektrisch über ein zweites prismatisches Verbindungselement 130 mit einer dritten gedruckten Schaltungsplatine 132 verbunden, mit welcher ein (nicht dargestellter) LCD-Reiber-IC in Kontakt steht. Die dritte gedruckte Schaltungsplatine 132 weist in seinem oberen Abschnitt einen Schablonenanschluß 134 auf, der mit einem nicht dargestellten Schablonenanschluß an der Rückseite der Flüssigkeitskristallanzeige 60 in Verbindung steht, die somit elektrisch an den Drucksensor 86 angeschlossen ist. Die Drucktaste 62 zur Anzeige der Druckeinstellung ist oberhalb der zweiten gedruckten Schaltungsplatine 126 angeordnet.
Wie in Fig. 5 dargestellt, sind die erste gedruckte Schaltungsplatine 92, die zweite gedruckte Schaltungsplatine 126, die dritte gedruckte Schaltungsplatine 132 und die Flüssigkeitskristallanzeige 60 als einheitlicher Aufbau umgeben und eingeschlossen von einer inneren Gehäuseabdeckung 138.
Die innere Gehäuseabdeckung 138 hab ein Anzeigefeld 140 über der Flüssigkeitskristallanzeige 60, in welches eine Abdeckung 142 zum Schutz der Flüssigkeitskristallanzeige 60 eingebaut ist. Die innere Abdeckung 138 hat abstehende Verschlußelemente 144a, 144b sowie 146a, 146b an seinen oberen und unteren Platten zum passenden Zusammenwirken mit den gedruckten Schaltungsplatinen. Die Verschlußelemente 146a, 146b sind länger als die Verschlußelemente 144a, 144b. Die Verschlußelemente 146a, 146b weisen jeweils Finger 147a, 147b an ihren abstehenden Enden auf, welche zum Angriff an der ersten integrierten Schaltungsplatine 92 nach innen gerichtet sind, um diese in Stellung zu halten. In ähnlicher Weise haben die Verschlußelemente 144a, 144b jeweils Finger 145a, 145b an ihren abstehenden Enden, wobei die Finger 145a, 145b nach innen gerichtet sind und in Eingriff mit der zweiten integrierten Schaltungsplatine 126 stehen, um diese in ihrer Position zu fixieren. Die erste gedruckte Schaltungsplatine 92 wird gestützt durch Eingriffsfortsätze 143a bis 143d an der inneren Abdeckung 138.
Die äußere Abdeckung 52 hat Löcher 148, 150, 152, 154, welche darin bestimmt sind und in welche der Schaltknopf 66 des veränderbaren Widerstandes RV2 zur Einstellung des Druckeinheitenwertes, die Flüssigkeitskristallanzeige 60, der Drucktastenschalter 62, eine Linse 158 aus Kunststoff, welche die innere Abdeckung 138 berührt und der Schaltknopf 58 des veränderbaren Widerstandes RV1 zur Druckeinstellung angeordnet sind.
Die äußere Abdeckung 52 hat Hakenelemente 160a bis 160d, die an einander gegenüberliegenden Seiten von ihr angeordnet sind und Nasen 162a bis 162d aufweisen, welche nach außen gerichtet sind. Wenn die Nasen 162a bis 162d die Keile 84a bis 84d an der Grundplatte 54 jeweils passend übergreifen, verbinden die Hakenelemente 180a bis 160d die äußere Abdeckung 52 und die Grundplatte 54 fest miteinander.
Fig. 7 zeigt eine elektrische Schaltung auf den ersten bis dritten gedruckten Schaltungsplatinen 92, 126, 132.
Eine Brückenschaltung B, angeschlossen an eine Konstantstromquelle I und mit einem äquivalenten Widerstand RE des Drucksensors 86 des Sensorchips 100, hat Ausgangsanschlüsse, welche an den operationsverstärker A1 angeschlossen sind, welcher ein analoges Ausgangssignal VS dein Mikrocomputer 124 zuführt. Ein veränderbarer Widerstand RV3, welcher einen Verstärkerkreis bezüglich des Operationsverstärkers A1 darstellt, ist als Rückkopplungswiderstand für den Operationsverstärker A1 eingesetzt. Die Widerstände der Brückenschaltung B sind mittels eines sich einstellenden, veränderbaren Widerstandes RV4 abgeglichen.
Der Mikrocomputer 145 weist ein RAM 170 und ein Register 172 auf. Der Mikrocomputer 145 ist mit seinen Ein- und Ausgangsanschlüssen mit dem veränderbaren Widerstand RV1 , der von außen zur Einstellung des gewünschten Fluiddrucks einstellbar ist, mit dem Drucktastenschalter 62 zum Speichern der Druckeinstellung, die von der Flüssigkeitskristallanzeige 60 angezeigt wird, in dem RAM 170, wenn die angezeigte Druckeinstellung einen bestimmten Wert durch Einstellen des veränderlichen Widerstandes RV1 erreicht hat, mit dem veränderbaren Widerstand RV2 zur Auswahl der gewünschten Druckeinheit, mit einem Operationsverstärker A2 zur Erzeugung eines Ausgangssignals OUTPUT2, welches gleich ist dem Ausgangssignal VS des Operationsverstärkers A1, Ausgangsanschlüssen OUTPUT1 zur Erzeugung des von der Flüssigkeitskristallanzeige 60 angezeigten Drucksignals in Form eines BCD-Serien-Ausgangssignals, und mit der lichtimitierenden Diode D1 zur Abgabe einer Alarmanzeige verbunden.
