壓力測量儀和具有壓力測量儀的壓力測量變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于檢測與測量儀鄰接的介質(zhì)的壓力的壓力測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]這種壓力測量儀是已知的，并在測量技術(shù)的許多領(lǐng)域用于過程觀察。為了測量與測量儀鄰接的介質(zhì)的壓力，測量儀具有彈性測量膜片，該彈性測量膜片根據(jù)介質(zhì)內(nèi)部存在的壓力發(fā)生偏移，其中，膜片的偏移或可逆變形被機(jī)電地轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電測量信號。對于電容式機(jī)電轉(zhuǎn)換器，設(shè)置在測量膜片的遠(yuǎn)離介質(zhì)的一側(cè)的測量電極與相對地設(shè)置在主體上的對置電極共同形成測量電容器，該測量電容器的電容值根據(jù)由測量膜片的由壓力引起的偏移發(fā)生變化。測量膜片與主體共同形成相對于介質(zhì)壓力密封的測量室。
[0003]這種電容式壓力測量儀存在的問題在于，由于測量膜片與介質(zhì)直接接觸并因此受其溫度波動的影響，所以介質(zhì)溫度突然變化，在壓力測量中出現(xiàn)測量誤差。
[0004]已知的是，通過測量周圍溫度來測定主體的溫度或緩慢的溫度變化，并利用這種溫度測量值相應(yīng)地校正壓力測量值。盡管如此，當(dāng)壓力測量儀的測量膜片與主體之間溫差大時，特別是在介質(zhì)的溫度快速或突然變化的情況下，這種校正方法仍導(dǎo)致所計算的壓力測量值錯誤地跳躍，僅在整個壓力測量儀緩慢地變得均熱時，該壓力測量值才返回到正確的測量值。
[0005]此外，為確定經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)膲毫y量值，已知的方法既要測量壓力測量儀主體的溫度，也要測量其測量膜片的溫度，并借助這兩個溫度測量值來補(bǔ)償壓力測量值。
[0006]因而，在例如DE40 11 901 A1公開的電容式壓力測量儀中，在測量膜片上設(shè)置由具有取決于溫度的電阻值的材料形成的電阻值路徑，該電阻值路徑圓形地設(shè)置在電容器板上以形成圓形測量電極。這種具有電阻值路徑的測量膜片的制造費(fèi)用高，并因此導(dǎo)致高的制造成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]鑒于這種現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的目的在于提供一種上述類型的壓力測量儀，該壓力測量儀能夠?qū)毫y量儀的測量膜片的溫度進(jìn)行簡單和準(zhǔn)確的測量。
[0008]這種用于檢測與壓力測量儀鄰接的介質(zhì)的壓力的壓力測量儀具有:彈性測量膜片，其第一側(cè)面至少部分與所述介質(zhì)接觸，且其第二側(cè)面遠(yuǎn)離所述介質(zhì)，以及主體，其設(shè)置成與所述測量膜片的所述第二側(cè)面相對，其特征在于，所述主體設(shè)置有紅外傳感器，以用于通過檢測由所述測量膜片的所述第二側(cè)面輻射的紅外線輻射來測量所述測量膜片的溫度。
[0009]其中，所述紅外傳感器可關(guān)于所述測量膜片的所述第二側(cè)面中心地設(shè)置。
[0010]根據(jù)本實用新型的這種壓力測量儀的優(yōu)點在于簡單的結(jié)構(gòu)，這是因為不必改變測量膜片，特別是為制造例如電阻值路徑及它們的接觸不需要其他的層。
[0011]此外，已表明，利用根據(jù)本實用新型的這種壓力測量儀，同樣可以快速和直接探測介質(zhì)快速或突然的溫度變化。
[0012]最后，根據(jù)本實用新型的這種壓力測量儀可以利用很少的額外成本進(jìn)行制造，這是因為對于紅外傳感器可供使用的元件是市場上常見的并因此成本低廉的電子元件，例如，紅外(IR)探測二極管或晶體管。
