Piezoresistiver Drucksensor oder Druckaufnehmer
Die Erfindung betrifft einen piezoresistiven Drucksensor oder Druckaufnehmer nach dem Oberbegriff des Anspruches l.
Piezoresistive Druckzellen werden millionenfach in unter¬ schiedlichsten Anwendungsfällen eingesetzt.
Insbesondere bei der Druckmessung von aggressiven Medien können die Meßzellen dem aggressiven Medium nicht direkt ausgesetzt werden. Sie werden dazu bevorzugt in einem mit Öl befüllten in einem Gehäuse untergebrachten Druckraum eingebaut. Der zu messende Druck des aggressiven Mediums überträgt sich über die Membran in den die Meßzelle auf¬ nehmenden Druckinnenraum im Gehäuse.
Figuren 4 bis 6 zeigen dabei einen herkömmlichen piezore- sistiven Druckaufnehmer zur Druckmessung in aggressiven Medien. Es handelt sich dabei um einen Absolut-Druck-Auf- nehmer, der nachfolgend erläutert wird.
Der in Figur 4 und 5 gezeigte piezoresistive Druckaufneh¬ mer umfaßt ein Gehäuse 1 und ein nachfolgend auch als Ge¬ häuse-Vorderteil bezeichnetes Anschlußgehäuse 3, an wel¬ chem ein Außengewinde 5 angebracht ist. Ferner umfaßt das Gehäuse 1 ein Übertragungsrnembran-Gehäuse 7.
Das Übertragungsrnembran-Gehäuse 7 weist eine Sechskant- Schlüsselfläche 9 vergleichbar einer Sechskant-Schraube oder -Mutter auf.
Das erwähnte Übertragungsrnembran-Gehäuse 7 schließt sich in Axialrichtung an das Anschlußgehäuse 3 an und ist mit diesem längs der Schweißnaht 10 verschweißt.
Aus Figur 4 ist ersichtlich, daß dem Übertragungsrnembran- Gehäuse 7 eine piezoresistive Druckmeßzelle 13 in einem ölbefüllten Druckraum 15 untergebracht ist, der mittels einer flexiblen Übertragungsmembran 17 von einem im An¬ schlußgehäuse 3 vorgesehenen Fluid-Druckraum 19 getrennt ist, in welchem also über eine im Anschlußgehäuse 3 einge¬ brachte Druckdurchlaßbohrung 20 das unter Umständen ag¬ gressive Medium ansteht, dessen Druck gemessen werden soll.
Der ölbefüllte Meßzellen-Druckraum 15 ist gegenüberliegend zur quer zur Axialrichtung des gesamten Gehäuses verlau¬ fenden Übertragungsmembran 17 durch eine sogenannte, einen Stufenabsatz aufweisende Glasdurchführung 21 verschlossen, die nachfolgend auch als Rückplatte bezeichnet wird. Durch die Glasdurchführung 21 sind elektrische Kontaktleiter bzw. Kontaktstifte 23 hindurchgeführt, an denen innenlie¬ gend direkt oder beispielsweise über einen eine flexible Leiterbahnen umfassenden Film oder Print 25 die im Meßzel¬ len-Druckraum 15 im Übertragungsrnembran-Gehäuse 7 innen- liegende Druckmeßzelle 13 elektrisch kontaktiert ist. Die Verwendung eines derartigen Films 25 mit flexiblen Leiter-
bahnen ist in Figur 4 im eingebauten Zustand und in Figur 5 in vergrößerter Detaildarstellung wiedergegeben. In Figur 6 ist dargestellt, daß die elektrischen Verbindungen mittels Gold- oder Aluminiumdrähten 25' von der Mezßzelle zu den Kontaktleitern oder -stiften 23 hergestellt werden kann.
Die elektrischen Anschlüsse an den nach außen, d.h. an den durch die Glasdurchführung 21 nach unten überstehenden Kontaktstiften 23 sind bei dem nach dem Stand der Technik bekannten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 bis 6 nicht dargestellt.
