本发明专利技术涉及一种用于确定两个压力(p1、p2)的差压的差压测量传感器(1)，其具有测量机构(2)和转换器腔室(3)，其中，在转换器腔室(3)中布置有具有压敏元件(13)的压差测量单元(12)，其中，在测量机构中在朝向过程的端部区域处设置有具有两个双膜片(4a、4b)的共面的双膜片系统，其中，两个双膜片(4a、4b)分别由分隔膜片(5a、5b)和在压力作用的方向上布置在分隔膜片(5a、5b)后面的过载膜片(6a、6b)构成，其中，在第一分隔膜片(5a)与第一过载膜片(6a)之间构造有第一压力腔室(7a)，并且在第一过载膜片(6a)与测量机构(2)的基体(9)之间构造有第一附加压力腔室(8a)，其中，在第二分隔膜片(5b)与第二过载膜片(6b)之间构造有第二压力腔室(7b)并且在第二过载膜片(6b)与测量机构(2)的基体(9)之间构造有第二附加压力腔室(8b)，其中，给两个压力腔室(7a、7b)中的每一个压力腔室均配属有毛细管连接部(10、11)，并且其中，给两个附加压力腔室(8a、8b)中的每一个附加压力腔室均配属有至少一个毛细管连接部(10、11)，其中，毛细管连接部(10、11)设计和连接/耦联成使得在正常测量运行中，施加到分隔膜片(5a、5b)上的压力(p1、p2)以液力方式传递到压敏元件(13)，并且在过压的情况下，过压借助液力液体(16)从高压侧(4b)以液力方式传递到低压侧(4a)，从而使过压膜片(6a)和分隔膜片(5a)发生偏移，并且在过压到达压敏元件(13)之前使从高压侧(4b)移来的液力液体(16)被接收在低压侧(4a)上的附加压力腔室(8a)中，其中，测量机构(2)的基体一件式地设计，并且至少除了毛细管连接部(10、11)的连接部/耦联部之外具有基本上完全对称的结构。上完全对称的结构。[转续页]
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定两个压力的差压的差压测量传感器
[0001]本专利技术涉及用于确定两个压力的差压的差压测量传感器。
技术介绍
[0002]差压测量仪尤其被用于持续不断地测量被测介质中的，例如液体、蒸气、气体和灰尘中的压力差。例如，根据差压可以获知容器中填充物的料位或获知被测介质通过管线路的流量。
[0003]通常使用硅芯片作为压敏元件。为了达到良好的测量灵敏度，差压测量传感器优选在接近压力的临界边界值(公称压力)的范围内工作。如果超过了临界边界值，则存在芯片被破坏的风险。由于硅芯片尤其具有相对较低的抗过载强度，使得通常给差压测量传感器配属有过载保护。该过载保护优选被设计成使得其尽可能小地损害压敏元件的测量灵敏度和测量精度。
[0004]由DE 3 222 620 A1已知一种压差测量仪，其具有被保护以防过载的压力测量传感器装置。该测量仪具有中央的接收体，该接收体在膜片床与分隔膜片之间的两个相对置的侧上分别构造有前腔室。在接收体中，在背对膜片床的一侧后面分别具有附加腔室，该附加腔室由被预加应力的附加膜片限界。此外，在接收体之内还存在有测量腔室，该测量腔室通过压力传感器装置分成两个部分腔室。测量腔室的两个部分腔室中的每一个分别经由连接通道与两个前腔室中的一个相连接。两个连接通道中的每一个分别经由附加通道与两个附加腔室中的一个联接。
[0005]如果该仪器暴露在低于差压公称值以下或差压公称值的范围内的差压下的话，那么该差压就经由连接通道转发给压力传感器装置。附加膜片发挥大致可忽略不计的很小作用。如果由于过载造成的压差超过了压差的预先给定的值，那么在高压侧上的分隔膜片中，位于其下面的压力传送液体被压入到与其配属的前腔室中。被压出的液体经由连接通道和附加通道到达低压侧上的附加膜片，并促使该附加膜片抬起。因此，在过载的情况下，从高压侧上在分隔膜片下面压出的液体位于低压侧上的被抬起的附加膜片的下面。因此，避免了压力传感器装置的过载。在该德国专利申请中，转换器腔室被整合到测量机构中。