Funktionsweise und Vorteile des Druckmeßgerätes nach diesem Aufbau werden nachfolgend beschrieben.
Der zylindrische Abschluß 50 an der Grundplatte 54 des Druckmeßgerätes 50 wird in eine nicht dargestellte Fluidleitung eingepaßt und die Grundplatte 54 ist bezüglich der Fluidleitung sicher fixiert durch Schrauben oder geeignete (nicht dargestellte) Befestigungsmittel, die durch die Löcher 80, 82 eingesetzt werden. Anschließend wird die äußere Abdeckung 52, die die innere Abdeckung 138 mit dem ersten bis dritten gedruckten Schaltungsplatinen 92, 126, 132 beinhaltet, mit der Grundplatte 54 durch passendes Ineinandergreifen der Hakenelemente 160a bis 160d und der Keile 84a bis 84d verbunden. Die äußere Abdeckung 52 kann von der Grundplatte 54 durch Drücken der Seiten der äußeren Abdeckung 52 nach innen abgenommen werden.
Somit kann, wenn das Druckmeßgerät 50 nicht funktioniert, die äußere Abdeckung 52 schnell und leicht von der Grundplatte 54 abgenommen werden zum einfachen und effektiven Austausch nicht funktionierender Komponenten.
Anschließend wird der Schaltknopf 66 zur Auswahl der Druckeinheit, d. h. des veränderbaren Widerstandes RV1 , von außen auf den gewünschten Fluiddruck eingestellt. Ebenso wird der veränderbare Widerstand RV4 derart eingestellt, daß die Brückenschaltung B ein Ausgangssignal von 0 liefert.
Fig. 8(a) und 8(b) zeigen die Art, in welcher die Druckeinheiten am Druckmeßgerät ausgewählt werden.
Fig. 8(a) zeigt einen Schaltkreis für die Druckeinheit, welcher schematisch den veränderbaren Widerstand RV2 zur Einstellung der Druckeinheit zeigt. Einer der festen Anschlüsse des veränderbaren Widerstandes RV2 zur Einstellung der Druckeinheit ist mit einer Versorgungsspannung +V verbunden, wohingegen der andere feste Anschluß geerdet ist. Der veränderbare Widerstand RV2 hat einen verschiebbaren Abgriff, der mit dem Eingangsanschluß eines A/D Wandlers in dem Mikrocomputer 124 verbunden ist. Die Winkeleinstellung des veränderbaren Widerstandes RV2 und dessen Ausgangsspannung V stehen zueinander in einer Relation, die in Fig. 8(b) dargestellt ist.
Im einzelnen weist die graphische Darstellung der Fig. 8(b) eine horizontale Achse, welche die Winkeleinstellung anzeigt, und eine vertikale Achse, welche die Ausgangsspannung V anzeigt. Winkeleinstellungen 1 bis 5 entsprechen jeweils Druckeinheiten PSI, KPa, kgf/cm², MPa und bar. Durch Einstellung des veränderbaren Widerstandes RV2 werden Ausgangsspannungen V1 bis V5 wahlweise dem A/D Wandler in dem Mikrocomputer 124 zugeführt, von welchem die gewandelten Werte in den RAM 170 eingeführt wird. Die Ausgangsspannung V, die in dem RAM 170 eingeführt worden ist, und eine Referenzspannung, die in einem RAM od. dgl. (nicht dargestellt) abgelegt ist, z. B. eine Spannung mit einem Schwellwert bei etwa der Hälfte der Ausgangsspannung, werden miteinander verglichen, und eine Einstellung der Druckeinheit in Abhängigkeit von dem Schwellwert wird in der Anzeige 60 angezeigt. Somit sind die Druckeinheiten aufeinanderfolgend schaltbar oder anwählbar durch die jeweilige Einstellung des veränderbaren Widerstandes RV2. Obwohl nicht dargestellt, können die Stromversorgung für die Brückenschaltung B, den Mikrocomputer 124 und andere Schaltkreise als Batterie ausgebildet sein,
Nach dem oben dargestellten vorbereitenden Verfahren wird ein unter Druck stehendes Fluid wie Luft in die Fluidleitung eingeführt. Als Folge hiervon wird die Brückenschaltung B aus dem Gleichgewicht gebracht, so daß eine Differenzspannung an den Ausgangsanschlüssen desselben entsteht, die dem Operationsverstärker A1 zugeführt wird. Das verstärkte Ausgangssignal VS des Operationsverstärkers A1 wird dann an den Mikrocomputer 124 geleitet.
Die Wirkungsweise eines Steuerkreises, der vom Mikrocomputer 124 gebildet wird, ist unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.
