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WO2006005660A1 - Vorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung einer prozessgrösse eines mediums - Google Patents

Vorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung einer prozessgrösse eines mediums Download PDF

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Publication number
WO2006005660A1
WO2006005660A1 PCT/EP2005/052725 EP2005052725W WO2006005660A1 WO 2006005660 A1 WO2006005660 A1 WO 2006005660A1 EP 2005052725 W EP2005052725 W EP 2005052725W WO 2006005660 A1 WO2006005660 A1 WO 2006005660A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
membrane
unit
rod
receiving unit
mechanically oscillatable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2005/052725
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sergej Lopatin
Jutta Kuhny
Alexander Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser SE and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser SE and Co KG filed Critical Endress and Hauser SE and Co KG
Publication of WO2006005660A1 publication Critical patent/WO2006005660A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G01F23/2966—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G01F23/2968—Transducers specially adapted for acoustic level indicators

Definitions

  • the invention relates to a device for determining and / or
  • the mechanically oscillatable unit is mechanically coupled at least with the membrane of the housing, with at least one excitation / Receiving unit, which stimulates the mechanically oscillating unit to generate mechanical vibrations and which receives the mechanical vibrations of the mechanically oscillating unit, with at least one control unit which controls the mechanical vibrations of the mechanically oscillatable unit and the process variable of the mechanically oscillatable unit Medium determined and / or monitored.
  • the process variable is, for example, the fill level, the density or the viscosity of a medium, for example a liquid in a tank.
  • the process variable is the fill level of a bulk material.
  • the level can be monitored, for example, by the fact that with liquids the frequency of the oscillations depends on whether the medium is in contact with the sensor or not. Thus, it is possible to conclude from a frequency change that the level has changed.
  • the viscosity or the density of the medium can be determined.
  • Such measuring devices are described in more detail in the patent documents and applications of the applicant: DE 33 36991 C2, EP 1 134038 A1 and WO 92/21945.
  • the mechanically oscillatable units shown there are so-called vibration forks.
  • vibration forks are attached to a membrane, which complete a cup-shaped housing.
  • the excitation / reception unit On the inside of the membrane is the excitation / reception unit, which are formed of different arrangements of stacks of piezoelectric elements.
  • the piezoelectric elements use is made of the fact that an electrical alternating voltage leads to a mechanical oscillation and conversely that a mechanical oscillation is transmitted to an alternating electrical voltage.
  • the document DE 33 36 991 C2 is a stack of piezoelectric elements
  • the vibration excitation and detection is carried out using a piezo stack, which is pressed by a pressure screw against the membrane.
  • the piezo stack consists of piezoelectric elements glued together, which are enclosed at the top and bottom of each of a stamp.
  • a temperature-resistant adhesive and a complex adhesive process are particularly required.
  • the piezoelectric drive which can be found in the document WO 92/21945, consists of a stack of piezoelectric elements which are mounted on a clamping screw and which are biased by a nut.
  • this embodiment is not suitable for bulk materials, since the lateral action of the bulk material on the tines and an associated approach of the tines, the bias is canceled and the piezoelectric elements have no positive contact with the membrane more.
  • the invention solves the problem in that the exciting / receiving unit has at least one rod, that the rod is bounded at one of the membrane end facing by a punch that the stamp is designed such that a side facing the membrane a has minimal support surface, that the exciting / receiving unit has at least one piezoelectric element, which is penetrated by the rod, that the exciting / receiving unit has a Dracksay, which is arranged in the direction away from the membrane above the piezo ⁇ electrical element on the rod , And that the pickup / receiving unit is clamped between a pressure screw and the membrane.
  • the inventive starting / receiving unit thus consists of at least one piezoelectric element which is inserted on a rod.
  • the rod is bounded in the direction of the membrane by a stamp, wherein the stamp on the membrane side has the smallest possible or minimum contact surface, so that the bias acts specifically only on a small area.
  • the contact surface should be so large that optimum and above all sufficient force Transmission between membrane and pickup / receiving unit can take place.
  • the support surface is thus to minimize, while it is possible to prevent that the support surface is connected to areas of the membrane, which are exposed to different forces, especially with respect to the direction of the forces.
  • Above the piezoelectric element is a thrust washer. This has a double task.
  • this thrust washer absorbs the pressure that is exerted by the pressure screw in the installed state.
  • the pressure screw is preferably screwed into the inner wall of the housing, so that an automatic guide and a centering of the pickup / receiving unit results, and so that the piezo unit is non-positively connected to the membrane.
  • the piezoelectric element or possibly also a multiplicity of such elements are thus arranged on a rod. Therefore, gluing is not necessary.
  • the rod ends on a punch, which serves the power transmission between the pickup / receiving unit and membrane and which is further designed so that the force transmission occurs only at the point of the membrane, attach to the forces acting from outside through the bulk material, so that the Preload can not be canceled.
  • the rod, the punch, the piezoelectric element or the piezoelectric elements and the pressure plate form a unit that allows easy installation.
  • An embodiment provides that the support surface of the punch is located substantially on the extension of the longitudinal axis of the rod.
  • the stability of the structure of the pick-up / receiving unit is increased by the point on which primarily the bias voltage is supported by the rod as possible in its full length.
  • An advantageous embodiment includes that the pressure screw, the rod and the pressure disk are designed and matched to one another such that the pressure screw essentially exerts pressure only on the outer edge of the pressure disk.
  • the pressure screw, the rod and the thrust washer, so generally the pickup / receiving unit and the means for their attachment in the housing are designed aus ⁇ such that the pressure of the pressure screw acts essentially only on the edge of the pressure plate. Due to the structure of this embodiment, the pressure is thus transmitted from the side edges of the rod on the small contact area of the punch on the membrane.
  • this device is also suitable for bulk materials, since in a flowing bulk material and thus an approach of the forks to each other, the bias is not canceled and thus there is the pickup / receiving unit always in contact with the membrane. Thus, the device does not fail due to lateral load, especially due to the moving bulk material.
