DE4205264A1 - Messkopf fuer ein druckmessgeraet mit einem drucksensor zur gleichzeitigen betaetigung eines schaltkontaktes - Google Patents
Messkopf fuer ein druckmessgeraet mit einem drucksensor zur gleichzeitigen betaetigung eines schaltkontaktesInfo
- Publication number
- DE4205264A1 DE4205264A1 DE4205264A DE4205264A DE4205264A1 DE 4205264 A1 DE4205264 A1 DE 4205264A1 DE 4205264 A DE4205264 A DE 4205264A DE 4205264 A DE4205264 A DE 4205264A DE 4205264 A1 DE4205264 A1 DE 4205264A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- diaphragm
- chamber
- sensor
- contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- G01L9/14—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 involving the displacement of magnets, e.g. electromagnets
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01L19/08—Means for indicating or recording, e.g. for remote indication
- G01L19/12—Alarms or signals
-
- 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
-
- 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
- G01L9/0052—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
- G01L9/0055—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements bonded on a diaphragm
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Meßkopf für ein
Druckmeßgerät für ein Fluid (Gas, Flüssigkeit), von
dem über ein Sensorelement ein dem zu erfassenden
Druck proportionales Signal abgreifbar ist, indem das
Sensorelement als ein flächenhaftes Diaphragma an
einem Sensorgehäuse angebracht ist, wodurch eine
Druckkammer von einer Referenzkammer abgeteilt ist,
und indem es infolge des in der Druckkammer
herrschenden Druckes eine dem Druckwert proportionale
Verformung erfährt, durch die ein als Druckmeßwert
abgreifbares elektrisches Signal erzeugt wird.
Die Beherrschung von Drücken in Gasen und
Flüssigkeiten setzt ein genaues Messen voraus und
bedeutet auch, daß zur Überwachung bei vorgebbaren
Druckwerten Schaltfunktionen ausgeübt werden, welche
beispielsweise sicherheitsrelevante Maßnahmen an dafür
vorgesehenen Vorrichtungen auslösen. Ein bekanntes
Meßgerät der genannten Art ist unter der Bezeichnung
Kontaktmanometer in der DE-OS 23 32 249 beschrieben.
Derartige Kontaktmanometer besitzen ein mechanisches
Druckmeßwerk, durch welches über Zeiger und
Zifferblatt der gemessene Druckwert angezeigt wird.
Zur Überwachung und Druckregulierung wird dieses
mechanische Druckanzeigegerät mit einem aufsetzbaren
Schaltkontakt versehen, der je nach Stellung des
Zeigers ausgelöst wird (Ruhekontakt oder
Arbeitskontakt). Bei Auslösung des Schaltkontakts wird
über eine elektrische Signalleitung an eine
Zentralstation eine entsprechende Information
weitergeleitet, aufgrund der notwendige Maßnahmen zur
Steuerung oder auch zur Abschaltung der unter Druck
befindlichen Fluidleitungen führen. Bei den mechanisch
arbeitenden Anzeigewerken mit einer gekoppelten
elektrischen Schaltvorrichtung ist es von Nachteil,
daß die Überwachungsstationen in der Regel zentral
eingerichtet sind und somit weit entfernt von dem
tatsächlichen Meßort liegen. Somit kann eine
Überwachung der Druckleitungen und ein gleichzeitiges
Messen des tatsächlich vorliegenden Druckes mit Hilfe
des bekannten Kontaktmonometers nicht vorgenommen
werden. Um diesen Mangel zu überwinden, müßte die
Zeigerbewegung mit aufwendigen technischen und
elektrischen Mitteln in ein analoges elektrisches
Signal umgeformt und weitergeleitet werden. Der dazu
notwendige mechanische Aufwand wäre erheblich, und die
Anzeigegenauigkeit des mechanischen Anzeigewerkes
würde beeinträchtigt.
Ein dem Anmeldegegenstand nächstliegendes Meßgerät zur
Erfassung des Druckes eines Fluides ist in dem
deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 76 06 153 beschrieben.
Eine federelastische Membran deckt eine Druckkammer
druckdicht ab. Auf der von der Druckkammer
wegweisenden Oberfläche ist die Membran mit
Dehnungsmeßstreifen versehen, welche die aufgrund des
vorherrschenden Druckes in der Druckkammer erzeugte
Auslenkung der Membran in ein elektrisches Signal
umwandeln, das über elektrische Anschlußleitungen an
eine Auswerteeinheit weitergeleitet wird. Mit
derartigen Drucksensoren ist es zwar möglich, das
erzeugte Drucksignal in seiner Größe derart zu
überwachen, daß bei einem vorgebbaren Druckwert eine
Schaltfunktion ausgeübt wird, welche die nötigenfalls
erforderlichen Schaltvorrichtungen betätigt.
