DE102019133818A1

DE102019133818A1 - Pressure measuring device

Info

Publication number: DE102019133818A1
Application number: DE102019133818.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Rossberg; Elke Schmidt; Nils Ponath
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-06-10

Abstract

Es ist eine Druckmesseinrichtung mit einem Drucksensor (1) mit einer keramischen Messmembran (3), der derart in einem Gehäuse (5) angeordnet ist, dass die Messmembran (3) durch eine Öffnung (7) des Gehäuses (5) hindurch mit einem zu messenden Druck (p) beaufschlagbar ist, und einer zwischen einem äußeren Rand der Messmembran (3) und dem Gehäuse (5) angeordneten, einen Gehäuseinnenraum (11) gegenüber der Öffnung (7) abdichtenden Dichtvorrichtung (9), beschrieben, deren Dichtvorrichtung elastomerfrei, diffusionsdicht und in hohem Maße korrosionsbeständig beständig ist, und mit der Drücke, insb. auch kleine Drücke, wie z.B. Drücke von kleiner gleich 0,05 bar, mit einer vergleichsweise hohen Messgenauigkeit bestimmt werden können. Diese Druckmesseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtvorrichtung (9) einen freistehend im Gehäuse (5) angeordneten Entkopplungsring (13) mit zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten umfasst, eine der beiden Stirnseiten mittels einer ersten Fügung (15) mit einem äußeren Rand der Messmembran (3) verbunden ist und die andere Stirnseite mittels einer zweiten Fügung (17) mit einem die Öffnung (7) außenseitlich allseitig umgebenden Gehäusebereich (19) des Gehäuse (5) verbunden ist, und die erste Fügung (15) und die zweite Fügung (17) jeweils als elektrisch leitfähige Fügung ausgebildet sind, deren der Öffnung (7) zugewandte Innenfläche mit einer galvanisch darauf abgeschiedenen Korrosionsschutzschicht (21) aus einem Edelmetall, aus einem mindestens ein Edelmetall umfassenden Schichtmaterial, aus Kohlenstoff oder aus einem Kohlenstoff umfassenden Schichtmaterial beschichtet ist.It is a pressure measuring device with a pressure sensor (1) with a ceramic measuring membrane (3) which is arranged in a housing (5) in such a way that the measuring membrane (3) through an opening (7) of the housing (5) with a to measuring pressure (p) can be applied, and a sealing device (9) which is arranged between an outer edge of the measuring membrane (3) and the housing (5) and seals a housing interior (11) with respect to the opening (7), the sealing device of which is elastomer-free, Diffusion-tight and corrosion-resistant to a high degree, and with which pressures, in particular also small pressures, such as pressures of less than or equal to 0.05 bar, can be determined with a comparatively high measurement accuracy. This pressure measuring device is characterized in that the sealing device (9) comprises a free-standing decoupling ring (13) in the housing (5) with two opposite end faces, one of the two end faces by means of a first joint (15) with an outer edge of the measuring membrane ( 3) and the other end face is connected by means of a second joint (17) to a housing area (19) of the housing (5) surrounding the opening (7) on all sides on the outside, and the first joint (15) and the second joint (17) ) are each designed as an electrically conductive joint, the inner surface of which facing the opening (7) is coated with a galvanically deposited corrosion protection layer (21) made of a noble metal, a layer material comprising at least one noble metal, carbon or a layer material comprising carbon.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckmesseinrichtung mit

einem Drucksensor mit einer keramischen Messmembran, der derart in einem Gehäuse angeordnet ist, dass die Messmembran durch eine Öffnung des Gehäuses hindurch mit einem zu messenden Druck beaufschlagbar ist, und
einer zwischen einem äußeren Rand der Messmembran und dem Gehäuse angeordneten, einen Gehäuseinnenraum gegenüber der Öffnung abdichtenden Dichtvorrichtung,

sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Druckmesseinrichtung.The invention relates to a pressure measuring device with

a pressure sensor with a ceramic measuring membrane, which is arranged in a housing in such a way that the measuring membrane can be subjected to a pressure to be measured through an opening in the housing, and
a sealing device which is arranged between an outer edge of the measuring membrane and the housing and seals a housing interior from the opening,

and a method for producing such a pressure measuring device.

Druckmesseinrichtungen der eingangs genannten Art werden z.B. in der industriellen Messtechnik zur messtechnischen Erfassung von Drücken eingesetzt.Pressure measuring devices of the type mentioned above are used, for example, in industrial measuring technology for measuring pressures.

Keramische Drucksensoren bieten den Vorteil, dass deren keramische Messmembran aufgrund der vergleichsweise hohen chemischen und mechanischen Beständigkeit von Keramik unmittelbar, insb. ohne vorgeschalteten Druckmittler, einem unter dem zu messenden Druck stehenden Medium ausgesetzt werden kann. Hierzu werden keramische Drucksensoren üblicher Weise mittels einer Einspannvorrichtung in einem Gehäuse befestigt, in der ein äußerer Rand des Drucksensors in axialer, d.h. parallel zu einer Flächennormale auf die Messmembran verlaufender Richtung eingespannt ist. Dabei umfasst das Gehäuse in der Regel einen zylindrischen, den Drucksensor außenseitlich allseitig umgebenden Gehäuseabschnitt, an den endseitig eine sich radial einwärts erstreckende Schulter angeformt ist. Diese Schulter bildet zusammen mit einem in das Gehäuse eingesetzten Gegenlager die Einspannvorrichtung, in der der äußere Rand des Drucksensors derart eingespannt ist, dass die Messmembran durch eine außenseitlich allseitig von der Schulter umgebende Öffnung hindurch mit dem zu messenden Druck beaufschlagbar ist. Zusätzlich ist zwischen einem äußeren Rand der Messmembran und der Schulter eine Dichtvorrichtung, wie z.B. ein O-Ring aus einem Elastomer, eingespannt, die eine Abdichtung eines Gehäuseinnenraums gegenüber der Öffnung bewirkt. Es gibt jedoch einige Anwendungen, in denen Elastomere, z.B. aus hygienischen Gründen, nicht eingesetzt werden dürfen.Ceramic pressure sensors offer the advantage that, due to the comparatively high chemical and mechanical resistance of ceramics, their ceramic measuring membrane can be exposed directly to a medium under the pressure to be measured, especially without an upstream pressure transmitter. For this purpose, ceramic pressure sensors are usually fastened in a housing by means of a clamping device in which an outer edge of the pressure sensor is clamped in an axial direction, i.e. parallel to a surface normal to the measuring membrane. In this case, the housing generally comprises a cylindrical housing section which surrounds the pressure sensor on all sides on the outside and on which a shoulder extending radially inward is integrally formed on the end. This shoulder, together with a counter-bearing inserted into the housing, forms the clamping device in which the outer edge of the pressure sensor is clamped in such a way that the pressure to be measured can be applied to the measuring membrane through an opening surrounding the shoulder on all sides. In addition, a sealing device, such as an O-ring made of an elastomer, is clamped between an outer edge of the measuring membrane and the shoulder, which seals the interior of the housing from the opening. However, there are some applications in which elastomers may not be used, e.g. for hygienic reasons.

Die zur Einspannung des Drucksensors und zur Sicherstellung der Dichtwirkung der Dichtvorrichtung mittels der Einspannvorrichtung auf den Drucksensor ausgeübten Kräfte können sich unter Umständen nachteilig auf die erzielbare Messgenauigkeit auswirken. Diese Kräfte können sich insb. aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des in der Regel aus Kostengründen aus Edelstahl bestehenden Gehäuses und des keramischen Drucksensors in Abhängigkeit von der Temperatur, sowie ggfs. auch in Abhängigkeit von dem auf die Messmembran einwirkenden Druck, verändern. Problematisch sind insoweit insb. temperaturabhängige Kräfte, durch die in radialer Richtung wirkende, die druckabhängige Verformbarkeit der Messmembran verändernde, thermomechanische Spannungen auf die Messmembran übertragen werden. Letztere führen zu einem temperaturabhängigen Messfehler, der nicht ohne weiteres kompensierbar ist.The forces exerted on the pressure sensor to clamp the pressure sensor and to ensure the sealing effect of the sealing device by means of the clamping device can, under certain circumstances, have a disadvantageous effect on the measurement accuracy that can be achieved. These forces can change due to the different thermal expansion coefficients of the housing, which is usually made of stainless steel for reasons of cost, and the ceramic pressure sensor depending on the temperature, and possibly also depending on the pressure acting on the measuring membrane. In this respect, particularly temperature-dependent forces are problematic, as a result of which thermomechanical stresses acting in the radial direction and changing the pressure-dependent deformability of the measuring membrane are transmitted to the measuring membrane. The latter lead to a temperature-dependent measurement error that cannot be easily compensated for.

Diesem Problem kann dadurch entgegengewirkt werden, dass die Einspannvorrichtung mit einem in axialer Richtung elastischen Element ausgestattet wird, mit dem auf Druck- und/oder Temperaturänderungen zurückzuführende Änderungen der Einspannkräfte ausgeglichen werden.This problem can be counteracted by equipping the clamping device with an element which is elastic in the axial direction and with which changes in the clamping forces that are due to pressure and / or temperature changes are compensated.

Darüber hinaus kann zum Schutz der Messmembran vor darauf übertragbaren, in radialer Richtung wirkenden Spannungen eine in der DE 103 34 854 A1 beschriebene Dichtvorrichtung eingesetzt werden. Diese umfasst einen zwischen der Schulter und dem äußeren Rand der Messmembran angeordneten keramischen Entkopplungsring, auf dessen dem Drucksensor zugewandten Stirnseite und auf dessen der Schulter zugewandten Stirnseite jeweils eine Flachdichtung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) angeordnet ist. Hierdurch werden in radialer Richtung wirkende, auf die Messmembran übertragbare Spannungen reduziert, die andernfalls zu Veränderungen der druckabhängigen Verformbarkeit der Messmembran führen würden.In addition, in order to protect the measuring membrane from stresses that can be transmitted to it and act in the radial direction, an in the DE 103 34 854 A1 sealing device described are used. This comprises a ceramic decoupling ring arranged between the shoulder and the outer edge of the measuring membrane, on whose end face facing the pressure sensor and on its face facing the shoulder a flat seal made of polytetrafluoroethylene (PTFE) is arranged. This reduces tensions which act in the radial direction and which can be transmitted to the measuring membrane, which would otherwise lead to changes in the pressure-dependent deformability of the measuring membrane.

Zur Abdichtung des Gehäuseinnenraums einsetzbare Dichtungsmaterialien, wie z.B. Elastomere oder Thermoplaste, wie z.B. Polytetrafluorethylen, sind jedoch nicht diffusionsdicht und altern mit der Zeit. Letzteres ist insb. im Hinblick auf die Messung von sehr kleinen Drücken, wie z.B. unterhalb des Atmosphärendrucks von einem Bar liegenden Drücken, problematisch, da sich hier bereits sehr kleine Veränderungen der Einspannkräfte nachteilig auf die Messgenauigkeit auswirken und die Dichtheit der durch die Dichtvorrichtung bewirkten Abdichtung sehr hohen Anforderungen genügen muss.Sealing materials that can be used to seal the interior of the housing, such as elastomers or thermoplastics such as polytetrafluoroethylene, are not diffusion-proof and age over time. The latter is particularly problematic with regard to the measurement of very small pressures, such as pressures below the atmospheric pressure of one bar, since even very small changes in the clamping forces have a detrimental effect on the measurement accuracy and the tightness of the seal created by the sealing device must meet very high requirements.

Diesem Problem kann auf die in der am 19.09.2018 eingereichten Deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen DE 10 2018 123041.9 beschriebene Weise dadurch begegnet werden, dass der keramische Drucksensor auf einem freistehend auf einem Prozessanschluss montierten rohrförmigen Träger aus Titan derart montiert wird, dass er über eine durch den Prozessanschluss hindurch verlaufende Druckzuleitung mit dem Druck beaufschlagbar ist. Dabei ist der zwischen Drucksensor und
Prozessanschluss angeordnete Träger mittels einer ersten Fügung mit einem äußeren Rand der Messmembran des Drucksensor und mittels einer zweiten Fügung mit dem Prozessanschluss verbunden.This problem can be referred to in the German patent application filed on September 19, 2018 with the file number DE 10 2018 123041.9 described manner are countered in that the ceramic pressure sensor is mounted on a free-standing tubular support made of titanium mounted on a process connection in such a way that the pressure can be applied to it via a pressure supply line running through the process connection. The one between the pressure sensor and
Process connection arranged carrier connected by means of a first joint to an outer edge of the measuring membrane of the pressure sensor and by means of a second joint to the process connection.