Zur Verringerung des gesamten Ölvolumens im Druckinnenraum kann bei Bedarf ferner noch ein vorzugsweise die Dichte des Ölmediums aufweisender Verdrängungskörper 27 vorzugs¬ weise aus Keramik eingefügt werden. Dadurch werden tempe¬ raturabhängige Volumenänderungen des Ölmediums minimiert.
Bei diesem bekannten Druckaufnehmer erfolgt der Einbau der
Meßzelle 13 (gegebenenfalls auf der Glasdurchführung 21 sitzend) in das Übertragungsmembran-Gehäuse 7 derart, daß die Glasdurchführung 21 mit der Meßzelle unverschweißt auf das Übertragungsrnembran-Gehäuse 7 in dessen stirnseitigen unteren Öffnungsbereich aufgelegt wird, um dann die ge¬ samte Anordnung in einen sogenannten Öltopf zu legen. Der Öltopf wird zunächst evakuiert und dann mit Öl befüllt. Das Öl kann dann in den die Druckmeßzelle 13 aufnehmenden Druckraum 15 eindringen. Wenn der Innenraum mit Öl gefüllt ist, wird die Glasdurchführung 21 im rückwärtigen Meßzel¬ len-Gehäuseabschnitt 7 verschweißt und dadurch der Druck- Innenraum 15 dicht abgeschlossen.
In der Praxis hat sich nämlich gezeigt, daß die höchste Sicherheit bei derartigen Druckaufnehmern dann hergestellt wird, wenn der mit einer inkompressiblen Flüssigkeit (im
gezeigten Ausführungsbeispiel Öl) befüllte Druckinnenraum 15 durch Anwendung eines Schweißverfahrens dauerhaft dicht geschlossen wird.
Die erläuterten nach dem Stand der Technik bekannten Druckaufnehmer bzw. Drucksensoren haben sich in der Praxis durchaus bewährt. Nachteilig sind aber die durchaus ver¬ gleichsweise hohen Gestehungskosten für derartige Aufneh¬ merköpfe, die vor allem zur Druckmessung in aggressiven Medien eingesetzt werden sollen.
Die hohen Gestehungskosten entfallen vor allem auf die Herstellung der mechanischen Teile, d.h. des Gehäuse-Vor¬ derteils und des Meßzellen-Gehäuseabschnittes. Da alle Teile miteinander verschweißt werden müssen, müssen alle Teile in rostfreiem oder schweißbarem Stahl gefertigt werden, wodurch die Material- und Bearbeitungskosten noch¬ mals erhöht werden.
Es ist grundsätzlich zwar bereits aus der DE 26 30 640 B2 bekannt gewesen, beispielsweise zur Kostenerniedrigung die sogenannte Glasdurchführung aus einem Sockelmaterial aus korrosionsbeständigem Weicheisen herzustellen. Allerdings ist bei derartigen Druckmeßzellen-Baueinheiten die Ölbe- füllung nicht unter Schweißen der Abdichtung des die Me߬ zelle aufnehmenden Druckraumes erfolgt, weshalb die anhand der Figuren 4ff beschriebene heutige Generation von Druck¬ aufnehmern der damaligen bei weitem überlegen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher einen piezoresistiven Druckaufnehmer oder Drucksensor zu schaf¬ fen, der ebenfalls insbesondere zur Druckmessung in ag¬ gressiven Medien eingesetzt werden kann, und der dabei gegenüber den bisher bekannt gewordenen Lösungen deutlich einfacher und/oder kostengünstiger herstellbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im An¬ spruch 1 bzw. den im Anspruch 10 angegebenen Merkmalen ge¬ löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Mittels der vorliegenden Erfindung wird in durchaus über¬ raschender Weise die Möglichkeit eröffnet, durch die neu¬ artige Konstruktion die Kosten der mechanischen Teile um bis zu 80% gegenüber herkömmlichen Lösungen zu reduzieren. Dies ergibt eine Kostenreduzierung bezogen auf den gesam¬ ten Druckaufnehmer oder Drucksensor von etwa 40%.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird dabei ein Druckaufnehmer und Drucksensor geschaffen, der auch zur Druckmessung in aggressiven Medien eingesetzt werden kann, ohne daß dabei gegenüber herkömmlichen Lösungen schlechte¬ re Meßergebnisse erzielt werden oder der Gesamtaufbau weniger beanspruchbar als bei der nach dem Stand der Tech¬ nik bekannten Lösung wäre.