Nachteilig bei dieser Art der Signalverarbeitung ist
jedoch, daß das elektrische Drucksignal ständig über
nachgeschaltete Signalverarbeitungsanlagen ausgewertet
und überwacht werden muß, und zwar auch dann, wenn die
Druckwerte weit unterhalb des vorgegebenen
Schaltdruckwertes liegen. Die ständige
Signalüberwachung und -verarbeitung erfordert unnötige
Hilfsenergie zum Betreiben von Verstärker- und
Komparatorschaltungen, welche an und für sich für die
normale Druckmessung nicht erforderlich sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe
zugrunde, ein Meßgerät der genannten Art so zu
verbessern, daß es neben der Abgabe eines elektrisch
verarbeitbaren Drucksignals auch in der Lage ist, ohne
zusätzliche Hilfsenergie eine Schaltfunktion zu
übernehmen, wobei die Druckmessung erst nach
Ausführung der Schaltfunktion erfolgt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß das
Diaphragma mit einer Kontaktfläche versehen ist, die
nach Zurücklegen einer vorgebbaren Auslenkung des
Diaphragmas mit einem relativ zur Bewegung des
Diaphragmas feststehenden elektrischen Schaltkontakt
in Eingriff gebracht ist, und daß das Diaphragma nach
Erreichen der Auslenkung blockiert ist, so daß die
nunmehr sich unter der vorherrschenden Druckwirkung in
der Druckkammer ausbildende Verformung das als
Druckmeßwert abgreifbare elektrische Signal erzeugt.
Der Vorteil der Erfindung liegt im wesentlichen darin,
daß die für den normalen Meßbetrieb vorhandenen
elektrischen Meßeinrichtungen, angefangen von dem
Sensorelement bis hin zur Signalanzeige, ohne
zusätzliche Hilfsenergie ständig zur Verfügung stehen.
Erst wenn die Auslenkung des Diaphragmas infolge der
Druckeinwirkung in der Druckkammer einen solchen Wert
annimmt, daß die Kontaktfläche den Schaltkontakt
betätigt, wird die Überwachungsfunktion des Meßgerätes
aktiviert, und erst dann wird elektrische Energie zur
Ausführung der Überwachungsfunktionen erforderlich.
Nach erfolgter Schaltfunktion wird der Stromkreis für
die Druckmessung in Betrieb genommen, um die
Meßfunktionen wahrzunehmen. Vor der Betätigung des
Schaltkontaktes ist somit kein Ruhestrom nötig. Durch
die bloße Anbringung einer Kontaktfläche wird weder
die Genauigkeit noch die Ansprechzeit des den Druck
aufnehmenden Sensorelementes beeinträchtigt. Die
Kontaktfläche kann den Schaltkontakt nach Zurücklegung
der vorgegebenen Wegstrecke entweder schließen oder
öffnen, je nach Erfordernis und Auslegung des
elektrischen Schaltkreises (Arbeitskontakt,
Ruhekontakt).
Ein besonders geeignetes Einsatzgebiet für die
Erfindung bietet sich bei druckgasversorgten Geräten
(Atemschutzgeräten) an, bei denen elektrische/
elektronische Komponenten automatisch, z. B. nach dem
Öffnen von Druckgasflaschen, eingeschaltet werden
sollen, um u. a. den Flaschendruck zu überwachen.
Die Kontaktfläche kann zweckmäßigerweise über
elektrische Leitungen mit der Auswerteeinheit
verbunden sein, so daß bei ihrer Berührung mit dem
feststehenden elektrischen Schaltkontakt das
Schaltsignal weitergegeben wird. Die
Leitungsverbindung zu der Kontaktfläche kann dann in
gleicher Weise aufgebracht werden, wie sie z. B. bei
Anbringung von Widerstandsschichten für die
Druckmessung auf die Oberfläche des Diaphragmas
angewendet werden. Will man jedoch jegliche
elektrische Kontaktbildung innerhalb des
Sensorgehäuses vermeiden, ist es günstig, wenn das
Diaphragma mindestens einen Dauermagneten trägt, der
beispielsweise als flächenartiger Streifen ausgebildet
ist, und der bei Zurücklegen der vorgebbaren
Auslenkung mit einem Reedkontakt in Wirkverbindung
gebracht ist. Jede elektrische Schaltverbindung
innerhalb des Sensorgehäuses wird somit vermieden.
Eine weitere Ausgestaltung des Meßgerätes ist darin zu
sehen, daß das Diaphragma als Boden eines topfförmigen
Sensorgehäuses ausgebildet ist, welches in der
Druckkammer verschiebbar aufgenommen ist und die
Druckkammer von der Referenzkammer druckdicht abteilt.
