DE10392623T5

DE10392623T5 - Drucksensoranordnung

Info

Publication number: DE10392623T5
Application number: DE10392623T
Authority: DE
Inventors: Fred C. Excelsior Sittler; Christina A. Shakopee Nord; Mark G. Eden Prairie Romo
Original assignee: Rosemount Inc
Current assignee: Rosemount Inc
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: JP2005524847A; US20030209080A1; CN1323288C; RU2313072C2; AU2003221980A1; DE10392623B4; CN1653320A; RU2004135815A; WO2003095962A1; US6848316B2

Abstract

Drucksensor-Anordnung mit:
– einem länglichen Drucksensor mit einem proximalen Verbindungs-Ende und einem distalen Druckerfassungs-Ende;
– einem Sensor-Montageblock mit einer ersten Seite, einer gegenüberliegenden zweiten Seite und einer Öffnung, die sich dazwischen erstreckt, wobei sich der längliche Drucksensor durch die Öffnung erstreckt;
– einer Dichtung zwischen dem Montageblock und dem länglichen Drucksensor, und
– einem Schutzbauteil, dass die Dichtung und wenigstens Teile des länglichen Drucksensors bedeckt, um eine Korrosion der Verbindungsstelle auf Grund des Kontakts mit korrodierend wirkendem Material zu verhindern und das gestaltet ist, um einen ausgeübten Druck auf den Drucksensor zu übertragen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Drucksensoren. Insbesondere betrifft die Erfindung Drucksensoren, die in einer korrodierend wirkenden Umgebung angewendet werden.
Drucksensoren werden verwendet, um den Druck der Verfahrens-Fluide zu messen, die in großtechnischen Verfahren genutzt werden. Der gemessene Druck wird verwendet, um den Vorgang des großtechnischen Verfahrens zu überwachen und/oder zu steuern.
Das Verfahrens-Fluid, das durch den Drucksensor erfasst wird, kann in einigen Beispielen korrodierend wirken oder anderweitig eine höchst reine Umgebung erfordern. Eine Verfahrensweise, solche Installationsanforderungen anzugehen, ist es, den Drucksensor mittels einer Isolationsmembran vom Verfahrens-Fluid zu trennen. Eine Ölfüllung verbindet den Drucksensor mit der Isolationsmembran, so dass der auf die Membran ausgeübte Druck auf den Drucksensor ausgeübt wird. Diese Isolations-Verfahrensweise kann jedoch Fehler in die Druckmessungen einbringen.
In der Technik sind verschiedene Ausführungen von Drucksensoren bekannt. Eine Art von Drucksensor ist aus einem länglichen, im Wesentlichen spröden Material ausgebildet. Der Sensor selbst kann aus einem korrosionsbeständigen Material wie Saphir hergestellt sein. Beispiele dieser Art von Drucksensor werden in US-A-5 637 802, erteilt am 10. Juni 1997; US-A-6 079 276, erteilt am 27. Juni 2000; US-A-6 082 199, erteilt am 4. Juli 2000; US-A-6 089 097, er teilt am 18. Juli 2000; US-Aktenzeichen 09/478 434, eingereicht am 6. Januar 2000; US-Aktenzeichen 09/478 383, eingereicht am 6. Januar 2000; US-Aktenzeichen 09/477 689, eingereicht am 6. Januar 2000; US-Aktenzeichen 09/603 640, eingereicht am 26. Juni 2000; US-Aktenzeichen 09/755 346, eingereicht am 5. Januar 2001 und US-Aktenzeichen 09/978 311, eingereicht am 15. Oktober 2001 gezeigt und beschrieben.
