DE202017105352U1 - Pressure sensor for hydrostatic level or level measurement - Google Patents

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Abstract

Druckmessaufnehmer zur hydrostatischen Füllstands- oder Pegelmessung, mit – einem stab- oder seilförmigen Träger (1), – einem an einem ersten Ende des Trägers (1) vorgesehenen, in eine Flüssigkeit (15) eintauchbaren Sensorgehäuse (3), und – einem Drucksensor (5), der derart in dem Sensorgehäuse (3) angeordnet ist, dass der Drucksensor (5) bei in die Flüssigkeit (15) eingetauchtem Sensorgehäuse (3) mit einem über die Flüssigkeit darauf ausgeübten Druck (p) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Drucksensor (5) im Inneren des Sensorgehäuses (3) in einem unmittelbar an eine in der vom Träger (1) abgewandten Stirnwand des Sensorgehäuses (3) vorgesehenen Öffnung (19) angrenzenden stirnseitigen Endbereich des Sensorgehäuses (3) angeordnet ist, und – am Sensorgehäuse (3) außenseitlich ein Gewindeprofil (21) vorgesehen ist, auf das eine als auswechselbare Komponente ausgebildete, Durchtrittsöffnungen (23) aufweisende, mit einem zu dem Gewindeprofil (21) komplementären Innengewinde (22) ausgestattete Schutzkappe (25) aufschraubbar ist oder aufgeschraubt ist.Pressure sensor for hydrostatic level or level measurement, comprising - a rod-shaped or rope-shaped carrier (1), a sensor housing (3) provided at a first end of the carrier (1), submerged in a liquid (15), and - a pressure sensor ( 5), which is arranged in the sensor housing (3), that the pressure sensor (5) is acted upon in the liquid (15) immersed sensor housing (3) with a pressure exerted on the liquid pressure (p), characterized in that - The pressure sensor (5) in the interior of the sensor housing (3) in a directly to one in the carrier (1) facing away from the end wall of the sensor housing (3) provided opening (19) adjacent end face end portion of the sensor housing (3) is arranged, and on the sensor housing (3) on the outside a thread profile (21) is provided, on which a trained as a replaceable component, passage openings (23) having, to the thread profile ( 21) complementary internal thread (22) equipped protective cap (25) is screwed or screwed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckmessaufnehmer zur hydrostatischen Füllstands- oder Pegelmessung, mit

  • – einem stab- oder seilförmigen Träger,
  • – einem an einem ersten Ende des Trägers vorgesehenen, in eine Flüssigkeit eintauchbaren Sensorgehäuse, und
  • – einem Drucksensor, der derart in dem Sensorgehäuse angeordnet ist, dass der Drucksensor bei in die Flüssigkeit eingetauchtem Sensorgehäuse mit einem über die Flüssigkeit darauf ausgeübten Druck beaufschlagt ist.
The present invention relates to a pressure transducer for hydrostatic level or level measurement, with
  • A rod or rope-shaped support,
  • - Provided at a first end of the carrier, immersible in a liquid sensor housing, and
  • - A pressure sensor which is arranged in the sensor housing, that the pressure sensor is acted upon in the liquid immersed sensor housing with a pressure exerted on the liquid pressure.

Druckmessaufnehmer zur hydrostatischen Füllstands- oder Pegelmessung werden unter anderem zur Erfassung, Messung und/oder Überwachung von Pegelständen in Brunnen, Flüssen, Kanälen, Gerinnen oder offenen Gewässern, wie z. B. Seen oder Meeren, sowie zur Erfassung, Messung und/oder Überwachung von Füllständen von in Behältern befindlichen Flüssigkeiten eingesetzt.Pressure transducers for hydrostatic level or level measurement are used inter alia for the detection, measurement and / or monitoring of water levels in wells, rivers, canals, channels or open waters, such. As lakes or seas, as well as for the detection, measurement and / or monitoring of levels of liquids in containers.

Dabei wird das an dem Träger befestigte Sensorgehäuse an einer Messstelle am Träger derart abgesenkt und in die Flüssigkeit eingetaucht, dass sich das Sensorgehäuse und damit auch der Drucksensor auf einer im Wesentlichen durch die Länge des Trägers bestimmten vorgegebenen oder zumindest messtechnisch bestimmbaren Höhe befindet. Im Messbetrieb wird dann mittels des Drucksensors ein von einer Höhe einer über dem Drucksensor befindlichen Flüssigkeitssäule abhängiger Druck messtechnisch erfasst. Anhand dieses Drucks oder der anhand des Drucks bestimmbaren Höhe der Flüssigkeitssäule kann dann ein auf ein vorgegebenes Bezugsniveau bezogener Füllstand oder Pegelstand erfasst, gemessen und/oder überwacht werden.In this case, the sensor housing attached to the carrier is lowered at a measuring point on the carrier and immersed in the liquid, that the sensor housing and thus the pressure sensor is located on a predetermined or at least metrologically determinable height determined by the length of the carrier. In measuring operation, a pressure dependent on a height of a liquid column located above the pressure sensor is then measured by means of the pressure sensor. On the basis of this pressure or the height of the liquid column which can be determined on the basis of the pressure, it is then possible to detect, measure and / or monitor a fill level or water level related to a given reference level.

Die eingangs genannten Merkmale aufweisende Druckmessaufnehmer werden von der Anmelderin unter der Produktbezeichnung Waterpilot FMX21, FMX167, sowie als Pegelsonden unter der Produktbezeichnung PS70 und PS71 vertrieben. Bei diesen Druckmessaufnehmern ist der Drucksensor innerhalb des Sensorgehäuses gegenüber einem vom Träger abgewandten, stirnseitigen Ende des Sensorgehäuses zurückversetzt angeordnet. Zusätzlich ist der dem Drucksensor vorgelagerte stirnseitige Endbereich des Sensorgehäuses mit einem Innengewinde ausgestattet, in das eine mit einem Außengewinde ausgestattete Schutzkappe eingeschraubt werden kann. Die Schutzkappe umfasst Durchtrittsöffnungen durch die die Flüssigkeit in einen dem Drucksensor im Sensorgehäuse vorgelagerten Hohlraum eindringen kann und schützt den Drucksensor vor mechanischen Beschädigungen, wie sie beispielsweise durch am Einsatzort vorhandene Gegenstände verursacht werden könnten.The pressure transducers having the features mentioned in the introduction are marketed by the Applicant under the product name Waterpilot FMX21, FMX167, and as level probes under the product name PS70 and PS71. In these pressure sensors, the pressure sensor is arranged inside the sensor housing with respect to a side facing away from the carrier, the front end of the sensor housing set back. In addition, the pressure sensor upstream frontal end portion of the sensor housing is equipped with an internal thread into which a cap equipped with an external thread cap can be screwed. The protective cap comprises passage openings through which the liquid can penetrate into a cavity arranged upstream of the pressure sensor in the sensor housing and protects the pressure sensor against mechanical damage, such as might be caused by objects present at the site of use.

Das Einschrauben der Schutzkappe im Inneren des Sensorgehäuses ist insb. dann von Vorteil, wenn das Sensorgehäuse an einem Einsatzort durch ein Rohr oder eine Öffnung mit vergleichsweise geringem Innendurchmesser hindurch in die Flüssigkeit eingebracht werden soll.The screwing in of the protective cap in the interior of the sensor housing is esp. Advantageous if the sensor housing is to be introduced at a place of use through a pipe or an opening with a comparatively small inner diameter into the liquid.