Das Sensorgehäuse ist gegen ein federelastisches und
dem Druck entgegenwirkendes Element abgestützt und
legt die zur Betätigung des Schaltkontaktes
erforderliche Wegstrecke unter Einwirkung des Druckes
in der Druckkammer zurück. Das Sensorgehäuse kann
robust und mechanisch stabil ausgelegt werden, wobei
lediglich der Topfboden als feinfühlige Sensormembran
ausgebildet zu sein braucht. Die Schaltfunktion und
die Sensorfunktion sind wirkungsmäßig voneinander
entkoppelt, so daß der Drucksensor selbst entsprechend
seiner Meßbestimmung ausgelegt werden kann, ohne daß
eine Behinderung oder Einschränkung der
Sensoroberfläche wegen der Anbringung einer
Kontaktfläche befürchtet werden muß. Die Definition
der zurückzulegenden Wegstrecke für die Betätigung des
Schaltkontaktes kann unabhängig von der Auslenkung der
Diaphragmamembran erfolgen, da lediglich die Bewegung
des Sensortopfes zu berücksichtigen ist. Diese
Bewegung ist leicht beherrschbar und reproduzierbar,
so daß stets gleichbleibende Schaltwege zu überbrücken
sind. Das federelastische Element kann als Druckfeder
ausgebildet sein, wobei durch einfaches Auswechseln
der Feder gegen solche mit unterschiedlichen
Federkonstanten unter Beibehaltung desselben
Sensortopfes das Meßgerät auf unterschiedliche
Druckwerte kalibriert werden kann, bei denen die
Betätigung der Schaltkontakte eintreten soll.
Eine einfache Ausbildung des Sensorgehäuses besteht
darin, daß es zylinderförmig gestaltet und als
Druckkammer axialbeweglich in der Referenzkammer
aufgenommen ist, und daß eine der Stirnflächen des
Zylinderrandes an einer sich an der Referenzkammer
abstützenden Druckfeder anliegt. Die zylinderförmige
Druckkammer kann mit einfachen Mitteln, z. B. mit einem
O-Ring, in der Referenzkammer aufgenommen sein und
durch ihre Axialbewegung, dem Druck in der Druckkammer
folgend, entgegen der Druckwirkung der Druckfeder den
Schaltkontakt betätigen, indem eine ihrer Stirnflächen
an einen Anschlag am Stützring der Referenzkammer
stößt. Zur Verwirklichung des Druckschalters braucht
dann das Sensorgehäuse nur elektrisch isoliert
gegenüber der Referenzkammer ausgebildet zu sein,
wobei nach Berührung der Stirnfläche des
Zylinderrandes mit dem Stützring ein Masseschluß zum
Schaltkontakt gebildet wird und somit der
Druckschalter betätigt ist.
Eine weitere günstige Ausbildungsform des Meßgerätes
besteht darin,
daß das Diaphragma als eine zwischen der Druckkammer
und der Referenzkammer druckdicht eingespannte
hubbewegliche Membran ausgebildet ist, deren unter der
Druckwirkung in der Druckkammer erfolgte Wegauslenkung
den Schaltkontakt betätigt, und daß die Verformung der
Membranfläche nach Erreichen der vorgegebenen
Auslenkung das Maß für den in der Druckkammer
vorherrschenden Druck bildet. Eine derartige
Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß auf
zusätzliche bewegliche Teile verzichtet werden kann,
und die Auslenkung der Membran als einziges Maß sowohl
für die Druckmessung als auch für die Betätigung des
Druckschalters herangezogen werden kann. Die Membran
besitzt dabei beispielsweise zwischen ihrer
Membranfläche und der Einspannstelle im Gehäuse einen
biegeelastischen Wulst als Aufhängung, der die Membran
bei fehlender Druckeinwirkung in ihrer Ruhestellung
beläßt, und sobald sich in der Druckkammer ein Druck
aufbaut, wird die Membran entgegen der Rückhaltekraft
des Wulstes verschoben, bis sie die erforderliche
Auslenkung erfährt, um den Schaltkontakt zu betätigen.
Durch geeignete Materialwahl für den Wulst und dessen
geeignete Formgebung sowie durch die Befestigungsart
der Membran an dem Gehäuse ist eine reversible
Biegeelastizität erreichbar, die unter Druckeinwirkung
die erforderliche Auslenkung, und bei Druckabfall die
Rückkehr der Membran in ihre ursprüngliche
Ausgangslage ermöglicht.
Geeignete Materialien für das Diaphragma sind
insbesondere Oxidkeramiken, auf welcher
Dickschichtwiderstände aufgebracht sind, die
elektrisch zu einer Widerstandsmeßbrücke verschaltet
sind; zusätzlich können auch noch elektrische
Verstärkerschaltungen zur Weiterverarbeitung des
Drucksignals in Dünnschichttechnik aufgebracht sein.