Nach einer Initialisierung in einem Schritt 1 werden Eingangssignale von den verschiedenen Eingängen in einem Schritt 2 eingelesen. In einem Schritt 3 wird dann festgestellt, ob der Drucktastenschalter 62 an- oder ausgeschaltet ist. Wenn dieser angeschaltet ist, werden die von dem Druckschalter gebildeten Druckeinstelldaten numerisch in einem Schritt 4 auf der Anzeige 60 angezeigt. Wenn er ausgeschaltet ist, werden die Fluiddruckdaten und die Druckeinstelldaten in dem RAM 170 des Mikrocomputers 124 gespeichert. Im einzelnen wird die analoge Ausgangsspannung VS des Operationsverstärkers A1 in eine digitale Spannung konvertiert, die in dem RAM 170 gespeichert wird, und die Spannungseinstellung wird mittels des veränderlichen Widerstandes RV1 in einem schritt 5 an einer unterschiedlichen Adresse in dem RAM 170 gespeichert.
Die in RAM 170 gespeicherten Druckdaten werden zu den BCD Serienausgangsanschlüssen OUTPUT1 in einem Schritt 6 geschickt. Die Druckdaten werden desweiteren aus dem RAM 170 ausgelesen und in einem Schritt 7 auf der Anzeige 60 angezeigt. Die digitalen Druckdaten werden in ein analoges Signal konvertiert, welches über den Operationsverstärker A2 auf den Ausgangsanschluß OUTPUT2 in einem Schritt 8 gegeben werden. Anschließend werden Zwischenspeicherinformationen, die in einem vorhergehenden Zyklus in dem Speicher abgespeichert werden sind, in einem Schritt 9 herangeholt, in einem Schritt 10 wird bestimmt, ob dieses Ausgangssignal zwischengespeichert worden ist oder nicht. Wenn das Ausgangssignal eines Alarmanschlusses 176 zwischengespeichert wird, durchläuft die Steuerung eine Routine, in der das Ausgangssignal angezeigt wird. Falls nicht, wird in einem Schritt 11 sichergestellt, ob die Druckdaten größer als die Druckeinstelldaten sind. Wenn die Druckdaten größer als die Druckeinstelldaten sind, wird in einem Schritt 12 ein Ausgangstransistor TR ausgeschaltet. Sind hingegen die Druckdaten kleiner als die Druckeinstelldaten, werden die Einstellnummerdaten von dem RAM 170 zu dem Register 172 in einem Schritt 13 verschoben, um zu bestätigen, daß die Druckdaten kleiner als die Druckeinstelldaten über eine vorgegebene Zeitperiode waren. Die Einstellnummerdaten werden in einem Schritt 14 heruntergesetzt. Wenn die Einstellnummerdaten in einem Schritt 15 den Wert 0 erreichen, wird der Ausgangstransistor TR in einem Schritt 16 angeschaltet. In diesem Fall wird über den Anschluß 176 ein Alarmsignal abgegeben, um die Bedienungsperson wissen zu lassen, daß die Druckdaten kleiner sind als die Druckeinstelldaten. Das Alarmsignal wird in einem Schritt 17 in dem Speicher zwischen- und abgespeichert. Die Bedienungsperson leitet nun eine geeignete Maßnahme, wie z. B. ein Abschalten der (nicht dargestellten) Betätigungseinrichtung, ein. Wenn in Schritt 11 die Druckdaten größer als die Druckeinstelldaten sind, wird der Ausgangstransistor TR in einem Schritt 12 abgeschaltet und die Steuerung kehrt zu Schritt 2 zurück.
Wenn das unter Druck stehende Fluid von dem Durchgang 72 der Grundplatte 54 in die Kammer 74 eingeleitet wird, wird der Drucksensor 86 unter dem Einfluß des unter Druck stehenden Fluids in Richtung das Pfeils (Fig. 5) gedrückt. Die erste gedruckte Schaltungsplatine 92, an der die Ausgangsanschlüsse 90 des Drucksensors angeschlossen sind, wird ebenfalls gedrückt, und auch die innere Abdeckung 138, welche die erste gedruckte Schaltungsplatine 92 über die angreifenden Vorsprünge 143a und 143d hält, sowie die äußere Abdeckung 52 werden in Richtung des Pfeiles gedrückt.
Entsprechend der dargestellten Ausführungsform trägt die Grundplatte 54 die Keile 84a bis 84d nach innen und weg von der äußeren Abdeckung 52 geneigt, und die äußere Abdeckung 52 trägt die Hakenelemente 160a bis 160d, welche die Keile 84a bis 84d jeweils hintergreifen. Wenn die äußere Abdeckung 52 unter den Einfluß eines Fluiddruckes gelangt, welcher dazu tendiert, sich selbst von der Grundplatte 54 weg zu verschieben, befinden sich die Keile 84a bis 84d und die Hakenelemente 160a bis 160d in festem gegenseitigen Eingriff miteinander, so daß verhindert wird, daß die äußere Abdeckung 52 von der Grundplatte 54 abgehoben wird.