[0013]根據(jù)本實用新型實施例的優(yōu)點，所述主體具有與所述紅外傳感器的外部輪廓相配合的容納孔以用于容納所述紅外傳感器?？梢院唵蔚貙崿F(xiàn)這種主體，使得所述紅外傳感器的紅外敏感探測面對準(zhǔn)所述測量膜片。
[0014]可選擇地，根據(jù)本實用新型的另一種優(yōu)選實施例，在所述主體的與所述測量膜片的所述第二側(cè)面相對的側(cè)面上設(shè)置所述紅外傳感器。在所述主體上的這種設(shè)置中，僅需要用于所述紅外傳感器的連接線的通孔。
[0015]根據(jù)本實用新型的被構(gòu)成為電容式測量儀的壓力測量儀，所述測量膜片與所述主體共同形成壓力密封的測量室，其中，在所述測量膜片的所述第二側(cè)面上設(shè)置測量電極并在所述主體上設(shè)置對置電極，以形成測量電容器。
[0016]如果在這種壓力測量儀上將所述紅外傳感器設(shè)置在所述主體的貫通容納孔內(nèi)，則所述紅外傳感器必須相對于主體被相應(yīng)地密封，以便保持所述測量室的壓力密封性。另一方面，如果所述紅外傳感器設(shè)置在所述主體上，則僅所述紅外傳感器的穿過所述主體的連接線相對于主體被密封。
[0017]最后，有利地，所述測量膜片和/或所述主體由陶瓷材料制造。
[0018]根據(jù)本實用新型的壓力測量儀可以有利地用于構(gòu)成壓力測量變換器。
【附圖說明】
[0019]下面基于參照附圖的實施例來詳細(xì)說明本實用新型，其中:
[0020]圖1示出根據(jù)本實用新型第一實施例的壓力測量儀的示意剖面圖。
[0021]圖2示出根據(jù)本實用新型第二實施例的壓力測量儀的示意剖面圖。
【具體實施方式】
[0022]圖1示出具有由主體3和測量膜片2形成的測量室6的電容式測量儀1，其中，主體由陶瓷形成，且測量膜片同樣由陶瓷制造。為產(chǎn)生壓力密封的測量室6，測量膜片2和主體3的邊緣通過例如由玻璃或玻璃合金制造的間隔件3a保持距離。
[0023]測量膜片2利用其外側(cè)的第一側(cè)面2a與被測量儀1測量壓力的介質(zhì)接觸。測量膜片2的內(nèi)側(cè)的第二側(cè)面2b設(shè)置有圓形的測量電極7，測量電極與設(shè)置在主體3的相對表面上的圓形對置電極8共同形成測量電容器，測量電容器的測量電容值取決于測量膜片2的由介質(zhì)壓力引起的偏移。對置電極8被圓環(huán)形的參考電極9包圍，參考電極與測量電極7共同形成參考電容器，參考電容器由于其位于測量室6的基本上沒有出現(xiàn)測量膜片偏移的外側(cè)邊緣位置而具有幾乎恒定的參考電容值。測量電極7、對置電極8以及參考電極9各自通過連接線7a、8a或9a與測量儀1的電子單元(未示出)連接。
[0024]紅外傳感器4被容納在容納孔5中，容納孔設(shè)置在主體3的中心并還穿過對置電極8，從而紅外傳感器的紅外線敏感探測面4b對準(zhǔn)對面的測量膜片2。因此，通過紅外傳感器4可以探測測量膜片2的紅外線輻射，并根據(jù)來自紅外傳感器4的兩個連接線4a的測量信號來確定測量膜片的溫度。紅外傳感器4以壓力密封的方式被安裝在主體3內(nèi)，并面對壓力室6。紅外傳感器4的連接線4a在主體3的背面也連接到電子單元，以評估測量信號。
[0025]圖2所示的根據(jù)本實用新型另一實施例的壓力測量儀1與圖1的實施例的應(yīng)力測量儀區(qū)別僅在于，紅外傳感器4設(shè)置在測量室6內(nèi)。在此壓力測量儀1中，紅外傳感器4沒有被容納在主體3的容納孔中，而是位于對置電極8的被直接設(shè)置在主體3上中心位置處的凹槽中，從而僅紅外傳感器4的連接線4a以壓力密封的方式穿過主體3。在該中心位置上，通過紅外傳感器4探測測量膜片2的紅外線輻射并產(chǎn)生相應(yīng)的測量信號，該測量信號由電子單元評估。
[0026]在根據(jù)圖1和2的兩個實施例中，通過紅外傳感器4的溫度測量信號根據(jù)預(yù)定的算法來校正或補(bǔ)償由測量電容器產(chǎn)生的具有誤差的壓力測量信號。