  • An embodiment includes that the pressure screw is connected to the housing.
  • the pressure screw is screwed or screwed into a corresponding thread of the housing. This serves - as stated above - the centering and guiding the pickup / receiving unit.
  • the bias also depends on the attachment in the housing and thus the bias is generated by more area and also by symmetrically distributed surface. This is in contrast to the drive of WO 92/21945, in which the bias at the upper end is generated only by the mother.
  • An embodiment provides that the container, the pickup / receiving unit, the
  • Pressure screw and the mechanically oscillatable unit are designed and matched to one another such that the bearing surface is located on the center axis of the mechanically oscillatable unit.
  • center axis here is e.g. the longitudinal or symmetry axis understood with respect to reflection or the axis of the center of gravity.
  • the aim of this embodiment is that the bearing surface of the punch and thus the lower point of the bias is opposite to the point on which attach the laterally acting by a bulk material forces.
  • the mechanically oscillatable unit is a tuning fork with two fork teeth. The bearing surface on the membrane is thus in this case opposite the region of the membrane which lies in the (geometric or center of gravity) center between the two fork tines.
  • the device is optimal and reliable suitable for bulk materials.
  • An embodiment provides that within the housing at least one
  • Inner tube is mounted so that the inner tube surrounding the pickup / receiving unit, and that the pressure screw is connected to the inner tube.
  • a tubular Inner part is described for example in the published patent application DE 101 29 556 A1 of the applicant.
  • the pressure screw is thus advantageously screwed to the inner tube, which is connected to the housing and / or the membrane, and thus generates the bias voltage for the pickup / receiving unit.
  • the inner tube causes a thermal decoupling of the area of the pickup / receiving unit. This is important in temperature shocks. If the temperature changes very quickly, usually the outer and inner components are at different temperatures, since the temperature adjustment does not take place at the same speed. In conjunction with different expansion coefficients, there is a risk that the frictional connection is canceled. By the inner tube an un ⁇ uniform temperature distribution is avoided and even with a temperature shock, the optimum bias remains guaranteed.
  • An embodiment includes that the rod and the punch are made in one piece. If the rod and the punch are a fitting, then difficulties can be avoided that can occur at the connection or contact point.
  • An embodiment provides that at least the rod and / or the punch consist of a metal or a ceramic. This is also to be seen in connection with the one-piece design.
  • the advantage of a ceramic is that no insulating elements between the rod or stamp and the piezoelectric element or elements must be provided, as is required for a metal.
  • An embodiment includes that the pressure screw has a recess for the end remote from the membrane of the rod.
  • the pickup / receiving unit has at least two piezoelectric elements.
  • the elements may be a transmitting unit and a receiving unit, between which an insulating disk is located, depending on the electrical control.
  • a piezoelectric element is acted upon by the regulating / control unit with an alternating electrical voltage and the membrane vibrates the mechanically oscillatable unit, and that the other element receives the mechanical vibrations via the membrane and converts them into an electric current AC voltage - as a measuring signal or feedback signal for the fundamental excitation of the mechanically oscillatable unit thus - converts.
  • the mechanically oscillatable unit is excited by the piezoelectric element or the piezoelectric elements to resonance and the vibrations are conversely converted into electrical signals.
  • An embodiment includes that the mechanically oscillatable unit at the
  • the mechanically oscillatable unit is attached by welding to the membrane or it is integrally connected to the membrane by the same manufacturing process.
  • Tuning fork is.
  • Such a tuning fork usually has two spaced-apart tines, which oscillate in opposite directions to one another, so that as far as possible no resulting forces act on the clamping in the region of the membrane.
  • the invention is not limited to a number of subunits of the oscillatable unit. Between the tines there is also a middle or symmetrical line.
  • both tines are essentially of the same design at least with regard to their mass and their moment of inertia.
  • force components also act on the membrane, which result from the forces acting laterally on the tines by bulk materials. It can also be a single rod or a variety of prongs.
  • the mechanical oscillations of the mechanically oscillatable unit are bending oscillations.
  • the pickup / receiver unit first bends the membrane and via this the oscillatory unit is excited to vibrate.
  • One embodiment provides that it is the density or the viscosity of the medium is the process variable to the filling level, ⁇ .
  • FIG. 1 shows the schematic structure of a measurement with the invention
  • FIG. 2 a cross-section through the pickup / receiving unit of the invention
  • FIG. 3 shows a cross section through an inventive starting / receiving unit installed in the housing
  • FIG. 4 a schematic representation of the forces acting on the device according to the invention by a bulk material
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an additional variant of the installation of the inventive starting / receiving unit into the housing.
  • Fig. 1 shows the basic structure of an application of an inventive
  • a medium 5 is located in a container 6. On the wall of the container 6, the device 1 is mounted, so that the mechanically oscillatable unit 10 can come into contact with the medium 5.
  • the mechanical oscillatable unit 10 is excited by the pickup / receiving unit 30 to vibrate and the vibrations of the unit 10 are received by the pickup / receiving unit 30 again, converted into an electrical alternating voltage and fed to the control / evaluation unit 20. If the medium 5 reaches the mechanically oscillatable unit 10, this has an effect on the vibrations and thus it can be seen that the filling height predetermined by the installation height and orientation of the device during installation has been reached. The detection of falling below this level is also possible accordingly.
  • the density or the viscosity of the medium 5 can also be determined in the case of a liquid as medium from the oscillations, eg amplitude, frequency and phase be determined.
  • FIG. 2 shows the pickup / receiving unit 30 according to the invention.
  • the unit 30 itself is preferably designed to be rotationally symmetrical.
  • a rod 35 is bounded on a side 35.1 by a punch 40.
