包括干燥室的相对压力传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种相对压力传感器(1)，该相对压力传感器用于确定介质(2)相对于大气压力(p2)的压力(p1)，该传感器包括：壳体(3)，该壳体(3)具有位于该壳体(3)中的测量元件(4)，其中待测量的所述压力(p1)作用在所述测量元件(4)的外表面上，所述表面与所述介质(2)接触；参考压力供应部(5)，该参考压力供应部(5)为所述测量元件(4)的内表面提供环境空气形式的大气压力(p2)；评估单元(6)，该评估单元(6)根据使用所述测量元件(4)确定的变量来确定所述介质(2)的所述压力(p1)，并且包括从经由所述参考压力供应部(5)供应的环境空气吸取大气湿气。干燥室(7)具有干燥模块(8)，该干燥模块(8)包括容器(9)和完全被该容器(9)包围的吸湿材料(10)。料(10)。料(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括干燥室的相对压力传感器


[0001]本专利技术涉及一种相对压力传感器，该相对压力传感器用于确定介质相对于大气压力的压力，该传感器包括：壳体；设置在该壳体中的测量元件，其中待测量的压力作用在该测量元件的外表面上，所述表面与介质接触；参考压力供应部，该参考压力供应部为测量元件的内表面供应呈环境空气形式的大气压力；评估单元，该评估单元根据使用测量元件确定的变量来确定介质的压力；以及至少一个干燥室，该至少一个干燥室布置在所述壳体中，用于从通过参考压力供应部供应的环境空气中吸收大气湿气。在这种情况下，要确定压力的介质是液态的或气态的。

技术介绍

[0002]在压力测量技术中，绝对压力传感器、差压传感器和相对压力传感器是已知的。绝对压力传感器绝对确定主要压力，即相对于真空的压力，而差压传感器确定两个不同压力之差。在相对压力传感器的情况下，待测量的压力是相对于参考压力确定的，其中在相对压力传感器的环境中占优势的大气压力用作参考压力。相对压力传感器具有压力敏感的测量元件，通常是膜，该测量元件布置在相对压力传感器内部的过程侧上，以使得介质的待测量压力作用在测量元件的外表面上。借助于参考压力供应部，从环境被供应到测量元件的大气压力作用在测量元件的内表面上。测量元件根据存在的相对压力弯曲，该相对压力由待测量的压力和大气压力之差形成。该弯曲借助于评估单元转换为电信号，该电信号取决于相对压力并且因此可用于进一步处理或评估。Endress+Hauser集团的公司制造和销售各种此类相对压力传感器。
[0003]相对压力传感器可以根据各种方法确定待测量的压力，例如电容式或压阻式。
[0004]在电容性相对压力传感器中，膜设置有第一电极，并且测量室的与膜相对的那一侧设置有第二电极，并且在一些情况下，设置有第三电极。第二电极与第一电极一起形成测量电容器，该测量电容器对膜的弯曲特别敏感，因此可以根据电容值确定相对压力。第三电极用作参考电极并且与第一电极一起形成参考电容器，该参考电容器基本上与压力无关并且受温度、大气湿气和其它环境参数的影响。借助于参考电容器的电容，因此可以补偿干扰信号，诸如与温度相关的电容变化。
[0005]另一组已知的相对传感器具有膜，在该膜上布置有应变敏感元件，诸如应变片。该应变片通常以惠斯通测量电桥的形式布置。应变片的电阻取决于膜的弯曲度，并且通过评估来确定所施加的压力。
[0006]压阻式相对传感器具有敏感层，该敏感层的电气特性取决于所施加的压力。该层不直接受到待测量的压力的作用，而是经由隔膜密封件而与介质接触。该隔膜密封件可以是实心体或是填充有不可压缩液体(诸如油)的管道，并且通过压敏膜对过程进行密封。
[0007]相对压力传感器经常用于工业过程中，在这些过程中，它们暴露在过程和环境之间的巨大温度波动和温差中。在突然冷却的情况下，可能会超过相对压力传感器内部中的空气的露点，这导致大气湿气凝结在相对压力传感器内部的较冷部件上。大气湿气尤其可
以通过相对压力传感器中的开口进入环境，这对于为测量元件提供参考压力是必要的，并且通过参考压力供应部进入到相对压力传感器中。
[0008]评估单元通常对湿气非常敏感。因此，为了可靠地确定压力，必须确保没有湿气或仅有少量湿气进入或冷凝在相对压力传感器内。理想情况下，相对压力传感器被构造成使得只有干燥空气到达测量元件和评估单元。通常，参考压力供应部将环境压力从相对压力传感器中的开口引导至测量元件的内表面或膜的内表面，所述开口通常布置在相对压力传感器的壳体中。相对压力传感器的开口和相对压力传感器内部之间的参考压力供应部通常设计为长的，在一些情况下是蜿蜒的路径，以便减少湿气扩散到相对压力传感器的内部。此外，在一些情况下，干燥室布置在相对压力传感器的开口和测量元件之间，该干燥室从参考压力供应部供应的环境空气中去除湿气，从而使环境空气干燥。
[0009]从现有技术已知各种干燥室。
[0010]DE10 2014 108 780A1描述了一种用于相对压力传感器的干燥模块。该干燥模块包括模块壳体，该模块壳体具有带有干燥剂的内部和参考压力供应部，该参考压力供应部从模块壳体中的面向环境的开口延伸并且穿过模块壳体延伸至相对压力传感器中的开口。在该模块壳体内，该参考压力供应部采用毛细管的形式，该毛细管要么部分可渗透湿气，要么沿毛细管具有开口，以便与干燥剂交换空气或湿气。该干燥模块借助于连接元件紧固到相对压力传感器的开口上。此处，关键是将连接元件紧固到相对压力传感器的开口上，使得环境空气仅通过参考压力供应部被引导到相对压力传感器中，并且只有干燥的环境空气才能进入相对压力传感器。目的是防止潮湿的环境空气直接进入相对压力传感器，而不绕过干燥模块。由于干燥模块被设计为能够更换的并且与相对压力传感器的连接因此必须是能够释放的，因此不容易确保只有在干燥模块中干燥的环境空气被引导到相对压力传感器中。同时，该干燥模块的使用寿命有限，因为干燥剂经由较短的参考压力供应部连接到环境空气，并且因此可以快速吸收湿气。
[0011]DE 10 2010 003 709A1描述了一种相对压力传感器，该相对压力传感器包括壳体、测量元件、评估单元、参考压力供应部和干燥室，该干燥室布置在所述壳体中并且包含吸湿材料或基本上由吸湿材料组成。该吸湿材料可以采用模制、烧结或复合形体的形式。参考压力供应部采用相对压力传感器壳体中的开口和干燥室之间的长毛细管的形式，以便减少湿气扩散到相对压力传感器的内部。参考压力供应部的一部分也位于干燥室内，并且该部分由透湿材料组成，以使干燥室能够从参考压力供应部内的环境空气中吸收湿气。参考压力供应部(通常是管子)的这一透湿部分必须固定在测量元件。由于管子理想地具有非常小的内径以便允许尽可能少的湿气通过管子扩散，因此将管子紧固到测量元件上有时非常复杂。此外，在干燥室的背对测量元件的那一侧上需要封闭表面。管子以这样的方式被引入到封闭表面，即：使得进入干燥室的参考压力供应部仅延伸通过管子。封闭表面可以是玻璃馈通部，其在附加工艺步骤中附接到相对压力传感器。