Nachteilig ist jedoch, dass hierzu in dem vom Träger abgewandten Endbereich des Sensorgehäuses ein vergleichsweise großer, dem Drucksensor vorgelagerter Hohlraum erforderlich ist, in den in der Flüssigkeit enthaltene Fremdkörper und/oder Verunreinigungen eindringen können und/oder in dem sich Ablagerungen bilden können. Darüber hinaus besteht je nach Anwendung die Gefahr, dass sich bei längerer Einsatzdauer Algenbewuchs bildet und/oder Muscheln im Sensorgehäuse anhaften. Diese regelmäßig mit der Zeit zunehmenden Störeinflüsse können insb. bei längeren Einsatzdauern zu einer Beeinträchtigung der Messeigenschaften des Drucksensors und/oder der durch den Hohlraum hindurch erfolgenden Druckbeaufschlagung des Drucksensors führen.The disadvantage, however, that for this purpose in the end region remote from the carrier of the sensor housing, a comparatively large, the pressure sensor upstream cavity is required, can penetrate into the foreign matter contained in the liquid and / or impurities and / or in which can form deposits. In addition, depending on the application, there is a risk that algae will form during prolonged periods of use and / or clams may adhere to the sensor housing. These interference influences, which increase regularly over time, can lead to an impairment of the measuring properties of the pressure sensor and / or the pressurization of the pressure sensor taking place through the cavity, in particular for longer periods of use.

Darüber hinaus weist der dem Drucksensor vorgelagerte Hohlraum insb. bei Druckmessaufnehmern mit Sensorgehäusen mit geringem Außendurchmesser, wie sie beispielsweise zur Pegelmessung in Peilrohren eingesetzt werden, eine entsprechend geringe Querschnittsfläche auf, die dementsprechend von außen nur sehr schlecht gereinigt werden kann.In addition, the pressure sensor upstream cavity esp. In pressure transducers with sensor housings with a small outer diameter, as used for example for level measurement in Peilrohren, a correspondingly small cross-sectional area, which accordingly can be very poorly cleaned from the outside.

Beides führt im Ergebnis zu einer Beschränkung der Einsatzdauer, über die hinweg der Druckmessaufnehmer eingesetzt werden kann.Both result in a result in a limitation of the duration of use, over which the pressure transducer can be used.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen mit einer Schutzkappe ausstattbaren Druckmessaufnehmer der eingangs genannten Art anzugeben, der leicht zu reinigen ist und über einen möglichst langen Zeitraum hinweg eingesetzt werden kann.It is an object of the invention to provide a pressure sensor, which can be equipped with a protective cap of the type mentioned above, which is easy to clean and can be used over as long a period as possible.

Hierzu umfasst die Erfindung einen Druckmessaufnehmer zur hydrostatischen Füllstands- oder Pegelmessung, mit

  • – einem stab- oder seilförmigen Träger,
  • – einem an einem ersten Ende des Trägers vorgesehenen, in eine Flüssigkeit eintauchbaren Sensorgehäuse, und
  • – einem Drucksensor, der derart in dem Sensorgehäuse angeordnet ist, dass der Drucksensor bei in die Flüssigkeit eingetauchtem Sensorgehäuse mit einem über die Flüssigkeit darauf ausgeübten Druck beaufschlagt ist, der sich dadurch auszeichnet, dass
  • – der Drucksensor im Inneren des Sensorgehäuses in einem unmittelbar an eine in der vom Träger abgewandten Stirnwand des Sensorgehäuses vorgesehenen Öffnung angrenzenden stirnseitigen Endbereich des Sensorgehäuses angeordnet ist, und
  • – am Sensorgehäuse außenseitlich ein Gewindeprofil vorgesehen ist, auf das eine als auswechselbare Komponente ausgebildete, Durchtrittsöffnungen aufweisende, mit einem zu dem Gewindeprofil komplementären Innengewinde ausgestattete Schutzkappe aufschraubbar ist oder aufgeschraubt ist.
For this purpose, the invention comprises a pressure transducer for hydrostatic level or level measurement, with
  • A rod or rope-shaped support,
  • - Provided at a first end of the carrier, immersible in a liquid sensor housing, and
  • A pressure sensor which is arranged in the sensor housing in such a way that, when the sensor housing is immersed in the fluid, the pressure sensor is subjected to a pressure exerted thereon by the fluid, which is characterized in that
  • - The pressure sensor in the interior of the sensor housing in an opening directly adjacent to an opening provided in the end wall remote from the carrier of the sensor housing opening front end region of the sensor housing is arranged, and
  • - On the sensor housing on the outside a thread profile is provided, on which a designed as a replaceable component, having passage openings, equipped with a complementary thread profile to the internal thread cap is screwed or screwed.

Erfindungsgemäße Druckmessaufnehmer bieten gegenüber den eingangs beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Druckmessaufnehmern den Vorteil, dass der Drucksensor nahezu frontbündig in das Sensorgehäuse eingesetzt ist. Dadurch wird der im eingangs beschriebenen Stand der Technik vorgesehene, dort dem Drucksensor innerhalb des Sensorgehäuses vorgelagerte Hohlraum vermieden.Pressure measuring transducers according to the invention have the advantage over the previously described pressure measuring transducers known from the prior art that the pressure sensor is inserted almost flush in the front of the sensor housing. As a result, the space provided in the prior art described above, there avoid the cavity upstream of the pressure sensor within the sensor housing cavity.

Der im Wesentlichen frontbündige Einbau des Drucksensors im Sensorgehäuse bietet in Kombination mit der erfindungsgemäßen Form der Schutzkappen-Montage den Vorteil, dass hierdurch das unter der auf dem Sensorgehäuse montierten Schutzkappe eingeschlossene Volumen auf ein für die Druckbeaufschlagung des Drucksensors erforderliches Minimum reduziert werden kann.The substantially flush mounting of the pressure sensor in the sensor housing, in combination with the form of the protective cap assembly according to the invention has the advantage that thereby the volume enclosed under the protective cap mounted on the sensor housing can be reduced to a minimum required for pressurizing the pressure sensor.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die auswechselbare Schutzkappe bei Bedarf jederzeit auf einfache Art und Weise von außen auf das stirnseitige Ende des Sensorgehäuses aufgeschraubt und bei Bedarf jederzeit wieder entfernt werden kann. Letzteres bietet in Kombination mit dem im Wesentlichen frontbündigen Einbau des Drucksensor im Sensorgehäuse den Vorteil, dass im Messbetrieb mit der Flüssigkeit in Kontakt stehende Bereiche des Sensorgehäuses und des über die Öffnung zugänglichen, mit der Flüssigkeit in Kontakt gelangenden Frontbereichs des Drucksensors nach dem Entfernen der Schutzkappe von außen gut zugänglich sind und somit bei Bedarf auf einfache Weise gereinigt werden können.Another advantage is that the replaceable cap can be screwed on demand at any time in a simple manner from the outside to the front end of the sensor housing and can be removed at any time when needed. The latter, in combination with the substantially flush mounting of the pressure sensor in the sensor housing, offers the advantage that areas of the sensor housing which are in contact with the liquid during measurement operation and the front area of the pressure sensor which is in contact with the liquid and accessible via the opening after removal of the protective cap are easily accessible from the outside and thus can be easily cleaned if necessary.

Erfindungsgemäße Druckmessaufnehmer können somit für einen deutlich längeren Zeitraum an einem Einsatzort eingesetzt werden, als aus dem Stand der Technik bekannte Druckmessaufnehmer, ohne dass die Druckbeaufschlagung des Drucksensors und/oder dessen Messeigenschaften durch Störeinflüsse, wie z. B. sich unter der Schutzkappe ansammelnde Verunreinigungen, Ablagerungen, einen Algenbewuchs, eine Anhaftung von Muscheln und/oder andere Störeinflüsse, beeinträchtigt wird.Pressure transducers according to the invention can thus be used for a significantly longer period of time at a site than known from the prior art pressure transducers, without the pressurization of the pressure sensor and / or its measurement properties by interference, such. B. under the cap accumulating impurities, deposits, algae growth, attachment of shells and / or other interference is impaired.

Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass

  • – das Sensorgehäuse aus einem Metall, insb. aus einem Edelstahl, besteht, und/oder
  • – die Schutzkappe aus einem Kunststoff, insb. aus Polyoxymethylen (POM), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einem Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), besteht.
A preferred embodiment is characterized in that
  • - The sensor housing made of a metal, esp. Of a stainless steel, consists, and / or
  • - The cap of a plastic, esp. Of polyoxymethylene (POM), polytetrafluoroethylene (PTFE) or a perfluoroalkoxy polymer (PFA) exists.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Sensorgehäuse als ein im Wesentlichen zylindrisches Sensorgehäuse ausgebildet ist, das einen Außendurchmesser von kleiner gleich 45 mm, kleiner gleich 30 mm oder sogar kleiner gleich 25 mm, aufweist.A further preferred embodiment is characterized in that the sensor housing is designed as a substantially cylindrical sensor housing having an outer diameter of less than or equal to 45 mm, less than or equal to 30 mm, or even less than or equal to 25 mm.

Eine erste Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass

  • – das Sensorgehäuse als dünnwandiges Gehäuse mit einer Wandstärke in der Größenordnung von größer gleich 0,75 mm, insb. von 0,75 mm bis 1 mm, ausgebildet ist, und
  • – das Gewindeprofil eine Profiltiefe aufweist, die in der Größenordnung von der Hälfte bis zwei Drittel der Wandstärke des Sensorgehäuses liegt.
A first development is characterized by the fact that
  • - The sensor housing is designed as a thin-walled housing with a wall thickness in the order of greater than or equal to 0.75 mm, esp. From 0.75 mm to 1 mm, and
  • - The thread profile has a tread depth which is of the order of half to two thirds of the wall thickness of the sensor housing.

Eine zweite Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gewindeprofil eine Gewindesteigung in der Größenordnung von 2 mm bis 4 mm pro Umdrehung aufweistA second development is characterized in that the thread profile has a thread pitch in the order of 2 mm to 4 mm per revolution

Eine dritte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass

  • – die Schutzkappe einen ersten, im Wesentlichen zylindrischen Bereich aufweist, auf dessen Innenseite das zu dem Gewindeprofil komplementäre Innengewinde vorgesehen ist,
  • – die Schutzkappe einen an den ersten Bereich anschließenden zweiten Bereich aufweist, in dem die Durchtrittöffnungen vorgesehen sind, und
  • – der zweite Bereich derart geformt ist, das er die Öffnung (19) des Sensorgehäuses (3) bei auf das Sensorgehäuse (3) aufgeschraubter Schutzkappe (25) überdeckt.
A third development is characterized by the fact that
  • - The protective cap has a first, substantially cylindrical portion, on the inside of which is provided to the thread profile complementary internal thread,
  • - The protective cap has a second region adjoining the first region, in which the passage openings are provided, and
  • The second area is shaped so as to open the opening ( 19 ) of the sensor housing ( 3 ) on the sensor housing ( 3 ) screwed cap ( 25 ) covered.

Eine Weiterbildung der dritten Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Schutzkappe aus einem Kunststoff besteht und der erste Bereich der Schutzkappe eine Wandstärke in der Größenordnung von 1 mm bis 1,5 mm aufweist.A further development of the third development is characterized in that the protective cap consists of a plastic and the first region of the protective cap has a wall thickness of the order of magnitude of 1 mm to 1.5 mm.

Eine vierte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass

  • – der Drucksensor einen Grundkörper und eine unter Einschluss einer Druckkammer mit dem Grundkörper verbundene, in Abhängigkeit von einem darauf einwirkenden Druck verformbare Messmembran umfasst, und
  • – ein äußerer Rand des Drucksensors unter Zwischenfügung einer einen Innenraum des Sensorgehäuses nach außen abdichtenden Dichtung zwischen einem die Öffnung außenseitlich umgebenden Randbereich der Stirnwand des Sensorgehäuses und einem Gegenlager eingespannt ist
A fourth development is characterized by the fact that
  • The pressure sensor comprises a base body and a measuring membrane connected to the base body including a pressure chamber, deformable in response to a pressure acting thereon, and
  • - An outer edge of the pressure sensor with the interposition of an interior of the Sensor housing outwardly sealing gasket is clamped between an outer peripheral edge surrounding the region of the end wall of the sensor housing and an abutment

Eine bevorzugte Ausgestaltung der vierten Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Messmembran aus Keramik besteht.A preferred embodiment of the fourth development is characterized in that the measuring diaphragm is made of ceramic.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass

  • – der Drucksensor als Relativdrucksensor ausgebildet ist,
  • – der Drucksensor einen Grundkörper und eine unter Einschluss einer Druckkammer mit dem Grundkörper verbundene, in Abhängigkeit von einem darauf einwirkenden zu messenden Druck verformbare Messmembran umfasst, und
  • – die Druckkammer über eine durch den Träger hindurch verlaufende Referenzdruckzuleitung mit einem Referenzdruck beaufschlagbar ist.
A further preferred embodiment is characterized in that
  • - The pressure sensor is designed as a relative pressure sensor,
  • The pressure sensor comprises a base body and a measuring membrane connected to the base body including a pressure chamber, deformable in response to a pressure to be measured on it, and
  • - The pressure chamber is acted upon by a through the support extending through the reference pressure supply line with a reference pressure.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass an einem von dem Sensorgehäuse abgewandten Ende des Trägers eine Schnittstelle vorgesehen ist, über die der Drucksensor unmittelbar oder über eine im Sensorgehäuse integrierte an den Drucksensor angeschlossene Messelektronik über eine durch den Träger hindurch verlaufende elektrische Verbindung an eine übergeordnete Einheit anschließbar ist oder angeschlossen ist.A particularly preferred embodiment is characterized in that an interface is provided at an end of the carrier facing away from the sensor housing, via which the pressure sensor is connected directly or via a measuring electronics integrated in the sensor housing to the pressure sensor via an electrical connection passing through the carrier a higher-level unit can be connected or connected.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der letztgenannten Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die übergeordnete Einheit derart ausgebildet ist, dass sie den Drucksensor und/oder die daran angeschlossene Messelektronik mit Energie versorgt und im Messbetrieb mindestens eine Messgröße, insb. den vom Drucksensor gemessenen Druck, eine Höhe einer über dem Drucksensor befindlichen Flüssigkeitssäule und/oder einen auf ein vorgegebenes Bezugsniveau bezogenen Füllstand oder Pegelstand, bestimmt und/oder zur Verfügung stellt.A preferred embodiment of the latter embodiment is characterized in that the superordinated unit is designed such that it supplies the pressure sensor and / or the measuring electronics connected thereto with energy and, during measuring operation, at least one measured variable, in particular the pressure measured by the pressure sensor, a height a liquid column located above the pressure sensor and / or a level or level related to a predetermined reference level, determined and / or made available.

Eine weitere Ausgestaltung der besonders bevorzugten Ausgestaltung oder deren letztgenannten Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die übergeordnete Einheit eine Ausgabeeinrichtung umfasst, die derart ausgebildet ist, dass sie eine oder mehrere Messgrößen jeweils in Form eines von der Ausgabeeinrichtung in drahtloser oder leitungsgebundener Form selbsttätig und/oder auf Anfrage übermittelten elektrischen Ausgangssignals zur Verfügung stellt und/oder eine oder mehrere Messgrößen jeweils als mittels einer entsprechenden Auslesevorrichtung in drahtloser oder leitungsgebundener Form auslesbare Information zur Verfügung stellt.A further embodiment of the particularly preferred embodiment or the last-named embodiment thereof is characterized in that the higher-order unit comprises an output device which is designed such that it automatically and / or automatically measures one or more measured variables in the form of a wireless or line-bound form of the output device. or provides on request transmitted electrical output signal and / or provides one or more measured variables in each case as readable by means of a corresponding read-out device in wireless or wired-bound form information.

Die Erfindung und deren Vorteile werden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The invention and its advantages will now be explained in more detail with reference to the figures of the drawing, in which an embodiment is shown. Identical elements are provided in the figures with the same reference numerals.