Die erfindungsgemäße Kostenreduzierung ergibt sich da¬ durch, daß nunmehr das sogenannte Gehäuse-Vorderteil aus preiswerteren Materialien wie beispielsweise Messing, Berilliumbronze oder ähnlichem hergestellt werden kann, also aus leicht bearbeitbaren Materialien. Dabei kann das Gehäuse einschließlich des das Übertragungsrnembran-Gehäuse aufnehmende Anschlußgehäuse aus einem derartigen kosten¬ günstigen Material gebildet sein.
Lediglich im Inneren wird eine den mit Öl befüllten Druck¬ raum begrenzende Hülse aus rostfreiem Material eingelegt, die kostengünstig fertigbar ist. Bevorzugt wird die Hülse durch Ablängen eines entsprechenden Rohres hergestellt. Dadurch entstehen keine Abfälle des teuren Stahlteiles. Auch die Bearbeitungskosten hierfür müssen als ausgespro¬ chen gering bezeichnet werden.
Durch Verwendung dieses kostengünstigen schweißfähigen Stahlteiles ergibt sich die Möglichkeit, den die Druckme߬ zelle aufnehmenden Druckinnenraum durch Verschweißen mit der Rückplatte, also der Glasdurchführung dauerhaft ab- zudichten.
Der weitere wesentliche erfindungsgemäße Vorteil ist, daß viele Baueinheiten gemeinsam in einem Ölofen miteinander verlötet und anschließend mit Öl befüllt werden können, und daß anschließend die hermetische Abdichtung des mit Öl befüllten Druckraumes unter Aufnahme der Druckmeßzelle durch Schweißen erfolgt. Dabei sind die für den Schwei߬ vorgang benötigten schweißfähigen Materialien auf ein Minimum reduziert.
Die im Gehäuse-Innenraum untergebrachte Übertragungsmem- bran wird nunmehr mit der aus rostfreiem Material beste¬ henden Hülse vorzugsweise in einem Hartlot-Prozeß verbun¬ den.
Während des Verlötens, also bei Erreichen der Lot-Tempera¬ turen im Lötofen, kann dann erreicht werden, daß das Lot in allen Spalten, also beispielsweise zwischen Membran und Gehäuse-Vorderteil, zwischen Membran und Hülse, sowie zwischen Gehäuse-Vorderteil und Hülse fließt.
Die erfindungsgemäße Konstruktion erlaubt eine Vielzahl von Materialien für das die Meßzelle und den Meßzellen- Druckraum umgebende Aufnehmer-Gehäuse sowie für die darin befindliche Übertragungsmembran. Schwer verlötbare Mate¬ rialien wie rostfreier Stahl können durch eine Oberflä- chenbeschichtung beispielsweise mit Nickel leichter lötbar gemacht werden.
Kostengünstige Materialien wie Messing oder Berilliumbron¬ ze sind für das Aufnehmer-Gehäuse für viele Anwendungs-
fälle wie beispielsweise beim Einsatz von Klima- oder Kälteanlagen voll ausreichend. Bei besonders kritischen Anwendungen kann deshalb der entsprechende, die aus rost¬ freiem Stahl bestehende Hülse aufnehmende Ringraum über die Höhe der Übertragungsmembran in Axialrichtung verlän¬ gert ausgebildet sein. In dieser bevorzugten Ausführungs¬ form der Erfindung wird dann in axialer Verlängerung zur Hülse und den Rand der Übertragungsmembran sandwichartig dazwischen aufnehmend ein Hülsen-Verlängerungsstück unter- gebracht, so daß zwischen der Übertragungsmembran und dem Material des Aufnehmer-Gehäuses kein unmittelbarer Materi¬ alkontakt besteht. Dadurch wird die Gefahr möglicher Kor¬ rosionen aufgrund unterschiedlicher in Kontakt stehender Materialien ebenfalls ausgeschlossen.