Die Fig. 10 bis 14 zeigen ein Druckmeßgeräte gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Druckmeßgerät dieser Ausführungsform ist tragbar und beinhaltet eine Batterie als Stromversorgung. Die Teile, welche identisch zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht näher beschrieben.
Das Druckmeßgerät 50 umfaßt im wesentlichen ein Gehäuse 200, welches eine Batteriestromversorgung aufnimmt und eine flexible Leitung 202, die in eine Schnellverbindungskupplung mit einem (weiter unten beschriebenen) Rückschlagventil einführbar ist, um ein unter Druck stehendes Fluid über die Kupplung in das Gehäuse 200 einzuführen. Das Gehäuse 200 trägt an einer Oberfläche einen Stromversorgungsschalter 204 und Tastenschalter SW.
Das Druckmeßgerät 50 hat eine (nicht dargestellte) Seite, an der ein (nicht dargestelltes) Mehrfachkabel angeschlossen ist, welches eine Leitung zur Stromversorgung des Druckmeßgerätes 50 und eine Leitung zur Abgabe von Druckmeßdaten von dem Druckmeßgerät 50 aufweist.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, wird ein Ausgangssignal des Druckmeßgerätes 50 zu einer Schnittstelle 206 geführt und das Druckmeßgerät 50 ist über einen Stromversorgungsschalter 210 an eine Stromversorgungsbatterie 208 angeschlossen. Ein Ausgangssignal der Schnittstelle 206 wird einem Mikrocomputer 212 zugeführt, mit welchem ein elektronischer Speicher 240, z. B. ein RAM zu Speicherung der gemessenen Druckwerte, ein Drucker 216 zum Ausdrucken der Druckwerte und ein Modem 218 zur Übertragung von Druckdaten über eine Telefonverbindung zu einem (nicht dargestellten) Zentralrechner verbunden sind. Die verschiedenen Komponenten des Druckmeßgerätes 50 sind mit der Batterie 208 über den Stromversorgungsschalter 210 verbunden. Der Mikrocomputer 212 weist Dateneingangsanschlüsse auf, die mit gegeneinander verriegelten Tastschaltern SW1 bis SW3 verbunden sind zum Auswählen eines Meßmodus, eines Speichermodus oder eines Druckmodus, sowie mit einem Zehn-Tastenschalter SW4 zur Anwendung unterschiedlicher Informationen. Die flexible Leitung 202 ist an die Schnellverbindungskupplung mit Rückschlagventil angeschlossen, die mit der Bezugsziffer 300 in Fig. 12 bezeichnet ist.
Wie in Fig. 12 dargestellt, weist die Kupplung 300 einen im wesentlichen zylindrischen Körper 302 von einheitlichem Aufbau auf, welcher aus einer zentralen hexagonalen Mutter 304, einem ersten zylindrischen Abschnitt 306, der sich unterhalb der Mutter 304 erstreckt und ein Außengewinde aufweist, und aus einem zweiten zylindrischen Abschnitt 308, der sich oberhalb der Mutter 304 erstreckt. Der erste zylindrische Abschnitt 306 ist mit einer nicht dargestellten Flüssigkeitsleitung verschraubt. Der erste zylindrische Abschnitt 306 weist ein erstes axiales zentrales Loch 310 zum Einlaß eines unter Druck stehenden Fluids und ein zweites Loch 312 mit etwas größerem Durchmesser auf, deren eines Ende mit dem ersten Loch 310 über einen ersten Absatz 314a in Verbindung steht. Das andere Ende des zweiten Lochs 312 steht über einen zweiten und einen dritten Absatz 314b, 314c in Verbindung mit dritten und vierten Löchern 316, 318 mit zunehmend größerem Durchmesser.
Eine Wendelfeder 320 ist mit einem Ende an dem Absatz 314a festgelegt, welcher das zweite Loch 312 bestimmt. Ein Ventilkörper 322 ist am anderen Ende der Wendelfeder 320 angeordnet. Wie in Fig. 13 gezeigt, ist der Ventilkörper 322 im wesentlichen zylindrisch in seiner Gesamtgestalt und weist einen ringförmigen Körper 324 mit einem größeren und einem ringförmigen Körper 326 mit einem kleineren Durchmesser auf. Der ringförmige Körper 326 mit kleinerem Durchmesser hat eine flache Platte 328 mit Absätzen 330a, 330b, die zwischen der flachen Platte 328 und dem ringförmigen Körper 324 mit größerem Durchmesser ausgebildet sind. Die flache Platte 328 hat eine konisch geformte Oberfläche 332 an ihrem Außenumfang. Der Ventilkörper 322 hat eine äußere periphere Wand, welche in ihrem oberen Abschnitt vom oberen Ende aus axial eingeschnitten ist, so daß winkelmäßig gleich verteilte Zungen 334a bis 334d verbleiben. Der ringförmige Körper 324 mit größerem Durchmesser ist teilweise durchbrochen, um Öffnungen 336a bis 336d unterhalb der flachen Platte 328 zu bilden.