1 zeigt: einen erfindungsgemäßen Druckmessaufnehmer; 1 shows: a pressure sensor according to the invention;

2 zeigt: die Schutzkappe des Druckmessaufnehmers von 1; 2 shows: the protective cap of the pressure transducer of 1 ;

3 zeigt: eine Prinzipskizze eines Anwendungsbeispiels; und 3 shows: a schematic diagram of an application example; and

4 zeigt: eine Prinzipskizze eines weiteren Anwendungsbeispiels. 4 shows: a schematic diagram of another application example.

1 zeigt eine Schnittzeichnung eines erfindungsgemäßen Druckmessaufnehmers zur hydrostatischen Füllstands- oder Pegelmessung. Der Druckmessaufnehmer umfasst einen stab- oder seilförmigen Träger 1, an dessen erstem Ende endseitig ein in eine Flüssigkeit eintauchbares Sensorgehäuse 3 vorgesehen ist. 1 shows a sectional view of a pressure measuring transducer according to the invention for hydrostatic level or level measurement. The pressure transducer comprises a rod-shaped or rope-shaped carrier 1 , at the first end of which a sensor housing which can be submerged in a liquid is provided 3 is provided.

Zusätzlich umfasst der Druckmessaufnehmer einen Drucksensor 5, der derart im Sensorgehäuse 3 angeordnet ist, dass er bei in die Flüssigkeit eingetauchtem Sensorgehäuse 3 mit einem von der Flüssigkeit darauf ausgeübten Druck p beaufschlagt ist.In addition, the pressure transducer includes a pressure sensor 5 in the sensor housing 3 is arranged to be immersed in the liquid sensor housing 3 is acted upon by a pressure exerted by the liquid pressure p.

Als Drucksensor 5 eignet sich insb. ein keramischer Drucksensor, der eine unter Einschluss einer Druckkammer 7 mit einem Grundkörper 9 verbundene keramische Messmembran 11 aufweist. Keramische Drucksensoren bieten den Vorteil, dass deren Messmembran 11 aufgrund der hohen chemischen und mechanischen Beständigkeit von Keramik unmittelbar der Flüssigkeit ausgesetzt werden kann.As a pressure sensor 5 In particular, a ceramic pressure sensor is suitable, the one including a pressure chamber 7 with a basic body 9 connected ceramic measuring membrane 11 having. Ceramic pressure sensors offer the advantage that their measuring membrane 11 due to the high chemical and mechanical resistance of ceramic can be directly exposed to the liquid.

Drucksensoren umfassen einen – hier nicht im Detail dargestellten – elektromechanischen Wandler, wie z. B. einen kapazitiven Wandler, der eine von einem auf die Messmembran 11 einwirkenden Druck p abhängige Durchbiegung der Messmembran 11 in eine elektrische Größe umwandelt, anhand derer dann mittels einer an den Wandler angeschlossenen Messelektronik 13 der auf die Messmembran 11 einwirkende Druck p bestimmt wird.Pressure sensors include a - not shown here in detail - electromechanical transducer, such. B. a capacitive transducer, the one of a on the measuring diaphragm 11 acting pressure p dependent deflection of the measuring diaphragm 11 converted into an electrical quantity, by means of which then by means of a measuring electronics connected to the transducer 13 the on the measuring membrane 11 acting pressure p is determined.

Bei in die Flüssigkeit 15 eingetauchtem Sensorgehäuse 3 wirkt auf den Drucksensor 5 bzw. dessen Messmembran 11 von außen ein Druck p ein, der gemäß p = phyd + patm einer Summe aus einem hydrostatischen Druck phyd und einem oberhalb der Flüssigkeit 15 herrschenden Atmosphärendruck patm entspricht. Der hydrostatischen Druck phyd entspricht gemäß phyd = ρ g h einem Produkt einer Höhe h der über dem Drucksensor 5 befindlichen Flüssigkeitssäule, einer Dichte ρ der Flüssigkeit 15 und der Erdbeschleunigung g und stellt somit ein direktes Maß für die Höhe h der Flüssigkeitssäule dar.Into the liquid 15 immersed sensor housing 3 acts on the pressure sensor 5 or its measuring membrane 11 from the outside, a pressure p, which according to p = p hyd + p atm a sum of a hydrostatic pressure p hyd and one above the liquid 15 prevailing atmospheric pressure p atm corresponds. The hydrostatic pressure p hyd corresponds according to p hyd = ρ gh a product of a height h of the above the pressure sensor 5 located Liquid column, a density ρ of the liquid 15 and the gravitational acceleration g and thus represents a direct measure of the height h of the liquid column.

Entsprechend ist der Drucksensor 5 vorzugsweise als Relativdrucksensor ausgebildet, der den darauf einwirkenden Druck p als einen auf einen oberhalb der Flüssigkeit 15 herrschenden Atmosphärendruck patm bezogenen Relativdruck prel mit prel = p – patm bestimmt. Bei dieser in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst der Druckmessaufnehmer eine durch den Träger 1 hindurch verlaufende, an die im Drucksensor 5 eingeschlossene Druckkammer 7 angeschlossene Referenzdruckzuleitung 17, über die die Druckkammer 7 mit dem in der Umgebung der Messstelle herrschenden Atmosphärendruck patm beaufschlagbar ist bzw. beaufschlagt ist. Diese Variante bietet den Vorteil, dass der vom Drucksensor 5 erfasste Relativdruck prel dem hydrostatischen Druck phyd der Flüssigkeitssäule entspricht, so dass Druckschwankungen des Atmosphärendrucks patm automatisch kompensiert werden.Accordingly, the pressure sensor 5 preferably designed as a relative pressure sensor, the pressure acting thereon p as one on one above the liquid 15 prevailing atmospheric pressure p atm related relative pressure p rel with p rel = p - p atm determined. At this in 1 illustrated embodiment, the pressure transducer comprises a through the carrier 1 passing through, to which in the pressure sensor 5 enclosed pressure chamber 7 connected reference pressure supply line 17 over which the pressure chamber 7 with the prevailing in the vicinity of the measuring point atmospheric pressure p atm is acted upon or is acted upon. This variant offers the advantage that the pressure sensor 5 detected relative pressure p rel the hydrostatic pressure p hyd of the liquid column corresponds, so that pressure fluctuations of the atmospheric pressure p atm are automatically compensated.

Alternativ kann der Drucksensor als Absolutdrucksensor ausgebildet sein. In dem Fall ist die unter der Messmembran eingeschlossene Druckkammer evakuiert. Diese Variante wird vorzugsweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen der Atmosphärendruck patm entweder im Wesentlichen konstant ist und/oder am Einsatzort auf andere Weise erfasst wird.Alternatively, the pressure sensor may be formed as an absolute pressure sensor. In that case, the pressure chamber enclosed under the measuring diaphragm is evacuated. This variant is preferably used in applications in which the atmospheric pressure p atm is either substantially constant and / or otherwise detected at the place of use.

Erfindungsgemäße Druckmessaufnehmer zeichnen sich dadurch aus, dass der Drucksensor 5 im Inneren des Sensorgehäuses 3 in einem unmittelbar an eine in der vom Träger 1 abgewandten Stirnwand des Sensorgehäuses 3 vorgesehenen Öffnung 19 angrenzenden stirnseitigen Endbereich des Sensorgehäuses 3 angeordnet ist. Zusätzlich ist am Sensorgehäuse 3 außenseitlich ein Gewindeprofil 21 vorgesehen, auf das eine als auswechselbare Komponente ausgebildete, Durchtrittsöffnungen 23 aufweisende, mit einem zu dem Gewindeprofil 21 komplementären Innengewinde 22 ausgestattete Schutzkappe 25 aufschraubbar ist oder aufgeschraubt ist.Pressure sensors according to the invention are characterized in that the pressure sensor 5 inside the sensor housing 3 in one directly to one in the one from the carrier 1 remote end wall of the sensor housing 3 provided opening 19 adjacent end-side end portion of the sensor housing 3 is arranged. Additionally is on the sensor housing 3 on the outside a thread profile 21 provided on the formed as an exchangeable component, passage openings 23 having, to one with the thread profile 21 complementary internal thread 22 equipped protective cap 25 can be screwed on or screwed on.