Diese Druckmesseinrichtungen bieten den Vorteil, dass über die erste Fügung und die zweite Fügung eine elastomer- und thermoplastfreie, langlebige, druckfeste und diffusionsdichte Abdichtung gegeben ist. Darüber hinaus ist über den freistehenden, hinsichtlich dessen thermischem Ausdehnungskoeffizienten sehr gut an die Keramik des Drucksensors angepassten Träger eine thermomechanische Entkopplung zwischen dem Prozessanschluss und dem Drucksensor gegeben, die den Drucksensor vor darauf übertragbaren, auf die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Prozessanschluss und Träger zurückzuführenden, thermomechanischen Spannungen schützt.These pressure measuring devices offer the advantage that an elastomer-free and thermoplastic-free, long-lasting, pressure-resistant and diffusion-tight seal is provided via the first joint and the second joint. In addition, there is a thermomechanical decoupling between the process connection and the pressure sensor via the free-standing carrier, which is very well adapted to the ceramic of the pressure sensor in terms of its thermal expansion coefficient, which the pressure sensor can transfer to, due to the different thermal expansion coefficients of the process connection and carrier, thermomechanical Protects against tension.

Nachteilig ist jedoch, dass die erste Fügung und die zweite Fügung im Messbetrieb dem unter dem zu messenden Druck stehenden Medium ausgesetzt sind. Das birgt die Gefahr, dass die Fügungen durch Korrosion angegriffen werden können.However, it is disadvantageous that the first joint and the second joint are exposed to the medium under the pressure to be measured during measurement operation. This harbors the risk that the joints can be attacked by corrosion.

In der DE 10 2011 083 333 A1 ist eine Druckmesseinrichtung mit

einem Drucksensor mit einer keramischen Messmembran, der derart in einem Gehäuse angeordnet ist, dass die Messmembran durch eine Öffnung des Gehäuses hindurch mit einem zu messenden Druck beaufschlagbar ist, und
einer zwischen einem äußeren Rand der Messmembran und dem Gehäuse angeordneten, einen Gehäuseinnenraum gegenüber der Öffnung abdichtenden Dichtvorrichtung, beschrieben.

In the DE 10 2011 083 333 A1 is a pressure measuring device with

a pressure sensor with a ceramic measuring membrane, which is arranged in a housing in such a way that the measuring membrane can be subjected to a pressure to be measured through an opening in the housing, and
a sealing device arranged between an outer edge of the measuring membrane and the housing and sealing a housing interior with respect to the opening is described.

Bei dieser Druckmesseinrichtung ist die Dichtvorrichtung als Lötung ausgebildet, die einen äußeren Rand der Messmembran unmittelbar mit einem sich radial nach innen erstreckenden, die Öffnung außenseitlich umgebenden Gehäusebereich des Gehäuses verbindet. Diese Lötung ist durch eine durch Abscheidung aus der Gasphase aufgebrachte Korrosionsschutzschicht aus Tantal geschützt, die sich über eine der Öffnung zugewandte Innenfläche der Fügung, einen Übergangsbereich zwischen der Fügung und der Messmembran und einen Übergangsbereich zwischen der Fügung und der Schulter des Gehäuses erstreckt. Dabei ist die an die Lötung angrenzende Membranoberfläche entweder vollständig oder nur im Übergangsbereich zur Fügung von der Korrosionsschutzschicht bedeckt. Im zweiten Fall wird die beschichtungsfreie Membranoberfläche entweder bei der Erzeugung der Korrosionsschutzschicht ausgespart oder zunächst mitbeschichtet und nachträglich durch ein Ätzverfahren oder durch mechanische Bearbeitung wieder freigelegt.In this pressure measuring device, the sealing device is designed as a soldering which connects an outer edge of the measuring membrane directly to a housing area of the housing that extends radially inward and surrounds the opening on the outside. This soldering is protected by a corrosion protection layer of tantalum applied by deposition from the gas phase, which extends over an inner surface of the joint facing the opening, a transition area between the joint and the measuring membrane and a transition area between the joint and the shoulder of the housing. In this case, the membrane surface adjoining the soldering is either completely covered by the corrosion protection layer or only in the transition area. In the second case, the coating-free membrane surface is either left out during the creation of the anti-corrosion layer or is initially also coated and subsequently exposed again by an etching process or by mechanical processing.

Tantal ist ein unedles Metall, dass an Luft eine Oxidschicht ausbildet und somit gegenüber einer Vielzahl von Substanzen korrosionsbeständig ist. Es gibt jedoch Substanzen, wie z.B. konzentrierte Schwefelsäure, Fluor, Fluorwasserstoff, Flusssäure, Fluoridionen enthaltende saure Lösungen und alkalische Lösungen, durch die Tantal angegriffen wird.Tantalum is a base metal that forms an oxide layer in air and is therefore corrosion-resistant to a large number of substances. However, there are substances such as concentrated sulfuric acid, fluorine, hydrogen fluoride, hydrofluoric acid, acidic solutions containing fluoride ions, and alkaline solutions that attack tantalum.

Ein Nachteil dieser Druckmesseinrichtungen besteht darin, dass durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des keramischen Drucksensors und des Gehäuses thermomechanische Spannungen verursacht werden, die sich in Abhängigkeit von der Temperatur verändern und sich über die Lötung und die Korrosionsschutzschicht unmittelbar auf die druckabhängige Verformbarkeit der Messmembran auswirken. Darüber hinaus belasten diese thermomechanischen Spannungen die Lötung und die mit dem Gehäuse, der Lötung und der Messmembran verbundene Korrosionsschutzschicht. Das birgt die Gefahr, dass sich in der Lötung und/oder in der Korrosionsschutzschicht Mikrorisse ausbilden können, die unter Belastung mit der Zeit anwachsen und langfristig die Funktion der Korrosionsschutzschicht, sowie ggfs. auch die Dichtheit der durch die Lötung bewirkten Abdichtung beeinträchtigen. Dabei besteht bezüglich der Korrosionsschutzschicht das zusätzliche Problem, dass Tantal mit Sauerstoff reagiert und Wasserstoff und Stickstoff aufnehmen kann. Das kann auf Dauer zu einer die Bildung von Mikrorissen begünstigenden Versprödung der Korrosionsschutzschicht führen.A disadvantage of these pressure measuring devices is that the different thermal expansion coefficients of the ceramic pressure sensor and the housing cause thermomechanical stresses that change depending on the temperature and have a direct effect on the pressure-dependent deformability of the measuring membrane via the soldering and the corrosion protection layer. In addition, these thermomechanical stresses stress the soldering and the corrosion protection layer connected to the housing, the soldering and the measuring membrane. This harbors the risk that microcracks can form in the soldering and / or in the corrosion protection layer, which grow under load over time and in the long term impair the function of the corrosion protection layer and possibly also the tightness of the sealing caused by the soldering. With regard to the corrosion protection layer, there is the additional problem that tantalum reacts with oxygen and can absorb hydrogen and nitrogen. In the long run, this can lead to the formation of microcracks in the anti-corrosion layer becoming brittle.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Druckmesseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, deren Dichtvorrichtung elastomerfrei, diffusionsdicht und in hohem Maße korrosionsbeständig beständig ist, und mit der Drücke, insb. auch kleine Drücke, wie z.B. Drücke von kleiner gleich 0,05 bar, mit einer vergleichsweise hohen Messgenauigkeit bestimmt werden können.It is an object of the invention to provide a pressure measuring device of the type mentioned, the sealing device of which is elastomer-free, diffusion-tight and corrosion-resistant to a high degree, and with which pressures, especially small pressures, such as pressures less than or equal to 0.05 bar, can be determined with a comparatively high measurement accuracy.

Hierzu umfasst die Erfindung eine Druckmesseinrichtung mit

einem Drucksensor mit einer keramischen Messmembran, der derart in einem Gehäuse angeordnet ist, dass die Messmembran durch eine Öffnung des Gehäuses hindurch mit einem zu messenden Druck beaufschlagbar ist, und
einer zwischen einem äußeren Rand der Messmembran und dem Gehäuse angeordneten, einen Gehäuseinnenraum gegenüber der Öffnung abdichtenden Dichtvorrichtung,
die sich dadurch auszeichnet, dass
die Dichtvorrichtung einen freistehend im Gehäuse angeordneten Entkopplungsring mit zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten umfasst,
eine der beiden Stirnseiten mittels einer ersten Fügung mit einem äußeren Rand der Messmembran verbunden ist und die andere Stirnseite mittels einer zweiten Fügung mit einem die Öffnung außenseitlich allseitig umgebenden Gehäusebereich des Gehäuse verbunden ist, und
die erste Fügung und die zweite Fügung jeweils als elektrisch leitfähige Fügung ausgebildet sind, deren der Öffnung zugewandte Innenfläche mit einer galvanisch darauf abgeschiedenen Korrosionsschutzschicht aus einem Edelmetall, aus einem mindestens ein Edelmetall umfassenden Schichtmaterial, aus Kohlenstoff oder aus einem Kohlenstoff umfassenden Schichtmaterial beschichtet ist.

For this purpose, the invention includes a pressure measuring device

a pressure sensor with a ceramic measuring membrane, which is arranged in a housing in such a way that the measuring membrane can be subjected to a pressure to be measured through an opening in the housing, and
a sealing device which is arranged between an outer edge of the measuring membrane and the housing and seals a housing interior from the opening,
which is characterized by the fact that
the sealing device comprises a free-standing decoupling ring in the housing with two opposite end faces,
one of the two end faces is connected to an outer edge of the measuring membrane by means of a first joint and the other end face is connected by means of a second joint to a housing area of the housing surrounding the opening on all sides, and
the first joint and the second joint are each designed as an electrically conductive joint, the inner surface of which facing the opening is coated with a galvanically deposited corrosion protection layer made of a noble metal, made of a layer material comprising at least one noble metal, made of carbon or made of a layer material comprising carbon.

Erfindungsgemäße Druckmesseinrichtungen bieten den Vorteil, dass der Drucksensor ohne den Einsatz von im Messbetrieb mit dem Medium in Kontakt gelangende Elastomeren in der Druckmesseinrichtung befestigt ist und über die erste und die zweite jeweils durch die Korrosionsschutzschicht vor Korrosion geschützte Fügung eine langlebige, korrosionsbeständige, druckfeste und diffusionsdichte Abdichtung gegeben ist.Pressure measuring devices according to the invention offer the advantage that the pressure sensor is fastened in the pressure measuring device without the use of elastomers which come into contact with the medium during measuring operation and a long-lasting, corrosion-resistant, pressure-resistant and diffusion-tight joint, which is each protected from corrosion by the corrosion protection layer Sealing is given.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Korrosionsschutzschicht herstellungsbedingt die erste Fügung vollständig überdeckt, ohne jedoch mit der unmittelbar daran angrenzenden Messmembran verbunden zu sein. Im Unterschied zu der in der DE 10 2011 083 333 A1 beschriebenen Druckmesseinrichtung besteht bei erfindungsgemäßen Druckmesseinrichtungen kein Übergangsbereich, in dem die Korrosionsschutzschicht unmittelbar mit der Messmembran verbunden ist. Hierdurch werden Rückwirkungen der Korrosionsschutzschicht auf die druckabhängige Verformbarkeit der Messmembran, die sich nachteilig auf die erzielbare Messgenauigkeit auswirken könnten, minimiert. Dabei bietet die galvanische Abscheidung der Korrosionsschutzschicht den Vorteil, dass die Messmembran aufgrund der elektrisch isolierenden Eigenschaft der Keramik beschichtungsfrei ist bzw. bleibt, ohne dass hierzu eine Maskierung oder eine nachträgliche Entfernung von Schichtmaterial erforderlich ist.Another advantage is that the corrosion protection layer completely covers the first joint due to the manufacturing process, but without being connected to the measuring diaphragm immediately adjacent to it. In contrast to that in the DE 10 2011 083 333 A1 In pressure measuring devices according to the invention, there is no transition area in which the corrosion protection layer is directly connected to the measuring membrane. This minimizes repercussions of the corrosion protection layer on the pressure-dependent deformability of the measuring membrane, which could have a disadvantageous effect on the achievable measurement accuracy. The galvanic deposition of the corrosion protection layer offers the advantage that the measuring membrane is or remains coating-free due to the electrically insulating property of the ceramic, without the need for masking or subsequent removal of layer material.

Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Korrosionsschutzschicht den Vorteil, dass Korrosionsschutzschichten aus mindestens einem Edelmetall oder aus Kohlenstoff nicht nur eine höhere Korrosionsbeständigkeit aufweisen als Tantal, sondern darüber hinaus auch elastischer sind als Tantal. Letzteres bietet den Vorteil, dass die Korrosionsschutzschicht besser in der Lage ist, darauf einwirkende, durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der ersten Fügung, des Entkopplungsrings, der zweiten Fügung, sowie ggfs. auch des Gehäuses bedingte thermomechanische Spannungen aufzunehmen. Hierdurch ist ein dauerhafter, zuverlässiger Schutz der Korrosionsschutzschicht vor deren Funktion beeinträchtigenden Mikrorissen gewährleistet.In addition, the corrosion protection layer according to the invention offers the advantage that corrosion protection layers made of at least one noble metal or made of carbon not only have a higher corrosion resistance than tantalum, but are also more elastic than tantalum. The latter offers the advantage that the anti-corrosion layer is better able to absorb thermomechanical stresses acting on it due to the different thermal expansion coefficients of the first joint, the decoupling ring, the second joint, and possibly also the housing. This ensures permanent, reliable protection of the anti-corrosion layer from microcracks that impair its function.

Darüber hinaus ist über den freistehenden Entkopplungsring eine thermomechanische Entkopplung zwischen dem Gehäuse und dem Drucksensor gegeben, die den Drucksensor vor darauf übertragbaren, auf die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Gehäuse und Drucksensor zurückzuführenden thermomechanischen Spannungen schützt. Das wirkt sich positiv auf die erzielbare Messgenauigkeit aus und bietet den Vorteil, dass das Gehäuse aus einem im Vergleich zu Spezialwerkstoffen, wie z.B. Titan, sehr kostengünstigen Edelstahl bestehen kann, ohne dass sich die erzielbare Messgenauigkeit hierdurch maßgeblich verschlechtert.In addition, there is a thermomechanical decoupling between the housing and the pressure sensor via the free-standing decoupling ring, which protects the pressure sensor from thermomechanical stresses that can be transmitted to it and are attributable to the different thermal expansion coefficients of the housing and pressure sensor. This has a positive effect on the achievable measurement accuracy and offers the advantage that the housing can be made of stainless steel, which is very inexpensive compared to special materials such as titanium, without the achievable measurement accuracy being significantly impaired as a result.

Bevorzugte Ausgestaltungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Korrosionsschutzschicht aus Gold, aus Platin, aus Palladium, aus einem mindestens eines der Edelmetalle: Gold, Platin und Palladium umfassenden Schichtmaterial besteht.Preferred configurations are characterized in that the corrosion protection layer consists of gold, platinum, palladium, and a layer material comprising at least one of the noble metals: gold, platinum and palladium.

Eine erste Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Korrosionsschutzschicht eine Schichtdicke von 0,1 µm bis 5 µm aufweist.A first further development is characterized in that the corrosion protection layer has a layer thickness of 0.1 μm to 5 μm.

Eine zweite Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass

die Messmembran als elektrischer Isolator ausgebildet ist, und
die Korrosionsschutzschicht die der Öffnung zugewandte Innenfläche der ersten Fügung vollständig überdeckt, ohne mit der daran angrenzenden Messmembran verbunden zu sein.

A second further development is characterized by the fact that

the measuring membrane is designed as an electrical insulator, and
the corrosion protection layer completely covers the inner surface of the first joint facing the opening without being connected to the measuring membrane adjoining it.

Eine dritte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass

der Entkopplungsring elektrisch leitfähig ist, und
die Korrosionsschutzschicht als eine zusammenhängende Beschichtung ausgebildet ist, die sich über die der Öffnung zugewandte Innenfläche der ersten Fügung, eine der Öffnung zugewandte Innenfläche des Entkopplungsrings und eine der Öffnung zugewandte Innenfläche der zweiten Fügung erstreckt.

A third further development is characterized by the fact that

the decoupling ring is electrically conductive, and
the corrosion protection layer is designed as a cohesive coating which extends over the inner surface of the first joint facing the opening, an inner surface of the decoupling ring facing the opening and an inner surface of the second joint facing the opening.

Eine vierte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass

der Entkopplungsring als elektrischer Isolator ausgebildet ist,
eine der der Öffnung zugewandte Innenfläche des Entkopplungsring mit einer leitfähigen Beschichtung, einer als Metallisierung ausgebildeten leitfähigen Beschichtung oder einer Chrom oder Nickel umfassenden, leitfähigen Beschichtung beschichtet ist, und
die Korrosionsschutzschicht als zusammenhängende Beschichtung ausgebildet ist, die sich über die der Öffnung zugewandte Innenfläche der ersten Fügung, eine der Öffnung zugewandte Innenfläche der Beschichtung und die der Öffnung zugewandte Innenfläche der zweiten Fügung erstreckt.

A fourth further training is characterized by the fact that

the decoupling ring is designed as an electrical insulator,
one of the inner surface of the decoupling ring facing the opening is coated with a conductive coating, a conductive coating designed as a metallization or a conductive coating comprising chromium or nickel, and
the corrosion protection layer is designed as a cohesive coating which extends over the inner surface of the first joint facing the opening, an inner surface of the coating facing the opening and the inner surface of the second joint facing the opening.

Eine fünfte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Korrosionsschutzschicht einen an die zweite Fügung angrenzenden, sich über eine innere, die Öffnung außenseitlich umgebende Mantelfläche des Gehäusebereichs erstreckenden Bereich umfasst.A fifth further development is characterized in that the corrosion protection layer comprises an area of the housing area adjoining the second joint and extending over an inner jacket surface of the housing area surrounding the opening on the outside.

Bevorzugte Ausgestaltungen zeichnen sich dadurch aus, dass
das Gehäuse aus einem Metall oder einem Edelstahl beseht,
die Messmembran aus Keramik oder aus Aluminiumoxid besteht, und/oder der Entkopplungsring:

a) einen an einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Messmembran angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, und/oder
b) entweder aus einem elektrisch leitfähigen Material, aus Titan, aus Tantal, aus einer Eisen, Nickel und Kobalt umfassenden Legierung, oder aus einem Titan oder Tantal umfassenden Material besteht oder aus einem Isolator, aus Keramik, aus der Keramik der Messmembran und/oder aus Aluminiumoxid besteht.

Preferred configurations are characterized in that
the housing is made of a metal or a stainless steel,
the measuring membrane is made of ceramic or aluminum oxide, and / or the decoupling ring:

a) has a thermal expansion coefficient matched to a thermal expansion coefficient of the measuring membrane, and / or
b) consists either of an electrically conductive material, of titanium, of tantalum, of an alloy comprising iron, nickel and cobalt, or of a material comprising titanium or tantalum, or of an insulator, of ceramic, of the ceramic of the measuring membrane and / or consists of aluminum oxide.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen zeichnen sich dadurch aus, dass der Entkopplungsring eine axiale Höhe von größer gleich 1 mm oder von 1 mm bis 2 mm aufweist, eine radiale Breite von kleiner gleich 3,5 mm oder von 1 mm bis 3,5 mm aufweist, und/oder eine axiale Höhe aufweist, die größer als dessen radiale Breite ist.Further preferred configurations are characterized in that the decoupling ring has an axial height of greater than or equal to 1 mm or from 1 mm to 2 mm, a radial width of less than or equal to 3.5 mm or from 1 mm to 3.5 mm, and / or has an axial height that is greater than its radial width.

Eine sechste Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass der Drucksensor:

als freistehender, ausschließlich mittels der ersten Fügung befestigter Drucksensor ausgebildet ist, oder
im Gehäuse mittels einer auf einer der Messmembran gegenüberliegenden Rückseite des Drucksensors angeordneten Sensorabstützung rückseitig abgestützt ist.

A sixth further development is characterized in that the pressure sensor:

is designed as a free-standing pressure sensor fastened exclusively by means of the first joint, or
is supported on the rear side in the housing by means of a sensor support arranged on a rear side of the pressure sensor opposite the measuring membrane.

Eine siebte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass

der Entkopplungsring aus Titan oder einem Titan umfassenden Material besteht, und
mindestens eine der beiden die erste Fügung und die zweite Fügung umfassenden Fügungen jeweils als eine mittels eines Hartlots erzeugte Fügung ausgebildet ist, wobei das Hartlot frei von zum Aktivhartlöten einsetzbaren aktiven Komponenten ist.

A seventh further training is characterized by the fact that

the decoupling ring is made of titanium or a material comprising titanium, and
at least one of the two joints comprising the first joint and the second joint is each designed as a joint produced by means of a hard solder, the hard solder being free of active components that can be used for active brazing.

Eine Weiterbildung der siebten Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Fügung eine mittels eines Silber und Kupfer umfassenden Hartlots, eines ausschließlich Silber und Kupfer umfassenden Hartlots, eines Silber, Kupfer und eine weitere nicht aktive Komponente umfassenden Hartlots, eines Silber-Kupfer-Indium-Hartlots oder eines Silber-Kupfer-Zinn-Hartlots erzeugte erste Fügung ist.A further development of the seventh further development is characterized in that the first joint is a hard solder comprising silver and copper, a hard solder comprising exclusively silver and copper, a hard solder comprising silver, copper and another non-active component, a silver-copper-indium -Hard solder or a silver-copper-tin hard solder is the first joint.

Eine weitere Weiterbildung der siebten Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Fügung eine Schweißung oder eine mittels eines Hartlots erzeugte Fügung ist, wobei das zur Erzeugung der zweiten Fügung eingesetzte Hartlot entweder

a) gleich dem zur Erzeugung der ersten Fügung eingesetzten Hartlots ist oder zumindest eine Schmelztemperatur aufweist, die im Wesentlichen gleich der Schmelztemperatur des zur Erzeugung der ersten Fügung eingesetzten Hartlots ist, oder
b) eine Schmelztemperatur aufweist, die geringer als eine Schmelztemperatur des zur Erzeugung der ersten Fügung eingesetzten Hartlots ist.

A further development of the seventh development is characterized in that the second joint is a weld or a joint produced by means of a hard solder, the hard solder used to produce the second joint either

a) is the same as the hard solder used to produce the first joint or at least has a melting temperature which is essentially the same as the melting temperature of the hard solder used to produce the first joint, or
b) has a melting temperature which is lower than a melting temperature of the hard solder used to produce the first joint.

Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Druckmesseinrichtung, das sich dadurch auszeichnet, dass
der Drucksensor, das Gehäuse und der Entkopplungsring vorgefertigt werden,
der Drucksensor unter Zwischenfügung des Entkopplungsrings auf dem Gehäusebereich montiert wird, indem die erste Fügung und die zweite Fügung erzeugt werden, und
ein galvanisches Beschichtungsverfahren ausgeführt wird, mittels dessen die Korrosionsschutzschicht galvanisch aufgebracht wird.Furthermore, the invention comprises a method for producing a pressure measuring device according to the invention, which is characterized in that
the pressure sensor, the housing and the decoupling ring are prefabricated,
the pressure sensor is mounted on the housing area with the interposition of the decoupling ring, in that the first joint and the second joint are produced, and
a galvanic coating process is carried out, by means of which the corrosion protection layer is applied galvanically.

Eine Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung einer Druckmesseinrichtung gemäß der siebten Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass
die erste Fügung erzeugt wird, indem eine Anordnung erzeugt wird, in der die Fügeflächen von Entkopplungsring und Messmembran unter Zwischenfügung des Hartlots aufeinander aufliegen, und die Anordnung auf eine Fügetemperatur erwärmt wird, bei der das Hartlot aufgeschmolzen wird und ein Anteil des im Entkopplungsring enthaltenen Titans durch das mit dem Entkopplungsring in Kontakt stehende, aufgeschmolzene Hartlot hindurch zur Messmembran diffundiert und dort derart mit der Keramik reagiert, dass sich eine Titan umfassende chemische Verbindung ausbildet, und
die zweite Fügung entweder im Anschluss an die Erzeugung der ersten Fügung mittels eines Hartlots erzeugt wird, dessen Schmelztemperatur geringer als eine Schmelztemperatur des zur Erzeugung der ersten Fügung verwendeten Hartlots ist, oder in einem Lötverfahren erzeugt wird, in dem zeitgleich auch die erste Fügung erzeugt wird, wobei die zweite Fügung mittels eines Hartlots erzeugt wird, das entweder gleich dem zur Erzeugung der ersten Fügung eingesetzten Hartlot ist oder eine Schmelztemperatur aufweist, die im Wesentlichen gleich der Schmelztemperatur des zur Erzeugung der ersten Fügung eingesetzten Hartlots ist.A further development of the method for producing a pressure measuring device according to the seventh further development is characterized in that
the first joint is created by creating an arrangement in which the joining surfaces of the decoupling ring and measuring membrane lie on top of one another with the interposition of the hard solder, and the assembly is heated to a joining temperature at which the hard solder is melted and a proportion of the titanium contained in the decoupling ring diffuses through the molten hard solder in contact with the decoupling ring to the measuring membrane and reacts there with the ceramic in such a way that a chemical compound comprising titanium is formed, and
the second joint is either produced following the production of the first joint by means of a hard solder, the melting temperature of which is lower than a melting temperature of the hard solder used to produce the first joint, or is produced in a soldering process in which the first joint is also produced at the same time , wherein the second joint is produced by means of a hard solder which is either the same as the hard solder used to produce the first joint or has a melting temperature which is essentially the same as the melting temperature of the hard solder used to produce the first joint.