  • the punch 40 has on its end face 40.1 a spherical surface, so that the contact surface between the membrane (see Fig. 3) and the pickup / receiving unit 30 is as small as possible. Possibly. can also be provided a flattening, so that the contact area between the punch 40 and diaphragm 16 is slightly increased. This surface is also - as can be seen - on the extension of the longitudinal axis of the rod 35.
  • piezoelectric elements 45 are attached on the rod 35.
  • the elements separately take over the task of transmitter and receiver, so that between these insulating discs are attached.
  • the piezoelectric elements 45 are likewise electrically insulated from the punch 40 and the pressure disk 50.
  • the insulation with respect to the rod 35 is effected by a - not shown here - plastic tube which is slipped over the rod 35.
  • electrical contacts for contacting the piezoelectric elements 45 are also provided.
  • the stack of piezoelectric elements 45 is bounded upwardly by the aforesaid thrust washer 50.
  • the pickup / receiving unit 30 can be manufactured and transported as a single piece, without individual piezoelectric elements 45 could fall off.
  • a spring or a snap ring is provided at the top, so that the pressure plate 50 weakly presses against the piezoelectric elements 45.
  • the thrust washer 50 is used to install the excitation / reception unit 30 by applying pressure to it, or more precisely by applying the pressure on its edge region 50.1, which leads to the biasing of the excitation / reception unit 30 on the diaphragm. Due to its design is the Pickup / receiving unit 30 an independent component, which is manufactured in a suitable number of pieces and then installed.
  • the housing 15 can be seen, which is completed by the membrane 16 on the process side. On the membrane 16, the two prongs of the mechanically oscillatable unit 10 are attached.
  • the pressure screw 60 is screwed by a thread into the housing 15.
  • the screw 60 has a recess 60.1 in which just the upper end 35.2 of the rod 35 fits.
  • the pressure screw 60 is further configured such that its pressure acts only on the outer edge 50.1 of the thrust washer 50. Furthermore, a slight edge on the pressure screw 60 can be seen, so that a centering of the pickup / receiving unit 30 is achieved during assembly.
  • the contact surface 40.2 on the membrane 16 opposes the region which lies on the longitudinal axis and here also on the axis of symmetry of the piston mechanically oscillatable unit 10 is located.
  • the device 1 is also suitable for bulk materials. If the medium 5 pushes the forks together and thus together, this does not reduce the prestressing in the starting / receiving unit 30.
  • the pickup / receiving unit 30 is an independent unit that is introduced into the finished housing 15. This is e.g. important if the housing 15 is provided with a special coating, which may need to be applied with such temperatures, which are above the temperatures at which the piezoelectric elements lose their polarization. At the same time the design is so space-saving that the meter can be made very small.
  • FIG. 4 the acting forces (indicated by arrows) are shown, which can occur through a bulk material. If the bulk material comes into contact with the mechanically oscillatable unit 10, this causes in most cases that the distance between the fork tines becomes smaller, ie the tines are compressed together. The force of the bulk material is indicated by the lateral arrows. These forces cause a force component, which acts in the direction of the pickup / receiving unit 30, to occur between the fork prongs on the membrane 16. However, this component is just compensated by the design of the pickup / receiving unit 30. The resulting component acts at the (center of gravity) center between the two prongs.
  • FIG. 5 shows a further possible embodiment.
  • the pickup / receiving unit 30 is mounted in an inner tube 65. This can improve the behavior of the sensor during a temperature shock. At a rapid temperature change, the inner and outer parts of the sensor / the device 1 are not at the same temperatures, ie there is a temperature difference between inside and outside.
  • the inner tube 65 shown here prevents an uneven temperature distribution of the sensor parts, so that the pickup / receiving unit 30 remains under optimal bias even during a Temperaturschicks.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (1) zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße eines Mediums (5), mit einer mechanisch schwingfähigen Einheit (10), mit einem becherförmigen Gehäuse (15), mit mindestens einer Anrege-!Empfangseinheit (30), die die schwingfähige Einheit (10) zu Schwingungen anregt und die die Schwingungen empfängt. Die Erfindung beinhaltet, dass die Anrege-/Empfangseinheit (30) einen Stab (35) aufweist, der von einem Stempel (40) begrenzt ist, dass der Stempel (40) eine minimale Auflagefläche aufweist, dass die Anrege-/Empfangseinheit (30) mindestens ein piezoelektrisches Element (45) aufweist, welches vom Stab (35) durchdrungen ist, dass die Anrege-/Empfangseinheit (30) eine Druckscheibe (50) aufweist, die oberhalb des piezoelektrischen Elements (45) angeordnet ist, und dass die Anrege-/Empfangseinheit (30) zwischen einer Druckschraube (60) und der Membran (16) eingespannt ist.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Pro¬ zessgröße eines Mediums
[001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder
Überwachung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums in einem Behälter, mit mindestens einer mechanisch schwingfähigen Einheit, mit mindestens einem be¬ cherförmigen endseitig von einer Membran verschlossenen Gehäuse, wobei die mechanisch schwingfähige Einheit mindestens mit der Membran des Gehäuses mechanisch gekoppelt ist, mit mindestens einer Anrege-/Empfangseinheit, die die mechanisch schwingfähige Einheit zu mechanischen Schwingungen anregt und die die mechanischen Schwingungen der mechanisch schwingfähigen Einheit empfängt, mit mindestens einer RegeWAuswerteeinheit, die die mechanischen Schwingungen der mechanisch schwingfähigen Einheit regelt und die anhand der mechanischen Schwingungen der mechanisch schwingfähigen Einheit die Prozessgröße des Mediums bestimmt und/oder überwacht. Bei der Prozessgröße handelt es sich beispielsweise um den Füllstand, die Dichte oder die Viskosität eines Mediums, beispielsweise einer Flüssigkeit in einem Tank. Insbesondere handelt es sich bei der Prozessgröße um den Füllstand eines Schüttguts.