1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel hierzu eine Ausführungsform, bei der der Drucksensor 5 im Sensorgehäuse 3 derart angeordnet ist, dass dessen äußerer Rand unter Zwischenfügung einer einen Innenraum des Sensorgehäuses 3 nach außen abdichtenden Dichtung 27 zwischen einem die Öffnung 19 außenseitlich umgebenden Randbereich 29 der Stirnwand des Sensorgehäuses 3 und einem Gegenlager 31 eingespannt ist. Als Gegenlager 31 eignet sich z. B. ein in das Sensorgehäuse 3 eingesetzter Druckring, mittels dessen der Drucksensor 5 mit oder ohne Zwischenfügung weiterer zwischen einem äußeren Rand der von der Messmembran 11 abgewandten Rückseite des Drucksensors 5 und dem Gegenlager 31 angeordneter Elemente, wie z. B. einem Entkopplungsring 33 und/oder einem starren Element 35, im Sensorgehäuse 3 eingespannt ist. 1 shows as an embodiment for this purpose an embodiment in which the pressure sensor 5 in the sensor housing 3 is arranged such that its outer edge with the interposition of an interior of the sensor housing 3 outward sealing gasket 27 between one the opening 19 outside bordering edge area 29 the end wall of the sensor housing 3 and a counter bearing 31 is clamped. As an abutment 31 is suitable for. B. in the sensor housing 3 inserted pressure ring, by means of which the pressure sensor 5 with or without interposition further between an outer edge of the measuring membrane 11 remote from the back of the pressure sensor 5 and the counter bearing 31 arranged elements, such. B. a decoupling ring 33 and / or a rigid element 35 , in the sensor housing 3 is clamped.

2 zeigt eine Ansicht der in 1 im Schnitt dargestellten Schutzkappe 25. Die Schutzkappe 25 umfasst einen ersten, im Wesentlichen zylindrischen Bereich 37, auf dessen Innenseite das zu dem Gewindeprofil 21 komplementäre Innengewinde 22 vorgesehen ist. An diesen ersten Bereich 37 schließt ein zweiter Bereich 39 an, in dem die Durchtrittöffnungen 23 vorgesehen sind, durch die die Flüssigkeit 15 hindurch treten kann. Dieser zweite Bereich 39 ist derart geformt, dass er die Öffnung 19 des Sensorgehäuses 3 überdeckt, wenn die Schutzkappe 25 auf das Sensorgehäuse 3 aufgeschraubt ist. 2 shows a view of in 1 in section shown protective cap 25 , The protective cap 25 includes a first, substantially cylindrical area 37 , on the inside of which to the thread profile 21 complementary internal thread 22 is provided. At this first area 37 closes a second area 39 in which the passage openings 23 are provided, through which the liquid 15 can pass through. This second area 39 is shaped so that it has the opening 19 of the sensor housing 3 covered when the protective cap 25 on the sensor housing 3 is screwed on.

Das Sensorgehäuse 3 des Druckmessaufnehmers kann beispielsweise als metallisches Gehäuse ausgebildet sein. Hierzu kann es z. B. aus einem Edelstahl bestehen. Die Schutzkappe 25 kann z. B. aus einem Kunststoff bestehen. Hierzu eignen sich insb. Kunststoffe, wie z. B. Polyoxymethylen (POM), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder ein Perfluoralkoxy-Polymer (PFA).The sensor housing 3 the pressure measuring transducer may be formed, for example, as a metallic housing. For this purpose, it may, for. B. consist of a stainless steel. The protective cap 25 can z. B. consist of a plastic. For this purpose are esp. Plastics, such. As polyoxymethylene (POM), polytetrafluoroethylene (PTFE) or a perfluoroalkoxy polymer (PFA).

Im Hinblick auf Einsatzorte, an denen das Sensorgehäuse 3 durch eine Behälteröffnung oder ein Rohr mit geringer Querschnittsfläche hindurch in die Flüssigkeit 15 eingebracht werden soll, ist das Sensorgehäuse 3 vorzugsweise als im Wesentlichen zylindrisches Sensorgehäuse 3 ausgebildet, das vorzugsweise einen geringen Außendurchmesser, wie z. B. einen Außendurchmesser von kleiner gleich 45 mm, kleiner gleich 30 mm oder sogar kleiner gleich 25 mm, z. B. 22 mm, aufweist.With regard to locations where the sensor housing 3 through a container opening or a tube with a small cross-sectional area into the liquid 15 is to be introduced, is the sensor housing 3 preferably as a substantially cylindrical sensor housing 3 formed, which preferably has a small outer diameter, such. B. an outer diameter of less than or equal to 45 mm, less than or equal to 30 mm or equal to 25 mm, z. B. 22 mm.

Alternativ oder zusätzlich hierzu weist das Sensorgehäuse 3 im Hinblick auf diese Einsatzorte vorzugsweise eine geringe Wandstärke, wie z. B. eine Wandstärke in der Größenordnung von größer gleich 0,75 mm, insb. von 0,75 mm bis 1 mm, auf. In Verbindung mit derart dünnwandigen Sensorgehäusen 3 weist das Gewindeprofil 21 vorzugsweise eine Profiltiefe auf, die in der Größenordnung von der Hälfte bis zwei Drittel der Wandstärke des Sensorgehäuses 3 liegt.Alternatively or additionally, the sensor housing has 3 with regard to these sites preferably a small wall thickness, such. B. a wall thickness in the order of greater than or equal to 0.75 mm, esp. From 0.75 mm to 1 mm, on. In conjunction with such thin-walled sensor housings 3 has the thread profile 21 Preferably, a tread depth on the order of half to two thirds of the wall thickness of the sensor housing 3 lies.

Alternativ oder zusätzlich hierzu weist das Gewindeprofil 21 vorzugsweise eine Gewindesteigung in der Größenordnung von 2 mm bis 4 mm pro Umdrehung auf. Hierüber wird erreicht, dass bereits eine geringe Anzahl von Umdrehungen, wie z. B. 1 bis 2 Umdrehungen, ausreicht, um die Schutzkappe 25 am Sensorgehäuse 3 zu befestigen. Das bietet den Vorteil, dass die Schutzkappe 25 bei Bedarf sehr schnell montiert und bei Bedarf auch sehr schnell wieder demontiert werden kann. Letzteres ist insb. dann von Vorteil, wenn der Druckaufnehmer zur Erzielung einer möglichst langen Einsatzdauer wiederkehrend gereinigt werden soll.Alternatively or additionally, the thread profile 21 preferably a thread pitch of the order of 2 mm to 4 mm per revolution. This ensures that already a small number of revolutions, such. B. 1 to 2 turns, sufficient to the cap 25 on the sensor housing 3 to fix. This offers the advantage of having the protective cap 25 If required, it can be mounted very quickly and, if necessary, it can be dismantled very quickly. The latter is esp. Advantageous if the pressure transducer for Achieving the longest possible use period should be cleaned recurring.

Alternativ oder zusätzlich hierzu weist der das Innengewinde 22 aufweisende erste Bereich 37 der Schutzkappe 25 vorzugsweise eine möglichst geringe Wandstärke auf. Das bietet den Vorteil, dass sich der Außendurchmesser des Druckmessaufnehmers durch das Anbringen der Schutzkappe 25 nur unwesentlich vergrößert. In Verbindung mit Schutzkappen 25 aus Kunststoff hat sich insoweit eine Wandstärke in der Größenordnung von 1 mm bis 1,5 mm als vorteilhaft erwiesen.Alternatively or additionally, this has the internal thread 22 having first area 37 the protective cap 25 preferably as small a wall thickness as possible. This offers the advantage that the outer diameter of the pressure measuring transducer by the attachment of the protective cap 25 only slightly increased. In conjunction with protective caps 25 made of plastic, a wall thickness of the order of 1 mm to 1.5 mm has proven to be advantageous in this respect.