In einigen Ausführungsbeispielen jedoch kann die Verbindungsstelle oder Dichtung, die verwendet wird, um den länglichen Drucksensor mit dem Montageaufbau zu verbinden, durch bestimmte Arten eines Verfahrens-Fluids korrodieren oder Ursprung von Verunreinigungen in höchst reinen Verfahrens-Fluiden sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Drucksensor-Anordnung weist einen länglichen Drucksensor und einen Sensor-Montageblock auf. Der längliche Drucksensor erstreckt sich durch eine Öffnung im Montageblock, wobei eine Dichtung zwischen dem Montageblock und dem länglichen Drucksensor bereitgestellt wird. Ein Schutzbauteil bedeckt die Dichtung und wenigstens Teile des länglichen Drucksensors, um zu verhindern, dass die Verbindungsstelle mit dem Verfahrens-Fluid in Kontakt kommt.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Drucksensor in einer länglichen Umhüllung gelagert, die im Allgemeinen der Form des Drucksensors entspricht. Ein Verdichtungsmaterial bzw. Verpackungs- bzw. Füllmaterial zwischen der Umhüllung und dem Drucksensor ist so gestaltet, dass ein auf die Umhüllung ausgeübter Druck auf den Drucksensor übertragen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1A eine perspektivische Seitenansicht einer Drucksensor-Anordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung;
1B eine seitliche Draufsicht der Drucksensor-Anordnung von 1A;
1C eine perspektivische Vorderansicht der Drucksensor-Anordnung von 1A;
2A und 2B perspektivische Ansichten der Drucksensor-Anordnung entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen;
3A eine seitliche Querschnittsansicht eines Drucksensors mit einem Schutzbauteil entsprechend der Erfindung, die durch eine Umhüllung ausgebildet ist;
3B und 3C perspektivische und Draufsichten eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, und
4 eine seitliche Querschnittsansicht eines Überträgers, die eine Drucksensor-Anordnung von 1A–1C, 2A, 2B oder 3A–3C aufweist.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Drucksensoren werden bei der Verfahrensüberwachung und der Verfahrenssteuerung verwendet, um das Verfahren zu überwachen bzw./oder zu steuern. Verschiedene großtechnische Verfahren erfordern eine äußerst hohe Reinheit für alle benetzten Materialien (d.h. Materialien, die dem Verfahrens-Fluid ausgesetzt sind). Zum Beispiel erfordern einige Verfahrensschritte, die in der Halbleiterindustrie angewandt werden, für die Verfahrens-Fluide Bearbeitungs-Verfahren von äußerst hoher Reinheit. Die Halbleiterindustrie folgt Vorschriften, die durch die SEMI (Semiconductor Equipment and Materials Institute Inc.) für eine Material-Bearbeitung mit äußerst hoher Reinheit dargelegt wurden. Diese Richtlinien legen akzeptable Materialien und Oberflächenbedingungen für jene Bauteile dar, die direkt mit den Verfahrensmedien in Verbindung stehen. Es gibt andere Normen und Industriezweige, die Praktiken von äußerst hoher Reinheit erfordern.
Viele Industriezweige, die Praktiken mit äußerst hoher Reinheit zur Bearbeitung des Verfahrens-Fluids erfordern, neigen dazu, sich gegen die Einführung neuer Materialien oder Oberflächen in das Verfahren zu sträuben. Der Einsatz neuer Materialien erfordert ein langes Zertifizierungs- und Erprobungsverfahren. Nach der Zertifizierung muss die Industrie eine Vertrauensebene entwickeln, dass das neue Material oder die Oberfläche dem Verfahren keine Verunreinigungen beifügt. Damit kann es unmöglich sein, oder es kann eine längere Zeitdauer in Anspruch nehmen, neue Materialien in die Verfahren mit äußerst hoher Reinheit einzuführen.
Im Allgemeinen haben Druckübertrager, die gegenwärtig verwendet werden, um Drücke in Verfahren mit äußerst hoher Reinheit zu messen, in ihren Druckmessungen Fehler. Eine Fehlerquelle ist die Forderung, dass der Drucksensor die Praktiken mit äußerst hoher Reinheit erfüllt. Dies kann die Einführung einer Isolationsmembran erfordern, die den Drucksensor vom Verfahrens-Fluid physisch isoliert. Eine weitere Fehlerquelle beruht einfach auf der Konfiguration und den Eigenschaften des Drucksensors. Die vorliegende Erfindung stellt eine Verfahrensweise für die Anwendung sehr genauer, länglicher Drucksensoren in Verfahren mit äußerst hoher Reinheit bereit.