Wie in Fig. 12 gezeigt, ist ein ringförmiger Distanzkörper 338 verschiebbar zwischen dem äußeren Umfang des ringförmigen Körpers 326 mit kleinerem Durchmesser des Ventilkörpers 322 und der Umfangswand des dritten Lochs 316 in dem Körper 320 angeordnet. Ein O-Ring 340 ist als Dichtungselement oberhalb des Distanzringes 338 vorgesehen. Der O-Ring 340 ist über die konische Oberfläche 332 der flachen Platte 328 gepaßt und mit einem Ende gegen einen Flansch 342 eines Anschlages 344 gehalten. Der Anschlag 344 ist auf dem dritten Absatz 314c angeordnet und greift in eine Nut 346 in der Umfangswand des vierten Lochs 318 ein.
Ein Leitungsverbindungsmechanismus 348 ist in den Körper 302 eingebaut. Der Leitungsverbindungsmechanismus 348 umfaßt ein Führungselement 352 mit einem Flansch 350 und einer ringförmigen Rippe 354, welche an dem Ende des Außenumfangs geformt und in dem vierten Loch 318 eingefügt ist. Ein Kragen 356 ist mit einem Ende in das Führungselement 352 eingepaßt, und ein Spannfutter 358 ist in den Kragen 356 eingepaßt, wobei das Spannfutter 358 durch den Kragen 356 radial nach innen gedrückt wird. Das Spannfutter 358 hat einen konischen Angriffsabschnitt 360 an seinem einen Ende, welcher aus einem Eindringzustand gelöst wird, wenn eine Freigabebuchse 362 gedrückt wird. Die Freigabebuchse 362 hat ein 364.
Funktionsweise und Vorteile des in den Fig. 10 bis 14 gezeigten Druckmeßgeräten wird nachfolgende beschrieben.
Die Schnellverbindungskupplung 300 ist normalerweise in eine Fluidleitung 366 geschraubt, durch welche unter Druck ein Fluid strömt. Wie in Fig. 12 gezeigt, wird der Ventilkörper 322 normalerweise vertikal nach oben gedrückt unter der Federkraft der Wendelfeder 320 und dem Druck des Fluids, welches durch die Fluidleitung strömt. Der O-Ring 340 ist auf den Umfang der konischen Oberfläche 332 des Ventilkörpers 322 gepaßt und liegt an dem Anschlag 344 des Körpers 302 an. Im Ergebnis wird der Ventilkörper 322 von dem O-Ring 344 und der flachen Platte 328 des Ventilkörpers 322 geschlossen.
Anschließend wird der Stromversorgungsschalter 210 des Druckmeßgerätes 50 geschlossen. Das entsprechende Druckmeßgerät, die Schnittstelle 206, der Mikrocomputer 212, der elektronische Speicher 214, der Drucker 216 und das Modem 218 werden jetzt mit Energie versorgt, so daß das Druckmeßgerät 50 benutzt werden kann. Der Schalter SW1 wird zur Anwahl des Meßmodus geschlossen.
Um den Fluiddruck in der Fluidleitung 366 zu messen, ist das flexible Rohr 202 des Druckmeßgerätes 50 in das Loch 364 der Kupplung 300 eingesetzt, welche in die Fluidleitung 366 eingeschraubt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt drückt das Ende des Rohres 202 den Ventilkörper 322 ein Richtung der Fluidleitung 366, indem es mit den abstehenden Enden der Zungen 334a bis 334d des Ventilkörpers 322 in Berührung kommt. Im einzelnen gleitet der Ventilkörper 322 entlang der Umfangswand des zweiten Loches 312, bis das Ende des Körpers 324 mit größerem Durchmesser gegen den ersten Absatz 314a anliegt. Der konische Angriffsabschnitt 360 des Kragens 356 dringt nun in die Wandung des Rohres 202 ein, die in Fig. 14 dargestellt ist. Somit ist das Rohr 202 sicher mittels des Leitungsverbindungsmechanismus 348 gegen Entfernen gehalten. Das unter Druck befindliche Fluid strömt dann durch das erste Loch 310, die Öffnungen 336a bis 336b des Ventilkörpers 322, und an dein Umfang der flachen Platte 328 vorbei in den Einschnitt zwischen den Zungen 334a bis 334d, von wo aus das Fluid über einen Durchgang 368 in dem Rohr 202 in das Druckmeßgerät 50 strömt, wie durch die Pfeile A in Fig. 14 angedeutet ist.
Der Fluiddruck wird auf der Flüssigkeitskristallanzeige 60 des Druckmeßgerätes 50 angezeigt. Anschließend wird der Schalter SW2 geschlossen, um den Speichermodus anzuwählen. Ein serielles Datensignal des Druckmeßgerätes 50 wird an die Schnittstelle 206 und den Mikrocomputer 212 angelegt und in dem elektronischen Speicher 214 gespeichert. Anschließend wird der Schalter SW3 geschlossen, um den Druckmodus auszuwählen. Die in dem elektronischen Speicher 214 gespeicherte Fluiddruckinformation gespeicherte Fluiddruckinformation auf einen (nicht dargestelltes) Blatt Papier mittels des Druckers 214 ausgedruckt. Zu diesem Zeitpunkt kann bevorzugt der Zehn-Tastenschalter SW4 benutzt werden, um eine Markierungseingabe anzulegen, um anzuzeigen, welcher der Kupplungen 300 die Druckdaten zuzuordnen sind. Die in dem Speicher 214 gespeicherten Druckdaten können ebenso über das Modem 218 und die Telefonverbindung zu dem nicht dargestellten Zentralcomputer übermittelt werden.