技术实现思路

[0012]从所引用的现有技术出发，本专利技术的目的是提供一种干燥模块，其可以以简单的方式将该干燥模块引入到相对压力传感器中，以使得只有干燥的空气到达测量元件和评估单元。
[0013]根据本专利技术，该目的通过一种用于确定介质相对于大气压力p2的压力p1的相对压力传感器来实现，该传感器包括：壳体；测量元件，该测量元件布置在该壳体中，其中待测量的压力p1作用在该测量元件的外表面上，所述表面与介质接触；参考压力供应部，该参考压力供应部向测量元件的内表面供应呈环境空气的形式的大气压力p2；评估单元，该评估单元根据使用测量元件确定的变量确定介质的压力p1；以及至少一个干燥室，该至少一个干燥室布置在所述壳体中，用于从通过参考压力供应部供应的环境空气中吸收大气湿气。
[0014]在这种情况下，干燥室具有干燥模块，该干燥模块包括容器和完全被容器包围的吸湿材料，其中容器的面向测量元件的底表面被设计成是至少部分可透湿的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种相对压力传感器(1)，用于测量介质(2)相对于大气压力(p2)的压力(p1)，所述传感器包括：壳体(3)；测量元件(4)，所述测量元件(4)布置在所述壳体(3)中，其中待测量的所述压力(p1)作用在所述测量元件(4)的外表面上，所述表面与所述介质(2)接触；参考压力供应部(5)，所述参考压力供应部(5)向所述测量元件(4)的内表面供应呈环境空气的形式的大气压力(p2)；评估单元(6)，所述评估单元(6)根据使用所述测量元件(4)确定的变量来确定所述介质(2)的所述压力(p1)；以及至少一个干燥室(7)，所述至少一个干燥室(7)布置在所述壳体(3)中，用于从通过所述参考压力供应部(5)供应的环境空气中吸收大气湿气，其中所述干燥室(7)具有干燥模块(8)，所述干燥模块(8)包括容器(9)和完全被所述容器(9)包围的吸湿材料(10)，其中所述容器(9)的面向所述测量元件(4)的底表面(11)被设计成至少部分可透湿的，其中所述容器(9)被设计成除所述底表面(11)以外是不可透湿的。2.根据权利要求1所述的相对压力传感器，其中，所述干燥模块(8)的基体是环形室，所述环形室具有沿所述基体的纵向轴线的馈通部，所述馈通部将电子元件的连接线(12)和所述参考压力供应部(5)引导至所述测量元件(4)。3.根据前述权利要求中的至少一项所述的相对压力传感器，其中，所述容器(9)的面向所述测量元件(4)的所述底表面(11)被设计成单独的底部单元(11)，其中所述底部单元(11)和所述容器(9)之间的连接被设计成形状配合并且/或者是不可...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔欧洲两合公司，
类型：发明
国别省市：