Auch hier können bevorzugt die Verlängerungshülse sowie die eigentliche den Druckraum umgebende Hülse und der zwi¬ schen den angrenzenden Stirnseiten eingelegte Rand der Übertragungsmembran miteinander verschweißt sein.
Darüber hinaus ist in einer Weiterbildung der Erfindung auch noch die Verwendung von einem oder mehreren O-Ringen zur Erzielung einer weiteren Abdichtungwirkung möglich.
In einer bevorzugt alternativen Ausführungsform kann unter Umständen ein Gehäuse verwendet werden, das aus nicht schweißfähigen Materialien bestehenden Gehäuseteilen durch Löten verbunden ist. Diese miteinander verlöteten Gehäuse bilden ebenfalls einen Druckinnenraum beispielsweise unter Aufnahme einer Druckmeßzelle oder im Falle eines Referenz¬ druckmessers, wobei dann der Druckinnenraum über eine entsprechende Verbindungsleitung mit der Meßzelle in Ver¬ bindung steht. Eine dauerhafte Abdichtung des mit Öl be¬ füllten Innenraums erfolgt dann mittels eines schweißfä- higen Rohrstutzens, der in eine entsprechende Bohrung im Gehäuse eingelötet ist und der nach dem Befüllen mit dem
Öl mittels eines schweißfähigen Pfropfens verschlossen werden kann.
Die Erfindung bietet somit die Möglichkeit während des Herstellungsprozesses nicht nur kostengünstige nicht- schweißfähige Materialien zu verwenden, sondern vor allem auch diese bevorzugt in einem Lötvorgang miteinander fest und sicher zu verbinden. Dadurch werden nicht nur materi¬ albedingt, sondern auch herstellungsbedingt deutliche Ko- stenvorteile erzielt, da Lötverfahren in einem Lötofen zu mehreren hundert Stück gleichzeitig durchgeführt werden können, wobei anschließend dann die entsprechenden Druk- kinnenräume mit Öl befüllt werden können. Sowohl bei der eingangs genannten wie bei der zuletzt genannten Lösung sind preisgünstige Möglichkeiten geschaffen, den mit Öl befüllten Druckraum dann endgültig durch Schweißen abzu¬ dichten. Die hierfür benötigten teuren schweißfähigen Materialien sind dabei aber sowohl bezüglich ihres quanti¬ tativen Anteils am Gesamtgehäuse wie im Hinblick auf ihren konstruktiven, d.h. insbesondere formgestalterischen Be¬ arbeitungsaufwandes gegenüber herkömmlichen Lösungen stark minimiert und vereinfacht.
Das erfindungsgemäße Konstruktionsprinzip ist aber nicht auf den Anwendungsfall eines Druckaufnehmers oder Druck¬ sensors für die Absolutdruckmessung eingeschränkt. Das erfindungsgemäße Konstruktionsprinzip kann vom Grundsatz her gleichermaßen auch für einen Drucksensor und Druck¬ aufnehmer zur Messung eines Referenz- oder Differenzdruk- kes eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren noch weiter erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:
Figur 1 : eine schematische axiale Längsschnittdar¬ stellung durch einen erfindungsgemäßen
Druckaufnehmer bzw. Drucksensor zur Mes¬ sung eines Absolutdruckes;
Figur 2 eine axiale Schnittdarstellung vergleich¬ bar zur Figur 1 für den Fall eines erfin¬ dungsgemäßen Druckaufnehmers bzw. Druck¬ sensors zur Messung eines Differenzdruk- kes;
Figur 3 eine vergrößerte Detaildarstellung im Axi¬ alschnitt einer auf einer Glasdurchführung sitzenden Meßzelle ;
Figur 4 einen nach dem Stand der Technik bekannter Druckaufnehmer teilweise im Axialschnitt;
Figur 5 eine vergrößerte Detaildarstellung zur Verdeutlichung des Anschlusses der Druck¬ meßzelle an den Kontaktierungsstiften ge¬ mäß dem nach Figur 4 bekannten Stand der Technik; und
Figur 6 eine zu Figur 5 abweichende Anordnung der Meßzelle auf der Glasdurchführung nach dem Stand der Technik.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 3 im weiteren erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen, wie in den nach dem Stand der Technik bekannten Druckaufnehmern gemäß den Figuren 4 bis 5, gleiche Teile betreffen.