Mit der Anordnung gemäß der vorliegenden, oben beschriebenen Erfindung kann der Druck eines Fluids, welcher bisher in analoger Darstellung angezeigt worden ist, digital mittels einer einfachen Konstruktion wiedergegeben werden. Im Gegensatz zu konventionellen Druckmeßgeräten mit Bourdon-Rohren oder Diaphragmen ist das Druckmeßgerät nach der Erfindung von einfachem Aufbau sowie geringer Größe und kann mit einem Druckschalter in einem einheitlichen Aufbau kombiniert werden. Aus diesem Grund ist der Raum, der von dem Drucksensor eingenommen wird, erheblich reduziert, was eine effektive Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes zuläßt. Das Druckmeßgerät kann auch leicht bedient werden. Ablesefehler am Druckmeßgerät werden ebenfalls reduziert. Eine Anzahl von gedruckten Schaltungsplatinen, auf welchen ein Drucksensor in einer inneren Abdeckung und einer elektrischen Schaltung, welche mit dem Drucksensor verbunden ist, angeordnet sind, werden von Verriegelungsmitteln der inneren Abdeckung gehalten, wobei zwischen den gedruckten Schaltungsplatinen Verbindungsmittel angeordnet sind.
Folglich ist es nicht notwendig, Leitungen zu benutzen, die die einzelnen gedruckten Schaltungsplatinen verbinden, die Anzahl der erforderlichen Teile ist reduziert und das Verfahren zum Zusammenbau des Druckmeßgerätes stark vereinfacht, was zu einem erhöhten Wirkungsgrad in der Herstellung führt. Falls irgendeine der verschiedenen Komponenten des Druckmeßgerätes während des Gebrauchs ausfällt, werden die Hakenelemente der äußeren Abdeckung gelöst, um die äußere Abdeckung zu entfernen und das nicht funktionierende Teil durch ein neues zu ersetzen. Somit ist die Wartung vereinfacht.
Druckeinheiten können an dem Druckmeßgerät sukzessive geschaltet oder ausgewählt werden, indem ein veränderbarer Widerstand an einen Mikrocomputer angeschlossen und eine Spannung, die im Einklang mit der Winkelstellung des veränderbaren Widerstandes steht, beurteilt wird. Somit können bspw. die Druckeinheiten leicht von außen durch den Benutzer umgeschaltet werden. Eine analoge Druckeinstellung kann dadurch erreicht werden, daß verschiedene Schaltknöpfe eingestellt werden und der momentane Druckwert kann leicht visuell überprüft und die Druckeinstellung digital angezeigt werden. Wenn der momentane Druck des Fluids unterhalb der Druckwerteinstellung liegt, wird ein (nicht dargestelltes) Relais, welches an die Ausgangsanschlüsse OUTPUT1 angeschlossen ist, angeregt, um den Betrieb einer Betätigungseinrichtung auszuschalten, so daß das Druckmeßgeräte auch als Druckschalter eingesetzt werden kann.
Das Druckmeßgerät ist einfach im Aufbau und gering in der Größe, obwohl es sowohl die Funktion eines Druckmeßgerätes als auch eines Druckschalters hat. Das Druckmeßgerät nach der Erfindung kann als kleines digitales Druckmeßgerät mit einer Batterie betrieben werden und einen eingebauten Drucker aufweisen. Somit kann der Druck einer Fluiddruckvorrichtung mittels eines einfachen Verfahrens überprüft werden. Im einzelnen kann der Arbeiter das Druckmeßgerät bei sich führen und den Druck eines durch eine Leitung fließenden Fluids dadurch messen, daß ein Rohr des Druckmeßgerätes in eine Schnellverbindungskupplung mit einem Rückschlagventil eingeführt wird. Da der Druck gleichzeitig gemessen und ausgedruckt werden kann, können Druckdatenlisten wie gewünscht auf der Basis statistischer Prinzipien analysiert werden.
Mit einem einzigen Druckmeßgerät nach der Erfindung ist es nicht notwendig, eine Vielzahl von Druckmeßgeräten für jeden Ort, an dem der Fluiddruck zu messen ist, vorzusehen. Demgemäß kann ein preisgünstiges Druckmeßsystem bereitgestellt werden.
Obwohl bestimmte bevorzugte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, ist es selbstverständlich, daß viele Änderungen und Modifikationen hieran durchgeführt werden können ohne den Rahmen der Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen zu verlassen.