Wird als Material für das Diaphragma eine
Metallmembran gewählt, können auf ihr
Dehnungsmeßstreifen zur Erzeugung der der
Wegauslenkung proportionalen Signale aufgebracht sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand
einer schematischen Zeichnung dargestellt und im
folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch den Meßkopf mit
einem verschiebbaren Sensorgehäuse,
Fig. 2 einen Teilschnitt aus dem Meßkopf mit
dem Drucksensor als hubbeweglicher
Membran,
Fig. 3 eine Detaildarstellung der Membran aus
Fig. 2.
Der in Fig. 1 dargestellte Meßkopf besitzt als
Grundkörper einen Sensorkopf (1), welcher über einen
Gewindeanschluß (2) an einen nicht dargestellten
Druckgasbehälter oder an ein druckgasführendes
Leitungssystem angeschlossen werden kann. Der zu
überwachende Druck wird mittels eines Druckkanals (3)
im Gewindeanschluß (2) zu einer Druckkammer (4)
geführt. Die Druckkammer (4) enthält ein
zylinderförmiges Sensorgehäuse (5), welches topfförmig
ausgebildet ist und als Boden ein Sensorelement (6)
besitzt, welches im Hinblick auf den zu messenden
Druck als ein Diaphragma zwischen der Druckkammer (4)
und einer sich anschließenden Referenzkammer (7)
angesehen werden kann. Das Sensorgehäuse (5) ist
innerhalb des Sensorkopfes (1) axialbeweglich
aufgenommen und gegenüber der Druckkammer (4) durch
einen O-Ring (8) abgedichtet. Das Sensorelement (6)
trägt auf seiner der Referenzkammer (7) zugewandten
Oberfläche in Dickschichttechnik aufgetragene
Widerstandsbahnen (9), welche zu einer
Widerstandsmeßbrücke verbunden sind und den
eigentlichen Drucksensor bilden. Die
Dickschichtwiderstände (9) sind über Sensorleitungen
(10) zur Weiterverarbeitung an eine Leiterplatte (11)
angeschlossen. Die Stirnfläche (12) des
zylinderförmigen Sensorgehäuses (5) trägt zwei auf
dieser ringförmig aufliegenden Kontaktflächen (13,
13a), welche ihrerseits mit einer
Kontaktzuführungsleitungen (14, 14a) an die
Leiterplatte (11) angeschlossen sind. In die
Referenzkammer (7) ist ein Stützring (15)
eingeschraubt, welcher mit seinem Hals (16) den
elektrischen Schaltkontakt (17) für die Kontaktflächen
(13, 13a) bildet. Das Sensorgehäuse (5) ist durch eine
Druckfeder (18), die sich gegen den Stützring (15)
abstützt, in räumlichem Abstand zu dem Hals (16)
gebracht, so daß die Kontaktflächen (13, 13a) von dem
elektrischen Schaltkontakt (17) um eine Wegstrecke
(19) als Auslenkung entfernt sind. Da der Druckkanal
(3) mit einem geringeren Durchmesser in die
Druckkammer (4) mündet, als der Durchmesser des
Sensorgehäuses (5) beträgt, stützt sich das
Sensorgehäuse (5) in der Druckkammer (4) gegen deren
Boden ab. Innerhalb des Sensorkopfes (1) ist somit das
Sensorgehäuse (5) über die O-Ring-Dichtung (8)
gleitend um die Wegstrecke (19) verschiebbbar
aufgenommen. Die Sensorzuleitungen (10) sowie die
Kontaktzuführungsleitungen (14, 14a) sind auf der
Leiterplatte (11) an weitere, der Signalverarbeitung
dienende elektronische Baugruppen angeschlossen. Die
Leiterplatte (11) ist in einem Platinenraum (20)
aufgenommen, der sich an die Referenzkammer (7)
anschließt. Die Leiterplatte (11) ist mit einer
Bohrung (21) versehen, die eine druckmäßige Verbindung
zwischen Platinenraum (20) und einem Anschlußraum (22)
herstellt, in welchen ein Signalkabel (23) mit seinen
Signalleitungen (24) ebenfalls an die Leiterplatte
(11) angeschlossen ist. Das Signalkabel (23) ist durch
eine Verschlußkappe (25) geführt, die den Anschlußraum
(22) von der Umgebung abtrennt, der jedoch druckmäßig
über einen Druckausgleichskanal (26) mit der Umgebung
verbunden ist. Die Umgebung kann dem Atmosphärendruck
oder einem vom Atmosphärendruck abweichenden Druck
unterliegen. Wenn eine Differenz-Druckmessung
durchgeführt werden soll, ist der Druckausgleichskanal
(26) geöffnet, und wenn eine Absolut-Druckmessung
durchgeführt werden soll, ist der Anschlußraum (22)
druckdicht abgeschlossen und ggf. evakuiert.