[002] Solche vorgenannten Vorrichtungen nutzen die Wechselwirkung zwischen dem
Medium und der mechanisch schwingfähigen Einheit und die Auswirkungen auf die Schwingungen der schwingfähigen Einheit aus. Der Füllstand lässt sich beispielsweise dadurch überwachen, dass bei Flüssigkeiten die Frequenz der Schwingungen davon abhängt, ob das Medium in Kontakt mit dem Sensor steht oder nicht. Somit ist es möglich, aus einer Frequenzänderung darauf zu schließen, dass sich der Füllstand geändert hat. In Verbindung mit der Phase zwischen der Anregung der Schwingungen und den empfangenen Schwingungen lässt sich beispielsweise die Viskosität oder die Dichte des Mediums bestimmen. Solche Messgeräte sind näher in den Patentschriften und -anmeldungen der Anmelderin beschrieben: DE 33 36991 C2, EP 1 134038 Al und WO 92/21945. Bei den dort gezeigten mechanisch schwingfähigen Einheiten handelt es sich jeweils um sog. Schwinggabeln. Diese Schwinggabeln sind an einer Membran befestigt, die ein becherförmiges Gehäuse abschließen. Auf der Innenseite der Membran befindet sich die Anrege-/Empfangseinheit, die aus unterschiedlichen Anordnungen von Stapeln von piezoelektrischen Elementen gebildet sind. Bei den pie¬ zoelektrischen Elementen wird ausgenutzt, dass eine elektrische Wechselspannung zu einer mechanischen Schwingung führt und dass umgekehrt eine mechanische Schwingung in eine elektrische Wechselspannung übertragen wird. [003] In der Schrift DE 33 36 991 C2 ist ein Stapel aus piezoelektrischen Elementen
(Piezostapel) beschrieben, welcher an einer Seite mit der Membran verbunden ist und welcher auf der anderen Seite durch ein Joch unter Vorspannung gehalten wird. Pro¬ blematisch an dieser Ausgestaltung ist, dass die Membran ausreichend groß sein muss, so dass das Joch platziert werden kann, und dass die Montage sehr aufwendig ist.
[004] In der EP 1 134 038 Al erfolgt die Schwingungsanregung und -detektion anhand eines Piezostapels, der von einer Druckschraube gegen die Membran gedrückt wird. Der Piezostapel besteht aus miteinander verklebten piezoelektrischen Elementen, die am oberen und unteren Ende jeweils von einem Stempel eingefasst sind. Für diese Ausgestaltung sind besonders ein temperaturbeständiger Kleber und ein aufwendiger Klebeprozess erforderlich.
[005] Der Piezoantrieb, der sich der Schrift WO 92/21945 entnehmen lässt, besteht aus einem Stapel von piezoelektrischen Elementen, die auf einer Spannschraube befestigt sind und die durch eine Mutter unter Vorspannung stehen. Diese Ausführung ist jedoch für Schüttgüter nicht geeignet, da beim seitlichen Wirken des Schüttguts auf die Zinken und einer damit verbundenen Annäherung der Zinken die Vorspannung aufgehoben wird und die piezoelektrischen Elemente keinen kraftschlüssigen Kontakt mehr mit der Membran haben.
[006] Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Messgerät mit einer Anrege-
/Empfangseinheit, einer Membran und einer mechanisch schwingfähigen Einheit anzugeben, dessen Fertigung einfach ,ist und bei dem der kraftschlüssige Kontakt zwischen Anrege-/Empfangseinheit und Membran auch bei seitlich auf die schwingfähige Einheit wirkenden Kräften beibehalten wird.
[007] Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass die Anrege-/Empfangseinheit mindestens einen Stab aufweist, dass der Stab an einem der Membran zugewandten Ende von einem Stempel begrenzt ist, dass der Stempel derartig ausgestaltet ist, dass eine der Membran zugewandte Seite eine minimale Auflagefläche aufweist, dass die Anrege-/Empfangseinheit mindestens ein piezoelektrisches Element aufweist, welches vom Stab durchdrungen ist, dass die Anrege-/Empfangseinheit eine Drackscheibe aufweist, die in der von der Membran abgewandten Richtung oberhalb des piezo¬ elektrischen Elements am Stab angeordnet ist, und dass die Anrege-/Empfangseinheit zwischen einer Druckschraube und der Membran eingespannt ist. Die erfin¬ dungsgemäße Anrege-/Empfangseinheit besteht also aus mindestens einem piezo¬ elektrischen Element, welches auf einem Stab steckt. Der Stab wird in Richtung der Membran von einem Stempel begrenzt, wobei der Stempel auf der Membranseite eine möglichst kleine oder minimale Auflagefläche aufweist, so dass die Vorspannung gezielt nur auf einen kleinen Bereich wirkt. Die Auflagefläche ist gleichzeitig jedoch auch so groß zu wählen, dass eine optimale und vor allem ausreichende Kraft- Übertragung zwischen Membran und Anrege-/Empfangseinheit stattfinden kann. Unter diesem Kriterium ist die Auflagefläche also zu minimieren, wobei möglichst zu verhindern ist, dass die Auflagefläche mit Bereichen der Membran verbunden ist, die unterschiedlichen Kräften besonders in Bezug auf die Richtung der Kräfte ausgesetzt sind. Oberhalb des piezoelektrischen Elements befindet sich eine Druckscheibe. Diese hat eine zweifache Aufgabe. Zum einen wird dadurch die Anrege-/Empfangseinheit abgeschlossen und es ergibt sich eine kompakte Einheit, die den Zusammenbau er¬ leichtert, da z.B. kein piezoelektrisches Element während des Transports oder während der Montage vom Stab rutschen kann. Dadurch ist auch kein Verkleben der piezo¬ elektrischen Elemente erforderlich. Zum anderen nimmt diese Druckscheibe den Druck auf, der im eingebauten Zustand von der Druckschraube auf sie ausgeübt wird. Die Druckschraube wird vorzugsweise in die Innenwandung des Gehäuses eingeschraubt, so dass sich eine automatische Führung und eine Zentrierung der Anrege- /Empfangseinheit ergibt, und so dass die Piezoeinheit kraftschlüssig mit der Membran verbunden ist. Das piezoelektrische Element oder ggf. auch eine Vielheit solcher Elemente sind also auf einem Stab angeordnet. Daher ist ein Verkleben nicht notwendig. Der Stab endet auf einem Stempel, der der Kraftübertragung zwischen Anrege-/Empfangseinheit und Membran dient und der weiterhin so ausgebildet ist, dass die Kraftübertragung nur an dem Punkt der Membran geschieht, an dem von außen durch das Schüttgut wirkende Kräfte ansetzen, so dass die Vorspannung dadurch nicht aufgehoben werden kann. Der Stab, der Stempel, das piezoelektrische Element oder die piezoelektrischen Elemente und die Druckscheibe bilden eine Einheit, die ein leichtes Einbauen ermöglicht.
