DE3634742A1 - Druckmessdose - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Druckmeßdose nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige bekannte Druckmeßdosen eignen sich beson­ ders zum Messen von Drücken in schwer zugänglichen Räumen, da sie klein bauen und praktisch überall installiert werden können. Ihre Einsatzmöglichkeiten wurden bisher allerdings noch nicht optimal ge­ nutzt bzw. erkannt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Druckmeßdose mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, sie unter Aus­ nutzung des physikalischen Prinzips der hydraulischen Presse in einem weiten Kraft-/Druckmeßbereich einsetzen zu können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un­ teransprüchen.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Zeichnung und Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Druckmeßdose, in Fig. 2 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei den in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispielen einer Druckmeßdose ist auf einem Substratplättchen 10, das aus Kera­ mik, Glas oder einem an seiner Oberseite emaillierten Metallplätt­ chen besteht, eine Membran 11 angebracht. Die Membran besteht vor­ zugsweise aus einem keramischen Material, z. B. aus Glaskeramik, das als Paste im Siebdruckverfahren aufgebracht ist. Innerhalb der Mem­ bran befindet sich eine vorzugsweise im Druck- und Brennverfahren der Dickschichttechnik hergestellte oder aufgedampfte Metallschicht 12. Auf die Herstellung der Membran 11 ist im einzelnen nicht einge­ gangen, da sie in diesem Fall nicht erfindungswesentlich und im üb­ rigen aus einer größeren Zahl von Veröffentlichungen bekannt ist, z. B. aus der DE-PS 31 08 300. Die deformierbare Membran 11 bildet einen Teil eines variablen Luftkondensators. Hierzu ist auf der Mem­ bran eine Leiterbahnfläche 13 aufgebracht, die zusammen mit der Metallschicht 4 einen Kondensator bildet.

Über der Membran 11 ist ein flüssigkeitsdichtes Gehäuse 14 angeord­ net, insbesondere von zylindrischer Form, das mit einer inkom­ pressiblen und inerten Flüssigkeit gefüllt ist und von einer Membran 15 verschlossen ist. An der Membran ist eine ringförmige Nut 18 aus­ gebildet, deren Durchmesser die wirksame Druckfläche F bestimmt. Wirkt von oben eine zu messende Kraft auf die Membran 15, so erhöht sich in der inkompressiblen Flüssigkeit der Druck, wobei die Größe der Druckänderung in weiten Grenzen durch die kreisförmige, nachge­ bende Membranfläche innerhalb der konzentrischen Nut 16 einstellbar ist. Durch Verkleinern der inneren Membranfläche läßt sich bei gleicher Membran 11 der Kraftmeßbereich zu höheren Werten hin ver­ schieben. Eine Temperaturkompensation ist mit Hilfe einer Dick­ schichtschaltung 17 möglich, die ebenfalls auf dem Substratplättchen 10 angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Einsatzmög­ lichkeit einer üblichen Druckmeßdose so zu erweitern, daß sie auch zur Kraftmessung verwendet werden kann.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind im Gehäuse 14 A im Abstand zueinander zwei Membranen 15 und 18 angeordnet, welche beide wieder Ringnuten 16 bzw. 19 von frei wählbarem Durchmesser aufweisen. Auch zwischen den Membranen befindet sich eine Flüssigkeit. Auf diese Weise läßt sich der Drucksensor ebenfalls als Kraftsensor betreiben. Durch das Flächenverhältnis der kreisförmigen Membraninnenflächen, d. h. also der Flächeninhalte der Ringnuten, läßt sich der Druckmeß­ bereich in weiten Grenzen einstellen, ohne an der Empfindlichkeit der Membran 11 eine Änderung vornehmen zu müssen.

Claims (5)

1. Druckmeßdose mit einer druckabhängig deformierbaren Membran (11) aus keramischem Werkstoff und insbesondere in Dickschichttechnik hergestellt, die auf einem plättchenförmigen aus Keramik, Glas oder emailliertem Metall bestehenden Substrat (10) an ihrer Randzone fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß über der Membran ein flüssigkeitsdichtes Gehäuse (14) angeordnet ist, das mit einer in­ kompressiblen und inerten Flüssigkeit gefüllt ist und von einem nachgiebigen Körper verschlossen ist, auf den die zu messende Kraft einwirkt.

2. Druckmeßdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Körper (15) eine Membran ist.

3. Druckmeßdose nach Anspruch 1 und/oder 2, daß der Körper aus zwei Membranen (15, 18) besteht, zwischen denen sich ebenfalls eine Flüssigkeit befindet.

4. Druckmeßdose nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Membranen konzentrisch verlaufende Dehnungs­ nuten (16, 19) ausgebildet sind.

5. Druckmeßdose nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf dem Substrat außerhalb des Gehäuses (14) eine in Dickschichttechnik hergestellte Schaltung (17) angeordnet ist, mit deren Hilfe eine Temperaturkompensation möglich ist.