Bei Druckbeaufschlagung durch den in dem nicht
dargestellten Druckgasbehälter befindlichen Druck über
den Druckkanal (3) wird bei Erreichen eines bestimmten
vorgebbaren, durch die Kraft der Druckfeder (18)
festgelegten Wertes das Sensorgehäuse (5) im O-Ring
(8) gleitend um die Wegstrecke (19) gegen den Hals
(16) des Stützringes (15) bewegt. Das Sensorgehäuse
(5) ist aus elektrisch isolierendem Material
hergestellt, so daß die Kontaktflächen (13, 13a), die
über die Kontaktzuführungsleitungen (14, 14a) mit der
Leiterplatte (11) verbunden sind, bei Berührung des
Schaltkontaktes (17) elektrisch leitend verbunden
werden. Der daraus resultierende Stromfluß in den
Kontaktzuführungsleitungen (14, 14a) wird der
Leiterplatte (11) und über des Signalkabel (23) einer
ebenfalls nicht dargestellten Überwachungseinrichtung
zugeleitet, die aufgrund des empfangenen Schaltsignals
den elektrischen Meß- und Verstärkerkreis für die
nachfolgende Druckmessung an die Versorgungsspannung
legt.
Nach Zurücklegen der Wegstrecke (19) als Auslenkung
des Diaphragmas (6) ist das Sensorgehäuse (5) durch
den Anschlag seiner Stirnfläche (12) an den Hals (16)
blockiert und an einer weiteren Auslenkung gehindert.
Der in der Druckkammer (4) vorherrschende Druck wölbt
daher das Diaphragma (6) aus, so daß dessen Krümmung
in der Widerstandsbrücke (9) ein dem Druck
proportionales Signal erzeugt, welches über die
Sensorleitungen (10), die Platine (11) und das
Signalkabel (23) an die Überwachungseinrichtung zur
Anzeige bzw. Weiterverarbeitung geleitet wird. Bei
Über- oder Unterschreitung von vorgebbaren
Druckschwellenwerten kann gegebenenfalls die
Überwachungseinrichtung entweder eine entsprechende
Warnung auslösen, oder das dem Druck proportionale
Signal wird dazu benutzt, den Druck im Leitungssystem
durch geeignete Stellglieder zu regeln.
In Fig. 2 ist ein Teilschnitt des Sensorkopfes (1)
gezeigt, welcher lediglich von dem Druckkanal (3)
ausgehend bis zur Referenzkammer (7) dargestellt ist.
Übereinstimmende Einzelheiten mit der Fig. 1 wurden
mit denselben Bezugsziffern der Fig. 1 versehen. Die
Membran besteht aus einem Einspannrand (41), einer
Membransicke (38) aus Elastomer und der
Druckmeßmembran (6) aus Metall oder Keramik. Die
Membran wird mit dem Einspannrand (41) mit dem
Stützring (15), der in den Sensorkopf (1)
eingeschraubt ist, gegen den Sensorkopf (1)
eingespannt und trennt den Druckraum (4) druckdicht
von der Referenzkammer (7) ab. Durch die
bewegungselastische Verformbarkeit der Membransicke
(38) wird die Auslenkung (19) der Druckmeßmembran (6)
möglich, die unter der Druckeinwirkung in der
Druckkammer (4) in Richtung der Referenzkammer (7)
erfolgt, bis die Druckmeßmembran (6) gegen das
ringförmige Auflager (39) am Steg (40) des Stützringes
(15) stößt. Der von der Druckmeßmembran (6) aus ihrer
Ruhelage gemäß Fig. 2 in die Endlage gemäß Fig. 3
zurückgelegte Wegstrecke bildet die Auslenkung (19),
die zur Betätigung des elektrischen Schaltkontaktes
(32) führt, der als ein Reedkontakt mit dazugehöriger
Kontaktzuführungsleitung (14, 14a) ausgeführt ist.
In Fig. 3 ist in vergrößerter Einzeldarstellung der
Fig. 2 die Druckmeßmembran (6) gezeigt, nachdem sie
unter Druckeinwirkung in der Druckkammer (4) die
Auslenkung (19) durchlaufen hat und an dem Auflager
(39) anliegt. An ihrem Randbereich setzt sich die
Druckmeßmembran (6) durch die Membransicke (38) fort,
deren Einspannrand (41) zwischen dem Sensorkopf (1)
und dem Stützring (15) eingeklemmt ist. Der Begrenzer
(40) ist Bestandteil des Stützrings (15) und trägt den
Reedkontakt (32) als Schaltkontakt, der durch das nahe
Heranbringen eines Dauermagneten (31), welcher auf der
dem Steg (40) zugewandten Oberfläche der
Druckmeßmembran (6) aufgebracht ist, betätigt wird und
einen symbolhaft durch die beiden
Kontaktzuführungsleitungen (14, 14a) dargestellten
Schaltkreis schließt, wodurch die Versorgungsspannung
aus einer nicht dargestellten Versorgungseinheit über
die Sensorleitungen (10) an die Dehnungsmeßstreifen
(9) gelegt wird, die zu einer Meßbrücke verschaltet
sind, und deren Ausdehnung infolge der Druckwirkung in
der Druckkammer (4) ein dem Druck proportionales
Signal erzeugen. Die Druckmeßmembran (6) selbst
besteht aus Metall oder Keramik, an deren Randfläche
(42) die aus gummielastischem Werkstoff geformte
Membransicke (38) anvulkanisiert oder angeklebt ist.