[008] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Auflagefläche des Stempels im Wesentlichen auf der Verlängerung der Längsachse des Stabes liegt. Somit wird die Stabilität des Aufbaus der Anrege-/Empfangseinheit erhöht, indem der Punkt, auf dem primär die Vorspannung lastet, durch den Stab möglichst in seiner vollen Länge unterstützt wird.
[009] Eine vorteilhafte Ausgestaltung beinhaltet, dass die Druckschraube, der Stab und die Druckscheibe derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass die Druckschraube im Wesentlichen nur auf den Außenrand der Druckscheibe Druck ausübt. Die Druckschraube, der Stab und die Druckscheibe, also im Allgemeinen die Anrege-/Empfangseinheit und das Mittel zu ihrer Befestigung im Gehäuse sind so aus¬ gestaltet, dass der Druck der Druckschraube im Wesentlichen nur auf den Rand der Druckscheibe wirkt. Durch den Aufbau dieser Ausgestaltung wird der Druck also von den Seitenrändern über den Stab auf den kleinen Auflagebereich des Stempels auf der Membran übertragen. Somit ist diese Vorrichtung auch für Schüttgüter geeignet, da bei einem fließenden Schüttgut und damit einer Annäherung der Gabelzinken aneinander die Vorspannung nicht aufgehoben wird und da somit die Anrege-/Empfangseinheit stets in Kontakt mit der Membran bleibt. Die Vorrichtung fällt also durch seitliche Belastung besonders durch das bewegte Schüttgut nicht aus.
[010] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Druckschraube mit dem Gehäuse verbunden ist. Vorzugsweise wird die Druckschraube in einen entsprechenden Gewindegang des Gehäuses eingedreht oder eingeschraubt. Dies dient - wie oben ausgeführt - der Zentrierung und Führung der Anrege-/Empfangseinheit. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass somit die Vorspannung auch von der Befestigung im Gehäuse abhängt und somit die Vorspannung durch mehr Fläche und auch durch symmetrisch verteilte Fläche erzeugt wird. Dies im Gegensatz zum Antrieb der WO 92/21945, in welcher die Vorspannung am oberen Ende nur durch die Mutter erzeugt wird.
[011] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Behälter, die Anrege-/Empfangseinheit, die
Druckschraube und die mechanisch schwingfähige Einheit derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass die Auflagefläche auf der Mittenachse der mechanisch schwingfähigen Einheit liegt. Unter Mittenachse sei hier z.B. die Längs¬ oder Symmetrieachse gegenüber Spiegelung verstanden oder auch die Achse des Schwerpunkts. Ziel dieser Ausgestaltung ist, dass die Auflagefläche des Stempels und somit der untere Punkt der Vorspannung gegenüber dem Punkt liegt, auf welchen die durch ein Schüttgut seitlich wirkenden Kräfte ansetzen. Beispielsweise handelt es sich bei der mechanisch schwingfähigen Einheit um eine Schwinggabel mit zwei Ga¬ belzinken. Die Auflagefläche auf der Membran befindet sich also in diesem Fall gegenüber dem Bereich der Membran, der in der (geometrischen oder Schwerpunkts- )Mitte zwischen beiden Gabelzinken liegt. Werden die Zinken seitlich zusam¬ mengedrückt, so wirkt auf diesem Punkt der Membran eine Kraft in Richtung des Innenraums des Gehäuses. Da jedoch der Auflagepunkt der Anrege-/Empfangseinheit genau auf der gegenüberliegenden Seite ist, wird diese Kraft durch die Vorspannung bereits aufgehoben und es ist nicht möglich, dass die Anrege-/Empfangseinheit den Kontakt mit der Membran verliert. Somit ist die Vorrichtung optimal und zuverlässig auch für Schüttgüter geeignet.
[012] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Stempel auf der der Membran zugewandten
Seite mindestens teilweise eine Kugelfläche aufweist. Durch eine solche Kugelfläche wird realisiert, dass die Auflagefläche gering ist und dass beim Schrauben des Antriebs die empfindlichen keramischen Teile unter möglichst geringem Drehmoment stehen. Weiterhin ist dies auch eine sehr einfach umzusetzende Ausgestaltung. Am Auf¬ lagepunkt ist es auch möglich, dass die Kugelfläche eine entsprechende Abflachung aufweist.
[013] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass innerhalb des Gehäuses mindestens ein
Innenrohr angebracht ist, dass das Innenrohr die Anrege-/Empfangseinheit umgibt, und dass die Druckschraube mit dem Innenrohr verbunden ist. Ein solches rohrförmiges Innenteil ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 101 29 556 Al der Anmelderin beschrieben. Die Druckschraube wird also vorteilhafterweise an dem Innenrohr, das mit dem Gehäuse und/oder der Membran verbunden ist, angeschraubt und erzeugt damit die Vorspannung für die Anrege-/Empfangseinheit. Das Innenrohr bewirkt dabei eine thermische Abkopplung des Bereichs der Anrege-/Empfangseinheit. Dies ist wichtig bei Temperaturschocks. Wechselt die Temperatur sehr schnell, so befinden sich üblicherweise die äußeren und inneren Bauteile auf unterschiedlichen Temperaturen, da die Temperaturanpassung nicht gleich schnell erfolgt. In Verbindung mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten besteht dadurch die Gefahr, dass die kraftschlüssige Verbindung aufgehoben wird. Durch das Innenrohr wird eine un¬ gleichmäßige Temperaturverteilung vermieden und auch bei einem Temperaturschock bleibt die optimale Vorspannung gewährleistet.