[0027]附圖標(biāo)記
[0028]1 壓力測量儀2 測量膜片
[0029]2a 測量膜片2的第一側(cè)面 2b 測量膜片2的第二側(cè)面
[0030]3主體3a 間隔件
[0031]4 紅外傳感器4a 紅外傳感器4的連接線
[0032]4b 紅外傳感器4的探測面 5 主體的容納孔
[0033]6 壓力測量儀1的測量室 7 測量電極
[0034]7a 測量電極7的連接線 8 對置電極
[0035]8a 對置電極的連接線 9 參考電極
[0036]9a 參考電極的連接線
【主權(quán)項】
1.一種壓力測量儀(1)，其用于檢測與所述壓力測量儀(1)鄰接的介質(zhì)的壓力，并包括: 彈性測量膜片(2)，其第一側(cè)面(2a)至少部分地與所述介質(zhì)接觸，且其第二側(cè)面(2b)遠(yuǎn)離所述介質(zhì)，以及 主體(3)，其設(shè)置成與所述測量膜片(2)的所述第二側(cè)面(2b)相對， 其特征在于，所述主體(3)設(shè)置有紅外傳感器(4)，以用于通過檢測由所述第二側(cè)面(2b)輻射的紅外線輻射來測量所述測量膜片(2)的溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測量儀(1)，其特征在于，所述紅外傳感器(4)關(guān)于所述測量膜片(2)的所述第二側(cè)面(2b)中心地設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力測量儀(1)，其特征在于，所述主體(3)具有與所述紅外傳感器(4)的外部輪廓相配合的容納孔(5)，以用于容納所述紅外傳感器(4)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測量儀(1)，其特征在于，所述紅外傳感器(4)設(shè)置在所述主體(3)的與所述測量膜片(2)的所述第二側(cè)面(2b)相對的側(cè)面上。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力測量儀(1)，其特征在于，所述主體(3)與所述測量膜片(2)共同形成壓力密封的測量室(6)，以用于所述介質(zhì)內(nèi)存在的壓力的電容性檢測，其中，在所述測量膜片(2)的所述第二側(cè)面(2b)上設(shè)置有測量電極(7)且在所述主體(3)上設(shè)置有對置電極(8)，以形成測量電容器。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力測量儀(1)，其特征在于，所述測量膜片(2)和/或所述主體(3)由陶瓷材料制造。7.—種壓力測量變換器，其特征在于具有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的壓力測量儀⑴。
【專利摘要】本實用新型涉及一種壓力測量儀和具有壓力測量儀的壓力測量變換器。其中，壓力測量儀(1)用于檢測與所述壓力測量儀(1)鄰接的介質(zhì)的壓力，并包括彈性測量膜片(2)，所述測量膜片的第一側(cè)面(2a)至少部分地與所述介質(zhì)接觸且第二側(cè)面(2b)遠(yuǎn)離所述介質(zhì)。所述壓力測量儀還包括與所述測量膜片(2)的所述第二側(cè)面(2b)相對地設(shè)置的主體(3)。根據(jù)本實用新型，所述主體(3)形成有紅外傳感器(4)，以用于通過檢測由所述第二側(cè)面(2b)輻射的紅外線輻射來測量所述測量膜片(2)的溫度。
【IPC分類】G01L19/04, G01L9/00, G01L19/00
【公開號】CN205138705
【申請?zhí)枴緾N201490000422
【發(fā)明人】約瑟夫·費(fèi)倫巴赫
【申請人】Vega格里沙貝兩合公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年3月25日
【公告號】EP2784461A1, WO2014154696A1