Claims

1. Druckmeßgerät (50) mit einem Gehäuse (52, 54); einem in dem Gehäuse (52, 54) angeordneten Halbleiter-Drucksensor (86); einem Durchgang (72) zum Einbringen eines unter Druck stehenden Fluids zu dem Drucksensor (86); einer an einer Seite des Gehäuses (52) angebrachten Anzeige (60) zum Anzeigen eines Fluiddruckes; und Mitteln zum Aufnehmen des von dem Halbleiter-Drucksensor (86) aufgenommenen Fluiddruckes als elektrisches Signal, zum Umwandeln des elektrischen Signals in ein digitales Signal, und zum Anzeigen des digitalen Signals als digitaler Wert auf der Anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (52, 54) gedruckte Schaltungen (92, 126, 132) aufnimmt,

daß der Halbleiter-Drucksensor (86) unter dem Druck des durch den Durchgang (72) eingebrachten Fluids in dem Gehäuse (52, 54) verschiebbar ist, und

daß der Halbleiter-Drucksensor (86) über einen Ausgangsanschluß (90) elektrisch mit der gedruckten Schaltung (92) verbunden ist.

2. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, wobei die Mittel Mittel zur Aufnahme des elektrischen Signals als analoges Signal, und zur Verwendung des analogen Signals als ein Kontrollsignal und/oder als ein Alarmsignal für das unter Druck stehende Fluid einschließen, wenn das analoge Signale höher oder tiefer ist als ein vorher festgelegter Wert.

3. Druckmeßgerät nach Anspruch 1 außerdem mit Einstellmittel zum Einstellen eines Druckwertes für das unter Druck stehende Fluid, wobei die Anzeige zum Anzeigen des mittels der Einstellmittel eingestellten Druckwertes ausgebildet ist.

4. Druckmeßgerät nach Anspruch 3, wobei die Einstellmittel eine analoge Anzeige umfassen, durch welche ein auf der analogen Anzeige angezeigten analoger Wert und der digitale Wert des Fluiddruckes visuell kontrollierbar sind.