[014] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass der Stab und der Stempel einteilig ausgeführt sind. Sind der Stab und der Stempel ein Formstück, so können Schwierigkeiten vermieden werden, die an der Verbindungs- oder Kontaktstelle auftreten können.
[015] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens der Stab und/oder der Stempel aus einem Metall oder aus einer Keramik bestehen. Dies ist auch im Zusammenhang mit der einteiligen Ausgestaltung zu sehen. Der Vorteil einer Keramik besteht darin, dass keine isolierenden Elemente zwischen Stab oder Stempel und dem oder den piezo¬ elektrischen Element/Elementen vorgesehen werden müssen, wie dies bei einem Metall erforderlich ist.
[016] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Druckschraube eine Ausnehmung für das von der Membran abgewandte Ende des Stabes aufweist. Somit wird der leichtere Zu¬ sammenbau der Anrege-/Empfangseinheit ermöglicht, da der Stab nicht mit der Druckscheibe bündig abschließen muss.
[017] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Anrege-/Empfangseinheit mindestens zwei piezoelektrische Elemente aufweist. Von den Elementen kann es sich um eine Sende- und eine Empfangseinheit handeln, zwischen denen je nach der elektrischen An¬ steuerung eine Isolierscheibe befindlich ist. Dies bedeutet, dass ein piezoelektrisches Element von der Regel-/Steuereinheit mit einer elektrischen Wechselspannung be¬ aufschlagt wird und durch die Membran die mechanisch schwingfähige Einheit zu Schwingungen anregt, und dass das andere Element die mechanischen Schwingungen über die Membran empfängt und diese in eine elektrische Wechselspannung - als Messsignal oder Rückkopplungssignal für die Grundwellenanregung der mechanisch schwingfähigen Einheit also - umwandelt. Allgemein wird also die mechanisch schwingfähige Einheit durch das piezoelektrische Element oder die piezoelektrischen Elemente auf Resonanz erregt und die Schwingungen werden umgekehrt in elektrische Signale umgewandelt. [018] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die mechanisch schwingfähige Einheit an der
Membran befestigt ist. Vorzugsweise wird die mechanisch schwingfähige Einheit über Schweißen an der Membran befestigt oder sie ist durch den gleichen Fertigungsprozess einteilig mit der Membran verbunden.
[019] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die mechanisch schwingfähige Einheit eine
Schwinggabel ist. Eine solche Schwinggabel weist üblicherweise zwei voneinander be- abstandete Zinken auf, die gegensinnig zu einander schwingen, so dass möglichst keine resultierenden Kräfte auf die Einspannung im Bereich der Membran wirken. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Anzahl der Teileinheiten der schwingfähigen Einheit beschränkt. Zwischen den Zinken befindet sich auch eine Mittel- oder Symme¬ trielinie. Damit keine Energie durch ein Ungleichgewicht verloren sind, sind vor¬ zugsweise beide Zinken im Wesentlichen gleich ausgebildet wenigstens hinsichtlich ihrer Masse und ihres Trägheitsmoments. In der Mitte zwischen den beiden Zinken wirken auch auf die Membran Kraftkomponenten, die aus den seitlich durch Schüttgüter auf die Zinken wirkende Kräfte resultieren. Es kann sich auch um einen Einstab handeln oder um eine Vielzahl von Zinken.
[020] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei den mechanischen Schwingungen der mechanisch schwingfähigen Einheit um Biegeschwingungen handelt. Die Anrege- /Empfangseinheit verbiegt zuerst die Membran und über diese wird die schwingfähige Einheit zu Schwingungen angeregt.
[021] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei der Prozessgröße um den Füllstand,Λ die Dichte oder die Viskosität des Mediums handelt. Diese Prozessgrößen und deren Messung lassen sich den in der Einleitung erwähnten Schriften entnehmen.
[022] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
[023] Fig. 1: den schematischen Aufbau einer Messung mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
[024] Fig. 2: einen Querschnitt durch die Anrege-/Empfangseinheit der Erfindung,
[025] Fig. 3: einen Querschnitt durch eine in dem Gehäuse eingebauten erfin¬ dungsgemäße Anrege-/Empfangseinheit,
[026] Fig. 4: eine schematische Darstellung der auf die erfindungsgemäße Vorrichtung durch ein Schüttgut wirkende Kräfte, und
[027] Fig. 5: eine schematische Darstellung einer zusätzlichen Variante des Einbaus der erfindungsgemäßen Anrege-/Empfangseinheit in das Gehäuse.
[028] Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Anwendung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 1. Ein Medium 5 befindet sich in einem Behälter 6. An der Wand des Behälters 6 ist die Vorrichtung 1 angebracht, so dass die mechanisch schwingfähige Einheit 10 in Kontakt mit dem Medium 5 kommen kann. Die mechanisch schwingfähige Einheit 10 wird durch die Anrege-/Empfangseinheit 30 zu Schwingungen angeregt und die Schwingungen der Einheit 10 werden durch die Anrege-/Empfangseinheit 30 wieder empfangen, in eine elektrische Wechselspannung umgewandelt und der Regel-/Auswerteeinheit 20 zugeführt. Erreicht das Medium 5 die mechanisch schwingfähige Einheit 10, so hat dies Auswirkungen auf die Schwingungen und somit kann erkannt werden, dass der durch die Einbauhöhe und Orientierung der Vorrichtung beim Einbau vorbestimmte Füllhöhe erreicht worden ist. Das Erkennen des Unterschreitens dieser Füllhöhe ist entsprechend ebenfalls möglich. Ist die mechanisch schwingfähige Einheit 10, bei der es sich im dargestellten Fall um eine Schwinggabel handelt, vom Medium 5 bedeckt, so kann bei einer Flüssigkeit als Medium aus den Schwingungen, z.B. Amplitude, Frequenz und Phase auch die Dichte oder die Viskosität des Mediums 5 bestimmt werden.