[0006]由WO 2018/165122 A1已知一种共面构建的差压测量传感器，其中，具有分隔膜片和过载膜片的压力输入端布置在一个平面中，更确切地说布置在朝向过程的端部区域中，而不是如前述德国专利申请中那样布置在相对置的平行的平面上。这就是所谓的双膜片系统。双膜片系统的优点在于差压测量传感器的液力运行所需的油体积明显更少。此外，在此可以取消受压力加载的中心膜片焊接，从而使得测量机构可以一件式地实施。与前面提到的专利申请一样，在该已知的解决方案中，在测量机构中也布置有过载保护，也就是说在测量机构中存在交叉的毛细管。转换器腔室直接放置在测量机构上或被整合到测量机构中。
[0007]所已知的解决方案有多个缺点：因为交叉的液力的压力贯通部布置在测量机构中，使得例如在已知的共面实施方案中，为了注油，需要暴露在外部的孔，这些孔在灌注后被封闭。这些封闭区域是潜在的腐蚀薄弱点。此外，孔相当长，这对制造成本有负面影响。此
外，长孔不可避免地需要更大的油体积，这反过来又使得在测量机构中实施过载保护更为困难。由于必须保持压力贯通部之间的限定的距离，因此将测量机构的尺寸规格最小化是有限度的。
[0008]由US 10,656,039 B2已知一种具有两个共面布置的双膜片和过载保护的差压测量传感器。每个双膜片由分隔膜片和所联接的过载膜片构成。过载膜片具有多个折叠部。在折叠部的区域中，过载膜片不与基体接触。两个过载膜片的褶皱的下棱边在限定的预应力下贴靠在基体/传感器体上，并且只有当在其中一个分隔膜片上施加大于限定的预应力的压力/过压时才从基体上抬起。压力分别经由分别从过载膜片与基体之间的区域分路出的两个液力线路传递。
技术实现思路
[0009]本专利技术的任务是提出一种具有过载保护和减少的油体积的压力传感器。在此之所以选择术语“油体积”，是因为其在液力传递液体情况下通常是涉及一种几乎不可压缩的油，例如硅油。
[0010]该任务通过用于确定两个压力的压差的共面的差压测量传感器来解决，该差压测量传感器具有测量机构和转换器腔室，其中，在测量机构的朝向过程的端部区域上或端部区域中设置有具有两个双膜片的共面的双膜片系统。在转换器腔室中布置有具有压敏元件的差压测量单元。这两个双膜片分别由分隔膜片和在压力作用的方向上布置在分隔膜片后面的过载膜片构成，其中，在第一分隔膜片与第一过载膜片之间构造有第一压力腔室，并且在第一过载膜片与基体之间构造有第一附加压力腔室。在第二分隔膜片与第二过载膜片之间构造有第二压力腔室，并且在第二过载膜片与基体之间构造有第二附加压力腔室。给这两个压力腔室中的每一个均配属有毛细管连接部。同样，两个附加压力腔室中的每一个均配属有至少一个毛细管连接部。毛细管连接部设计和连接/耦联成使得在正常测量运行中施加在分隔膜片上的压力以液力方式被传递到压敏元件。在过压情况下，过压从高压侧以液力方式传递到低压侧，从而使过压膜片和分隔膜片发生偏移并且在过压到达压敏元件之前使从高压侧移来的液力液体被接收在低压侧上的附加压力腔室中。一种简单的设计结构设置的是，测量机构的基体是一件式、即整体式并且因此极其简单地设计的。此外设置的是，除了毛细管连接部的连接部/耦联部之外，测量机构具有完全对称的结构。在本文中，完全对称意味着，具有毛细孔的测量机构的壳体关于在两个共面的双膜片之间居中且竖直地延伸的平面具有对称/完全对称的结构。
[0011]由于膜片尺寸较小且附加压力腔室在正常测量运行中未被填充，使得液力系统中的油需求是低的。测量机构的成本节约尤其是通过材料节省(小尺寸规格)和简化的制造和加工得以实现。毛细管连接部优选通过钻削或侵蚀来建立。根据设计方案，给液力系统填充液力液体经过测量机构和/或转换器腔室来进行。
