压力传感器制造技术

描述和呈现了一种用于确定流体介质(7)在通过壁部(6)限制的容积中的压力的压力传感器(1)，其包括至少一个传感器元件(2)、传感器壳体(11)、至少一个第一压力平衡通道(4)和保护帽(5)，其中传感器元件(2)布置在传感器壳体(11)中，其中保护帽(5)在介质侧与传感器壳体(11)连接，其中传感器元件(2)经由至少一个第一压力平衡通道(4)在运行中与介质(7)连接。说明一种特别简单构造且此外减少损害传感器元件的压力脉冲的压力传感器的任务通过以下解决，即，至少一个第一压力平衡通道(4)至少部分地作为凹口带入到保护帽(5)中，且至少一个第一压力平衡通道(4)几何上如此设计，使得为了卸载传感器元件(2)压力顶峰通过偏转和/或通过介质(7)的提高的壁摩擦减弱。过介质(7)的提高的壁摩擦减弱。过介质(7)的提高的壁摩擦减弱。

【技术实现步骤摘要】
压力传感器


[0001]本专利技术从一种用于确定流体介质在通过壁部限制的容积中的压力的压力传感器出发，其包括至少一个传感器元件、传感器壳体、至少一个第一压力平衡通道和保护帽，其中传感器元件布置在传感器壳体中，其中保护帽在介质侧与传感器壳体连接且其中传感器元件经由至少一个第一压力平衡通道在运行中与介质连接。

技术介绍

[0002]在液压设施中，在确定的运行条件下可出现空穴现象。当在流体动力学流动中的压力相比介质的蒸汽压较低时，空穴现象出现。产生气泡的形成，其冲击式地内爆且在此在附近的周围环境中引起压力顶峰(Druckspitze)。这可导致在贴靠的构件处的冲蚀且同样损害经受压力顶峰的压力传感器。
[0003]大多数情况下静态的压力传感器以压力敏感的膜片工作，其仅具有受限的过载强度。当该膜片直接经受带有较高频率的持久的压力顶峰或单个压力冲击时，可产生持久的损害或甚至膜片的毁坏。
[0004]从DE 10 2010 001 963 A1的现有技术中已知一种压力传感器，其关于待测量的介质在后面布置，其中待测量的介质经由较长的压力通道引导至传感器元件且其中在压力通道中布置有附加的阻尼插入件，其通过在其周面处的阻尼通道阻尼可损害传感器元件的压力脉冲。

技术实现思路

[0005]从这样的现有技术出发，本专利技术的任务是，说明一种压力传感器，其特别简单地构造且此外减少损害传感器元件的压力脉冲。
[0006]根据本专利技术的第一教导，之前呈现的任务通过一种开头描述的压力传感器通过以下解决，即，至少一个第一压力平衡通道至少部分地作为凹口带入到保护帽中，且
[0007]至少一个第一压力平衡通道几何上如此设计，使得为了卸载传感器元件压力顶峰通过偏转和/或通过介质的提高的壁摩擦减弱。
[0008]根据本专利技术已知，在处于前方的传感器元件的情形中，也就是说其中传感器元件靠近介质地布置，压力平衡通道可在保护帽中实现，其中压力平衡通道如此构造和布置，使得在介质中出现的压力顶峰减少，从而传感器元件的损害可避免或至少减少。
[0009]区别于附加的阻尼元件在压力通道中的从现有技术已知的布置，根据本专利技术的设计方案具有如下优点，即，压力传感器总体上可特别容易完成，因为用于减少压力顶峰的器件可集成到压力传感器中，为此不设置特别的元件。
[0010]传感器元件可例如构造为测量膜片。优选地，测量膜片的偏转借助于应变测量条(Dehnungsmesstreife)获取，其布置在测量膜片上且与评估电子装置连接。
[0011]保护帽优选地由金属、尤其由铜或由陶瓷构造。例如，保护帽与传感器壳体焊接。同样可设想，保护帽借助于备选的力配合和/或材料配合的连接与传感器壳体连接。
[0012]待测量的介质可构造为液态介质或气态介质。根据一种设计方案，压力传感器如此构造且布置在壁部中，使得例如流动通过管线的介质可流动通过压力传感器，从而液态介质的压力可被获取。此外，气态介质、尤其流动通过管线的液态介质的气相也可侵入到压力传感器中，从而液态介质的气相可被测量。
[0013]根据一种优选的设计方案，第一压力平衡通道与压力腔连接，其中压力腔具有相比第一压力平衡通道较大的容积且其中传感器元件在运行中测量在压力腔中的压力。通过压力腔的较大的容积，压力顶峰的阻尼根据该设计方案进一步改善。
[0014]根据下一有利的设计方案，第一压力平衡通道具有横截面，其中横截面的形状和/或大小在压力平衡通道的走向中改变，尤其其中横截面在压力平衡通道的走向中沿传感器元件的方向增大。
[0015]例如，横截面可圆形地或椭圆形地或多边形地构造。
[0016]特别优选地，横截面至少在其中介质进入到压力平衡通道中的区域中较小地构造。由此可同样确保压力顶峰减弱，在其到达传感器元件前。
[0017]根据另一优选的设计方案，第一压力平衡通道沿传感器元件的方向划分成至少一个第二压力平衡通道和第三压力平衡通道。由此，可实现压力顶峰的进一步减少。
[0018]特别优选地，第二压力平衡通道沿传感器元件的方向划分成至少一个第四压力平衡通道和第五压力平衡通道且/或第三压力平衡通道沿传感器元件的方向划分成至少一个第六和第七压力平衡通道。压力平衡通道的另一划分促使压力波的卸压且因此此外减少压力顶峰沿传感器元件的方向的传递。
[0019]根据另一设计方案，第一压力平衡通道具有多个区段，其中优选地在各个区段之间布置有用于偏转介质的至少一个偏转元件。这样的偏转元件可例如构造为在压力平衡通道中的方向改变部、尤其作为弯折部或作为弯曲部，和/或作为分流器和/或作为单独的元件，其布置在压力平衡通道中。该设计方案具有如下优点，即，通过介质的偏转和在压力平衡通道的壁处的与其相联系的提高的摩擦可进一步减少压力顶峰。
[0020]根据压力传感器的下一设计方案，存在多个独立的压力平衡通道。例如，各个压力平衡通道具有不同的横截面。但是同样有利的是，不同的压力通道具有横截面的基本上相同的形状和/或大小。
[0021]特别优选地，压力传感器具有带有较小的横截面的多个独立的压力平衡通道。
[0022]优选地，至少一个压力平衡通道至少部分地垂直于介质的表面取向。根据该设计方案，特别优选地测量液态介质的气相。
[0023]根据下一设计方案，压力平衡通道至少部分地平行于表面和/或平行于流动介质的流动方向取向。根据该设计方案，流动介质特别简单地穿过压力传感器，从而同样液态流动介质的压力可特别简单地确定。
[0024]根据下一设计方案，压力平衡通道以0和90
°
之间的角度相对于优选地流动介质布置。
[0025]压力平衡通道根据一种设计方案至少部分地作为钻孔带入到保护帽中。
[0026]同样有利的是，在到压力腔中和至传感器元件的第一压力平衡通道或压力平衡通道的开口之间的连接线中布置有至少一个挡水板(Wellenbrecher)。例如，至少一个挡水板可作为轴环形的成型件限制保护帽和传感器壳体的环形的凹口之间的下文还描述的间隙。
[0027]根据另一设计方案，第一压力传感通道在走向中具有至少一个方向改变部。优选地，方向改变部具有大于0
°
和小于180
°
的角度、特别优选地45
°
和90
°
之间的角度。同样，该设计方案具有如下优点，即，通过介质与壁部的接触进一步减弱压力顶峰。
[0028]特别优选地，第一压力平衡通道的区段构造为保护帽中的环形的凹口，其中环形的凹口优选地基本上平行于构造为测量膜片的传感器元件取向。同样该设计方案改善了介质的压力顶峰的减少以用于保护传感器元件。
[0029]如果待测量的介质是流动介质，则环形的凹口优选地基本上平行于流动方向取向。
[0030]根据另一优选的设计方案，在保护帽中的环形凹口形成在保护帽和传感器壳体之间的环形间隙。
[0031]特别优选地，环形的凹口如此构造且对于传感器壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定流体介质(7)在通过壁部(6)限制的容积中的压力的压力传感器(1)，其包括至少一个传感器元件(2)、传感器壳体(11)、至少一个第一压力平衡通道(4)和保护帽(5)，其中所述传感器元件(2)布置在所述传感器壳体(11)中，其中所述保护帽(5)在介质侧与所述传感器壳体(11)连接，其中所述传感器(2)经由所述至少一个第一压力平衡通道(4)在运行中与所述介质(7)连接，其特征在于，所述至少一个第一压力平衡通道(4)至少部分地作为凹口带入到所述保护帽(5)中，且所述至少一个第一压力平衡通道(4)几何上如此设计，使得为了卸载所述传感器元件(2)压力顶峰通过偏转和/或通过所述介质(7)的提高的壁摩擦减弱。2.根据权利要求1所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述第一压力平衡通道(4)与压力腔(8)连接，其中所述压力腔(8)具有相比所述第一压力平衡通道(4)较大的容积且其中所述传感器元件(2)在运行中测量在所述压力腔(8)中的压力。3.根据权利要求1或2所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述第一压力平衡通道(4)具有横截面，其中所述横截面的形状和/或大小在所述压力平衡通道(4)的走向中改变，尤其其中所述横截面在所述压力平衡通道(4)的走向中沿所述传感器元件(2)的方向增大。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述第一压力平衡通道(4)沿所述传感器元件(2)的方向划分成至少一个第二压力平衡通道和第三压力平衡通道。5.根据权利要求4所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述第二压力平衡通道沿所述传感器元件(2)的方向划分成至少一个第四压力平衡通道和第五压力平衡通道，且/或所述第三压力平衡通道沿所述传感器元件(2)的方向划分成至少一个第六和第七压力平衡通道。6.根据权利要求1至5中任一项所述的压力传感器(1)，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：KD，
申请(专利权)人：科隆压力解决方案有限责任公司，
类型：发明
国别省市：