DE102009038946A1

DE102009038946A1 - Low level sensor

Info

Publication number: DE102009038946A1
Application number: DE200910038946
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Lutzer
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2011-03-03
Also published as: DE102009038946A8

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckmessvorrichtung, welche gegenüber dem Inhalt der zu messenden Druckvolumina, wie z.B. Schmutz, unempfindlich ist. Die Druckmessung erfolgt beispielsweise mittels zweier bewegungsgekoppelter Membranen, welche als Zwischenschicht einen für das Kopplungsmedium permeablen Anschlag als Stützstruktur besitzen. Die Stützstruktur ist in der Art, als dass bei Erreichen der Messbereichsgrenze jeweils eine der Membranen dort anliegt und somit eine weitere Durchbiegung beider Membranen trotz größerer Druckdifferenz verhindert. Die Bewegungskopplung erfolgt mit Hilfe eines wenig kompressiblen Fluides. Die beiden Membranen grenzen an die zu messenden Räume. An derjenigen Membran, welche nicht zum Tankinhalt zeigt, ist eine Messvorrichtung installiert, welche die Bewegung der Membran erfasst. Mit Hilfe eines Messumformers kann das Signal der Messvorrichtung in eine Füllstandsinformation umgewandelt werden. Diese Druckmessvorrichtung findet insbesondere in Vakuum-Toiletten-Systemen von Flugzeugen Anwendung.The present invention relates to a pressure measuring device which is sensitive to the contents of the print volumes to be measured, e.g. Dirt, is insensitive. The pressure measurement takes place, for example, by means of two motion-coupled membranes, which have a stopper which is permeable to the coupling medium as a support structure as an intermediate layer. The support structure is such that upon reaching the measuring range limit one of the membranes in each case rests there and thus prevents further deflection of both membranes despite a larger pressure difference. The motion coupling takes place with the help of a little compressible fluid. The two membranes adjoin the rooms to be measured. At the membrane, which does not show the tank contents, a measuring device is installed, which detects the movement of the membrane. With the help of a transmitter, the signal of the measuring device can be converted into a level information. This pressure measuring device is used in particular in vacuum toilet systems of aircraft application.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckmessvorrichtung zur Bestimmung eines Differenzdruckes, insbesondere zur Füllstandsmessung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung in den Tanks des Vakuumtoilettensystems von Flugzeugen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen einfachen Füllstandsensor für die Bestimmung des Füllstands von Abwassertanks in Flugzeugen am Boden.The present invention relates to a pressure measuring device for determining a differential pressure, in particular for level measurement. In particular, the present invention relates to a device for level measurement in the tanks of the vacuum toilet system of aircraft. More particularly, the present invention relates to a simple level sensor for determining the level of waste tanks in aircraft on the ground.

Technischer Hintergrund der ErfindungTechnical background of the invention

Bei Tanks des Vakuumtoilettensystems von Flugzeugen muss eine Füllstandsmessung erfolgen, welche nicht durch den Inhalt des Tanks beeinträchtigt sein darf. Die Messung muss zum einen sensibel genug sein, um kleine Füllstandshöhenunterschiede aufzeigen zu können, zum anderen muss die Messvorrichtung robust gegenüber großen Druckdifferenzen z. B. im Flugzustand sein. Füllstandmessungen basierend auf der Messung des statischen Drucks einer Flüssigkeitssäule sind allgemein bekannt. Im Flugzeug werden für die Messungen in den Abwassertanks insbesondere Differenzdrucksensoren und Absolutdrucksensoren eingesetzt.In tanks of the vacuum toilet system of aircraft, a level measurement must be carried out, which may not be affected by the contents of the tank. On the one hand, the measurement must be sensitive enough to be able to show small level differences, and on the other hand, the measuring device must be robust against large differences in pressure, eg. B. be in flight. Level measurements based on the measurement of the static pressure of a liquid column are well known. In the aircraft, differential pressure sensors and absolute pressure sensors are used in particular for the measurements in the waste water tanks.