Im ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckaufnehmers oder Drucksensors gemäß Figur 1 umfaßt dieser im Gegensatz zu den bekannten Druckaufnehmern gemäß den Figuren 4 bis 6 ein Gehäuse 1 mit einem Anschlußgehäu¬ se 3 , welches das Übertragungsmembran-Gehäuse 7 über-
greift. Dabei besteht das Anschlußgehäuse aus kostengün¬ stigem, nicht schweißbaren Material wie Messing, Berilli- umbronze und dergleichen, also aus Materialien, die leicht bearbeitbar sind. Die Übertragungsmembran kann aus belie- bigen geeigneten Materialien, insbesondere aus schweißfä¬ higem Stahlmaterial zur Erhöhung des Korrosionsschutzes bestehen.
Im Bereich des Übertragungsmembran-Gehäuses 7 ist im ge- zeigten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 eine innenseitig nach unten hin offene Ringausnehmung 31 in das Gehäuse 1 eingearbeitet, in welches eine Druckkammer-Hülse 33 aus rostfreiem Material eingelegt ist. Diese Hülse kann sehr kostengünstig gefertigt werden und mit dem Rohr mit den entsprechenden Dimensionen abgelängt werden.
Figur 1 umfaßt dabei zwei leicht abgewandelte Ausführungs¬ beispiele, wobei das eine Ausführungsbeispiel rechts von der Zentralachse dargestellt ist. Nachfolgend wird zu- nächst auf die Ausführungsvariante rechts von der Zentral- achse eingegangen.
An den die Axiallänge der Ringausnehmung 33 und damit der darin eingelegten Druckkammerhülse 33 begrenzenden Stufen- absatz 35 des Gehäuses 1 ist die Übertragungsmembran 17 gelegt. Das Gehäuse 1 im Bereich des Stufenabsatzes 35, die Meßmembran 15 und die Druckkammerhülse 33 sind in einem Hartlot-Prozeß miteinander verbunden. Das dazu benö¬ tigte Lot wird während der Herstellung des Druckaufnehmers als dünne Rondelle 37 am umlaufenden Rand der Übertra- gungsmembran 17 und dem Stufenabsatz 35 des Gehäuses 1 gelegt. Die gesamte Anordnung wird dann in einen Lötofen gegeben. Sobald die Löttemperatur erreicht ist, fließt das Lot in alle Spalten, also zwischen die Übertragungsmembran 17 und dem angrenzenden Materialabschnitt des Gehäuses 1, also der Wand des Stufenabsatzes 35, zwischen die Über-
tragungs embran 17 und die Druckkammerhülse 33, sowie zwischen die zylindrische Innenwandung des Gehäuses 1 im Bereich der eingearbeiteten Ringausnehmung 31 und der angrenzenden Außenwandung der darin eingesetzten Druckkam- merhülse 33.