[029] Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Anrege-/Empfangseinheit 30. Die Einheit 30 selbst ist vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgestaltet. Ein Stab 35 wird auf einer Seite 35.1 von einem Stempel 40 begrenzt. Der Stempel 40 weist an seiner Endseite 40.1 eine Kugelfläche auf, so dass die Berührungsfläche zwischen der Membran (siehe Fig. 3) und der Anrege-/Empfangseinheit 30 möglichst klein ist. Ggf. kann auch eine Abflachung vorgesehen sein, so dass der Kontaktbereich zwischen Stempel 40 und Membran 16 leicht vergrößert wird. Diese Fläche liegt auch - wie zu sehen - auf der Verlängerung der Längsachse des Stabes 35. Sind der Stab 35 und der Stempel 40 einteilig ausgeformt, so vereinfacht dies die Fertigung und es entstehen vor allem keine Verbindungsstellen, die mechanischer Belastung ausgesetzt sind und die somit zu Feh¬ lerquellen werden können. Auf dem Stab 35 sind einige piezoelektrische Elemente 45 aufgesteckt. Hier übernehmen die Elemente getrennt die Aufgabe von Sender und Empfänger, so dass zwischen diesen Isolierscheiben angebracht sind. Die piezo¬ elektrischen Elemente 45 sind ebenfalls gegenüber dem Stempel 40 und der Druckscheibe 50 elektrisch isoliert. Die Isolation gegenüber dem Stab 35 erfolgt durch einen - hier nicht gezeigten - Kunststoffschlauch, der über den Stab 35 gestülpt ist. Weiterhin sind auch elektrische Kontakte zur Kontaktierung der piezoelektrischen Elemente 45 vorgesehen. Der Stapel der piezoelektrischen Elemente 45 wird nach oben von der vorgenannten Druckscheibe 50 begrenzt. Diese sorgt dafür, dass die Anrege-/Empfangseinheit 30 als ein Stück gefertigt und transportiert werden kann, ohne dass einzelne piezoelektrische Elemente 45 abfallen könnten. Dafür ist oben eine Feder oder ein Sprengring vorgesehen, so dass die Druckscheibe 50 schwach gegen die piezoelektrischen Elemente 45 drückt. Weiterhin dient die Druckscheibe 50 dem Einbau der Anrege-/Empfangseinheit 30, indem auf ihr, bzw. genauer, indem auf ihrem Randbereich 50.1 der Druck lastet, der zu der Vorspannung der Anrege- /Empfangseinheit 30 an der Membran führt. Aufgrund ihrer Ausgestaltung ist die Anrege-/Empfangseinheit 30 ein eigenständiges Bauteil, welches in passender Stückzahl gefertigt und dann erst eingebaut wird.
[030] In der Fig. 3 ist die Anrege-ZEmpfangseinheit 30 im eingebauten Zustand gezeigt.
Zu sehen ist das Gehäuse 15, das prozessseitig von der Membran 16 abgeschlossen wird. An der Membran 16 sind die beiden Zinken der mechanisch schwingfähigen Einheit 10 befestigt. Die Anrege-ZEmpfangseinheit 30, welche in das Gehäuse 15 eingesteckt wird, ruht über den Auflagebereich 40.2 des Stempels 40 auf der Innenseite der Membran 16. Die Druckschraube 60 wird durch einen Gewindegang in das Gehäuse 15 eingeschraubt. Die Schraube 60 weist eine Ausnehmung 60.1 auf, in der gerade das obere Ende 35.2 des Stabes 35 passt. Die Druckschraube 60 ist weiterhin so ausgestaltet, dass ihr Druck nur auf den Außenrand 50.1 der Druckscheibe 50 wirkt. Weiterhin ist auch eine leichte Randung an der Druckschraube 60 zu erkennen, so dass bei der Montage eine Zentrierung der Anrege-/Empfangseinheit 30 erreicht wird. Durch den Aufbau wirkt also die Vorspannung zwischen dem Außenrand 50.1 der Druckscheibe 50 und der unteren Auflagefläche 40.2 des Stempels 40. Wie zu sehen, liegt die Auflagefläche 40.2 auf der Membran 16 dem Bereich gegenüber, der auf der Längsachse und hier auch auf der Symmetrieachse der mechanisch schwingfähigen Einheit 10 liegt. Somit ist die Vorrichtung 1 auch für Schüttgüter geeignet. Drückt das Medium 5 die Gabelzinken und diese somit zusammen, so verringert dies die Vorspannung in der Anrege-/Empfangseinheit 30 nicht. Erfindungsgemäß ist also die Anrege-/Empfangseinheit 30 eine selbständige Einheit, die in das fertig ausgestaltete Gehäuse 15 eingebracht wird. Dies ist z.B. wichtig, wenn das Gehäuse 15 mit einem besonderen Überzug versehen wird, der ggf. mit solchen Temperaturen aufgebracht werden muss, die oberhalb der Temperaturen liegen, bei denen die Piezoelemente ihre Polarisation verlieren. Gleichzeitig ist die Ausgestaltung so platzsparend, dass das Messgerät sehr klein ausgeführt werden kann.