Entsprechende Konstruktionen bestehen üblicherweise aus einer Membran, welche zwischen zwei perforierten Stützanschlägen eingebracht ist. Je nach Füllstand des Tanks wird die Membran aufgrund der Druckdifferenz zwischen Tankdruck und Umgebungsdruck ausgelenkt. Diese Auslenkung wird über einen Sensor aufgenommen und in ein auswertbares Signal umgewandelt. Um die Membran vor großen Druckunterschieden zu schützen sind perforierte Anschläge vorgesehen, welche ein zu großes Auslenken der Membran verhindern.Corresponding constructions usually consist of a membrane, which is introduced between two perforated support stops. Depending on the level of the tank, the membrane is deflected due to the pressure difference between tank pressure and ambient pressure. This deflection is recorded by a sensor and converted into an evaluable signal. In order to protect the membrane from large differences in pressure perforated stops are provided, which prevent excessive deflection of the membrane.

In nachteiliger Art und Weise sind diese Messvorrichtungen anfällig gegenüber Verschmutzungen im Tankinneren. Diese Verschmutzungen können die Perforationen des zum Tankinneren gerichteten Anschlags zum Teil verstopfen und somit das Messergebnis maßgeblich verfälschen. Durch die meist sehr kleinen Membranflächen sind zudem in nachteiliger Art und Weise Brückenbildungen aus den Inhaltsstoffen des Tanks möglich, was unter Umständen zu einem Ausfall des kompletten Toilettensystems führen kann.Disadvantageously, these measuring devices are susceptible to contamination inside the tank. These contaminations can clog the perforations of the stop directed to the interior of the tank and thus significantly distort the measurement result. Due to the usually very small membrane surfaces also bridge formation from the contents of the tank are also possible in a disadvantageous way, which can sometimes lead to a failure of the entire toilet system.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Druckmessvorrichtung anzugeben, welche gegenüber den Inhaltsstoffen der zu messenden Druckvolumina unempfindlich ist.It is an object of the present invention to provide a pressure measuring device which is insensitive to the contents of the pressure volumes to be measured.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche, während Weiterbildungen dessen in den abhängigen Ansprüchen verkörpert sind.The object of the invention is solved by the subject matter of the independent claims, while developments thereof are embodied in the dependent claims.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird eine Druckmessvorrichtung angegeben, welche ein erstes bewegliches Druckaufnahmeelement, ein zweites Druckaufnahmeelement, und ein Kopplungsmedium aufweist, welches derart zwischen dem ersten und dem zweiten beweglichen Druckaufnahmeelement angeordnet ist, dass das erste und das zweite bewegliche Druckaufnahmeelement bezüglich einer Bewegung aneinander gekoppelt sind, wobei weiterhin eine Anschlagvorrichtung vorgesehen ist, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Druckaufnahmeelement angeordnet ist, sowie ein Messaufnehmer, wobei das erste Druckaufnahmeelement derart ausgebildet ist, dass es als wenigstens eine Begrenzungsfläche an einem ersten Druckvolumen anordnenbar ist und das zweite Druckaufnahmeelement derart ausgebildet ist, dass es als wenigstens eine Begrenzungsfläche an einem zweiten Druckvolumen anordnenbar ist, wobei der Messaufnehmer an wenigstens eines der beweglichen Druckaufnahmeelemente gekoppelt ist.According to an exemplary embodiment of the present invention, there is provided a pressure measuring device having a first movable pressure receiving member, a second pressure receiving member, and a coupling medium disposed between the first and second movable pressure receiving members such that the first and second movable pressure receiving members a movement are coupled to each other, wherein further a stop device is provided, which is arranged between the first and the second pressure receiving member, and a sensor, wherein the first pressure receiving member is formed such that it can be arranged as at least one boundary surface at a first pressure volume and the second pressure receiving element is designed such that it can be arranged as at least one boundary surface at a second pressure volume, wherein the sensor to at least one of the movable pressure receiving element e is coupled.

Auf diese Weise kann ein Anschlag für Druckaufnahmeelemente in einem Bereich vorgesehen werden, der für das in den Druckvolumina befindliche Medium nicht zugänglich ist, um somit Verunreinigungen und Verstopfungen durch nicht definierte Stoffe zu verhindern. Somit kann eine robuste Differenzdruckmessmethode vorgesehen werden, welche in einem Messbereich sensibel ist und unempfindlich gegenüber hohen Differenzdrücken ist.In this way, a stop for pressure-receiving elements can be provided in a region which is inaccessible to the medium in the pressure volumes so as to prevent contamination and blockages by undefined substances. Thus, a robust differential pressure measuring method can be provided, which is sensitive in a measuring range and is insensitive to high differential pressures.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens eines der Druckaufnahmeelemente in Form einer Membran ausgestaltet.According to one embodiment of the invention, at least one of the pressure-receiving elements is configured in the form of a membrane.