Damit die Glasdurchführung 21 nach dem Einbau nicht durch mögliche thermische Spannungen beschädigt wird, wird die Druckkammerhülse 33 bevorzugt mit einer ausreichenden Wandungsdicke hergestellt und verwendet, wobei gegebenen¬ falls zudem ein in ausreichender axialer Tiefe vorgesehe¬ ner Ringspalt 39 am unteren stirnseitigen Ende des Gehäu¬ ses 1 im Meßzellen-Gehäuseabschnitt 5 innenseitig einge¬ bracht ist, so daß ein Spaltabstand zu einem umlaufenden Zylindermantelabschnitt der Druckkammerhülse 33 in aus¬ reichender Axiallänge vorhanden ist.
Ebenso wie das Gehäuse 1 kann auch die Übertragungsmembran 17 aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien herge- stellt sein. Schwer verlötbare Materialien wie rostfreier Stahl können durch eine Oberflächenbeschichtung wie Nickel leichter lötbar gemacht werden.
In Figur 1 ist auf der Axialschnittdarstellung eine weite- re Abwandlung gezeigt, die einen nochmals verbesserten Korrosionsschutz umfaßt.
Bei der Abwandlung in Figur 1 auf der linken Seite der Zentralachse ist die Ringausnehmung 31 über die Höhe der Übertragungsmembran 17 hinaus verlängert ausgebildet. Dort ist unter sandwichartiger Aufnahme des umlaufenden Randes der Ubertragungsmembran 17 in Verlängerung der Druckkam¬ merhülse 33 noch eine Verlängerungshülse 43 vorgesehen, die ebenfalls aus rostfreiem Material gefertigt ist, vor- zugsweise aus dem gleichen Material wie die Druckkammer¬ hülse 33 und/oder die Ubertragungsmembran 17. Die Über-
tragungsmembran 17, die Druckkammerhülse 33 und die Ver¬ längerungshülse 43 werden vor der Montage im Gehäuse 1 miteinander verscheißt. Die so vorbearbeitete und ver¬ schweißte Einheit kann dann in die verlängerte Ringausneh- ung 31 von der unteren Stirnseite her in das Gehäuse 1 eingeschoben und dann, wie vorstehend erläutert, mit dem Gehäuse 1 verlötet werden. In diesem Fall ist eine ent¬ sprechende aus Lot bestehende Rondelle 37 an dem stirn¬ seitigen Hülsenring der Verlängerungshülse 43 benachbart zu dem nunmehr höher liegenden Stufenabsatz 35 an der Innenwandung des Gehäuses 1 vor dem Verlöten gelegt.
Auch wenn unterschiedliche Materialien für das Gehäuse 1 und die Verlängerungshülse 43 verwendet werden, so können aufgrund der unterschiedlichen Materialien hier eventuell bestehende Korrosionen die eigentliche Druckmeßzelle und vor allem die Druckmeßmembran nicht oder praktisch nicht beeindrucken.
Wie in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 linksliegend zur Axialachse eingezeichnet ist, kann ferner auch noch zumindest ein O-Ring 47 als Dichtungsschutz vorgesehen sein. Dieser kann beispielsweise in einer in der Ringaus¬ nehmung 31 von innen her in das Material des Gehäuses 1 eingearbeiteten Ringnut 45 eingelegt sein, der dann eine zusätzliche Dichtwirkung in entsprechender Höhe am Um- fangs antel zur Druckkammerhülse 33 bewirkt. Die aus der Druckkammerhülse 33, der Verlangerungshulse 43 und der Membran 17 bestehende und durch Verschweißen miteinander gebildete Einheit kann in diesem Falle unter Umständen nur unter Verwendung des O-Ringes 47 in die Zylinderausneh ung eingesetzt werden, wobei die Einheit dann beispielsweise durch einen Seegerring 49 oder durch eine andere geeignete mechanische Maßnahme in Position gehalten wird.
Alternativ und abweichend können aber die Druckkammerhülse
33 und die Verlängerungshülse 43 auch an ihren aufeinander zu weisenden stirnseitigen Kontaktbereich unter zumindest teilweiser sandwichartiger Aufnahme des Randes der Uber¬ tragungsmembran 17 nicht verschweißt, sondern ebenfalls miteinander verlötet werden. Die Verlötung erfolgt dabei bevorzugt in eingebautem Zustand, um gleichzeitig die Ver¬ lötung auch zur Innenwandung des Außen- oder Anschlußge¬ häuses 3 zu bewerkstelligen.