Erfindungsgemäße Druckmessaufnehmer können an Einsatzorten unterschiedlichster Art eingesetzt werden. 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel, bei dem das endseitig an dem Träger 1 befestigte Sensorgehäuse 3 durch eine Behälteröffnung 41 eines Behälters 43 hindurch in die hier in dem Behälter 43 befindliche Flüssigkeit 15 eingetaucht ist. 4 zeigt ein Anwendungsbeispiel, bei dem das endseitig an dem Träger 1 befestigte Sensorgehäuse 3 durch ein an einer Messstelle vorgesehenes Rohr 45, wie z. B. ein in einen Brunnen oder ein offenes Gewässer eingesetztes Peilrohr, hindurch in die Flüssigkeit 15 eingetaucht ist. Unabhängig von der Art der Anwendung wird ein Aufschwimmen des Sensorgehäuses 3 insb. bei mit einem seilförmigen Träger 1 ausgestatteten Druckmessaufnehmern vorzugsweise durch ein entsprechend bemessenes Eigengewicht des Sensorgehäuses 3 verhindert.Pressure transducers according to the invention can be used at various locations. 3 shows an application example in which the end to the carrier 1 attached sensor housing 3 through a container opening 41 a container 43 into the here in the container 43 located liquid 15 is immersed. 4 shows an application example in which the end to the carrier 1 attached sensor housing 3 through a pipe provided at a measuring point 45 , such as As a used in a well or an open water Peilrohr, through into the liquid 15 is immersed. Regardless of the type of application is a floating of the sensor housing 3 esp. With a rope-shaped carrier 1 equipped pressure transducers preferably by a correspondingly sized dead weight of the sensor housing 3 prevented.

Der mit Drucksensor 5 messtechnisch erfasste Druck p, stellt eine mittels des Druckmessaufnehmer bestimmbare Messgröße dar, anhand derer eine messtechnischen Erfassung, Messung und/oder Überwachung eines Füllstands oder eines Pegelsstands vorgenommen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann anhand des Drucks p mindestens eine weitere anhand des Drucks p bestimmbare Messgröße bestimmt werden. Zu diesen anhand des Drucks p bestimmbaren Messgrößen zählen unter anderem die anhand der Dichte ρ der Flüssigkeit 15 und der Erdbeschleunigung g ermittelbare Höhe h der Flüssigkeitssäule, sowie aus der Höhe h der Flüssigkeit ableitbare Messgrößen, wie z. B. ein daraus anhand eines vertikalen, also parallel zur Erdbeschleunigung g verlaufenden Abstands HS des Drucksensors 5 zu einem vorgegebenen Bezugsniveau H0 ableitbarer, auf dieses Bezugsniveau H0 bezogener Füllstand L oder Pegelstand PS. Als Bezugsniveau H0 wird vorzugsweise eine für die jeweilige Anwendung relevante Bezugsebene angesetzt. Ein Beispiel hierfür ist das in 3 durch eine Ebene eines Behälterbodens 47 des Behälters 43 gegebene Bezugsniveau, anhand dessen der Füllstand L der Flüssigkeit 15 in dem Behälter 43 bestimmt werden kann. Ein weiteres Beispiel hierfür ist ein in 4 als Bezugsniveau H0 angesetzter Pegelnullpunkt, anhand dessen ein auf diesen Pegelnullpunkt bezogener Pegelstand PS bestimmt werden kann. Alternativ kann je nach Anwendung auch ein anderes Bezugsniveau H0, wie z. B. der Meeresspiegel, herangezogen werden.The with pressure sensor 5 metrologically detected pressure p, represents a determinable by means of the pressure transducer measured variable, on the basis of which a metrological detection, measurement and / or monitoring of a level or a level can be made. Alternatively or additionally, at least one further measurable variable based on the pressure p can be determined on the basis of the pressure p. These measurable variables, which can be determined by the pressure p, include, among others, the density ρ of the liquid 15 and the gravitational acceleration g ascertainable height h of the liquid column, as well as from the height h of the liquid derivable quantities such. B. from a reference to a vertical, ie parallel to the gravitational acceleration g extending distance HS of the pressure sensor 5 to a predetermined reference level H0 derivable, related to this reference level H0 level L or level PS. The reference level H0 is preferably a reference plane relevant for the respective application. An example of this is the in 3 through a plane of a container bottom 47 of the container 43 given reference level, based on which the level L of the liquid 15 in the container 43 can be determined. Another example of this is an in 4 Level zero set as reference level H0, by means of which a level PS which is related to this level zero point can be determined. Alternatively, depending on the application, another reference level H0, such. As the sea level, are used.

Erfindungsgemäße Druckmessaufnehmer weisen vorzugsweise eine an einem von dem Sensorgehäuse 3 abgewandten Ende des Trägers 1 vorgesehene Schnittstelle 49 auf, über die der Drucksensor 5 unmittelbar oder über die im Sensorgehäuse 3 integrierte an den Drucksensor 5 angeschlossene Messelektronik 13 über eine durch den Träger 1 hindurch verlaufende elektrische Verbindung 51, wie z. B. ein mehradriges Anschlusskabel, an eine übergeordnete Einheit 53 anschließbar ist oder angeschlossen ist. In Verbindung mit einen als Relativdrucksensor ausgebildeten Drucksensor 5 umfassenden Druckmesseinrichtungen verläuft vorzugsweise auch die Referenzdruckzuleitung 17 durch den Träger 1 hindurch bis zur Schnittstelle 49, wo sie dann entweder endseitig unmittelbar oder über eine weitere daran anschließbare Druckzuleitung mit dem Atmosphärendruck patm beaufschlagbar ist. Insoweit ist der Träger 1 vorzugsweise als Hohlstab, als Hohlrohr oder als ein Tragseil ausgebildet, durch den bzw. durch das die Verbindung 51 bzw. die Verbindung 51 und die Referenzdruckzuleitung 17 hindurch verlaufen.Pressure sensors according to the invention preferably have one on one of the sensor housing 3 opposite end of the carrier 1 provided interface 49 on, over which the pressure sensor 5 directly or above in the sensor housing 3 integrated to the pressure sensor 5 connected measuring electronics 13 about one by the carrier 1 passing electrical connection 51 , such as B. a multi-core connection cable to a parent unit 53 is connectable or connected. In conjunction with a designed as a relative pressure sensor pressure sensor 5 comprehensive pressure measuring devices preferably also runs the reference pressure supply line 17 through the carrier 1 through to the interface 49 where it can then be acted upon at the end either directly or via a further connectable pressure supply line with the atmospheric pressure p atm . In that regard, the carrier 1 preferably as a hollow rod, as a hollow tube or as a support cable, through or through which the compound 51 or the connection 51 and the reference pressure supply line 17 pass through.

Die übergeordnete Einheit 53 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie den Drucksensor 5 und/oder die daran angeschlossene Messelektronik 13 mit Energie versorgt und im Messbetrieb mindestens eine Messgröße, insb. den vom Drucksensor 5 gemessenen Druck p, die Höhe h der Flüssigkeitssäule und/oder einen auf ein vorgegebenes Bezugsniveau H0 bezogenen Füllstand L oder Pegelstand PS, bestimmt und/oder zur Verfügung stellt. Insoweit kann die übergeordnete Einheit 53 z. B. eine Ausgabeeinrichtung 55 umfassen, die derart ausgebildet ist, dass sie eine oder mehrere Messgrößen jeweils in Form eines von der Ausgabeeinrichtung 55 in drahtloser oder leitungsgebundener Form selbsttätig und/oder auf Anfrage übermittelten elektrischen Ausgangssignals zur Verfügung stellt. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann sie z. B. derart ausgebildet sein, dass sie eine oder mehrere Messgrößen jeweils als mittels einer entsprechenden Auslesevorrichtung in drahtloser oder leitungsgebundener Form auslesbare Information zur Verfügung stellt.The parent unit 53 is preferably designed such that it the pressure sensor 5 and / or the connected measuring electronics 13 supplied with energy and in measuring operation at least one measured variable, in particular that of the pressure sensor 5 measured pressure p, the height h of the liquid column and / or to a predetermined reference level H0 related level L or level PS determines and / or provides. In that regard, the parent unit 53 z. B. an output device 55 comprise, which is designed such that it one or more measured variables each in the form of one of the output device 55 provided in wireless or wired form automatically and / or on request transmitted electrical output signal. Alternatively or additionally, it may, for. B. be designed such that it provides one or more measured variables each as readable by means of a corresponding read-out device in wireless or wired form information.

Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die übergeordnete Einheit 53 in einem mit einem vom Sensorgehäuse 3 abgewandten Ende des Trägers 1 verbundenen Gehäuse 57 angeordnet. Dieses Gehäuse 57 kann zugleich auch zur Montage des Druckmessaufnehmers am Einsatzort verwendet werden. Hierzu umfasst das Gehäuse 57 eine Befestigungsvorrichtung 59, wie z. B. den in 3 nur als Beispiel dargestellten Flansch, mittels der das Gehäuse 57 und damit auch der mit dem Gehäuse 57 verbundene Träger 1 und das Sensorgehäuse 3 auf bzw. an einer hierzu komplementären, am Einsatzort vorgesehenen Befestigungsvorrichtung 61 montiert werden kann.At the in 3 embodiment shown is the parent unit 53 in one with the sensor housing 3 opposite end of the carrier 1 connected housing 57 arranged. This case 57 can also be used to mount the pressure transducer on site. This includes the housing 57 a fastening device 59 , such as B. the in 3 only shown as an example flange, by means of the housing 57 and therefore also with the housing 57 connected carriers 1 and the sensor housing 3 on or at a complementary, provided on site fastening device 61 can be mounted.

Alternativ kann das vom Sensorgehäuse 3 abgewandte Ende des Trägers 1 aber auch mit einer von der eigentlichen Messstelle beabstandet angeordneten, über die Schnittstelle 49 an den Druckmessaufnehmer anschließbaren übergeordneten Einheit 53 verbunden sein und/oder der Druckmessaufnehmer auf andere aus dem Stand der Technik bekannte Weise am Einsatzort montiert werden. 4 zeigt als ein Beispiel hierzu eine an einem vom Sensorgehäuse 3 beabstandeten Bereich des Trägers 1 angebrachte Abspannvorrichtung 63, mittels der der Träger 1 an einem Rohrende des Rohres 45 befestigt ist, durch das hindurch das mit dem Träger 1 verbundene Sensorgehäuse 3 am Träger 1 in die Flüssigkeit 15 eingetaucht ist.Alternatively, this may be from the sensor housing 3 opposite end of the carrier 1 but also arranged at a distance from the actual measuring point, via the interface 49 connectable to the pressure transducer superordinate unit 53 be connected and / or the pressure transducer in other known from the prior art manner are mounted on site. 4 As an example, this shows one on the one from the sensor housing 3 spaced area of the carrier 1 attached guying device 63 by means of which the carrier 1 at a pipe end of the pipe 45 is attached, through which with the carrier 1 connected sensor housing 3 on the carrier 1 into the liquid 15 is immersed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Trägercarrier
33
Sensorgehäusesensor housing
55
Drucksensorpressure sensor
77
Druckkammerpressure chamber
99
Grundkörperbody
1111
Messmembranmeasuring membrane
1313
Messselektronikmeasuring electronics
1515
Flüssigkeitliquid
1717
ReferenzdruckzuleitungReference pressure supply line
1919
Öffnungopening
2121
Gewindeprofilthread profile
2222
Innengewindeinner thread
2323
DurchtrittsöffnungenThrough openings
2525
Schutzkappeprotective cap
2727
Dichtungpoetry
2929
Randbereich der StirnwandEdge area of the front wall
3131
Gegenlagerthrust bearing
3333
Entkopplungsringdecoupling ring
3535
Elementelement
3737
erster Bereich der Schutzkappefirst area of the protective cap
3939
zweiter Bereich der Schutzkappesecond area of the protective cap
4141
Behälteröffnungcontainer opening
4343
Behältercontainer
4545
Rohrpipe
4747
Behälterbodencontainer bottom
4949
Schnittstelleinterface
5151
Anschlusskabelconnection cable
5353
übergeordnete Einheitparent unit
5555
Ausgabeeinrichtungoutput device
5757
Gehäusecasing
5959
Befestigungsvorrichtungfastening device
6161
Befestigungsvorrichtungfastening device
6363
Abspannvorrichtunganchoring device

Claims (13)