[031] In der Fig. 4 sind die wirkenden Kräfte (gekennzeichnet durch Pfeile) gezeigt, die durch ein Schüttgut auftreten können. Kommt das Schüttgut in Kontakt mit der mechanisch schwingfähigen Einheit 10, so bewirkt dies in den meisten Fällen, dass der Abstand zwischen den Gabelzinken kleiner wird, indem die Zinken also zusam¬ mengedrückt werden. Die Kraft des Schüttguts ist durch die seitlichen Pfeile angedeutet. Diese Kräfte führen dazu, dass zwischen den Gabelzinken an der Membran 16 eine Kraftkomponente auftritt, die in Richtung der Anrege-/Empfangseinheit 30 wirkt. Diese Komponente wird jedoch gerade durch die Ausgestaltung der Anrege- /Empfangseinheit 30 kompensiert. Die resultierende Komponente wirkt in der (Schwerpunkts-)Mitte zwischen beiden Zinken. Indem die Vorspannung über die Auf¬ lagefläche des Stempels 40 genau auf der gegenüberliegenden Seite der Membran 16 wirkt, an der die resultierende Kraftkomponente ansetzt, kommt es durch das Schüttgut nicht zu einer Aufhebung der Vorspannung. Diesem Zweck dient auch, dass die Druckschraube 60 auf den Randbereich 50.1 der Druckscheibe 50 wirkt und nicht bei¬ spielsweise direkt längs des Stabes 35. In der Fig. 5 ist eine weitere mögliche Ausgestaltung dargestellt. In diesem Fall ist die Anrege-/Empfangseinheit 30 in einem Innenrohr 65 befestigt. Damit lässt sich das Verhalten des Sensors während eines Temperaturschocks verbessern. Bei einem schnellen Temperaturwechsel befinden sich die inneren und äußeren Teile des Sensors/ der Vorrichtung 1 nicht auf den gleichen Temperaturen, d.h. zwischen Innen und Außen herrscht ein Temperaturunterschied. Da die Werkstoffe der Bauteile unter¬ schiedliche Ausdehnungskoeffizienten aufweisen können, besteht dadurch die Gefahr, dass die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Anrege-ZEmpfangseinheit 30 und der Membran 16 kurzzeitig verloren gegen kann. Das hier gezeigte Innenrohr 65 verhindert eine ungleichmäßige Temperaturverteilung der Sensorteile, so dass die Anrege-/Empfangseinheit 30 auch während eines Temperaturschicks unter optimaler Vorspannung bleibt.

Claims

Ansprüche
[001] Vorrichtung (1) zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Pro¬ zessgröße eines Mediums (5) in einem Behälter (6), mit mindestens einer mechanisch schwingfähigen Einheit (10), mit mindestens einem becherförmigen endseitig von einer Membran (16) verschlossenen Gehäuse (15), wobei die mechanisch schwingfähige Einheit (10) mindestens mit der Membran (16) des Gehäuses (15) mechanisch gekoppelt ist, mit mindestens einer Anrege- /Empfangseinheit (30), die die mechanisch schwingfähige Einheit (10) zu me¬ chanischen Schwingungen anregt und die die mechanischen Schwingungen der mechanisch schwingfähigen Einheit (10) empfängt, mit mindestens einer Regel- /Auswerteeinheit (20), die die mechanischen Schwingungen der mechanisch schwingfähigen Einheit (10) regelt und die anhand der mechanischen Schwingungen der mechanisch schwingfähigen Einheit (10) die Prozessgröße des Mediums (5) bestimmt und/oder überwacht, dadurch gekennzeichnet, dass die Anrege-/Empfangseinheit (30) mindestens einen Stab (35) aufweist, dass der Stab (35) an einem der Membran (16) zugewandten Ende (35.1) von einem Stempel (40) begrenzt ist, dass der Stempel (40) derartig ausgestaltet ist, dass eine der Membran (16) zugewandte Seite (40.1) eine minimale Auflagefläche (40.2) aufweist, dass die Anrege-/Empfangseinheit (30) mindestens ein piezo¬ elektrisches Element (45) aufweist, welches vom Stab (35) durchdrungen ist, dass die Anrege-/Empfangseinheit (30) eine Druckscheibe (50) aufweist, die in der von der Membran (16) abgewandten Richtung oberhalb des piezoelektrischen Elements (45) am Stab (35) angeordnet ist, und dass die Anrege- /Empfangseinheit (30) zwischen einer Druckschraube (60) und der Membran (16) eingespannt ist.
[002] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auf¬ lagefläche (40.2) des Stempels (40) im Wesentlichen auf der Verlängerung der Längsachse des Stabes (35) liegt.
[003] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Druckschraube (60), der Stab (35) und die Druckscheibe (50) derartig aus¬ gestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass die Druckschraube (60) im We¬ sentlichen nur auf den Außenrand (50.1) der Druckscheibe (50) Druck ausübt.
[004] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Druckschraube (60) mit dem Gehäuse (15) verbunden ist.
[005] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter
(6), die Anrege-/Empfangseinheit (30), die Druckschraube (60) und die mechanisch schwingfähige Einheit (10) derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass die Auflagefläche (40.2) auf der Mittenachse der mechanisch schwingfähigen Einheit (10) liegt. [006] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel
(40) auf der der Membran (16) zugewandten Seite (40.1) mindestens teilweise eine Kugelfläche aufweist. [007] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des
Gehäuses (15) mindestens ein Innenrohr (65) angebracht ist, dass das Innenrohr
(65) die Anrege-ZEmpfangseinheit (30) umgibt, und dass die Druckschraube (60) mit dem Innenrohr (65) verbunden ist. [008] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (35) und der Stempel (40) einteilig ausgeführt sind. [009] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Stab (35) und/oder der Stempel (40) aus einem Metall oder aus einer Keramik bestehen. [010] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Druckschraube (60) eine Ausnehmung (60.1) für das von der Membran (16) abgewandte Ende des Stabes (35.2) aufweist. [011] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanisch schwingfähige Einheit (10) eine Schwinggabel ist.
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