Die Erfindung und deren Vorteile werden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Um Elemente sehr unterschiedlicher Abmessungen darstellen zu können, wurde eine nicht immer maßstabsgetreue Darstellung gewählt.

1 zeigt: ein Beispiel einer Druckmesseinrichtung;
2 zeigt: eine vergrößerte Darstellung des in 1 eingekreisten Ausschnitts der Druckmesseinrichtung von 1; und
3 zeigt: eine alternative Ausführungsform des in 1 eingekreisten Ausschnitts der Druckmesseinrichtung von 1.

The invention and its advantages will now be explained in more detail with reference to the figures of the drawing, in which two exemplary embodiments are shown. The same elements are provided with the same reference symbols in the figures. In order to be able to represent elements of very different dimensions, a representation that is not always true to scale was chosen.

1 shows: an example of a pressure measuring device;
2 shows: an enlarged representation of the in 1 circled section of the pressure measuring device from 1 ; and
3rd shows: an alternative embodiment of the in 1 circled section of the pressure measuring device from 1 .

1 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Druckmesseinrichtung mit einem Drucksensor 1, der eine keramische Messmembran 3 umfasst. Der Drucksensor 1 ist derart in einem metallischen Gehäuse 5 der Druckmesseinrichtung angeordnet, dass dessen Messmembran 3 durch eine Öffnung 7 des Gehäuse 5 hindurch mit einem zu messenden Druck p beaufschlagbar ist. Zusätzlich umfasst die Druckmesseinrichtung eine zwischen einem äußeren Rand der Messmembran 3 und dem Gehäuse 5 angeordnete Dichtvorrichtung 9, die eine Abdichtung eines Gehäuseinnenraums 11 des Gehäuses 5 gegenüber der Öffnung 7 bewirkt. 1 shows an example of a pressure measuring device according to the invention with a pressure sensor 1 , of a ceramic measuring membrane 3rd includes. The pressure sensor 1 is so in a metallic housing 5 the pressure measuring device arranged that its measuring membrane 3rd through an opening 7th of the housing 5 a pressure p to be measured can be applied therethrough. In addition, the pressure measuring device comprises one between an outer edge of the measuring membrane 3rd and the case 5 arranged sealing device 9 that seal a housing interior 11 of the housing 5 opposite the opening 7th causes.

Erfindungsgemäß umfasst die Dichtvorrichtung 9 einen im Wesentlichen freistehend im Gehäuse 5 angeordneten Entkopplungsring 13, der zwei in axialer Richtung einander gegenüberliegende Stirnseiten umfasst. Eine der beiden Stirnseite ist mittels einer ersten Fügung 15 mit einem äußeren Rand der Messmembran 3 verbunden. Die andere Stirnseite ist mittels einer zweiten Fügung 17 mit einem die Öffnung 7 außenseitlich allseitig umgebenden Gehäusebereich 19 des Gehäuse 5 verbunden. Das in 1 lediglich als Beispiel dargestellte Gehäuse 5 umfasst hierzu eine die Öffnung 7 außenseitlich begrenzende sich radial nach innen erstreckenden Schulter, die den den Entkopplungsring 13 tragenden Gehäusebereich 19 bildet oder umfasst. Alternativ können natürlich auch eine andere Formgebung aufweisende ein- oder mehrteilige Gehäuse eingesetzt werden.According to the invention, the sealing device comprises 9 one essentially free-standing in the housing 5 arranged decoupling ring 13th , which comprises two opposite end faces in the axial direction. One of the two end faces is by means of a first joint 15th with an outer edge of the measuring membrane 3rd connected. The other face is by means of a second joint 17th with one the opening 7th housing area surrounding the outside on all sides 19th of the housing 5 connected. This in 1 Housing shown only as an example 5 For this purpose, one includes the opening 7th externally delimiting radially inwardly extending shoulder, which the decoupling ring 13th bearing housing area 19th forms or includes. Alternatively, one-part or multi-part housings with a different shape can of course also be used.

Darüber hinaus sind die erste Fügung 15 und die zweite Fügung 17 jeweils als elektrisch leitfähige Fügung ausgebildet, deren der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche mit einer galvanisch darauf abgeschiedenen Korrosionsschutzschicht 21 aus einem Edelmetall, aus einem mindestens ein Edelmetall umfassenden Schichtmaterial, aus Kohlenstoff oder aus einem Kohlenstoff umfassenden Schichtmaterial beschichtet ist. 2 zeigt hierzu eine vergrößerte Darstellung des in 1 eingekreisten, die Dichtvorrichtung 9 und die sich über die Innenflächen beider Fügungen 15, 17 erstreckende Korrosionsschutzschicht 21 umfassenden Ausschnitts.In addition, the first are fortune 15th and the second coincidence 17th each designed as an electrically conductive joint, the opening of which 7th facing inner surface with a galvanically deposited corrosion protection layer 21 is coated from a noble metal, from a layer material comprising at least one noble metal, from carbon or from a layer material comprising carbon. 2 shows an enlarged representation of the in 1 circled, the sealing device 9 and which extends over the inner surfaces of both joints 15th , 17th extensive anti-corrosion layer 21 comprehensive section.

Für diesen Zweck insb. im Hinblick auf deren Elastizität und deren Korrosionsbeständigkeit besonders geeignete Edelmetalle sind Gold, Platin und Palladium. Insoweit besteht die Korrosionsschutzschicht 21 vorzugsweise aus Gold, Platin oder Palladium. Alternativ kann sie aber auch aus einem eines oder mehrere dieser Edelmetalle umfassenden Material, wie z.B. einem Gold, Platin und/oder Palladium umfassenden Material bestehen.For this purpose, especially with regard to their elasticity and their corrosion resistance, precious metals that are particularly suitable are gold, platinum and palladium. In this respect, the corrosion protection layer exists 21 preferably made of gold, platinum or palladium. Alternatively, however, it can also consist of a material comprising one or more of these noble metals, such as, for example, a material comprising gold, platinum and / or palladium.

Optional ist der Entkopplungsring 13 als elektrisch leitfähiger Ring ausgebildet. Bei dieser in 1 und 2 dargestellten Variante ist die Korrosionsschutzschicht 21 vorzugsweise als zusammenhängende Beschichtung ausgebildet, die sich über die der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche der ersten Fügung 15, eine der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche des Entkopplungsrings 13 und eine der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche der zweiten Fügung 17 erstreckt.The decoupling ring is optional 13th designed as an electrically conductive ring. With this in 1 and 2 The variant shown is the corrosion protection layer 21 preferably designed as a cohesive coating that is over that of the opening 7th facing inner surface of the first joint 15th , one of the opening 7th facing inner surface of the decoupling ring 13th and one of the opening 7th facing inner surface of the second joint 17th extends.

Alternativ ist der Entkopplungsring 13 als Isolator ausgebildet. In dem Fall kann die Korrosionsschutzschicht zwei voneinander beabstandete Schichtbereiche umfassen, von denen sich einer über die der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche der ersten Fügung 15 erstreckt und der andere sich über die der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche der zweiten Fügung 17 erstreckt.An alternative is the decoupling ring 13th designed as an insulator. In that case, the corrosion protection layer can comprise two layer regions which are spaced apart from one another, one of which extends over that of the opening 7th facing inner surface of the first joint 15th extends and the other extends over that of the opening 7th facing inner surface of the second joint 17th extends.

Eine derzeit bevorzugte Alternative besteht darin, dass der als Isolator ausgebildete Entkopplungsrings 13 mit einer leitfähigen Beschichtung 22, wie z.B. einer als Metallisierung aufgebrachten leitfähigen Beschichtung 22 oder einer Chrom oder Nickel umfassenden leitfähigen Beschichtung 22, beschichtet ist, die sich über die der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche des Entkopplungsring 13 erstreckt und eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der ersten Fügung 15 und der zweiten Fügung 17 bildet. 3 zeigt hierzu ein Beispiel einer entsprechenden Abwandlung des in 1 eingekreisten Ausschnitts. Analog zu dem in 1 und 2 dargestellten Beispiel ist die Korrosionsschutzschicht 21 auch hier als zusammenhängende Beschichtung ausgebildet, die sich über die der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche der ersten Fügung 15, eine der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche der Beschichtung 22 des Entkopplungsrings 13 und die der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche der zweiten Fügung 17 erstreckt.A currently preferred alternative is that the decoupling ring designed as an insulator 13th with a conductive coating 22nd such as a conductive coating applied as a metallization 22nd or a conductive coating comprising chromium or nickel 22nd , is coated, extending over that of the opening 7th facing inner surface of the decoupling ring 13th extends and an electrically conductive connection between the first joint 15th and the second coincidence 17th forms. 3rd shows an example of a corresponding modification of the in 1 circled section. Analogous to the in 1 and 2 The example shown is the anti-corrosion layer 21 also formed here as a cohesive coating that extends over the opening 7th facing inner surface of the first joint 15th , one of the opening 7th facing inner surface of the coating 22nd of the decoupling ring 13th and that of the opening 7th facing inner surface of the second joint 17th extends.

Erfindungsgemäße Druckmesseinrichtungen werden vorzugsweise hergestellt, indem der Drucksensor 1, das Gehäuse 5 und der Entkopplungsring 13 vorgefertigt werden. Danach wird der Drucksensor 1 unter Zwischenfügung des Entkopplungsrings 13 auf dem Gehäusebereich 19 montiert, indem die den äußeren Rand der Messmembran 3 mit dem Entkopplungsring 13 verbindende erste Fügung 15 und die den Entkopplungsring 13 mit dem Gehäusebereich 19 verbindende zweite Fügung 17 erzeugt werden.Pressure measuring devices according to the invention are preferably produced by the pressure sensor 1 , the housing 5 and the decoupling ring 13th be prefabricated. After that the pressure sensor 1 with the interposition of the decoupling ring 13th on the housing area 19th mounted by the the outer edge of the measuring membrane 3rd with the decoupling ring 13th connecting first coincidence 15th and the decoupling ring 13th with the housing area 19th connecting second coincidence 17th be generated.

Anschließend wird ein galvanisches Beschichtungsverfahren ausgeführt, mittels dessen die Korrosionsschutzschicht 21 galvanisch aufgebracht wird.Then a galvanic coating process is carried out, by means of which the corrosion protection layer 21 is applied galvanically.

Zur galvanischen Erzeugung einer Korrosionsschutzschicht 21 aus Kohlenstoff oder einem Kohlenstoff umfassenden Schichtmaterial einsetzbare Beschichtungsverfahren sind z.B. in der am 10.2.2014 der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Ilmenau vorgelegten Dissertation von Dipl.-Ing. Katarzyna Altay mit dem Titel: „Untersuchungen zur elektrochemischen Abscheidung von amorphen Kohlenstoffschichten“ beschrieben. Zum galvanischen Abscheiden von Kohlenstoff eignen sich als Elektrolyt insb. polare organische Lösungsmittel, wie z.B. Methanol und Acetonitril, die durch anlegen einer Spannung polarisiert werden und hierdurch zugleich auch als Kohlenstoffquelle nutzbar sind.For the galvanic production of a corrosion protection layer 21 Coating processes that can be used from carbon or a layer material comprising carbon are, for example, in the dissertation by Dipl.-Ing. Katarzyna Altay with the title: "Investigations into the electrochemical deposition of amorphous carbon layers". For the galvanic deposition of carbon, especially polar organic solvents, such as methanol and acetonitrile, are suitable as electrolytes, which are polarized by applying a voltage and can thereby also be used as a carbon source at the same time.