Anhand von Figur 2 und 3 ist ein weiteres Ausführungsbei¬ spiel der Erfindung eines Druckaufnehmers bzw. Drucksen¬ sors gezeigt, mittels dessen auch Differenz- oder Refe¬ renzdrücke gemessen werden können.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist in einer entspre¬ chenden Ringausnehmung 31 im Gehäuse 1 eine Druckkammer¬ hülse 33 entsprechend eingebaut und mit dem Rand der Ube¬ rtragungsmembran zum Stufenabsatz 35 des Gehäuses 1 ver¬ lötet. Auch hier kann abweichend von der zeichnerischen Darstellung noch eine Verlängerungshülse 43 zur Verbes¬ serung des Korroεionschutzes vorgesehen sein, wenn im Gehäuseinnenraum 7 eine über die Höhe der Ubertragungsmem¬ bran hinausgehende Ringausnehmung 31 im Gehäuse 1 einge¬ arbeitet ist.
Gemäß der zeichnerischen Darstellung nach Figur 2 und 3 weist hier die vorzugsweise in Form einer Glasdurchführung 21 ausgebildete Rückplatte 21 eine Lochdurchführung 51, auf, in welche ein Röhrchen 53 dicht eingefügt, vorzugs- weise eingeklebt ist.
Abweichend zu dem in Figur 1 dargestellten Gehäuse 1 ist am Gehäuseaußenumfang, beispielsweise in Höhe des die Meßzelle aufnehmenden und mit Öl befullbaren Druckraumes 15 ein weiteres Außengewinde 55 vorgesehen, auf welchem ein Fixierring 57 mit einem an seiner unteren Stirnseite
vorgesehenen und nach innen radial vorstehenden Ring¬ flansch 59 festdrehbar ist.
Der Ringflansch 59 hintergreift in axialer Verlängerung zum Röhrchen 53 ein entsprechendes mit einem radial nach außen vorstehenden Ringflansch 61 versehenes Differenz¬ druck-Gehäuseteil 63, welches durch Festdrehen des Fixier¬ ringes fest in axialer Verlängerung mit dem Anschlußgehäu¬ se 3 verbunden werden kann.
Wenn es sich bei der Messung des Differenzdruckes nicht um ein aggressives Medium handelt, ist der Aufbau derart, daß in axialer Verlängerung sich an das Differenzdruck-Gehäu¬ seteil 63 ein Gehäuse-Unterteil 65 anschließt, welches sich über einen stirnseitigen Stufenansatz 67 stirnseitig an das Differenzdruck-Gehäuseteil 63 anschließt.
In Höhe des Stufenabsatzes ist in diesem Ausführungsbei- spiel eine weitere Membran 69 so eingebaut, daß der Rand der Membran 69 wiederum sandwichartig zwischen den betref¬ fenden Stirnseitenabschnitten des Differenzdruck-Gehäuse¬ teils 63 und des Gehäuse-Unterteils 65 zu liegen kommt.
Sowohl das Differenzdruck-Gehäuseteil 63 wie das Gehäuse- Unterteil 65 und die Meßmembran 69 können dabei wieder aus leicht bearbeitbaren und gegebenenfalls kostengünstigen Materialien hergestellt und in einem Lötprozeß miteinander verlötet werden, wobei bei Durchführung des Lötprozesses im Lötofen das Lot wiederum zwischen die Meßmembrane 69 und das Differenzdruck-Gehäuseteil 63 sowie den stirnsei¬ tigen Gehäuse-Unterteils 65 fließt und dort eine gesamte Abdichtung bewirkt.