Als Membran versteht diese Erfindung insbesondere eine für das zu messende Medium, sowie für ein in einem Druckvolumen befindliches Medium undurchlässige dünne Fläche, welche an ihren Rändern fest und in der Mitte beweglich gelagert ist, um somit eine Bewegung aufgrund eines auf die Fläche einwirkenden Druckes leichtgängig vollführen zu können.As a membrane, this invention, in particular, for the medium to be measured, as well as for an in a print volume medium impermeable thin surface which is fixedly mounted at their edges and movable in the middle, thus a movement due to a pressure acting on the surface smoothly to perform.

Durch Vorsehen einer Membran kann eine Auslenkung der Druckaufnahmeelemente erfolgen und gleichzeitig an den Rändern eine zuverlässige Dichtungsgeometrie bereitgestellt werden, die selbst keiner Bewegung unterliegt.By providing a membrane, a deflection of the pressure-receiving elements can take place and at the same time a reliable sealing geometry can be provided at the edges, which itself is not subject to any movement.

Bei der vorliegenden Erfindung können wesentlich größere Messmembrane verwendet werden, um empfindlich niedrige Füllstände messen zu können und eine Brückenbildung durch Tankinhaltsstoffe zu vermeiden, bzw. deren Auswirkungen maßgeblich zu reduzieren. Mit der vorliegenden Erfindung können nicht nur kontinuierliche Messung vorgenommen werden, sondern insbesondere auch Messungen vollführt werden für den Fall, dass das Flugzeug am Boden ist. Dadurch kann der Differenzdruck zur umgebenden Kabine gemessen werden. Die Druckmessvorrichtung innerhalb eines Messbereichs kann dabei sehr feinfühlig sein, d. h. die Membran kann sich innerhalb des vorgesehenen Messbereichs leichtgängig bewegen. Bei einem Erreichen des Messbereichendes legt sich die Membran gegen einen stabilen Anschlag, bzw. wird durch ein eingeschlossenes Flüssigkeitspolster festgehalten. Durch zwei Membrane, die einen festen, für das Kopplungsmedium permeablen Anschlag einschließen, kann ein Verstopfen der perforierten Anschlagsflächen vermieden werden, insbesondere da das Kopplungsmedium durch den hermetischen Abschluss des Zwischenraumes nicht durch Inhaltsstoffe verschmutzt wird, die sich in dem Druckvolumen befinden.In the present invention, much larger measuring membranes can be used to measure sensitive low levels and bridging To avoid tank ingredients, or significantly reduce their effects. With the present invention, not only can continuous measurements be made, but in particular also measurements can be carried out in the event that the aircraft is on the ground. This allows the differential pressure to the surrounding cabin to be measured. The pressure measuring device within a measuring range can be very sensitive, ie the membrane can move smoothly within the intended measuring range. When reaching the measuring range end, the membrane lays against a stable stop, or is held by an enclosed liquid cushion. Two diaphragms, which enclose a solid stopper permeable to the coupling medium, can prevent clogging of the perforated stopper surfaces, especially as the coupling medium is not contaminated by the hermeticity of the gap due to ingredients present in the printing volume.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Membran mit einer Beschichtung versehen sein, die zu den Druckvolumina gerichtet ist.According to an exemplary embodiment of the invention, the membrane may be provided with a coating directed to the print volumes.

Auf diese Weise kann eine Resistenz gegen die dort vorherrschenden Stoffe erzielt werden. Die Beschichtung kann z. B. hydrophob ausgestaltet sein oder auch eine Beschichtung mit einem Lotuseffekt sein.In this way, a resistance to the prevailing substances can be achieved. The coating may, for. B. be designed hydrophobic or be a coating with a lotus effect.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Anschlagvorrichtung als Stützstruktur für die Membranen ausgestaltet sein, wobei die Auslenkung der Membran durch die Stützstruktur begrenzt ist.According to an exemplary embodiment of the invention, the stop device can be designed as a support structure for the membranes, wherein the deflection of the membrane is limited by the support structure.