Zur galvanischen Erzeugung einer mindestens ein Edelmetall umfassenden Korrosionsschutzschicht 21 wird z.B. derart verfahren, dass eine das Edelmetall, oder die Edelmetalle umfassende Elektrode und ein den Entkopplungsring 13, die erste Fügung 15 und die zweite Fügung 17 umfassender Bereich der Druckmesseinrichtung in einen Elektrolyt eingetaucht wird. Zum galvanischen Abscheiden von Gold eignet sich z.B. ein wässriger, alkalischer, cyanidischer Elektrolyt, wie z.B. Kaliumdicyanoaurat(I) K[Au(CN)₂]. Zum galvanischen Abscheiden von Platin eignet sich z.B. ein wässriger, saurer Elektrolyt, wie z.B. Hexachloroplatinsäure H₂PtCl₆. Zum galvanischen Abscheiden von Palladium eignet sich z.B. ein wässriger Elektrolyt, wie z.B. Palladiumdichlorid PdCl₂.For the galvanic production of a corrosion protection layer comprising at least one noble metal 21 For example, the procedure is such that an electrode comprising the noble metal or the noble metals and a decoupling ring 13th , the first fortune 15th and the second coincidence 17th comprehensive area of the pressure measuring device is immersed in an electrolyte. An aqueous, alkaline, cyanidic electrolyte such as potassium dicyanoaurate (I) K [Au (CN) ₂ ] is suitable for the galvanic deposition of gold. For example, an aqueous, acidic electrolyte, such as hexachloroplatinic acid H ₂ PtCl _6, is suitable for the galvanic deposition of platinum. For example, an aqueous electrolyte such as palladium dichloride PdCl ₂ is suitable for the galvanic deposition of palladium.

Anschließend wird eine Gleichspannung an die als Anode dienende Elektrode und eine als Kathode dienende Gegenelektrode angelegt, wobei die Gegenelektrode die erste Fügung 15 und die zweite Fügung 17, sowie ggfs. auch den leitfähigen Entkopplungsring 13 oder die leitfähige Beschichtung 22 umfasst. Aufgrund der Gleichspannung wandern im Elektrolyt frei bewegliche Edelmetallionen in Richtung der Kathode, auf der sie dann durch Reduktion abgeschieden werden. Hierdurch wird eine vollständige Beschichtung aller leitfähigen, mit dem Elektrolyt in Kontakt stehenden Innenflächen der Dichtvorrichtung 9 bewirkt.A direct voltage is then applied to the electrode serving as anode and a counterelectrode serving as cathode, the counterelectrode being the first joint 15th and the second coincidence 17th , and possibly also the conductive decoupling ring 13th or the conductive coating 22nd includes. Due to the direct voltage, noble metal ions that can move freely in the electrolyte migrate towards the cathode, on which they are then deposited by reduction. This results in a complete coating of all conductive inner surfaces of the sealing device which are in contact with the electrolyte 9 causes.

Bei den zuvor beschriebenen galvanischen Beschichtungsverfahren ist eine Schichtdicke der Korrosionsschutzschicht 21 durch eine entsprechende Anpassung der Temperatur, der angelegten Gleichspannung und die Dauer des Abscheidungsprozesses innerhalb gewisser Grenzen wählbar. Optional wird das Beschichtungsverfahren vorzugsweise derart durchgeführt, dass die resultierende Korrosionsschutzschicht 21 eine Schichtdicke von 0,1 µm bis 5 µm aufweist. Diese Schichtdicken bieten den Vorteil, dass sie einerseits groß genug sind, um einen hochwertigen Korrosionsschutz zu gewährleisten und andererseits klein genug sind, um eine Beeinträchtigung der druckabhängigen Verformbarkeit der daran angrenzenden Messmembran 3 zu vermeiden.In the galvanic coating process described above, a layer thickness is the corrosion protection layer 21 by adjusting the temperature, the applied DC voltage and the duration of the deposition process within certain limits. Optionally, the coating process is preferably carried out in such a way that the resulting anti-corrosion layer 21 has a layer thickness of 0.1 µm to 5 µm. These layer thicknesses offer the advantage that, on the one hand, they are large enough to ensure high-quality corrosion protection and, on the other hand, are small enough to impair the pressure-dependent deformability of the measuring membrane adjoining it 3rd to avoid.

Optional kann die Korrosionsschutzschicht 21 nicht nur eine einzige, sondern alternativ zwei oder mehr durch ein galvanisches Beschichtungsverfahren aufeinander aufgebrachte Schichten umfassen.Optionally, the corrosion protection layer 21 not just a single, but alternatively two or more layers applied to one another by an electroplating process.

Während des galvanischen Beschichtungsverfahrens verhindert die als elektrischer Isolator ausgebildete keramische Messmembran 3, dass auf der mit dem Elektrolyt in Kontakt stehenden Membranoberfläche eine Reduktion stattfindet. Entsprechend überdeckt die Korrosionsschutzschicht 21 die der Öffnung 7 zugewandte Innenfläche der ersten Fügung 15 vollständig, ohne jedoch mit der daran angrenzenden Messmembran 3 verbunden zu sein.During the galvanic coating process, the ceramic measuring membrane, which is designed as an electrical insulator, prevents 3rd that a reduction takes place on the membrane surface in contact with the electrolyte. Correspondingly covers the corrosion protection layer 21 that of the opening 7th facing inner surface of the first joint 15th completely, but without the measuring membrane adjacent to it 3rd to be connected.

Im Gegensatz hierzu ist das metallische Gehäuse 5 leitfähig, so dass auch auf den während des Beschichtungsverfahren mit dem Elektrolyt in Kontakt stehenden Oberflächen des Gehäuses 5 ein Abscheidungsprozess erfolgt.In contrast to this is the metallic housing 5 conductive, so that also on the surfaces of the housing that are in contact with the electrolyte during the coating process 5 a deposition process takes place.

Alternativ können einzelne oder alle während des Beschichtungsverfahren mit dem Elektrolyt in Kontakt stehenden Oberflächenbereiche des Gehäuse 5 vorab mittels einer Maskierung, wie z.B. einer selbstklebenden Schutzfolie oder einem Schutzlack, abgedeckt und somit beim Aufbringen der Korrosionsschutzschicht 21 ausgespart werden. 1, 2 und 3 zeigen hierzu ein Beispiel, bei dem die Korrosionsschutzschicht 21 einen an die zweite Fügung 17 angrenzenden, sich über eine innere, die Öffnung 7 außenseitlich umgebende Mantelfläche des Gehäusebereichs 19 erstreckenden Bereich 23 umfasst. Bei diesem Beispiel sind alle anderen Oberflächen des Gehäuses 5 beschichtungsfrei.Alternatively, individual or all surface areas of the housing which are in contact with the electrolyte during the coating process can be used 5 covered in advance by means of a masking, such as a self-adhesive protective film or a protective varnish, and thus when the corrosion protection layer is applied 21 be left out. 1 , 2 and 3rd show an example in which the corrosion protection layer 21 one to the second coincidence 17th adjoining, via an inner, the opening 7th outside surrounding lateral surface of the housing area 19th extending area 23 includes. In this example, all other surfaces are of the case 5 coating-free.

Erfindungsgemäße Druckmesseinrichtungen weisen die zuvor genannten Vorteile auf. Dabei können einzelne Bestandteile optional unterschiedliche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbare Ausgestaltungen aufweisen. Einige derzeit besonders bevorzugte Ausgestaltungen sind nachfolgend anhand der Figuren beschrieben.Pressure measuring devices according to the invention have the advantages mentioned above. Individual components can optionally have different configurations that can be used individually or in combination with one another. Some currently particularly preferred embodiments are described below with reference to the figures.

In erfindungsgemäßen Druckmesseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannte keramische Drucksensoren 1 einsetzbar. Der in 1 als Beispiel dargestellte Drucksensor 1 umfasst einen Grundkörper 25, auf dem die keramische Messmembran 3 unter Einschluss einer Druckkammer 27 angeordnet ist. Als Keramik der Messmembran 3 eignet sich z.B. Aluminiumoxid (Al₂O₃). Optional kann auch der Grundkörper 25 aus Keramik bestehen, wobei er dann vorzugsweise aus der Keramik der Messmembran 3 besteht. Dabei können Grundkörper 25 und Messmembran 3 z.B. mittels einer einen äußeren Rand der Messmembran 3 mit einem äußeren Rand des Grundkörpers 25 verbindenden, die Druckkammer 27 außenseitlich allseitig umgebenden Fügung 29, z.B. einer Aktivhartlötung, wie z.B. einer mittels eines Zirkonium-Nickel-Titan Aktivhartlots erzeugten Aktivhartlötung, miteinander verbunden sein.Ceramic pressure sensors known from the prior art are used in pressure measuring devices according to the invention 1 applicable. The in 1 pressure sensor shown as an example 1 comprises a base body 25th on which the ceramic measuring membrane 3rd including a pressure chamber 27 is arranged. As the ceramic of the measuring membrane 3rd For example, aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) is suitable. Optionally, the base body 25th consist of ceramic, in which case it is then preferably made of the ceramic of the measuring membrane 3rd consists. In this case, base bodies 25th and measuring membrane 3rd for example by means of an outer edge of the measuring membrane 3rd with an outer edge of the base body 25th connecting, the pressure chamber 27 joint on all sides on the outside 29 , for example an active brazing, such as an active brazing produced by means of a zirconium-nickel-titanium active brazing solder.

Der Drucksensor 1 ist z.B. als Absolutdrucksensor ausgebildet. In dem Fall ist die unter der Messmembran 3 eingeschlossene Druckkammer 27 evakuiert. Alternativ ist er als Relativdrucksensor ausgebildet, der den durch die Öffnung 7 hindurch auf die Messmembran 3 einwirkenden Druck p bezogen auf einen der Druckkammer 27 über eine durch den Grundkörper 25 hindurch verlaufende, in 1 als Alternative gestrichelt dargestellte Referenzdruckzuleitung 31 zugeführten Referenzdruck p_ref erfasst.The pressure sensor 1 is designed, for example, as an absolute pressure sensor. In that case it is under the measuring membrane 3rd enclosed pressure chamber 27 evacuated. Alternatively, it is designed as a relative pressure sensor, the through the opening 7th through onto the measuring membrane 3rd acting pressure p related to one of the pressure chambers 27 via one through the main body 25th running through, in 1 as an alternative, reference pressure supply line shown in dashed lines 31 supplied reference pressure p _ref detected.

Der Drucksensor 1 umfasst einen elektromechanischen Wandler, der dazu ausgestaltet ist, eine vom auf die Messmembran 3 einwirkenden Druck p abhängige Durchbiegung der Messmembran 3 in eine elektrische Größe umzuwandeln, anhand derer dann mittels einer über Anschlussleitungen 33 an den Wandler anschließbaren oder angeschlossenen Messelektronik 35 der zu messende Druck p bestimmbar ist. Der in 1 als Beispiel dargestellte kapazitive Wandler umfasst hierzu einen Messkondensator mit einer von der druckabhängigen Durchbiegung der Messmembran 3 abhängigen Messkapazität. Der Messkondensator umfasst eine auf einer membranzugewandten Stirnseite des Grundkörpers 25 angeordnete Messelektrode 37 und eine auf einer dem Grundkörper 25 zugewandten Innenseite der Messmembran 3 angeordnete Gegenelektrode 39.The pressure sensor 1 comprises an electromechanical transducer which is designed to send one from the to the measuring membrane 3rd acting pressure p dependent deflection of the measuring membrane 3rd to convert it into an electrical quantity, which is then used by means of a connecting cable 33 Measurement electronics that can be connected or connected to the converter 35 the pressure p to be measured can be determined. The in 1 For this purpose, the capacitive converter shown as an example comprises a measuring capacitor with a pressure-dependent deflection of the measuring membrane 3rd dependent measuring capacity. The measuring capacitor comprises an end face of the base body facing the membrane 25th arranged measuring electrode 37 and one on one of the body 25th facing inside of the measuring membrane 3rd arranged counter electrode 39 .

Alternativ können natürlich auch andere aus dem Stand der Technik bekannte keramische Drucksensoren eingesetzt werden, die eine mit dem Druck p beaufschlagbare, keramische Messmembran aufweisen. Diese Sensoren können z.B. einen anderen mechanischen Aufbau aufweisen, auf andere Weise elektrisch anschließbar sein und/oder einen nach einem anderen Wandlerprinzip arbeitenden elektromechanischen Wandler, wie z.B. einen optischen oder einen piezoresistiven Wandler, umfassen.Alternatively, of course, other ceramic pressure sensors known from the prior art can also be used, which have a ceramic measuring membrane that can be acted upon by the pressure p. These sensors can, for example, have a different mechanical structure, can be electrically connected in a different way and / or comprise an electromechanical transducer operating according to a different transducer principle, such as an optical or a piezoresistive transducer.

Das Gehäuse 5 besteht vorzugsweise aus einem Metall. Da zwischen dem Gehäuse 5 und der keramischen Messmembran 3 der Entkopplungsring 13 angeordnet ist, kann das Gehäuse 5 aus einem vergleichsweise kostengünstigen Metall, wie z.B. einem Edelstahl, bestehen.The case 5 preferably consists of a metal. Because between the housing 5 and the ceramic measuring membrane 3rd the decoupling ring 13th is arranged, the housing 5 consist of a comparatively inexpensive metal such as stainless steel.