5. Druckmeßgerät nach Anspruch 1 , wobei das Gehäuse (52, 54) wenigstens eine Abdeckeinheit (52, 138) und einen Grundkörper (54) aufweist, wobei der Halbleiter-Drucksensor (86) auf dem Grundkörper (54) angebracht ist, und wobei der Grundkörper (54) einen Durchgang (72) zum Einbringen des unter Druck stehenden Fluids in den Halbleiter-Drucksensor (86) aufweist,

6. Druckmeßgerät nach Anspruch 5, wobei die Abdeckeinheit (52, 138) im wesentlichen eine innere Abdeckung (138) und eine äußere Abdeckung (52) aufweist, und wobei außerdem gedruckte Schaltungen (92, 126, 132) und mit dem Halbleiter-Drucksensor (86) verbundene elektronische Schaltkreiskomponenten aufweist, wobei die innere Abdeckung (138) die gedruckten Schaltungen (92, 126, 132) und die elektronischen Schaltkreiskomponenten trägt, und wobei die äußere Abdeckung (52) die innere Abdeckung (138) umgibt und die Anzeige (60) trägt.

7. Druckmeßgerät nach Anspruch 6, wobei die äußere Abdeckung (52) an dem Grundkörper (54) angreift und den Halbleiter-Drucksensor (86), die innere Abdeckung (138) , die gedruckten Schaltungen (92, 126, 132) und die elektronischen Schaltkreiskomponenten aufnimmt.

8. Druckmeßgerät nach Anspruch 7, wobei der Grundkörper (54) erste Eingriffsmittel und die äußere Abdeckung (52) zweite Eingriffsmittel aufweist, wobei die ersten und zweiten Eingriffsmittel ineinander eingreifen, um die äußere Abdeckung (52) und den Grundkörper (54) lösbar miteinander zu verbinden.

9. Druckmeßgerät nach Anspruch 8, wobei die zweiten Eingriffsmittel im Verschlußeingriff mit den ersten Eingriffsmitteln verschiebbar sind, wenn die zweiten Eingriffsmittel beim Verschieben des Halbleiter-Drucksensors (86) auf dem Grundkörper (54) verschoben werden.

10. Druckmeßgerät nach Anspruch 8, wobei der Grundkörper (54) die Form eines Kastens hat, wobei die ersten Eingriffsmittel Keile (84a bis 84d) aufweisen, die von dem Grundkörper nach innen gerichtet sind, und wobei die zweiten Halteeinrichtungen Rippen (162a bis 162d) aufweisen, die in Eingriff mit den Keilen (84a bis 84d) von der äußeren Abdeckung (52) nach außen gerichtet sind.

11. Druckmeßgerät nach Anspruch 8, wobei die innere Abdeckung (138) eine Vielzahl von Fingern (145a, 145b, 147a, 147b) aufweist, welche an wenigstens einer der gedruckten Schaltungen (92, 126, 132) angreifen.

12. Druckmeßgerät nach Anspruch 11 , wobei die innere Abdeckung (138) Unterstützungsvorsprünge (143a bis 143d) zum Unterstützen und Positionieren der durch die Finger (145a, 145b, 147a, 147b) gehaltenen gedruckten Schaltungen (92, 126, 132) aufweist.

13. Druckmeßgerät nach Anspruch 1 , außerdem mit einem variablen Widerstand (RV1) , welcher von außen einstellbar ist und einen verschiebbaren Ausgang und feste Ausgänge aufweist, zwischen denen eine Gleichspannung anliegt, wobei die Anordnung derart ist, daß die von dem verschiebbaren Ausgang erzeugten Ausgangsspannungen durch Einstellen des variablen Widerstands (RV1) nach Druckeinheiten gewichtet werden, und wobei die Druckeinheit selektiv digital für entsprechende Ausgangsspannungen auf der Anzeige (60) angezeigt werden.

14. Druckmeßgerät nach Anspruch 13, außerdem mit einer Batterie zur Zufuhr von elektrischem Strom zu dem Druckmeßgerät, wobei die Batterie und das Druckmeßgerät einstückig miteinander verbunden sind.

15. Druckmeßgerät nach Anspruch 13, außerdem mit einem elektronischen Speicher, wobei der elektronische Speicher und das Druckmeßgerät einstückig miteinander verbunden sind.

16. Druckmeßgerät nach Anspruch 13, außerdem mit einem Drucker, wobei der Drucker und das Druckmeßgerät einstückig miteinander verbunden sind.

17. Druckmeßgerät nach Anspruch 13, außerdem mit einem Modem, wobei das Modern und das Druckmeßgerät einstückig miteinander verbunden sind.