1A ist eine perspektivische Seitenansicht; 1B ist eine seitliche Draufsicht, und 1C ist eine perspektivische Vorderansicht einer länglichen Drucksensor-Anordnung 100 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung. Die Drucksensor-Anordnung 100 weist den Drucksensor 102 auf. Der Drucksensor 102 ist ein sehr genauer Drucksensor und kann ein sprödes Material wie Saphir umfassen. Der Drucksensor 102 wird in US-A-5 637 802, erteilt am 10. Juni 1997, US-A-6 079 276, erteilt am 27. Juni 2000; US-A-6 082 199, erteilt am 4. Juli 2000; US-A-6 089 097, erteilt am 18. Juli 2000 und US-Aktenzeichen 09/978 311, eingereicht am 15. Oktober 2001 erörtert.
Der Sensor-Montageblock 104 hat eine erste Seite 106 und eine gegenüberliegende zweite Seite 108 mit einer sich dadurch erstreckende Öffnung 110. Der längliche Drucksensor 102 erstreckt sich durch die Öffnung 110 zwischen den Seiten 106 und 108. Eine Dichtung (oder Verbindungsstelle) 112 dichtet die Grenzfläche zwischen dem Sensor 102 und dem Montageblock 104 ab. Die Dichtung 112 kann zum Beispiel eine Schweißung oder eine Hartlötstelle (Gold-Germanium, Lötmetalle, Klebstoffe usw.) aufweisen.
Diese Art von Sensor-Konfiguration bietet genaue Messungen, in einigen Fällen eine Genauigkeit, die um Größenordnungen höher ist, als bei Verfahrensweisen nach dem Stand der Technik. Der Sensor 102 weist im Wesentlichen zwei Wafer aus sprödem Material auf, die zusammengeschweißt wurden, um eine auf Kapazität basierende, absolute Druck-Erfassungsvorrichtung zu erzeugen, die bei Drücken bis zu 3000 psi arbeiten kann. Eine dünne Metallschicht, wie Chrom, kann entlang der gesamten Länge des Sensors 102 zum Beispiel durch Sputtern aufgebracht werden. Das Chrom stellt eine Abschirmung gegen Streukapazität und elektrische Störungen bereit. Über dem Chrom kann eine Nickelschicht aufgebracht und zum Verbinden des Sensors verwendet werden, wenn der Sensor in einem Montageblock angebracht wird.
Eine Schwierigkeit bei der Anwendung dieser Sensor-Konfiguration ist das Montieren des Sensors 102 in einigen Arten von Haltekonstruktionen, wie dem Montageblock 104, so dass er mit dem Verfahren verbunden werden kann. Alle Materialien, die dem Verfahren ausgesetzt sind, sollten für Anwendungen mit einer äußerst hohen Reinheit akzeptabel sein. Beispiele der Materialien umfassen vakuumgeschmolzenen, austenitischen, rostfreien Stahl, Chrom und Nickel, alle mit einer elektrolytisch polierten Oberflächen-Endbehandlung. Zusätzlich können auch Perfluorelastomere/Fluorpolymere in einer Form von hoher Reinheit verwendet werden.
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bedeckt ein Schutzbauteil (d.h. eine Umhüllung oder Beschichtung) 120 den länglichen Drucksensor 102 und die Dichtung 112. Das Schutzbauteil 120 isoliert den Drucksensor 102 und die Dichtung 112 vom Verfahrens-Fluid 123. Das Bauteil 120 kann mittels beliebiger, geeigneter Verfahren angebracht werden. Unten werden verschiedene Beispiele dargelegt.
Bei Betrieb spricht ein distales Ende 130 des Drucksensors 102 auf den ausgeübten Druck an. Elektrische Kontakte 132, die auf einem proximalen Ende 134 des Drucksensors 102 gelagert sind, stellen einen Ausgang bereit, der für den ausgeübten Druck repräsentativ ist. Zum Beispiel können in dem distalen Ende 130 kapazitive Platten gelagert sein. Die Kapazität kann durch die Kontakte 132 gemessen werden und bezieht sich auf die Durchbiegung der kapazitiven Platten und damit auf den ausgeübten Druck.
Das Schutzbauteil 120 befindet sich in Kontakt mit einem unter Druck stehenden Fluid und biegt sich in einer Weise durch, so dass der durch das unter Druck stehende Fluid ausgeübte Druck auf den Drucksensor 102 übertragen wird. Das Schutzbauteil 120 kann mittels einer beliebigen, geeigneten Verfahrensweise hergestellt werden und ist vorzugsweise so konfiguriert, dass der ausgeübte Druck genau und wiederholbar auf den Drucksensor 102 übertragen wird, während es den erforderlichen Praktiken bei Verfahren mit äußerst hoher Reinheit entspricht. Unten werden eine Reihe von Beispielkonfigurationen und Herstellungsverfahren dargelegt. In allgemeiner Hinsicht ist die Erfindung jedoch nicht auf diese speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt.
In einem Ausführungsbeispiel bildet das Schutzbauteil 120 eine Beschichtung und wird durch das Formen eines größeren Stücks eines formbaren Materials, wie einem Kunststoff, über den Sensor 102 und wenigstens einen Teil des Montageblocks 104 angefertigt. Eine Alternative ist es, ein Formungsverfahren zu verwenden, das Hochdruck-Formungsverfahren nutzt, um eine sehr dünne Beschichtung zu erhalten. Alternativ wird ein Formstück als ein dicker Körper ausgebildet, wobei dann das Formstück einem Material-Entfernungsverfahren, wie einem Bearbeitungsverfahren, ausgesetzt wird. Das Schutzbauteil 120 ist dünn genug, um zu ermöglichen, dass der ausgeübte Druck auf den Sensor 102 übertragen wird. Es kann ein beliebiger, geeigneter, formbarer Kunststoff einschließlich Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet werden. Der hohe Young'sche Elastizitätsmodul des Sensors 102 minimiert jede Einwirkung auf Grund der schützenden Beschichtung aus Kunststoff.
In einem weiteren, in der perspektivischen Ansicht von 1C veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist das Schutzbauteil 120 eine Metallschicht auf, die über den Sensor 102 geformt wird. Das Material sollte bei einer Temperatur geformt werden, die niedriger ist als die Temperatur, die den Sensor 102 beschädigen könnte. Es könnte zum Beispiel eine Magnesiumlegierung verwendet werden. Die übergeformte Schicht 120 muss über dem Erfassungsteil des Sensors 102 relativ dünn sein, so dass der Sensor auf kleine Druckgefälle, ungeachtet des Materials, das für das übergeformte Metall verwendet wurde, reagieren kann. Alle benetzten Ober flächen können vorzugsweise mit rostfreiem Stahl oder einer Chromschicht galvanisch beschichtet und dann elektrolytisch poliert werden.
2A ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Sensor-Anordnung 100, in der das Schutzbauteil 138 eine flexible Umhüllung/Beschichtung umfasst, die den Drucksensor 102 aufnimmt. Die Beschichtung/Umhüllung 138 weist eine dünne Schicht aus flexiblem Material auf und bildet eine "Tasche", die den Sensor 102 aufnimmt. An das offene Ende 142 der Umhüllung/Beschichtung 138 wird ein Vakuum angelegt, so dass deren Profil den Sensor 102 berührt und sich eng daran anpasst. Die Beschichtung/Umhüllung kann zum Beispiel PTFE (Polytetrafluorethylen), PFA (Perfluoroalkoxy), PVC (Polyvinylchlorid), PEEK (Polyetheretherketone) oder PET (Polyethylenterephthalat) umfassen. Die Beschichtung/Umhüllung 138 kann durch eine beliebige, geeignete Verfahrensweise, die thermische, Thermoschall- oder Klebeverfahrensweisen aufweisen, abgedichtet werden.
In einem weiteren, in 2B veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist das Schutzbauteil 139 ein flexibles Metall auf, wie eine dünne Schicht aus einer Metallfolie, die um den Sensor 102 an der Naht verschweißt ist. Die Metallfolie sollte aus einem Material sein, das in Verfahren mit äußerst hoher Reinheit akzeptiert wird und das ausreicht, um den ausgeübten Druck auf den Drucksensor zu übertragen. Vorzugsweise wird ein Zwischenmaterial, wie das oben im vorherigen Ausführungsbeispiel beschriebene Verdichtungsmaterial, als eine Verbindung zwischen der schützenden Metallfolie 139 und dem Drucksensor 102 verwendet. Vorzugsweise müsste das Nahtschweißverfahren hermetisch sein, wobei die benetzten Oberflächen elektrolytisch poliert werden müssten. Beispiele von Materialien für die Metallfolie sind die 300 Serie rost freien Stahl, Nickel-Chrom-Legierung, Hastalloy, Elgiloy. Die Schweißungen können vorzugsweise durch elektronische Laserstrahlen oder als eine Widerstandsschweißung ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel von 2B wird das Schutzbauteil 139 mit dem Montageblock 104 zum Beispiel durch eine Verbindungsstelle wie eine Schweißung verbunden.
3A ist eine seitliche Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, in der ein Schutzbauteil 160 durch ein dünnes Rohr ausgebildet ist, in dem der Sensor 102 angeordnet wird. Das Schutzbauteil 160 ist durch eine Umhüllung aus einem Material ausgebildet, das in den Vorschriften für Verfahren mit einer äußerst hohen Reinheit akzeptiert werden kann. Zum Beispiel kann ein Metallrohr verwendet werden. Beispiele sind die 300 Serie rostfreien Stahl. Das Schutzbauteil 160 entspricht im Allgemeinen der Form des Sensors 102.
Um jeden Raum zwischen der schützenden Beschichtung 160 und dem Sensor 102 auszufüllen, kann ein optionales Verpackungsmaterial bzw. Füllmaterial 162 verwendet werden. Das Verpackungsmaterial 162 kann zum Beispiel reines Aluminiumoxid-Pulver aufweisen. Während der Herstellung kann das Pulver in Form von Schlamm bzw. Brei verwendet werden, wobei eine Zentrifuge genutzt wird, um den Schlamm in die Öffnung des Schutzbauteils 160 zu zwängen. Um das Verpackungsmaterial 162 in der schützenden Beschichtung 160 zu halten und den Sensor 102 darin zu sichern, wird eine Kappe 164 verwendet. Die Kappe 164 kann zum Beispiel eine Schicht aus Epoxydharz oder Tieftemperaturglas sein und wird auch als Feuchtigkeits-Sperrschicht wirken, wenn es gewünscht wird.
In einem weiteren Beispiel kann eine geringe Menge eines Bindemittels im Verpackungsmaterial 162 verwendet werden, damit das Verpackungsmaterial beim Sintern aushärtet. Zum Beispiel kann zum Verfestigen des Verpackungsmaterials 162 ein Glaspulver verwendet werden, das bei ausreichend niedrigen Temperaturen sintert oder fließt.
Ein weiteres Beispiel des Verpackungsmaterials 162 beinhaltet ein Metallpulver, das entweder in einem verdichteten Zustand oder gesintert verwendet wird. Das Metallpulver kann geschmort oder gelötet werden, um die schützende Beschichtung 160 dauerhaft abzudichten. In allen Ausführungsbeispielen stellt das Verpackungsmaterial eine Verbindung zwischen dem schützenden Bauteil 160 und dem Sensor 102 bereit, ohne auf den Sensor eine Montagebelastung zu übertragen. Durch das Sintern oder Aufschmelzen des Verpackungsmaterials kann eine Verschlechterung des Leistungsverhaltens auf Grund der Verschiebung des Verpackungsmaterials reduziert werden.
Im Ausführungsbeispiel von 3 ist das Schutzbauteil 160 mit dem Montageblock 104 durch zum Beispiel eine Verbindungsstelle 166 verbunden. Die Verbindungsstelle kann eine Schweißung aufweisen. Das Schweißverfahren sollte hermetisch sein und sollte aus einem Material sein, das für äußerst reine Installationen geeignet ist. Die benetzten Flächen werden dann elektrolytisch poliert.
3B ist eine perspektivische Ansicht und 3C eine Draufsicht einer Alternative des Ausführungsbeispiels von 3A, in der das Schutzbauteil die Form eines Metallrohrs annimmt, das an einem Ende zugeschweißt und dann am Mittelabschnitt gestaucht wird, um sich dem Sensor 102 anzupassen. Wie in 3B und 3C veranschaulicht wird, erstreckt sich der gestauchte Teil entlang der distalen Länge des Sensors 102, wodurch das Schutzbauteil 161 abgeflacht wird und sich der Form des Sensors 102 anpasst. Das proximale Ende des Metallrohrs ist jedoch nicht gestaucht und hat einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt, der an den Montageblock 104 geschweißt wird. Wie oben beschrieben wur de, wird zwischen das gestauchte Rohr und dem Sensor vorzugsweise ein Verpackungsmaterial als ein Mittel eingeführt oder angeordnet, um den Druck von dem benetzten, gestauchten Rohr zum Sensor zu übertragen.
4 zeigt einen Differenzial-Drucküberträger 200, der Drucksensor-Anordnungen 202A, 202B mit Schutzschichten entsprechend der Erfindung aufweist. Der Überträger 200 weist ein Überträger-Gehäuse 204, ein Sensor-Gehäuse 206 und einen Flansch 208 auf. Das Sensor-Gehäuse 206 weist Drucksensor-Anordnungen 202A und 202B auf, die den absoluten Druck P1 bzw. den absoluten Druck P2 des Verfahrens-Fluids messen. Das Überträger-Gehäuse 204 weist ein Überträger(I/O)-Schaltungssystem 210 auf, das Informationen bezüglich der Drücke P1 und P2 über eine zweiadrige Verfahrens-Steuerschleife, wie einer 4–20 mA Stromschleife 212 sendet. Die Leiterplatte 214 verbindet die Sensor-Leiterplatte 216 mit den Sensoren 202A und 202B und empfängt elektrische Signale bezüglich der Drücke P1 und P2. Das Schaltungssystem an der Sensor-Leiterplatte 216 digitalisiert und verarbeitet diese Signale und überträgt die Druckinformationen an das Überträger-Schaltungssystem 210 über den Datenbus 220.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Drucksensor-Anordnung bereit, die einen sehr genauen Drucksensor in einer Form nutzt, die für Verfahren mit äußerst hoher Reinheit akzeptierbar ist. Es wird ein Schutzbauteil verwendet, um Flächen abzudecken, die nicht mit der Verfahrensweise der Verfahren mit äußerst hoher Reinheit vereinbar sind, wie das Abdecken einer Verbindungsstelle, die einen Drucksensor aus einem spröden Material mit einem Montageblock verbindet. Das Schutzbauteil ist so gestaltet, dass es den Druck zum Drucksensor übertragen kann, während es verhindert, dass die Verbindungsstelle mit dem Verfahrens-Fluid in Kontakt kommt. Das Schutzbauteil kann aus einem dafür geeigneten Material sein und in einer Weise verarbeitet sein, dass es für Industriezweige akzeptabel ist, die Verfahren mit äußerst hoher Reinheit nutzen.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass Änderungen in der Form und in Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne vom Geist und vom Umfang der Erfindung abzuweichen. In verschiedenen Ausführungsformen können zum Beispiel andere Arten von Beschichtungsmaterial oder Verfahrensweisen genutzt werden. Ferner können verschiedene Verfahrensweisen, die verwendet wurden, um das Schutzbauteil herzustellen, variiert werden, wie es zum Beispiel die Form des Schutzbauteils kann. In einigen Ausführungsformen sind, obwohl sich die Abbildungen und die Erörterung hier auf einen länglichen Drucksensor beziehen, andere Konfigurationen des Drucksensors vom Umfang der Erfindung umfaßt. Ähnlich dazu ist in einigen Ausführungsformen die vorliegende Erfindung nicht auf einen Drucksensor aus einem spröden Material beschränkt. Andere Verpackungsmaterialien weisen Keramik-Pulver (leitend oder nicht leitend), das die Hysterese und Kriechfehler reduziert, oder dielektrische Pulver, wie Glas oder SiO₂, auf.
Zusammenfassung
Eine Drucksensor-Anordnung (100) weist einen länglichen Drucksensor (102) auf, der an einem Sensor-Montageblock (104) angebracht ist. Ein Schutzbauteil (120) bedeckt den länglichen Drucksensor (102), um zu verhindern, dass der Drucksensor mit dem Verfahrens-Fluid in Kontakt kommt.

Claims

Drucksensor-Anordnung mit: – einem länglichen Drucksensor mit einem proximalen Verbindungs-Ende und einem distalen Druckerfassungs-Ende; – einem Sensor-Montageblock mit einer ersten Seite, einer gegenüberliegenden zweiten Seite und einer Öffnung, die sich dazwischen erstreckt, wobei sich der längliche Drucksensor durch die Öffnung erstreckt; – einer Dichtung zwischen dem Montageblock und dem länglichen Drucksensor, und – einem Schutzbauteil, dass die Dichtung und wenigstens Teile des länglichen Drucksensors bedeckt, um eine Korrosion der Verbindungsstelle auf Grund des Kontakts mit korrodierend wirkendem Material zu verhindern und das gestaltet ist, um einen ausgeübten Druck auf den Drucksensor zu übertragen.
Drucksensor-Anordnung mit: – einem korrosionsbeständigen Montageblock; – einem länglichen Drucksensor, wobei der Drucksensor ein proximales Verbindungs-Ende und ein distales Druckerfassungs-Ende hat; – einer länglichen Umhüllung aus einem korrosionsbeständigen Material, das an einem proximalen Ende offen und an einem distalen Ende geschlossen ist und das den länglichen Drucksensor darin lagert, wobei die Umhüllung im Allgemeinen einer Form des Drucksensors entspricht; – einem Verpackungsmaterial zwischen der Umhüllung und dem Drucksensorsensor, das so gestaltet ist, dass ein auf die Umhüllung ausgeübter Druck auf den Drucksensor übertragen wird, und – einer Verbindungsstelle, die die längliche Umhüllung mit dem Montageblock verbindet, wobei die Verbindungsstelle aus einem korrosionsbeständigen Material besteht.
Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schutzbauteil oder die Umhüllung ein geformtes Material aufweist.
Erfindung nach Anspruch 3, wobei das geformte Material so bearbeitet wird, dass es dem länglichen Drucksensor entspricht.
Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schutzbauteil oder die Umhüllung Polytetrafluorethylen (PTFE) aufweist.
Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schutzbauteil oder die Umhüllung eine Metallfolie aufweist.
Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schutzbauteil oder die Umhüllung eine übergeformte Metallschicht aufweist.
Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schutzbauteil oder die Umhüllung ein Material aufweist, das aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt wird, die Me tall, PTFE, Polyethylene, Polypropylene, Nickel- und Chromlegierungen und Hastalloy aufweist.
Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schutzbauteil oder die Umhüllung eine galvanisch beschichtete Metallschicht über dem Schutzbauteil aufweist.
Erfindung nach Anspruch 1 mit Verpackungsmaterial zwischen der Umhüllung und dem länglichen Drucksensor.
Erfindung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Schweißung, die die Schutzbauteil-Umhüllung mit dem Sensor-Montageblock verbindet.
Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schutzbauteil-Umhüllung mit einem Vakuum abgedichtet ist.
Erfindung nach Anspruch 2 oder 10, wobei das Verpackungsmaterial ein Metallpulver aufweist.
Erfindung nach Anspruch 2 oder 10, wobei sich das Verpackungsmaterial in einem verdichteten Zustand befindet.
Erfindung nach Anspruch 2 oder 10, wobei das Verpackungsmaterial gesintert ist.
Erfindung nach Anspruch 2 oder 10 mit einer Kappe, die so gestaltet ist, dass sie das Verpackungsmaterial in der Umhüllung abdichtet.
Erfindung nach Anspruch 2 oder 10, wobei das Verpackungsmaterial ein Bindemittel aufweist.
Erfindung nach Anspruch 2 oder 10, wobei das Verpackungsmaterial ein Keramik-Pulver aufweist.
Erfindung nach Anspruch 2 oder 10, wobei das Verpackungsmaterial ein dielektrisches Pulver aufweist.