Im Unterschied hierzu weist der Entkopplungsring 13 vorzugsweise einen an einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Messmembran 3 angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Hierzu besteht der Entkopplungsring 13 z.B. aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie z.B. Titan, Tantal, einer Eisen, Nickel und Kobalt umfassenden Legierung oder einem Titan oder Tantal umfassenden Material. Alternativ besteht der Entkopplungsring 13 aus einem Isolator, wie z.B. einer Keramik. Als Keramik eignet sich insb. die Keramik der Messmembran 3, z.B. Aluminiumoxid (Al₂O₃).In contrast to this, the decoupling ring 13th preferably one to a coefficient of thermal expansion of the measuring membrane 3rd adapted thermal expansion coefficient. There is a decoupling ring for this purpose 13th for example from an electrically conductive material such as titanium, tantalum, an alloy comprising iron, nickel and cobalt or a material comprising titanium or tantalum. Alternatively, there is the decoupling ring 13th from an insulator such as a ceramic. The ceramic of the measuring membrane is particularly suitable as the ceramic 3rd , e.g. aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ).

Dabei kann die erste Fügung 15 zwischen Messmembran 1 und Entkopplungsring 13 z.B. als Aktivhartlötung ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist die zweite Fügung 17 je nach Material von Gehäuse 5 und Entkopplungsring 13 z.B. als Hartlötung, als Aktivhartlötung oder als Schweißung ausgebildet.The first coincidence 15th between measuring membrane 1 and decoupling ring 13th be designed as active brazing, for example. As an alternative or in addition to this, there is the second joint 17th depending on the material of the housing 5 and decoupling ring 13th eg designed as hard soldering, as active hard soldering or as a weld.

Besteht der Entkopplungsring 13 aus Titan oder einem Titan umfassenden Material, so ist die erste Fügung 15 vorzugsweise eine mittels eines Hartlots erzeugte Fügung 15, wobei das Hartlot frei von zum Aktivhartlöten einsetzbaren aktiven Komponenten ist. Diese erste Fügung 15 wird vorzugsweise hergestellt, indem eine Anordnung erzeugt wird, in der die Fügeflächen von Entkopplungsring 13 und Messmembran 3 unter Zwischenfügung des Hartlots aufeinander aufliegen, und die Anordnung auf eine Fügetemperatur erwärmt wird, bei der das Hartlot aufgeschmolzen wird und ein Anteil des im Entkopplungsrings 13 enthaltenen Titans durch das mit dem Entkopplungsring 13 in Kontakt stehende, aufgeschmolzene Hartlot hindurch zur Messmembran 3 diffundiert und dort derart mit der Keramik reagiert, dass sich eine Titan umfassende chemische Verbindung ausbildet.If the decoupling ring exists 13th made of titanium or a material comprising titanium, this is the first joining 15th preferably a joint produced by means of a hard solder 15th , wherein the braze is free from active components that can be used for active brazing. This first coincidence 15th is preferably produced by creating an arrangement in which the joining surfaces of the decoupling ring 13th and measuring membrane 3rd rest on each other with the interposition of the hard solder, and the arrangement is heated to a joining temperature at which the hard solder is melted and a portion of the in the decoupling ring 13th contained titanium by the one with the decoupling ring 13th fused braze in contact through to the measuring membrane 3rd diffuses and reacts there with the ceramic in such a way that a chemical compound comprising titanium is formed.

Dabei wird ganz bewusst kein Aktivhartlot eingesetzt, obwohl bekannt ist, dass in Aktivhartloten enthaltene aktive Komponenten die Benetzung der Keramik fördern und die Ausbildung einer mechanisch hochfesten, chemischen Verbindung bewirken. Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass der Lötvorgang verfahrenstechnisch sehr viel leichter und besser kontrollierbar ist, als das bei der Verwendung von Aktivhartloten der Fall ist. Darüber hinaus weist das aufgeschmolzene Hartlot im Vergleich zu alternativ einsetzbaren Aktivhartloten deutlich bessere Fließeigenschaften auf. Beides führt im Ergebnis zu qualitativ hochwertigen ersten Fügungen 15 mit hoher Druckfestigkeit und hoher Dichtheit. Dabei kann eine üblicher Weise in Form einer Heliumleckrate angegebene Heliumleckdichtigkeit der ersten Fügung 15 von kleiner gleich 5 * 10^-10 mbar l/s erzielt werden.Active brazing alloy is deliberately not used, although it is known that active components contained in active brazing alloys promote the wetting of the ceramic and cause the formation of a mechanically high-strength chemical bond. This procedure offers the advantage that the soldering process is process-technically much easier and easier to control than is the case when using active brazing alloys. In addition, the melted braze has significantly better flow properties compared to active brazing alloys that can be used as an alternative. As a result, both of these lead to high-quality first joints 15th with high compressive strength and high tightness. In this case, the helium leak tightness of the first joint, which is usually specified in the form of a helium leak rate, can be used 15th of less than or equal to 5 * 10 ^-10 mbar l / s can be achieved.

Als Hartlote eignen sich insoweit insb. in der DE 10 2018 108744 A1 beschriebene Silber und Kupfer umfassende Hartlote. Beispiele hierfür sind ausschließlich Silber und Kupfer umfassende Hartlote, sowie eine weitere nicht aktive Komponente umfassende Silber-Kupfer Hartlote, wie z.B. Silber-Kupfer-Indium Hartlote oder Silber-Kupfer-Zinn Hartlote.As hard solders are particularly suitable in this respect DE 10 2018 108744 A1 Brazing solders comprising silver and copper as described. Examples of this are hard solders exclusively comprising silver and copper, as well as silver-copper hard solders comprising another non-active component, such as silver-copper-indium hard solders or silver-copper-tin hard solders.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Hartlote ohne aktive Komponente, wie z.B. die vorgenannten Silber und Kupfer umfassenden Hartlote, eine niedrigere Schmelztemperatur aufweisen als eine aktive Komponente umfassende Aktivhartlote, wie z.B. Silber, Kupfer und Titan umfassende Aktivhartlote. Das bietet den Vorteil, dass das Fügeverfahren bei einer Fügetemperatur ausgeführt werden kann, die größer gleich der Schmelztemperatur des Hartlots ist und die geringer als eine Schmelztemperatur eines Aktivhartlots ist, das die im Hartlot enthaltenen Komponenten und Titan als aktive Komponente enthält. Während zur Herstellung einer Aktivhartlötung mittels eines Silber, Kupfer und Titan umfassenden Aktivhartlots eine oberhalb der Schmelztemperatur des Aktivhartlots liegende Fügetemperatur im Bereich von 870 °C bis 950 °C erforderlich ist, genügt in Verbindung mit den zuvor genannten Hartloten ohne aktive Komponente bereits eine oberhalb der Schmelztemperatur des Hartlots liegende Fügetemperatur, die ausreicht, um die Diffusion des Titans des Entkopplungsrings 13 durch das aufgeschmolzene Hartlot hindurch zu ermöglichen. Hierzu reicht in Verbindung mit einem Silber-Kupfer-Hartlot bereits eine Fügetemperatur von kleiner gleich 860°C oder im Bereich von 830 °C bis 860 °C. In Verbindung mit einem Silber-Kupfer-Indium-Hartlot oder einem Silber-Kupfer-Zinn-Hartlot kann je nach anteiliger Zusammensetzung dieser Hartlote sogar eine noch geringere Fügetemperatur angesetzt werden.Another advantage is that hard solders without active components, such as the aforementioned hard solders comprising silver and copper, have a lower melting temperature than active hard solders comprising an active component, such as, for example, active hard solders comprising silver, copper and titanium. This offers the advantage that the joining process can be carried out at a joining temperature which is greater than or equal to the melting temperature of the hard solder and which is lower than a melting temperature of an active hard solder which contains the components contained in the hard solder and titanium as the active component. While active brazing using an active brazing alloy comprising silver, copper and titanium requires a joining temperature above the melting temperature of the active brazing alloy in the range of 870 ° C to 950 ° C, in connection with the aforementioned brazing alloys without an active component, one above the Melting temperature of the hard solder The joining temperature which is sufficient for the diffusion of the titanium of the decoupling ring 13th to allow through the melted braze. For this purpose, in connection with a silver-copper hard solder, a joining temperature of less than or equal to 860 ° C or in the range of 830 ° C to 860 ° C is sufficient. In conjunction with a silver-copper-indium hard solder or a silver-copper-tin hard solder, depending on the proportionate composition of these hard solders, an even lower joining temperature can be applied.

Die geringe Fügetemperatur bietet den Vorteil, dass sie geringer als die zur Erzeugung der als Aktivhartlötung ausgebildeten Fügung 29 zwischen Messmembran 3 und Grundkörper 25 ist, so dass die erste Fügung 15 zwischen Messmembran 3 und Entkopplungsring 13 erzeugt werden kann, ohne dass hierdurch die Qualität der zuvor bei der Herstellung des Drucksensors 1 erzeugten, als Aktivhartlötung ausgebildeten Fügung 29 zwischen Messmembran 3 und Grundkörper 25 beeinträchtigt wird.The low joining temperature offers the advantage that it is lower than that used to produce the joint designed as active brazing 29 between measuring membrane 3rd and base body 25th is so the first coincidence 15th between measuring membrane 3rd and decoupling ring 13th can be generated without thereby affecting the quality of the previously used during the manufacture of the pressure sensor 1 generated, formed as an active brazing joint 29 between measuring membrane 3rd and base body 25th is affected.

Die geringere Fügetemperatur bietet darüber hinaus den Vorteil, dass sich zwischen Drucksensor 1 und Entkopplungsring 13 deutlich weniger auf das Fügeverfahren zurückzuführende thermomechanische Spannungen ausbilden als das bei höheren Fügetemperaturen der Fall wäre. Hierdurch lassen sich herstellungsbedingte Spannungen reduzieren, die andernfalls zu einer Vergrößerung einer Temperaturabhängigkeit der druckabhängigen Verformbarkeit der Messmembran 3 führen könnten, die wiederum einen temperaturabhängigen Messfehler zur Folge hätte.The lower joining temperature also offers the advantage that there is a pressure sensor 1 and decoupling ring 13th Form significantly less thermomechanical stresses due to the joining process than would be the case at higher joining temperatures. In this way, production-related stresses can be reduced, which would otherwise lead to an increase in a temperature dependency of the pressure-dependent deformability of the measuring membrane 3rd which in turn would result in a temperature-dependent measurement error.

Besteht der Entkopplungsring 13 aus Titan oder einem Titan umfassenden Material, so ist vorzugsweise auch die zweite Fügung 17 zwischen dem Entkopplungsring 13 und dem Gehäusebereich 19 als eine mittels eines Hartlots erzeugte Hartlötung ausgebildet, wobei auch hier ein Hartlot eingesetzt wird, das keine aktive Komponente enthält. Hierzu wird vorzugsweise ein Hartlot eingesetzt, dessen Schmelztemperatur geringer als die Schmelztemperatur des zur Erzeugung der ersten Fügung 15 verwendeten Hartlots ist. Zur Erzeugung der ersten Fügung 15 und der zweiten Fügung 17 können z.B. zwei verschiedene jeweils Kupfer und Silber umfassende Hartlote eingesetzt werden, deren Kupfer-Anteil und deren Silber-Anteil jeweils derart vorgegeben wird, dass das zur Erzeugung der zweiten Fügung 17 eingesetzte Hartlot den geringeren Schmelzpunkt aufweist. Für Silber-Kupfer-Hartlote kann die anteilige Zusammensetzung z.B. anhand eines Phasendiagramms unter Berücksichtigung des Eutektikums bei einem Silber-Anteil von 72 wt % ermittelt werden. Bei Silber-Kupfer-Hartloten mit einem Kupfer-Anteil von mehr als 28 wt % bewirkt eine Erhöhung des Silber-Anteils eine Reduktion der Schmelztemperatur. Entsprechend können zur Erzeugung der ersten Fügung 15 und der zweiten Fügung 17 zwei verschiedene Silber-Kupfer-Hartlote mit einem Kupfer-Anteil von mehr als 28 wt % eingesetzt werden, wobei das zur Erzeugung der zweiten Fügung 17 eingesetzte Silber-Kupfer-Hartlot den größeren Silber-Anteil aufweist. Bei Silber-Kupfer-Hartloten mit einem Kupfer-Anteil von weniger als 28 Gewichtsprozent bewirkt eine Erhöhung des Kupfer-Anteils eine Reduktion der Schmelztemperatur. Entsprechend können zur Erzeugung der ersten Fügung 15 und der zweiten Fügung 17 zwei verschiedene Silber-Kupfer-Hartlote mit einem Kupfer-Anteil von weniger als 28 wt % eingesetzt werden, wobei das zur Erzeugung der zweiten Fügung 17 eingesetzte Silber-Kupfer-Hartlot den größeren Kupfer-Anteil aufweist.If the decoupling ring exists 13th made of titanium or a material comprising titanium, the second joint is also preferred 17th between the decoupling ring 13th and the housing area 19th designed as a hard soldering produced by means of a hard solder, a hard solder which does not contain any active components is also used here. For this purpose, a hard solder is preferably used, the melting temperature of which is lower than the melting temperature of the one used to produce the first joint 15th braze used is. To create the first joint 15th and the second coincidence 17th For example, two different brazing alloys, each comprising copper and silver, can be used, the copper content of which and the silver content of which are specified in such a way that the second joint is produced 17th The hard solder used has the lower melting point. For silver-copper brazing alloys, the proportionate composition can, for example, be based on a Phase diagram can be determined taking into account the eutectic with a silver content of 72 wt%. In the case of silver-copper brazing alloys with a copper content of more than 28 wt%, an increase in the silver content results in a reduction in the melting temperature. Correspondingly, to produce the first joint 15th and the second coincidence 17th two different silver-copper brazing alloys with a copper content of more than 28 wt% are used, this being used to produce the second joint 17th The silver-copper braze used has the greater proportion of silver. In the case of silver-copper brazing alloys with a copper content of less than 28 percent by weight, an increase in the copper content results in a reduction in the melting temperature. Correspondingly, to produce the first joint 15th and the second coincidence 17th two different silver-copper brazing alloys with a copper content of less than 28 wt% are used, this being used to produce the second joint 17th The silver-copper braze used has the greater copper content.