[0012]优选设置的是，测量机构和转换器腔室不仅是单独的部件，而且测量机构和转换器腔室也在空间上彼此分隔或间隔开。由此，使得测量机构和转换器腔室中的测量单元在机械上而且在热学上也相互脱耦。分隔的部件的连接部当然被设计成耐压和气密的。由于油体积减少，使得因温度梯度引起的测量误差也相应较小。此外，由于较低的油需求，使得较小的分隔膜片和过载膜片也是可能的，这对于实现共面的传感器是重要且有利的。反过
来，小的膜片对于有效的过载保护是必要的，这是因为由此能够实现较小的测量范围。反过来，通过较小的测量范围能够将对膜片的驱控或偏移保持较低，这与较小的测量误差相关联。
[0013]可以一般来说，为了保护压敏元件免受过压，根据本专利技术确保了共面的双膜片系统上的一侧发生的过压在到达压敏元件时受到限制，使得消除了对压敏元件的破坏。
[0014]按照根据本专利技术的差压测量传感器的一个设计方案，附加膜片被预加应力，使得其在正常测量运行中以整个面贴靠在测量机构的基体上，并且只有当超过预先给定的临界边界值时才从基体抬起。因此确保了过载或过压保护只有当待测量的压力高到使得存在压敏元件损坏的风险时才被激活。尤其是可以与根据本专利技术的解决方案结合使用的过程膜片/分隔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于确定两个压力(p1、p2)的差压的差压测量传感器(1)，所述差压测量传感器具有测量机构(2)和转换器腔室(3)，其中，在所述转换器腔室(3)中布置有具有压敏元件(13)的压差测量单元(12)，其中，在所述测量机构中在朝向过程的端部区域处设置有具有两个双膜片(4a、4b)的共面的双膜片系统，其中，所述两个双膜片(4a、4b)分别由分隔膜片(5a、5b)和在压力作用的方向上布置在所述分隔膜片(5a、5b)后面的过载膜片(6a、6b)构成，其中，在第一分隔膜片(5a)与第一过载膜片(6a)之间构造有第一压力腔室(7a)，并且在所述第一过载膜片(6a)与所述测量机构(2)的基体(9)之间构造有第一附加压力腔室(8a)，其中，在第二分隔膜片(5b)与第二过载膜片(6b)之间构造有第二压力腔室(7b)并且在所述第二过载膜片(6b)与所述测量机构(2)的基体(9)之间构造有第二附加压力腔室(8b)，其中，给两个压力腔室(7a、7b)中的每一个压力腔室均配属有毛细管连接部(10、11)，并且其中，给两个附加压力腔室(8a、8b)中的每一个附加压力腔室均配属有至少一个毛细管连接部(10、11)，其中，所述毛细管连接部(10、11)设计和连接/耦联成使得在正常测量运行中，施加到所述分隔膜片(5a、5b)上的压力(p1、p2)以液力方式传递到所述压敏元件(13)，并且在过压的情况下，过压借助液力液体(16)从高压侧(4b)以液力方式传递到低压侧(4a)，从而使所述过压膜片(6a)和所述分隔膜片(5a)发生偏移，并且在过压到达所述压敏元件(13)之前使从高压侧(4b)移来的液力液体(16)被接收在低压侧(4a)上的附加压力腔室(8a)中，其中，所述测量机构(2)的基体一件式地设计，并且至少除了所述毛细管连接部(10、11)的连接部/耦联部之外具有...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
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：
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