Auf diese Weise wird die Auslenkung der Membranen durch diese Stützstruktur begrenzt ist und somit der Messbereich definiert.In this way, the deflection of the membranes is limited by this support structure and thus defines the measuring range.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Membran derart elastisch ausgestaltet sein, dass sie eine druckabhängige Auslenkung aufweist.According to an exemplary embodiment of the invention, the membrane may be designed to be elastic so that it has a pressure-dependent deflection.

Auf diese Weise ergibt sich eine druck- und damit kraftabhängige Auslenkung der Membran. Die druckabhängige Auslenkung der Membranen kann beispielsweise mit Hilfe eines angekoppelten Federelements beeinflusst werden. Für den Fall einer. Messbereichserweiterung hin zu größeren Druckdifferenzen können somit die Federelemente dazu benutzt werden, eine geringere Membranauslenkung bei entsprechendem Druck zu erzielen. Selbstverständlich können bei entsprechender Anordnung auch Membranauslenkungen durch Federelemente unterstützt werden.In this way, there is a pressure and thus force-dependent deflection of the membrane. The pressure-dependent deflection of the membranes can be influenced, for example, by means of a coupled spring element. In the case of one. Measuring range extension towards larger pressure differences thus the spring elements can be used to achieve a lower diaphragm deflection at a corresponding pressure. Of course, with appropriate arrangement and membrane deflections can be supported by spring elements.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird als Kopplungsmedium zwischen mindestens einer Membran und einem zweiten beweglichen Druckaufnahmeelement ein Fluid verwendet.According to an exemplary embodiment of the present invention, a fluid is used as a coupling medium between at least one membrane and a second movable pressure-receiving element.

Das Kopplungsmedium kann dabei eine hydraulische Flüssigkeit sein, die beispielsweise den Zwischenraum zwischen den Membranen oder auch anderen Druckaufnahmeelementen gasfrei ausfüllt. Somit legt sich die Membran in Überdruckrichtung beim Überschreiten des maximalen Messdruckes gegen die innenliegende perforierte Stützstruktur. In Unterdruckrichtung wird die Membran von der Stützstruktur weg gezogen. Durch die hydraulische Kopplung wird jedoch die Membran, welche zur Überdruckrichtung gerichtet ist, an die Stützstruktur gedrückt, bis sie dort anlehnt. Da beide Membranen über eine Hydraulikflüssigkeit gekoppelt sind, ist für die Membran, welche zur Unterdruckseite gerichtet ist, ebenfalls ein Anschlag erreicht. Durch beispielsweise die Verwendung von ölartigen Medien kann eine Bewegungskopplung der beiden beweglichen Druckaufnahmeelemente realisiert werden. Der als Stützstruktur für mindestens eine Membran ausgebildete Anschlag kann beispielsweise mit Löchern oder durch eine siebartiger Form ausgebildet sein, um eine Permeabilität für das flüssige Kopplungsmedium bereitstellen zu können.The coupling medium can be a hydraulic fluid which fills, for example, the gap between the membranes or other pressure-receiving elements gas-free. Thus, the membrane lies in overpressure direction when exceeding the maximum measuring pressure against the inner perforated support structure. In the vacuum direction, the membrane is pulled away from the support structure. Due to the hydraulic coupling, however, the membrane, which is directed to the overpressure direction, pressed against the support structure until it leans there. Since both membranes are coupled via a hydraulic fluid, a stop is also reached for the diaphragm, which is directed to the negative pressure side. For example, the use of oil-like media, a movement coupling of the two movable pressure-receiving elements can be realized. The designed as a support structure for at least one membrane stop may be formed, for example, with holes or by a sieve-like shape in order to provide a permeability to the liquid coupling medium can.