Die geringere Schmelztemperatur des zur Erzeugung der zweiten Fügung 17 eingesetzten Hartlots bietet den Vorteil, dass ein Stufenlötverfahren eingesetzt werden kann, bei dem die zweite Fügung 17 erst im Anschluss an die Erzeugung der ersten Fügung 15 ausgeführt wird. In dem Fall wird der Entkopplungsring 13 zusammen mit dem vom Entkopplungsring 13 getragenen Drucksensor 1 auf dem Gehäusebereich 19 montiert.The lower melting temperature of the to produce the second joint 17th The brazing solder used offers the advantage that a step brazing process can be used in which the second joint 17th only after the creation of the first joint 15th is performed. In that case, the decoupling ring 13th together with that of the decoupling ring 13th worn pressure sensor 1 on the housing area 19th assembled.

Alternativ kann zur Erzeugung der zweiten Fügung 17 ein Hartlot eingesetzt werden, dass entweder gleich dem zur Erzeugung der ersten Fügung 15 eingesetzten Hartlot ist oder zumindest eine Schmelztemperatur aufweist, die im Wesentlichen gleich der Schmelztemperatur des zur Erzeugung der ersten Fügung 15 eingesetzten Hartlots ist. Als Hartlot eignen sich insoweit insb. die zuvor bereits in Verbindung mit der ersten Fügung 15 genannten Hartlote. Bei dieser Ausführungsform werden die erste Fügung 15 und die zweite Fügung 17 vorzugsweise im Wesentlichen zeitgleich in einem einzigen Lötverfahren erzeugt.Alternatively, to create the second joint 17th A hard solder can be used that is either the same as that used to produce the first joint 15th The hard solder used is or at least has a melting temperature which is essentially equal to the melting temperature of the for producing the first joint 15th braze used is. In this respect, those already in connection with the first joint are particularly suitable as hard solder 15th called hard solders. In this embodiment, the first joining 15th and the second coincidence 17th preferably produced essentially simultaneously in a single soldering process.

Optional weist der Entkopplungsring 13 vorzugsweise eine axiale Höhe von größer gleich 1 mm, z.B. eine axiale Höhe im Bereich von 1 mm bis 2 mm auf. Alternativ oder zusätzlich weist der Entkopplungsring 13 vorzugsweise eine radiale Breite von kleiner gleich 3,5 mm, wie z.B. eine radiale Breite im Bereich von 1 mm bis 3,5 mm auf. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist die axiale Höhe des Entkopplungsrings 13 vorzugsweise größer als dessen radiale Breite. Diese optionalen Ausgestaltungen bieten den Vorteil, dass auf die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Gehäuse 5 und Entkopplungsring 13 zurückzuführende thermomechanische Spannungen über die gesamte Höhe des Entkopplungsrings 13 hinweg nahezu vollständig abgebaut werden können.Optionally, the decoupling ring 13th preferably an axial height of greater than or equal to 1 mm, for example an axial height in the range from 1 mm to 2 mm. Alternatively or additionally, the decoupling ring 13th preferably a radial width of less than or equal to 3.5 mm, such as, for example, a radial width in the range from 1 mm to 3.5 mm. As an alternative or in addition to this, the axial height of the decoupling ring is 13th preferably greater than its radial width. These optional configurations offer the advantage that the different thermal expansion coefficients of the housing 5 and decoupling ring 13th Thermomechanical stresses to be traced back over the entire height of the decoupling ring 13th can be almost completely degraded across the board.

Alternativ oder zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ist der Drucksensor 1 vorzugsweise als freistehender, ausschließlich mittels der den Rand der Messmembran 3 mit dem Entkopplungsring 13 verbindenden ersten Fügung 15 befestigter Drucksensor 1 ausgebildet. Diese Ausführungsform bietet gegenüber Druckmesseinrichtungen mit vor- und rückseitig abgestützten Drucksensoren, wie z.B. zwischen einem Lager und einem Gegenlager angeordneten und/oder in axialer Richtung eingespannten Drucksensoren, den Vorteil, dass auf den Drucksensor 1 in axialer Richtung wirkende, sich in Abhängigkeit von der Temperatur verändernde Einspannkräfte, die sich nachteilig auf die erzielbare Messgenauigkeit auswirken könnten, weitgehend vermieden werden. Letzteres ist insb. bei Druckmesseinrichtungen zur Messung sehr kleiner Drücke, wie z.B. Drücken im Bereich von kleiner gleich 0,05 bar von Vorteil.The pressure sensor is an alternative or in addition to the configurations described above 1 preferably as a freestanding, exclusively by means of the edge of the measuring membrane 3rd with the decoupling ring 13th unifying first coincidence 15th attached pressure sensor 1 educated. Compared to pressure measuring devices with pressure sensors supported on the front and rear, such as pressure sensors arranged between a bearing and a counter-bearing and / or clamped in the axial direction, this embodiment offers the advantage that on the pressure sensor 1 Clamping forces which act in the axial direction and change as a function of the temperature, which could have a detrimental effect on the achievable measurement accuracy, are largely avoided. The latter is particularly advantageous in the case of pressure measuring devices for measuring very low pressures, such as, for example, pressures in the range of less than or equal to 0.05 bar.

Alternativ kann der Drucksensor 1 im Gehäuse 5 mittels einer auf einer der Messmembran 3 gegenüberliegenden Rückseite des Drucksensors 1 angeordneten, in 1 als Option gestrichelt dargestellten Sensorabstützung 41 rückseitig abgestützt sein. Diese Variante ist insb. dann von Vorteil, wenn die Vorteile der dadurch bewirkten Entlastung der ersten Fügung 15 und der zweiten Fügung 17 die nachteiligen Auswirkungen der mit der rückseitigen Sensorabstützung 41 verbundenen Temperaturabhängigkeit der Einspannkräfte auf die Messgenauigkeit überwiegt. Letzteres ist insb. bei Druckmesseinrichtungen zur Messung großer Drücke, wie z.B. Drücken im Bereich von größer gleich 10 bar, der Fall, wo die Fügungen 15, 17 durch den Druck p stark belastet werden und der auf die Sensorabstützung 41 zurückzuführende temperaturabhängige Messfehler im Vergleich zu dem zu messenden Druck p gering ist. Als Sensorabstützung 41 eignet sich z.B. eine Abstützung, die einen in das Gehäuse 5 eingesetzten Druckring 43 umfasst. Optional kann die Sensorabstützung 41 zusätzlich mindestens ein weiteres auf der Rückseite des Drucksensors 1 angeordnetes Element 45, wie z.B. einen zwischen dem Drucksensor 1 und dem Druckring 43 angeordneten Entkopplungsring und/oder eine zwischen dem Drucksensor 1 und dem Druckring 43 angeordnete Feder, umfassen.Alternatively, the pressure sensor 1 in the housing 5 by means of one on one of the measuring membrane 3rd opposite back of the pressure sensor 1 arranged in 1 Sensor support shown as an option with dashed lines 41 be supported on the back. This variant is particularly advantageous when the advantages of the relief of the first joint that it brings about 15th and the second coincidence 17th the adverse effects of having the rear sensor support 41 The associated temperature dependence of the clamping forces on the measurement accuracy predominates. The latter is especially the case with pressure measuring devices for measuring high pressures, such as pressures in the range of greater than or equal to 10 bar, where the joints 15th , 17th are heavily loaded by the pressure p and that on the sensor support 41 The temperature-dependent measurement error to be traced back is small compared to the pressure p to be measured. As a sensor support 41 For example, a support that puts you in the housing is suitable 5 inserted pressure ring 43 includes. Optionally, the sensor support 41 additionally at least one more on the back of the pressure sensor 1 arranged element 45 such as one between the pressure sensor 1 and the pressure ring 43 arranged decoupling ring and / or one between the pressure sensor 1 and the pressure ring 43 arranged spring include.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: DrucksensorPressure sensor
33: MessmembranMeasuring membrane
55: Gehäusecasing
77th: Öffnungopening
99: DichtvorrichtungSealing device
1111: GehäuseinnenraumHousing interior
1313th: EntkopplungsringDecoupling ring
1515th: Erste FügungFirst fortune
1717th: Zweite FügungSecond coincidence
1919th: GehäusebereichHousing area
2121: KorrosionsschutzschichtCorrosion protection layer
2222nd: Beschichtung Coating
2323: BereichArea
2525th: GrundkörperBase body
2727: DruckkammerPressure chamber
2929: FügungCoincidence
3131: ReferenzdruckzuleitungReference pressure supply line
3333: AnschlussleitungConnecting cable
3535: MesselektronikMeasurement electronics
3737: MesselektrodeMeasuring electrode
3939: GegenelektrodeCounter electrode
4141: SensorabstützungSensor support
4343: DruckringPressure ring
4545: Elementelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10334854 A1 [0006]DE 10334854 A1 [0006]
DE 102018123041 [0008]DE 102018123041 [0008]
DE 102011083333 A1 [0011, 0018]DE 102011083333 A1 [0011, 0018]
DE 102018108744 A1 [0063]DE 102018108744 A1 [0063]

Claims

Druckmesseinrichtung mit einem Drucksensor (1) mit einer keramischen Messmembran (3), der derart in einem Gehäuse (5) angeordnet ist, dass die Messmembran (3) durch eine Öffnung (7) des Gehäuses (5) hindurch mit einem zu messenden Druck (p) beaufschlagbar ist, und einer zwischen einem äußeren Rand der Messmembran (3) und dem Gehäuse (5) angeordneten, einen Gehäuseinnenraum (11) gegenüber der Öffnung (7) abdichtenden Dichtvorrichtung (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtvorrichtung (9) einen freistehend im Gehäuse (5) angeordneten Entkopplungsring (13) mit zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten umfasst, eine der beiden Stirnseiten mittels einer ersten Fügung (15) mit einem äußeren Rand der Messmembran (3) verbunden ist und die andere Stirnseite mittels einer zweiten Fügung (17) mit einem die Öffnung (7) außenseitlich allseitig umgebenden Gehäusebereich (19) des Gehäuse (5) verbunden ist, und die erste Fügung (15) und die zweite Fügung (17) jeweils als elektrisch leitfähige Fügung ausgebildet sind, deren der Öffnung (7) zugewandte Innenfläche mit einer galvanisch darauf abgeschiedenen Korrosionsschutzschicht (21) aus einem Edelmetall, aus einem mindestens ein Edelmetall umfassenden Schichtmaterial, aus Kohlenstoff oder aus einem Kohlenstoff umfassenden Schichtmaterial beschichtet ist.Pressure measuring device with a pressure sensor (1) with a ceramic measuring membrane (3), which is arranged in a housing (5) in such a way that the measuring membrane (3) with a pressure to be measured (5) through an opening (7) in the housing (5) p) can be acted upon, and a sealing device (9) which is arranged between an outer edge of the measuring membrane (3) and the housing (5) and seals a housing interior (11) with respect to the opening (7), characterized in that the sealing device (9) a decoupling ring (13) arranged free-standing in the housing (5) with two opposite end faces, one of the two end faces is connected to an outer edge of the measuring membrane (3) by means of a first joint (15) and the other end face is connected by means of a second joint ( 17) is connected to a housing area (19) of the housing (5) surrounding the opening (7) on all sides on the outside, and the first joint (15) and the second joint (17) are each electrically conductive Joints are formed whose inner surface facing the opening (7) is coated with a galvanically deposited corrosion protection layer (21) made of a noble metal, of a layer material comprising at least one noble metal, of carbon or of a layer material comprising carbon.

