DE3705321A1 - Geraet zur messung von druckdifferenzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Messung von Druckdifferenzen mit einem piezoresistiv arbeitenden Sensor.

Geräte gemäß dem Gegenstand der Erfindung werden heute aus Kunststoffbauelementen gefertigt, wobei im allgemeinen die Kunststoffbauteile und der Differenzdrucksensor untrennbar miteinander verbunden sind, d.h. das Gerät nicht zerlegbar ist.

Diese Ausführungsform eines mit einem piezoresistiven Sensor ausgestatteten Differenzdruckmeßgerätes birgt zunächst den Nachteil, daß ein beschädigter Sensor nicht ausgetauscht werden kann und somit in diesem Fall das gesamte Gerät ersetzt werden muß. Eine Beschädigung des Sensors kann zudem leicht auftreten, weil seine elektrischen Anschlußkontakte bei Geräten bekannter Bauweise aus dem Gerät herausragen. Außerdem ergibt sich aus der nichtzerlegbaren Bauweise, daß keine zusätzlichen Einrichtungen innerhalb des Gerätes angebracht werden können wie z.B. ein Temperatursensor, der, bei Einsatz des Gerätes in verschiedenen Temperaturbereichen, eine Temperaturkorrektur der Druckmeßwerte erlauben würde.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil der vorhandenen Geräte besteht darin, daß, sei es aufgrund nicht optimaler konstruktiver Ausgestaltung oder aufgrund der begrenzten mechanischen Festigkeit von Kunststoffen, bei höheren Drücken (8 bis 12 bar) Undichtigkeiten auftreten und eine Verfälschung der Meßwerte eintritt. Deshalb bestand bisher nicht die Möglichkeit, Differenzdruckmeßgeräte auf piezoresistiver Basis in dem eben genannten Druckbereich einzusetzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Differenzdruckmeßgerät anzugeben, das die genannten Nachteile der bekannten Meßgeräte dieser Art beseitigt und das insbesondere auch bis zu höheren Drucken von ca. 12 bar verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sensor in einem zerlegbaren metallischen Gehäuse angeordnet ist, das im wesentlichen aus einem Überdruckteil, einem Unterdruckteil und einem Verbindungselement besteht, wobei das Überdruckteil und das Unterdruckteil so ausgebildet sind, daß ein geeignet geformtes Volumen zur Aufnahme und Positionierung des Sensors zwischen beiden Bauteilen entsteht und wobei das Überdruckteil und das Unterdruckteil mit Hilfe des Verbindungselements gegen die Abdichtflächen des Sensors preßbar sind.

Durch die Möglichkeit, Überdruck- und Unterdruckteil mittels eines Verbindungselements gegen die Abdichtflächen des Sensors zu pressen, läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Gerät ein hohes Maß an Druckdichtigkeit erzielen, da die Dichtigkeit ja von der Anpreßkraft abhängt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gerätes sind Überdruckteil und Unterdruckteil Drehteile. Drehteile sind einfach zu fertigende Werkstücke, woraus eine preiswerte Herstellung dieser Teile resultiert.

Als Verbindungselement zwischen Überdruckteil und Unterdruckteil ist eine die Ränder von Über- und Unterdruckteil umfassende Rändelmutter sehr zweckmäßig. Diese zieht bei Drehung Über- und Unterdruckteil zusammen und liefert so die notwendige Anpreßkraft der Teile auf die Abdichtflächen des dazwischenliegenden Sensors, um die Druckdichtigkeit der Anordnung herzustellen.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Überdruckteil mit parallel zur Mittelachse angeordneten vorstehenden Spannhülsen versehen, während das Unterdruckteil die Spannhülsen aufnehmende Bohrungen besitzt. Damit ist eine exakte Ausrichtung von Überdruckteil und Unterdruckteil zueinander gewährleistet und ein leichtes Zerlegen und Zusammensetzen des Gerätes möglich.

Eine weitere günstige Ausführungsform des Geräts ist so gestaltet, daß die Anschlußkontakte des Sensors nicht über das Gerät hinausragen, da dies leicht zur Beschädigung des Sensors führen kann. Eine derartige Ausgestaltungsweise des Geräts wird durch die oben beschriebene Version mit Überdruckteil, Unterdruckteil und umfassender Rändelmutter ermöglicht.

Eine zusätzliche vorteilhafte Möglichkeit bietet sich durch den Einbau weiterer Sensoren, vorzugsweise Temperatursensoren, in das Gerät. Dies ist durch die zerlegbare Bauweise des Gerätes jederzeit durchführbar. Damit ergibt sich z.B. die Möglichkeit, parallele Messungen von Druck und Temperatur durchzuführen und eine Temperaturkorrektur der Druckmeßwerte vorzunehmen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gerätes anhand der schematischen Zeichnung näher beschrieben.

Die Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Gerät in einer Seitenansicht im Halbschnitt. Überdruckteil (1) und Unterdruckteil (2) sind durch im Überdruckteil eingespannte und daraus hervorstehende Spannhülsen (3) und durch im Unterdruckteil angebrachte, die Spannhülsen aufnehmende Bohrungen zueinander justiert. Durch eine das Überdruckteil und das Unterdruckteil umfassende Rändelmutter (4) sind die beiden Teile miteinander verschraubbar und werden je nach Drehkraft auf die Abdichtflächen (5) des Sensors (6) gepreßt. Der Unterdruckteil besitzt schließlich noch weitere Bohrungen, die zum Herausführen der elektrischen Anschlußkabel (7) für den Sensor dienen.

Claims (6)

1. Gerät zur Messung von Druckdifferenzen mit einem piezoresistiv arbeitenden Sensor, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor in einem zerlegbaren metallischen Gehäuse angeordnet ist, das im wesentlichen aus einem Überdruckteil, einem Unterdruckteil und einem Verbindungselement besteht, wobei das Überdruckteil und das Unterdruckteil so ausgebildet sind, daß ein geeignet geformtes Volumen zur Aufnahme und Positionierung des Sensors zwischen beiden Bauteilen entsteht, und wobei das Überdruckteil und das Unterdruckteil mit Hilfe des Verbindungselements gegen die Abdichtflächen des Sensors preßbar sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckteil und das Unterdruckteil Drehteile sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement zwischen dem Überdruckteil und dem Unterdruckteil eine Rändelmutter ist, die die Ränder des Überdruckteils und des Unterdruckteils umschließt und bei Drehung die beiden Teile gegeneinander zieht.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckteil mit parallel zur Mittelachse angeordneten vorstehenden Spannhülsen versehen ist und das Unterdruckteil die Spannhülsen aufnehmende Bohrungen besitzt.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte des Sensors nicht über das Gerät hinausragen.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Gerät weitere Sensoren eingebaut sind.