Druckmessaufnehmer zur hydrostatischen Füllstands- oder Pegelmessung, mit – einem stab- oder seilförmigen Träger (1), – einem an einem ersten Ende des Trägers (1) vorgesehenen, in eine Flüssigkeit (15) eintauchbaren Sensorgehäuse (3), und – einem Drucksensor (5), der derart in dem Sensorgehäuse (3) angeordnet ist, dass der Drucksensor (5) bei in die Flüssigkeit (15) eingetauchtem Sensorgehäuse (3) mit einem über die Flüssigkeit darauf ausgeübten Druck (p) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Drucksensor (5) im Inneren des Sensorgehäuses (3) in einem unmittelbar an eine in der vom Träger (1) abgewandten Stirnwand des Sensorgehäuses (3) vorgesehenen Öffnung (19) angrenzenden stirnseitigen Endbereich des Sensorgehäuses (3) angeordnet ist, und – am Sensorgehäuse (3) außenseitlich ein Gewindeprofil (21) vorgesehen ist, auf das eine als auswechselbare Komponente ausgebildete, Durchtrittsöffnungen (23) aufweisende, mit einem zu dem Gewindeprofil (21) komplementären Innengewinde (22) ausgestattete Schutzkappe (25) aufschraubbar ist oder aufgeschraubt ist.Pressure sensor for hydrostatic level or level measurement, with - a rod or rope-shaped carrier ( 1 ), - one at a first end of the carrier ( 1 ), into a liquid ( 15 ) submersible sensor housing ( 3 ), and - a pressure sensor ( 5 ), which in the sensor housing ( 3 ) is arranged that the pressure sensor ( 5 ) into the liquid ( 15 ) dipped sensor housing ( 3 ) is acted upon by a pressure (p) exerted thereon by the liquid, characterized in that - the pressure sensor ( 5 ) inside the sensor housing ( 3 ) in one directly to the one in the 1 ) facing away from the end wall of the sensor housing ( 3 ) opening ( 19 ) adjacent end-side end portion of the sensor housing ( 3 ), and - on the sensor housing ( 3 ) outside a thread profile ( 21 ) is provided, on which a formed as a replaceable component, passage openings ( 23 ), with one to the thread profile ( 21 ) complementary internal thread ( 22 ) equipped protective cap ( 25 ) is screwed or screwed on. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Sensorgehäuse (3) aus einem Metall, insb. aus einem Edelstahl, besteht, und/oder – die Schutzkappe (25) aus einem Kunststoff, insb. aus Polyoxymethylen (POM), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einem Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), besteht.Pressure transducer according to claim 1, characterized in that - the sensor housing ( 3 ) consists of a metal, in particular of a stainless steel, and / or - the protective cap ( 25 ) made of a plastic, esp. Of polyoxymethylene (POM), polytetrafluoroethylene (PTFE) or a perfluoroalkoxy polymer (PFA) exists. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (3) als ein im Wesentlichen zylindrisches Sensorgehäuse (3) ausgebildet ist, das einen Außendurchmesser von kleiner gleich 45 mm, kleiner gleich 30 mm oder sogar kleiner gleich 25 mm, aufweist.Pressure measuring transducer according to claim 1 to 2, characterized in that the sensor housing ( 3 ) as a substantially cylindrical sensor housing ( 3 ) having an outer diameter of less than or equal to 45 mm, less than or equal to 30 mm, or even less than or equal to 25 mm. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das Sensorgehäuse (3) als dünnwandiges Gehäuse mit einer Wandstärke in der Größenordnung von größer gleich 0,75 mm, insb. von 0,75 mm bis 1 mm ausgebildet ist, und – das Gewindeprofil (21) eine Profiltiefe aufweist, die in der Größenordnung von der Hälfte bis zwei Drittel der Wandstärke des Sensorgehäuses (3) liegt.Pressure sensor according to claim 1 to 3, characterized in that - the sensor housing ( 3 ) is designed as a thin-walled housing with a wall thickness in the order of greater than or equal to 0.75 mm, in particular of 0.75 mm to 1 mm, and - the thread profile ( 21 ) has a profile depth of the order of half to two thirds of the wall thickness of the sensor housing ( 3 ) lies. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeprofil (21) eine Gewindesteigung in der Größenordnung von 2 mm bis 4 mm pro Umdrehung aufweistPressure measuring transducer according to claim 1 to 4, characterized in that the thread profile ( 21 ) has a pitch in the order of 2 mm to 4 mm per revolution Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schutzkappe (25) einen ersten, im Wesentlichen zylindrischen Bereich (37) aufweist, auf dessen Innenseite das zu dem Gewindeprofil (21) komplementäre Innengewinde (22) vorgesehen ist, – die Schutzkappe (25) einen an den ersten Bereich (37) anschließenden zweiten Bereich (39) aufweist, in dem die Durchtrittöffnungen (23) vorgesehen sind, und – der zweite Bereich (39) ist derart geformt, dass er die Öffnung (19) des Sensorgehäuses (3) bei auf das Sensorgehäuse (3) aufgeschraubter Schutzkappe (25) überdeckt. Pressure transducer according to claim 1 to 5, characterized in that - the protective cap ( 25 ) a first, substantially cylindrical area ( 37 ), on the inside of which to the thread profile ( 21 ) complementary internal threads ( 22 ), - the protective cap ( 25 ) one to the first area ( 37 ) subsequent second area ( 39 ), in which the passage openings ( 23 ), and - the second area ( 39 ) is shaped so that it the opening ( 19 ) of the sensor housing ( 3 ) on the sensor housing ( 3 ) screwed cap ( 25 ) covered. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (25) aus einem Kunststoff besteht und der erste Bereich (37) der Schutzkappe (25) eine Wandstärke in der Größenordnung von 1 mm bis 1,5 mm aufweist.Pressure transducer according to claim 6, characterized in that the protective cap ( 25 ) consists of a plastic and the first area ( 37 ) of the protective cap ( 25 ) has a wall thickness of the order of 1 mm to 1.5 mm. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – der Drucksensor einen Grundkörper (3) und eine unter Einschluss einer Druckkammer (5) mit dem Grundkörper (3) verbundene, in Abhängigkeit von einem darauf einwirkenden Druck (p) verformbare Messmembran (7) umfasst, und – ein äußerer Rand des Drucksensors (5) unter Zwischenfügung einer einen Innenraum des Sensorgehäuses (3) nach außen abdichtenden Dichtung (27) zwischen einem die Öffnung (19) außenseitlich umgebenden Randbereich (29) der Stirnwand des Sensorgehäuses (3) und einem Gegenlager (31) eingespannt istPressure sensor according to claim 1 to 7, characterized in that - the pressure sensor is a basic body ( 3 ) and one including a pressure chamber ( 5 ) with the basic body ( 3 ), in response to a pressure acting on it (p) deformable measuring membrane ( 7 ), and - an outer edge of the pressure sensor ( 5 ) with the interposition of an interior of the sensor housing ( 3 ) to the outside sealing gasket ( 27 ) between one the opening ( 19 ) outside area surrounding edge area ( 29 ) the end wall of the sensor housing ( 3 ) and an abutment ( 31 ) is clamped Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmembran (11) aus Keramik besteht.Pressure measuring transducer according to claim 8, characterized in that the measuring diaphragm ( 11 ) consists of ceramic. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass – der Drucksensor (5) als Relativdrucksensor ausgebildet ist, – der Drucksensor (5) einen Grundkörper (3) und eine unter Einschluss einer Druckkammer (7) mit dem Grundkörper (3) verbundene, in Abhängigkeit von einem darauf einwirkenden zu messenden Druck (p) verformbare Messmembran (11) umfasst, und – die Druckkammer (7) über eine durch den Träger (1) hindurch verlaufende Referenzdruckzuleitung (17) mit einem Referenzdruck (patm) beaufschlagbar ist.Pressure transducer according to claim 1 to 9, characterized in that - the pressure sensor ( 5 ) is designed as a relative pressure sensor, - the pressure sensor ( 5 ) a basic body ( 3 ) and one including a pressure chamber ( 7 ) with the basic body ( 3 ), as a function of a pressure (p) deformable measuring membrane ( 11 ), and - the pressure chamber ( 7 ) over one by the carrier ( 1 ) passing through reference pressure supply line ( 17 ) With a reference pressure (p atm ) can be acted upon. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einem von dem Sensorgehäuse (3) abgewandten Ende des Trägers (1) eine Schnittstelle (49) vorgesehen ist, über die der Drucksensor (5) unmittelbar oder über eine im Sensorgehäuse (3) integrierte an den Drucksensor (5) angeschlossene Messelektronik (13) über eine durch den Träger (1) hindurch verlaufende elektrische Verbindung (51) an eine übergeordnete Einheit (53) anschließbar ist oder angeschlossen ist.Pressure measuring transducer according to claim 1 to 10, characterized in that on one of the sensor housing ( 3 ) facing away from the end of the carrier ( 1 ) an interface ( 49 ) is provided, via which the pressure sensor ( 5 ) directly or via a in the sensor housing ( 3 ) integrated with the pressure sensor ( 5 ) connected measuring electronics ( 13 ) over one by the carrier ( 1 ) passing electrical connection ( 51 ) to a higher-level unit ( 53 ) is connectable or connected. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Einheit (53) derart ausgebildet ist, dass sie den Drucksensor (5) und/oder die daran angeschlossene Messelektronik (13) mit Energie versorgt und im Messbetrieb mindestens eine Messgröße, insb. den vom Drucksensor (5) gemessenen Druck (p), eine Höhe (h) einer über dem Drucksensor (5) befindlichen Flüssigkeitssäule und/oder einen auf ein vorgegebenes Bezugsniveau (H0) bezogenen Füllstand (L) oder Pegelstand (PS), bestimmt und/oder zur Verfügung stellt.Pressure transducer according to claim 11, characterized in that the superordinate unit ( 53 ) is designed such that it the pressure sensor ( 5 ) and / or the measuring electronics connected thereto ( 13 ) are supplied with energy and at least one measured variable, in particular the pressure sensor ( 5 ) measured pressure (p), a height (h) of one above the pressure sensor ( 5 ) and / or to a predetermined reference level (H0) related level (L) or level (PS), determined and / or makes available. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Einheit (53) eine Ausgabeeinrichtung (55) umfasst, die derart ausgebildet ist, dass sie eine oder mehrere Messgrößen jeweils in Form eines von der Ausgabeeinrichtung (55) in drahtloser oder leitungsgebundener Form selbsttätig und/oder auf Anfrage übermittelten elektrischen Ausgangssignals zur Verfügung stellt und/oder eine oder mehrere Messgrößen jeweils als mittels einer entsprechenden Auslesevorrichtung in drahtloser oder leitungsgebundener Form auslesbare Information zur Verfügung stellt.Pressure transducer according to claim 11 to 12, characterized in that the superordinated unit ( 53 ) an output device ( 55 ) configured to receive one or more measurands in each case in the form of one of the output devices ( 55 ) provides automatically and / or on request transmitted electrical output signal in wireless or line-bound form and / or provides one or more measured variables in each case as readable by means of a corresponding read-out device in wireless or wired form information.
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