Der Zusammenbau des in Figur 2 und 3 gezeigten Differenz- druck- oder Referenzdruck-Aufnehmers erfolgt derart, daß im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 die
Glasdurchführungsdrähte 23 kürzer gestaltet sind oder gekürzt werden, wobei an deren durch die Glasdurchführung nach unten überstehenden freien Enden flexible Leiterbah¬ nen 73 an Lötpunkten 75 angelötet werden. Das Differenz- druck-Gehäuseteil 63 verfügt über eine Aussparung 77, durch die die Leiterbahnen 73 nach außen geführt sind. Das aus dem Differenzdruck-Gehäuseteil 63 und dem Gehäuse-Un¬ terteil 65 bestehende Referenzdruck-Gehäuse 62 wird in axialer stirnseitiger Verlängerung an der Unterseite des zur Messung des Pri ärdruckes vorgesehenen Gehäuses 1 angebaut. Dabei wird zuvor an der dem Anschlußgehäuse 3 gegenüberliegenden Stirnseite des Differenzdruck-Gehäuse¬ teils 63 in einer dort ausgebildeten flachen Vertiefung ein O-Ring 79 eingelegt. Der O-Ring 79 umgibt das in den Meßzellen-Innenraum führende und zur Messung des Referenz¬ druckes benötigte Röhrchen 53, welches zudem von einem Koaxialrohr 81 umgeben ist, welches das Röhrchen 53 im gezeigten Ausführungsbeispiel in Axialrichtung axial über¬ ragt. Das Koaxialrohr 81 sitzt dabei in einer entsprechen- den Axialbohrung im Differenzdruck-Gehäuseteil 63, worüber eine Verbindung zu dem mit Öl befullbaren und durch die zweite Ubertragungsmembran begrenzten Druckraum 83 be¬ steht.
Der erwähnte O-Dichtring 79 dichtet die mit Öl befüllbare Druckkammer 83 ab.
Mit dem erwähnten Fixierring 57 wird dann das Referenz¬ druckgehäuse 62 gegenüber dem primären Gehäuse 1 fixiert, wobei der Fixierring 30 auf das Außengewinde 55 zunehmend weiter und fester aufgedreht wird.
Damit die als elektrische Verbindung zur Meßzelle benötig¬ ten und erwähnten flexiblen Leiterbahnen 73 beim mechani- sehen Fixieren und Festdrehen des Fixierringes 57 nicht beschädigt werden, ist am Außenumfang des Differenzdruck-
Gehäuseteils 63 eine Fläche oder Ausnehmung 85 weggefräst, in die beim Festdrehen des Fixierringes 57 mittels Werk¬ zeugen die nach außen radial überstehenden flexiblen Lei¬ terbahnen 73 zu deren Schutz weggebogen werden können.
Die so vorbereitete Halbfertigkonstruktion wird dann in den bereits erwähnt Öltopf gelegt, evakuiert und Öl in die Referenzdruckkammer 83 eingelassen, wozu der ra-diale Befüllungskanal 87 mit dem darin eingesetzten Stahlrohr- Anschluß 89 vorgesehen ist, der mit dem Material des Dif¬ ferenzdruck-Gehäuseteils 63 ebenfalls verlötet ist.
Die Verlötung des aus schweißfähigem Material gebildeten Stahlrohr-Anschlusses 89 erfolgt ebenfalls gleichzeitig mit dem Verlöten der Membran 69 bzw. dem Verlöten des Differenzdruck-Gehäuseteils 63 mit dem Gehäuse-Unterteil 65.
Wenn der Referenzdruckkammer-Raum 83 mit Öl befüllt ist (wobei das Öl bis in das Innere der Meßzelle 13 fließt) , wird die Ölabfüllöffnung 87 mit einem Zapfen 91, d.h. einem Verschlußzapfen 91 geschlossen und abgedichtet. Da der Zapfen 91 wie der Stahlrohreinsatz 89 aus schweißfä- higem Material besteht, können beide optimal miteinander verschweißt werden.
Außenliegende Leiterbahnen 93 können dann an den außen freiliegenden Enden der nach innen in das Gehäuse führen¬ den flexiblen Leiterbahnen 73 angelötet werden.