Eine Bypass-Lösung, bei der das Kopplungsmedium durch die Umleitung von einer Seite zur anderen gelangen kann, ist ebenfalls denkbar. In diesem Fall muss die Anschlagvorrichtung nicht zwingend perforiert sein, sondern kann auch undurchlässig sein, da in diesem Fall der Bypass den von dem ersten Druckaufnahmeelement und der Anlagevorrichtung gebildeten Raum zum Kommunizieren der Kopplungsflüssigkeit mit dem von dem zweiten Druckaufnahmeelement und der Anlagevorrichtung gebildeten Raum verbindet. Als Kopplungsmedium in Form eines Fluids versteht diese Erfindung insbesondere wenig kompressible Flüssigkeiten wie beispielsweise Hydrauliköl, Wasser, oder andere der Fluiddynamik gehorchende Fluide.A bypass solution in which the coupling medium can pass through the diversion from one side to the other, is also conceivable. In this case, the stopper device does not necessarily have to be perforated, but may also be impermeable, since in this case the bypass connects the space formed by the first pressure receiving element and the abutment device for communicating the coupling fluid with the space formed by the second pressure receiving element and the abutment device. As a coupling medium in the form of a fluid, this invention particularly low-compressible fluids such as hydraulic oil, water, or other fluid dynamics obeying fluids.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Druckmessvorrichtung mit beweglichen Druckaufnahmeelementen in kolbenartiger Form ausgeführt, welche eine Kolbenbewegung ausführen können.According to an exemplary embodiment of the present invention, the pressure measuring device is designed with movable pressure-receiving elements in a piston-like shape, which can perform a piston movement.

Mittels Vorspannungselementen wie z. B. einem Federelement können die kolbenartigen Druckaufnahmeelemente druckabhängige Auslenkung vollführen. Die Bewegungskopplung der mindestens zwei beweglichen kolbenartigen Druckaufnahmeelemente ist hierbei beispielsweise gekoppelt durch entweder eine stangenartige mechanische Vorrichtung oder ein Fluid.By means of biasing elements such. B. a spring element, the piston-like pressure receiving elements perform pressure-dependent deflection. The movement coupling of the at least two movable piston-like Pressure-receiving elements in this case, for example, coupled by either a rod-like mechanical device or a fluid.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Auslenkung der Druckaufnahmeelemente mittels eines Messaufnehmers, welcher an mindestens einem der Druckaufnahmeelemente gekoppelt ist, erfasst.According to an exemplary embodiment of the present invention, the deflection of the pressure-receiving elements by means of a sensor, which is coupled to at least one of the pressure-receiving elements detected.

Das Signal des Messaufnehmers kann mit Hilfe eines Messumformers zu einer Füllstandinformation umgewandelt werden.The sensor signal can be converted to level information using a transmitter.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Tankfüllstandmessvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Druckmessvorrichtung bereitgestellt.According to an exemplary embodiment of the present invention, a tank level gauge is provided with a pressure measuring device according to the invention.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Vakuum-Toiletten System, insbesondere in Flugzeugen, mit der erfindungsgemäßen Druckmessvorrichtung bereitgestellt.According to an exemplary embodiment of the present invention, a vacuum toilet system, particularly in aircraft, is provided with the pressure measuring device according to the invention.

Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.Of course, the individual features can also be combined with each other, which can also be partially beneficial effects that go beyond the sum of the individual effects.

Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die Bezugnahme auf die hiernach beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen erläutert und verdeutlicht.These and other aspects of the present invention are illustrated and clarified by reference to the exemplary embodiments hereinafter described.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die folgenden Figuren detaillierter beschrieben.In the following, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the following figures.

1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Druckmessvorrichtung mit schematisch dargestellten zu messenden Druckvolumina wobei der Druck beider Druckvolumina derart ausgeglichen ist, dass sich die Druckaufnahmeelemente in einem nicht ausgelenktem Zustand befinden. 1 shows an exemplary embodiment of the pressure measuring device with schematically shown to be measured pressure volumes wherein the pressure of both pressure volumes is balanced so that the pressure receiving elements are in an undeflected state.

2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Druckmessvorrichtung mit schematisch dargestellten zu messenden Druckvolumina, wobei ein Druckunterschied zwischen den beiden Druckvolumina vorherrscht. 2 shows an exemplary embodiment of the pressure measuring device with schematically shown to be measured pressure volumes, wherein a pressure difference between the two pressure volumes prevails.

3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Druckmessvorrichtung mit schematisch dargestellten zu messenden Druckvolumina, wobei die Druckangrenzungsflächen und Bewegungskopplungen in Form von Kolben mit einer mechanischen Kopplung in Form einer Stange ausgeführt sind. 3 shows an exemplary embodiment of the pressure measuring device with schematically shown to be measured pressure volumes, wherein the pressure-limiting surfaces and movement couplings are designed in the form of pistons with a mechanical coupling in the form of a rod.

4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform mit einem Bypass. 4 shows an exemplary embodiment with a bypass.