Claims (7)
1. Meßkopf für ein Druckmeßgerät für ein Fluid (Gas,
Flüssigkeit), von dem über ein Sensorelement ein
dem zu erfassenden Druck proportionales Signal
abgreifbar ist, indem das Sensorelement als ein
flächenhaftes Diaphragma an einem Sensorgehäuse
angebracht ist, wodurch eine Druckkammer von einer
Referenzkammer abgeteilt ist, und indem es infolge
des in der Druckkammer herrschenden Druckes eine
dem Druckwert proportionale Verformung erfährt,
durch die ein als Druckmeßwert abgreifbares
elektrisches Signal erzeugt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß das Diaphragma (6) mit
Kontaktflächen (13, 13a, 31) versehen ist, die
nach Zurücklegen einer vorgebbaren Auslenkung (19)
des Diaphragmas (6) mit einem relativ zur Bewegung
des Diaphragmas (6) feststehenden elektrischen
Schaltkontakt (17, 32) in Eingriff gebracht ist,
und daß das Diaphragma (6) nach Erreichen der
Auslenkung (19) blockiert ist, so daß die nunmehr
unter der vorherrschenden Druckwirkung in der
Druckkammer (4) sich ausbildende Verformung des
Diaphragmas (6) das als Druckmeßwert abgreifbare
elektrische Signal erzeugt.
2. Meßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Diaphragma (6) mindestens einen
Dauermagneten (31) trägt, der bei Zurücklegen der
vorgebbaren Auslenkung (19) mit einem Reedkontakt
(32) als Schaltkontakt in Wirkverbindung gebracht
ist.
3. Meßkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Diaphragma als der Boden
(6) eines topfförmigen Sensorgehäuses (5)
ausgebildet ist, welches in der Druckkammer (4)
verschiebbar aufgenommen ist und die Druckkammer
(4) von der Referenzkammer (7) druckdicht abteilt,
und daß das Sensorgehäuse (5) bzw. der Boden (6)
gegen ein federelastisches und dem Druck
entgegenwirkendes Element (18, 38) abgestützt ist
und unter Einwirkung des Druckes in der
Druckkammer (4) die zur Betätigung des
Schaltkontaktes (17, 32) erforderliche Auslenkung
(19) in Folge einer Verschiebung erfährt.
4. Meßkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sensorgehäuse (5) zylinderförmig
ausgebildet und als Druckkammer (4) axialbeweglich
relativ zur Referenzkammer (7) in dem Sensorkopf
(1) aufgenommen ist, daß eine der Stirnflächen
(12) des Zylinderrandes an einer Druckfeder (18)
anliegt, die sich an einem Stützring (15) der
Referenzkammer (7) abstützt, und daß die
Stirnfläche (12) einerseits und ein Anschlag (17)
am Stützring (15) andererseits jeweils die
Kontaktfläche und den Schaltkontakt bilden.
5. Meßkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Diaphragma als eine zwischen der
Druckkammer (4) und der Referenzkammer (7)
druckdicht eingespannte, hubbewegliche Membran (6,
38) ausgebildet ist, deren unter der Druckwirkung
in der Druckkammer (4) erfolgte Wegauslenkung (19)
den Schaltkontakt (17, 32) betätigt, und daß die
Verformung der Membranfläche (6) nach Erreichen
der vorgegebenen Auslenkung (19) das Maß für den
in der Druckkammer (4) vorherrschenden Druck
bildet.
6. Meßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Diaphragma aus einer
Oxidkeramikmembran (6) besteht, auf welcher
Dickschichtwiderstände (9), elektrisch zu einer
Widerstandsmeßbrücke verschaltet, als Sensor
aufgebracht sind, die unter Verformung der Membran
(6) das als Druckmeßwert abgreifbare elektrische
Signal erzeugen.
7. Meßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Diaphragma (6) aus Metall
besteht, auf welcher Dehnungsmeßstreifen (9) als
Sensor aufgebracht sind, die unter Verformung der
Membran (6) das als Druckmeßwert abgreifbare
elektrische Signal erzeugen.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4205264A DE4205264A1 (de) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Messkopf fuer ein druckmessgeraet mit einem drucksensor zur gleichzeitigen betaetigung eines schaltkontaktes |
US08/001,164 US5315878A (en) | 1992-02-21 | 1993-01-07 | Measuring head for a pressure-measuring device with a pressure sensor for the simultaneous actuation of a switching contact |
GB9303273A GB2264361B (en) | 1992-02-21 | 1993-02-18 | Measuring head for a pressure measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4205264A DE4205264A1 (de) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Messkopf fuer ein druckmessgeraet mit einem drucksensor zur gleichzeitigen betaetigung eines schaltkontaktes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4205264A1 true DE4205264A1 (de) | 1993-08-26 |
Family
ID=6452232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4205264A Withdrawn DE4205264A1 (de) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Messkopf fuer ein druckmessgeraet mit einem drucksensor zur gleichzeitigen betaetigung eines schaltkontaktes |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5315878A (de) |
DE (1) | DE4205264A1 (de) |
GB (1) | GB2264361B (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10004614A1 (de) * | 2000-02-03 | 2001-08-16 | Siemens Ag | Drucksensor zum Erfassen des Druckes einer Flüssigkeit |
DE10023589A1 (de) * | 2000-05-13 | 2001-11-29 | Bosch Gmbh Robert | Gefrierresistenter Drucksensor |
DE10107813A1 (de) * | 2001-02-20 | 2002-09-05 | Bosch Gmbh Robert | Drucksensormodul |
DE10221219A1 (de) * | 2002-05-13 | 2003-12-04 | Ifm Electronic Gmbh | Drucksensor |
DE102013001159A1 (de) * | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Flüssigkeitsdrucksensor |
DE102017002450A1 (de) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | Hydac Fluidtechnik Gmbh | Messvorrichtung |
CN114188181A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-03-15 | 成都凯天电子股份有限公司 | 一种用于飞机废水系统的高度开关 |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1272381B (it) * | 1993-04-28 | 1997-06-23 | Siceb Spa | Sensore di pressione per comando di impianti di condizionamento e simili |
US6279403B1 (en) | 1999-10-22 | 2001-08-28 | Henlex, Inc. | Differential pressure triggering device |
DE10242443B4 (de) * | 2002-09-11 | 2004-11-04 | Comde Gmbh | Überwachungsanordnung für Hochspannungsschaltanlagen |
US7866964B2 (en) * | 2005-05-20 | 2011-01-11 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Sensor for hermetic machine |
JP2006338998A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Surpass Kogyo Kk | 圧力スイッチ |
GB2441785B (en) * | 2006-09-15 | 2009-08-12 | Schlumberger Holdings | Ruggedized pressure sensor |
US8262372B2 (en) * | 2007-05-10 | 2012-09-11 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor hermetic terminal |
US8939734B2 (en) * | 2007-08-28 | 2015-01-27 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Molded plug for a compressor |
FR2920544B1 (fr) * | 2007-09-05 | 2011-04-08 | Mer Agitee | Dispositif et procede de determination du regime et/ou de la direction d'un ecoulement de fluide |
US8939735B2 (en) * | 2009-03-27 | 2015-01-27 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor plug assembly |
DE102010030319A1 (de) * | 2010-06-21 | 2011-12-22 | Robert Bosch Gmbh | Drucksensorchip |
EP2612402B1 (de) | 2010-08-31 | 2018-10-10 | A. RAYMOND et Cie | Schnellkupplung mit einem sensorgehäuse |
CN102954853B (zh) * | 2011-08-22 | 2015-06-10 | 关隆股份有限公司 | 压力感测装置及其压力感测电路 |
NO339004B1 (no) * | 2012-05-13 | 2016-11-07 | Electrical Subsea & Drilling As | Sensorhode for måling av trykk |
US9480177B2 (en) | 2012-07-27 | 2016-10-25 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor protection module |
JP5997686B2 (ja) * | 2013-12-06 | 2016-09-28 | 長野計器株式会社 | 物理量測定センサ |
FR3016038B1 (fr) * | 2013-12-31 | 2016-11-04 | Valeo Systemes De Controle Moteur | Dispositif de mesure de pression |
CN105067162A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-18 | 湖南菲尔斯特传感器有限公司 | 一种陶瓷压力传感器及其安装方法 |
JP6340734B2 (ja) * | 2015-09-18 | 2018-06-13 | Smc株式会社 | 圧力センサ |
DE102019209030B3 (de) * | 2019-06-21 | 2020-09-24 | Metallux Ag | Drucksensoreinrichtung |