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzschicht (21) aus Gold, aus Platin, aus Palladium, aus einem mindestens eines der Edelmetalle: Gold, Platin und Palladium umfassenden Schichtmaterial besteht.Pressure measuring device according to Claim 1 , characterized in that the corrosion protection layer (21) consists of gold, platinum, palladium, and a layer material comprising at least one of the noble metals: gold, platinum and palladium.

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzschicht (21) eine Schichtdicke von 0,1 µm bis 5 µm aufweist.Pressure measuring device according to Claim 1 to 2 , characterized in that the corrosion protection layer (21) has a layer thickness of 0.1 µm to 5 µm.

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmembran (3) als elektrischer Isolator ausgebildet ist, und die Korrosionsschutzschicht (21) die der Öffnung (7) zugewandte Innenfläche der ersten Fügung (15) vollständig überdeckt, ohne mit der daran angrenzenden Messmembran (3) verbunden zu sein.Pressure measuring device according to Claim 1 to 3rd , characterized in that the measuring membrane (3) is designed as an electrical insulator, and the corrosion protection layer (21) completely covers the inner surface of the first joint (15) facing the opening (7) without being connected to the measuring membrane (3) adjoining it be.

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungsring (13) elektrisch leitfähig ist, und die Korrosionsschutzschicht (21) als eine zusammenhängende Beschichtung ausgebildet ist, die sich über die der Öffnung (7) zugewandte Innenfläche der ersten Fügung (15), eine der Öffnung (7) zugewandte Innenfläche des Entkopplungsrings (13) und eine der Öffnung (7) zugewandte Innenfläche der zweiten Fügung (17) erstreckt.Pressure measuring device according to Claim 1 to 4th , characterized in that the decoupling ring (13) is electrically conductive, and the corrosion protection layer (21) is designed as a cohesive coating which extends over the inner surface of the first joint (15) facing the opening (7), one of the opening (7 ) facing inner surface of the decoupling ring (13) and an inner surface of the second joint (17) facing the opening (7).

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungsring (13) als elektrischer Isolator ausgebildet ist, eine der der Öffnung (7) zugewandte Innenfläche des Entkopplungsring (13) mit einer leitfähigen Beschichtung (22), einer als Metallisierung ausgebildeten leitfähigen Beschichtung (22) oder einer Chrom oder Nickel umfassenden, leitfähigen Beschichtung (22) beschichtet ist, und die Korrosionsschutzschicht (21) als zusammenhängende Beschichtung ausgebildet ist, die sich über die der Öffnung (7) zugewandte Innenfläche der ersten Fügung (15), eine der Öffnung (7) zugewandte Innenfläche der Beschichtung (22) und die der Öffnung (7) zugewandte Innenfläche der zweiten Fügung (17) erstreckt.Pressure measuring device according to Claim 1 to 4th , characterized in that the decoupling ring (13) is designed as an electrical insulator, one of the inner surface of the decoupling ring (13) facing the opening (7) with a conductive coating (22), a conductive coating (22) designed as a metallization or a chrome or conductive coating (22) comprising nickel, and the corrosion protection layer (21) is designed as a cohesive coating which extends over the inner surface of the first joint (15) facing the opening (7), an inner surface facing the opening (7) the coating (22) and the inner surface of the second joint (17) facing the opening (7).

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzschicht (21) einen an die zweite Fügung (17) angrenzenden, sich über eine innere, die Öffnung (7) außenseitlich umgebende Mantelfläche des Gehäusebereichs (19) erstreckenden Bereich (23) umfasst.Pressure measuring device according to Claim 1 to 6th , characterized in that the corrosion protection layer (21) comprises a region (23) adjoining the second joint (17) and extending over an inner jacket surface of the housing region (19) surrounding the opening (7) on the outside.

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) aus einem Metall oder einem Edelstahl beseht, die Messmembran (3) aus Keramik oder aus Aluminiumoxid besteht, und/oder der Entkopplungsring (13): a) einen an einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Messmembran (3) angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, und/oder b) entweder aus einem elektrisch leitfähigen Material, aus Titan, aus Tantal, aus einer Eisen, Nickel und Kobalt umfassenden Legierung, oder aus einem Titan oder Tantal umfassenden Material besteht oder aus einem Isolator, aus Keramik, aus der Keramik der Messmembran (3) und/oder aus Aluminiumoxid besteht.Pressure measuring device according to Claim 1 to 7th , characterized in that the housing (5) consists of a metal or a stainless steel, the measuring membrane (3) consists of ceramic or aluminum oxide, and / or the decoupling ring (13): a) a coefficient of thermal expansion of the measuring membrane (3 ) has adapted thermal expansion coefficients, and / or b) either of an electrically conductive material, of titanium, of tantalum, of an alloy comprising iron, nickel and cobalt, or of a material comprising titanium or tantalum, or of an insulator, made of ceramic , made of the ceramic of the measuring membrane (3) and / or made of aluminum oxide.

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungsring (13) eine axiale Höhe von größer gleich 1 mm oder von 1 mm bis 2 mm aufweist, eine radiale Breite von kleiner gleich 3,5 mm oder von 1 mm bis 3,5 mm aufweist, und/oder eine axiale Höhe aufweist, die größer als dessen radiale Breite ist.Pressure measuring device according to Claim 1 to 8th , characterized in that the decoupling ring (13) has an axial height of greater than or equal to 1 mm or from 1 mm to 2 mm, has a radial width of less than or equal to 3.5 mm or from 1 mm to 3.5 mm, and / or has an axial height which is greater than its radial width.

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (1): als freistehender, ausschließlich mittels der ersten Fügung (15) befestigter Drucksensor (1) ausgebildet ist, oder im Gehäuse (5) mittels einer auf einer der Messmembran (3) gegenüberliegenden Rückseite des Drucksensors (1) angeordneten Sensorabstützung (41) rückseitig abgestützt ist.Pressure measuring device according to Claim 1 to 9 , characterized in that the pressure sensor (1): is designed as a free-standing pressure sensor (1) fastened exclusively by means of the first joint (15), or in the housing (5) by means of a rear side of the pressure sensor (3) opposite one of the measuring membrane (3). 1) arranged sensor support (41) is supported on the rear.

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungsring (13) aus Titan oder einem Titan umfassenden Material besteht, und mindestens eine der beiden die erste Fügung (15) und die zweite Fügung (17) umfassenden Fügungen jeweils als eine mittels eines Hartlots erzeugte Fügung ausgebildet ist, wobei das Hartlot frei von zum Aktivhartlöten einsetzbaren aktiven Komponenten ist.Pressure measuring device according to Claim 1 to 10 , characterized in that the decoupling ring (13) consists of titanium or a material comprising titanium, and at least one of the two joints comprising the first joint (15) and the second joint (17) is each designed as a joint produced by means of a hard solder, wherein the braze is free from active components that can be used for active brazing.

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fügung (15) eine mittels eines Silber und Kupfer umfassenden Hartlots, eines ausschließlich Silber und Kupfer umfassenden Hartlots, eines Silber, Kupfer und eine weitere nicht aktive Komponente umfassenden Hartlots, eines Silber-Kupfer-Indium-Hartlots oder eines Silber-Kupfer-Zinn-Hartlots erzeugte erste Fügung (15) ist.Pressure measuring device according to Claim 11 , characterized in that the first joint (15) comprises a brazing material comprising silver and copper, a brazing material comprising exclusively silver and copper, a brazing material comprising silver, copper and another non-active component, a silver-copper-indium brazing material or a first joint (15) produced by a silver-copper-tin braze.

Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fügung (17) eine Schweißung oder eine mittels eines Hartlots erzeugte Fügung ist, wobei das zur Erzeugung der zweiten Fügung (17) eingesetzte Hartlot entweder a) gleich dem zur Erzeugung der ersten Fügung (15) eingesetzten Hartlots ist oder zumindest eine Schmelztemperatur aufweist, die im Wesentlichen gleich der Schmelztemperatur des zur Erzeugung der ersten Fügung (15) eingesetzten Hartlots ist, oder b) eine Schmelztemperatur aufweist, die geringer als eine Schmelztemperatur des zur Erzeugung der ersten Fügung (15) eingesetzten Hartlots ist.Pressure measuring device according to Claim 11 to 12th , characterized in that the second joint (17) is a weld or a joint produced by means of a hard solder, wherein the hard solder used to produce the second joint (17) is either a) the same as the hard solder used to produce the first joint (15) or at least has a melting temperature which is essentially the same as the melting temperature of the hard solder used to produce the first joint (15), or b) has a melting temperature which is lower than a melting temperature of the hard solder used to produce the first joint (15).

Verfahren zur Herstellung einer Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (1), das Gehäuse (5) und der Entkopplungsring (13) vorgefertigt werden, der Drucksensor (1) unter Zwischenfügung des Entkopplungsrings (13) auf dem Gehäusebereich (19) montiert wird, indem die erste Fügung (15) und die zweite Fügung (17) erzeugt werden, und ein galvanisches Beschichtungsverfahren ausgeführt wird, mittels dessen die Korrosionsschutzschicht (21) galvanisch aufgebracht wird.Method for producing a pressure measuring device according to Claim 1 to 13th , characterized in that the pressure sensor (1), the housing (5) and the decoupling ring (13) are prefabricated, the pressure sensor (1) with the interposition of the decoupling ring (13) is mounted on the housing area (19) by the first joint (15) and the second joint (17) are produced, and a galvanic coating process is carried out, by means of which the corrosion protection layer (21) is applied galvanically.

Verfahren gemäß Anspruch 14 zur Herstellung einer Druckmesseinrichtung gemäß Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fügung (15) erzeugt wird, indem eine Anordnung erzeugt wird, in der die Fügeflächen von Entkopplungsring (13) und Messmembran (3) unter Zwischenfügung des Hartlots aufeinander aufliegen, und die Anordnung auf eine Fügetemperatur erwärmt wird, bei der das Hartlot aufgeschmolzen wird und ein Anteil des im Entkopplungsring (13) enthaltenen Titans durch das mit dem Entkopplungsring (13) in Kontakt stehende, aufgeschmolzene Hartlot hindurch zur Messmembran (3) diffundiert und dort derart mit der Keramik reagiert, dass sich eine Titan umfassende chemische Verbindung ausbildet, und die zweite Fügung (17) entweder im Anschluss an die Erzeugung der ersten Fügung (15) mittels eines Hartlots erzeugt wird, dessen Schmelztemperatur geringer als eine Schmelztemperatur des zur Erzeugung der ersten Fügung (15) verwendeten Hartlots ist, oder in einem Lötverfahren erzeugt wird, in dem zeitgleich auch die erste Fügung (15) erzeugt wird, wobei die zweite Fügung (17) mittels eines Hartlots erzeugt wird, das entweder gleich dem zur Erzeugung der ersten Fügung (15) eingesetzten Hartlot ist oder eine Schmelztemperatur aufweist, die im Wesentlichen gleich der Schmelztemperatur des zur Erzeugung der ersten Fügung (15) eingesetzten Hartlots ist.Procedure according to Claim 14 for the production of a pressure measuring device according to Claim 11 to 13th , characterized in that the first joint (15) is created by creating an arrangement in which the joining surfaces of the decoupling ring (13) and measuring membrane (3) rest on one another with the interposition of the hard solder, and the arrangement is heated to a joining temperature, in which the hard solder is melted and a portion of the titanium contained in the decoupling ring (13) diffuses through the molten hard solder in contact with the decoupling ring (13) to the measuring membrane (3) and reacts there with the ceramic in such a way that titanium becomes comprehensive chemical compound forms, and the second joint (17) is either produced following the production of the first joint (15) by means of a hard solder, the melting temperature of which is lower than a melting temperature of the hard solder used to produce the first joint (15), or is produced in a soldering process in which the first joint (15) is produced at the same time, the second joint (1 7) is produced by means of a hard solder which is either the same as the hard solder used to produce the first joint (15) or has a melting temperature which is essentially the same as the melting temperature of the hard solder used to produce the first joint (15).