5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform gemäß einer weiteren Anwendungsvariante 5 shows an exemplary embodiment according to another application variant

6 zeigt ein Flugzeug mit einer Tankfüllstandsmessvorrichtung. 6 shows an aircraft with a tank level gauge.

Detailierte Beschreibung beispielhafter AusführungsformenDetailed description of exemplary embodiments

In der folgenden Beschreibung der 1 bis 3 werden die gleichen Bezugsziffern für gleiche oder sich entsprechende Elemente verwendet.In the following description of the 1 to 3 the same reference numbers are used for the same or corresponding elements.

1 zeigt einen Schnitt einer Druckmessvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die in 1 dargestellte Druckmessvorrichtung kann beispielsweise als Füllstandsmessvorrichtung eines Tanks in einem Vakuum-Toiletten System verwendet werden. Wie 1 zu entnehmen ist, ist eine erste Membran 10 als angrenzendes Flächenelement zum ersten Druckvolumen 11 angebracht. Analog ist eine zweite Membran 30 als angrenzendes Flächenelement zum zweiten Druckvolumen 31 angebracht. Zwischen der ersten Membran 10 und der zweiten Membran 30 ist ein Stützelement 20 bzw. Anschlag- oder Anlageelement angeordnet. Der Abstand b der beiden Membranen zueinander wird durch das Kopplungsmedium 50 im Wesentlichen konstant gehalten, insbesondere wenn das Kopplungsmedium nicht kompressibel ist. Bei Verwendung eines Fluides als Kopplungsmedium bleibt das Volumen des Zwischenraumes konstant. Der Messbereich ist durch den Abstand a der ersten Membran 10 zum Stützelement 20 definiert. Durch die Wahl des Abstands a kann zusammen mit der Randeinspannung der Membranen der Messbereich definiert werden. Um die Beweglichkeit der Membran zu verändern, ist es ebenfalls denkbar Federelemente 12, 32 an einer Membran oder an beiden Membranen hinzuzufügen, welche dazu führen, dass der Messbereich zu größeren Druckunterschieden hin ausgeweitet werden kann oder auch verringer werden kann, je nachdem, ob z. B. Druck- oder Zugfedern vorgesehen werden. Ebenfalls denkbar ist ein Federelement zwischen den beiden Membranen, wodurch das Federelement vor Verschmutzungen geschützt ist. Hier sind die Federelemente der Übersichtlichkeit halber außen gezeigt, wobei dies hier nur schematisch die relative fixe Ankopplung visualisieren soll. Die Auslenkung der Membranen aufgrund einer Druckdifferenz wird z. B. von einem Messaufnehmer 40 gemessen und von einem Messwandler 45 zu einer Füllstandinformation umgewandelt. In 1 ist ein Zustand skizzenhaft aufgezeigt, bei welchem Druckgleichgewicht der beiden Druckvolumina 11 und 31 herrscht, wenn die Federelemente und die Membrane gleich ausgelegt sind. 1 shows a section of a pressure measuring device according to an embodiment of the present invention. In the 1 shown pressure measuring device can be used for example as a level measuring device of a tank in a vacuum toilet system. As 1 it can be seen, is a first membrane 10 as an adjacent surface element to the first print volume 11 appropriate. Analog is a second membrane 30 as an adjacent surface element to the second printing volume 31 appropriate. Between the first membrane 10 and the second membrane 30 is a support element 20 or stop or contact element arranged. The distance b between the two membranes is due to the coupling medium 50 kept substantially constant, especially when the coupling medium is not compressible. When using a fluid as a coupling medium, the volume of the gap remains constant. The measuring range is the distance a of the first membrane 10 to the support element 20 Are defined. By selecting the distance a, the measuring range can be defined together with the edge clamping of the membranes. In order to change the mobility of the membrane, it is also conceivable spring elements 12 . 32 to add to a membrane or both membranes, which cause the measuring range can be extended to larger pressure differences down or can be reduced, depending on whether z. B. compression or extension springs are provided. Also conceivable is a spring element between the two membranes, whereby the spring element is protected from contamination. Here, the spring elements for the sake of clarity, the outside shown, which is only schematically visualize the relative fixed coupling. The deflection of the membranes due to a pressure difference is z. B. from a sensor 40 measured and measured by a transducer 45 converted to a level information. In 1 is a sketchy sketch of a state in which pressure balance of the two print volumes 11 and 31 prevails when the spring elements and the membrane are designed the same.

Analog zu 1 zeigt 2 im Wesentlichen dieselbe Ausführungsform bei einem Druckunterschied zwischen den beiden Druckvolumina 11 und 31. Wie 2 zu entnehmen ist, ist der Druck in Gebiet 11 größer als der Druck in Gebiet 31. Wie 2 zu entnehmen ist, ist die Druckdifferenz gleich oder größer dem Messbereich der Druckmessvorrichtung, da die Membran 10 bereits an der Stützstruktur 20 anliegt. Der Übersichtlichkeit halber sind die Federelemente auf der einen Seite weggelassen. Der Abstand b bleibt im Wesentlichen konstant, das Volumen zwischen den Membranen ebenfalls. Die hier gezeigten Membrane haben einen flexiblen Randbereich und einen im Wesentlichen starren Zentralbereich, der sich hier nicht verformt. Selbstverständlich sind auch Membrane möglich, die sich über den gesamten Oberflächenbereich elastisch oder auch plastisch verformen.Analogous to 1 shows 2 essentially the same embodiment with a pressure difference between the two pressure volumes 11 and 31 , As 2 it can be seen, is the pressure in area 11 greater than the pressure in area 31 , As 2 can be seen, the pressure difference is equal to or greater than the measuring range of the pressure measuring device, since the membrane 10 already at the support structure 20 is applied. For the sake of clarity, the spring elements are omitted on the one hand. The distance b remains substantially constant, the volume between the membranes also. The membranes shown here have a flexible edge region and a substantially rigid central region that does not deform here. Of course, membranes are possible, which deform elastically or plastically over the entire surface area.

3 zeigt einen Schnitt einer Druckmessvorrichtung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem die Druckaufnahmeelemente 10 und 30 als kolbenartige Elemente ausgeführt sind. Die Bewegungskopplung erfolgt über eine mechanische Kopplung 80 beispielsweise in Form einer Stange. Die Kolben 70 können analog zu den Druckaufnahmeelementen 10 und 30 jedoch auch mittels eines Kopplungsfluides gekoppelt sein. Die Kolben schließen zu den Rändern dichtend ab. Die Bewegung der Kolben wird durch eine Anschlagvorrichtung 60 begrenzt. Diese kann mit Federelementen 65 gegenüber den Kolben mit Kraft beaufschlagt werden, um einen gewünschte Kraft-Auslenkungs-Charakteristik einzustellen. 3 shows a section of a pressure measuring device according to another exemplary embodiment of the present invention, in which the pressure-receiving elements 10 and 30 are designed as piston-like elements. The motion coupling takes place via a mechanical coupling 80 for example in the form of a rod. The pistons 70 can be analogous to the pressure-receiving elements 10 and 30 however, also be coupled by means of a coupling fluid. The pistons close off sealingly towards the edges. The movement of the piston is controlled by a stopper 60 limited. This can be done with spring elements 65 force is applied to the pistons to set a desired force-deflection characteristic.

4 zeigt eine Ausführungsform mit einem Bypass 90, der die beiden Fluidräume 91 und 92 miteinander verbindet, während die Anlage- bzw. Anschlagvorrichtung 20 unperforiert sein kann. Die Fluidräume 91 und 92 werden im Wesentlichen jeweils durch das erste Druckaufnahmeelement 10, 70 und die Anschlagvorrichtung 20 bzw. das zweite Druckaufnahmeelement 30, 70 und die Anschlagvorrichtung 20 begrenzt. Der Austausch des Fluides erfolgt dann über den Bypass 90. Der Bypass kann gleichermaßen für Kolben- und auch für Membranausführungen verwendet werden. 4 shows an embodiment with a bypass 90 who has the two fluid spaces 91 and 92 connects together while the investment or stop device 20 can be unperforated. The fluid spaces 91 and 92 are essentially each by the first pressure receiving element 10 . 70 and the stopper device 20 or the second pressure receiving element 30 . 70 and the stopper device 20 limited. The exchange of the fluid then takes place via the bypass 90 , The bypass can be used equally for piston and diaphragm versions.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckmesssystems, wobei analoge Bezugszeichen wie in den 1 und 2 verwendet sind. In dieser Ausführungsform ist die Anschlag- bzw. Anlagevorrichtung 20 integral mit der Wandung des ersten Druckvolumens 11 ausgestaltet. Das zweite Druckvolumen 31 ist mit den Messvorrichtungen 40, 45 versehen sowie mit den Federelementen 32. 5 shows a further embodiment of the pressure measuring system according to the invention, wherein analogous reference numerals as in 1 and 2 are used. In this embodiment, the stopper or abutment device 20 integral with the wall of the first print volume 11 designed. The second print volume 31 is with the measuring devices 40 . 45 provided as well as with the spring elements 32 ,

6 zeigt ein Flugzeug 100 mit einem Tankfüllstandsmesssystem 101 bzw. einer Druckmessvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. 6 shows an airplane 100 with a tank level measuring system 101 or a pressure measuring device 1 according to the present invention.

Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen” weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein” und „eine” mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.It should be noted that the term "comprising" does not exclude other elements or method steps, just as the term "a" and "an" does not exclude multiple elements and steps.

Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.The reference numerals used are for convenience of reference only and are not to be considered as limiting, the scope of the invention being indicated by the claims.

Claims

A pressure measuring device for determining a differential pressure, the pressure measuring device comprising: a first movable pressure receiving element ( 10 ), a second movable pressure receiving element ( 30 ), a coupling medium ( 50 ), a stop device ( 20 ), a sensor ( 40 ), wherein the coupling medium ( 50 ) between the first movable pressure receiving element ( 10 ) and the second movable pressure receiving element ( 30 ) is arranged, that the first movable pressure receiving element ( 10 ) and the second movable pressure receiving element ( 30 ) are coupled to one another with respect to a movement, wherein the stop device ( 20 ) between the first movable pressure receiving element ( 10 ) and the second movable pressure receiving element ( 30 ), wherein the first movable pressure receiving element ( 10 ) is designed such that it as at least one boundary surface at a first pressure volume ( 11 ), wherein the second movable pressure receiving element ( 30 ) is designed such that it as at least one boundary surface at a second pressure volume ( 31 ), whereby the sensor ( 40 ) on at least one of the movable pressure-receiving elements ( 10 . 30 ) is coupled.

Pressure measuring device according to claim 1, wherein at least one of the movable pressure-receiving elements ( 10 . 30 ) is designed in the form of a membrane.

A pressure measuring device according to claim 2, wherein the membrane is coated on the surface facing a pressure volume.

Pressure measuring device according to claim 2 or 3, wherein the stop device ( 20 ) as support structure for the membrane ( 10 . 30 ) is configured. wherein a deflection of the membrane ( 10 . 30 ) is limited by the support structure.

Pressure measuring device according to one of claims 2 to 4, wherein the membrane is configured so elastic that it has a pressure-dependent deflection.

Pressure measuring device according to one of claims 1 to 5, wherein at least one of the movable pressure receiving elements ( 10 . 30 ) is designed piston-shaped and designed to perform a piston movement.

Pressure measuring device according to claim 6, wherein the stop device ( 20 ) is designed such that it limits the piston movement.

Pressure measuring device according to one of claims 1 to 7, wherein the stop device ( 20 ) for the coupling medium ( 50 ) is permeable.

Pressure measuring device according to one of claims 1 to 8, wherein the coupling medium ( 50 ) is a fluid.

Pressure measuring device according to one of claims 1 to 9, wherein the coupling medium ( 50 ) a mechanical coupling ( 80 ).

Pressure measuring device according to one of claims 1 to 10, comprising: at least one spring element ( 12 . 32 ), wherein the spring element ( 12 . 32 ) on at least one of the movable pressure-receiving elements ( 10 . 30 ) is coupled, that by means of a bias voltage, a pressure-dependent deflection of the coupled movable pressure receiving element ( 10 . 30 ) he follows.

Tank level measuring device with a pressure measuring device according to one of claims 1 to 11 and a measuring transducer ( 45 ), which is designed to be based on a signal from the sensor ( 40 ) output a level information.

Vacuum toilet system with a pressure measuring device according to one of claims 1 to 11, a first pressure volume ( 11 ) and a second print volume ( 31 ), wherein the first movable pressure receiving element ( 10 ) at least partially a boundary surface of the first print volume ( 11 ), wherein the second movable pressure receiving element ( 30 ) at least partially a boundary surface of the second pressure volume ( 31 ).

An aircraft with a vacuum toilet system according to claim 13.