FR3109632B1 (fr) * | 2020-04-23 | 2023-10-06 | Victor Jean Ballestra | Dispositif de détection d’une pression amélioré |
DE102023119809A1 (de) * | 2023-07-26 | 2025-01-30 | Vega Grieshaber Kg | Druckmesszelle mit Aktivierungseinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Druckmesszelle |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB371504A (en) * | 1930-02-06 | 1932-04-28 | Andre Becq | Improvements in or relating to pressure-regulated apparatus, particularly pressure gauges |
US3735376A (en) * | 1971-03-05 | 1973-05-22 | Htl Industries | Leakage indicator for a fire extinguisher |
DE7606153U1 (de) * | 1976-03-01 | 1981-02-12 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh, 6100 Darmstadt | Aufnehmer mit einer Membran |
US4613851A (en) * | 1984-10-23 | 1986-09-23 | Tap-Rite Products Corp. | Remote pressure-indicating means |
JPS6299143U (de) * | 1985-12-13 | 1987-06-24 | ||
DE3627127A1 (de) * | 1986-08-06 | 1988-02-18 | Pfister Gmbh | Membran fuer kraftmesseinrichtungen |
US4906977A (en) * | 1988-07-26 | 1990-03-06 | Huey Jeng Jong | Pressure gauge with needle actuated alarm |
-
1992
- 1992-02-21 DE DE4205264A patent/DE4205264A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-01-07 US US08/001,164 patent/US5315878A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-18 GB GB9303273A patent/GB2264361B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10004614A1 (de) * | 2000-02-03 | 2001-08-16 | Siemens Ag | Drucksensor zum Erfassen des Druckes einer Flüssigkeit |
US6684708B2 (en) | 2000-02-03 | 2004-02-03 | Siemens Ag | Pressure sensor for detecting the pressure of a liquid |
DE10023589A1 (de) * | 2000-05-13 | 2001-11-29 | Bosch Gmbh Robert | Gefrierresistenter Drucksensor |
DE10107813A1 (de) * | 2001-02-20 | 2002-09-05 | Bosch Gmbh Robert | Drucksensormodul |
US6871546B2 (en) | 2001-02-20 | 2005-03-29 | Robert Bosch Gmbh | Pressure sensor module with sensor cell and adapter |
DE10221219A1 (de) * | 2002-05-13 | 2003-12-04 | Ifm Electronic Gmbh | Drucksensor |
DE10221219B4 (de) * | 2002-05-13 | 2007-06-28 | Ifm Electronic Gmbh | Drucksensor |
DE102013001159A1 (de) * | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Flüssigkeitsdrucksensor |
US9518883B2 (en) | 2013-01-24 | 2016-12-13 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Fluid pressure sensor |
DE102017002450A1 (de) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | Hydac Fluidtechnik Gmbh | Messvorrichtung |
CN114188181A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-03-15 | 成都凯天电子股份有限公司 | 一种用于飞机废水系统的高度开关 |
CN114188181B (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-24 | 成都凯天电子股份有限公司 | 一种用于飞机废水系统的高度开关 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9303273D0 (en) | 1993-04-07 |
GB2264361A (en) | 1993-08-25 |
US5315878A (en) | 1994-05-31 |
GB2264361B (en) | 1995-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4205264A1 (de) | Messkopf fuer ein druckmessgeraet mit einem drucksensor zur gleichzeitigen betaetigung eines schaltkontaktes | |
DE2040786A1 (de) | Differenzdruck-Messumformer | |
EP0759547A1 (de) | Drucksensor | |
DE10135568A1 (de) | Drucksensor | |
EP1065488B1 (de) | Relativdrucksensor | |
EP0418495A1 (de) | Einrichtung zur Reifendrucküberwachung | |
DE3233179C2 (de) | ||
DE102019126134B4 (de) | Gasdichtemesser | |
DE69410061T3 (de) | Flüssigkeitsmessvorrichtung | |
DE2744549A1 (de) | Einrichtung zur ueberwachung der dichte eines gases innerhalb eines druckbehaelters | |
EP1953517B1 (de) | Anordnung zur Überwachung der Dichtigkeit eines evakuierten Raums | |
DE102014015888A1 (de) | Stellarmatur umfassend eine Dichtanordnung | |
DE3740569C2 (de) | Differenzdruckgeber | |
DE4124142C2 (de) | Temperaturmeßgerät | |
DE3712077C2 (de) | ||
DE3730940A1 (de) | Vorrichtung zur anzeige der stellung des kolbens eines ventils | |
US4364270A (en) | Device for pneumatically scanning the level of liquid in a container | |
DE4220083A1 (de) | Anordnung zur Erzeugung einer Referenzkraft bzw. eines Referenzdruckes mittels Dampfdruck | |
EP0020809A1 (de) | Druckschalter zur Verwendung bei Reifendruckwarnanlagen | |
DE2031580C3 (de) | Einrichtung zum Umwandeln des Druckes eines Fluids in ein elektrisches Signal | |
DE10159536A1 (de) | Differenzdruckschalter-sensor | |
EP0559634A1 (de) | Wegmesseinrichtung | |
DE9106589U1 (de) | Temperaturkompensierter SF↓6↓-Dichtewächter | |
DE2407205B2 (de) | Druckmittelbetaetigte schalteinrichtung | |
DE2347543A1 (de) | Einrichtung zur vakuummessung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |