DE69010073T2 - Konstruktion einer Einschnappassung für eine billige druckempfindliche Maschine. - Google Patents
Konstruktion einer Einschnappassung für eine billige druckempfindliche Maschine.Info
- Publication number
- DE69010073T2 DE69010073T2 DE69010073T DE69010073T DE69010073T2 DE 69010073 T2 DE69010073 T2 DE 69010073T2 DE 69010073 T DE69010073 T DE 69010073T DE 69010073 T DE69010073 T DE 69010073T DE 69010073 T2 DE69010073 T2 DE 69010073T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- sensor device
- pressure sensor
- cap member
- body member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 3
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0061—Electrical connection means
- G01L19/0084—Electrical connection means to the outside of the housing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/142—Multiple part housings
- G01L19/143—Two part housings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/145—Housings with stress relieving means
- G01L19/146—Housings with stress relieving means using flexible element between the transducer and the support
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Drucksensoreinrichtungen und insbesondere auf eine Drucksensoreinrichtung mit einem einfachen Aufbau, der ein Körperelement und ein Schnappsitz-Kappenglied besitzt.
- Die europäische Patentanmeldung Nr. 0167144 bezieht sich auf Drucksensoren, wie sie bei der Fluidüberwachung typischerweise in Aufhängesystemen verwendet werden, offenbart einen durch Aufspreizen befestigten Deckel und befaßt sich mit der Sicherstellung einer hermetischen Abdichtung.
- Auf dem Gebiet der Drucksensoreinrichtungen besteht ein Erfordernis nach Einrichtungen, die zuverlässig erfaßte Drücke eines Mediums in elektrische Signale umwandeln. Üblicherweise verwenden solche Einrichtungen piezoresistive Druckzellen, welche Widerstandsmembranen über einem unter Druck befindlichem Medium verwenden. Eine plastische Aufweitung der Membran tritt unter Druck auf und der gemessene Widerstand ergibt Signale, die vorbestimmten Drücken zugeordnet sind. Ein spezielles Problem tritt jedoch auf, wenn die Einrichtung einem thermischen Zyklus unterworfen wird, wie beispielsweise in unwirtlichen Umgebungen. Dies führt häufig zu einer durch den thermischen Zyklus hervorgerufenen Expansion des Materials, aus dem die Einrichtung aufgebaut ist und zu der Zuteilung falscher Drucksignale zu der Widerstandsmembran. Mit anderen Worten verursacht der thermische Zyklus der Umgebungstemperatur eine mechanische Ausdehnung der Fühlermembran, welche sodann ein falsches elektrisches Signal erzeugt.
- Noch ein weiteres Problem tritt in Drucksensoreinrichtungen auf Grund des komplexen Aufbaus dieser Einrichtungen auf. Einige Drucksensoraufbauten bestehen aus vielen Anschlußstücken und erfordern das Kleben von Leitungen zwischen den Anschlüssen. Andere Einrichtungen können das Abbiegen oder die Bewegung von Gewindehülsen erfordern, um die verschiedenen Teile bzw. Anschlußstücke miteinander zu verbinden und eine vollständige Einrichtung zu bilden. Diese Aufbauten sind oftmals teuer herzustellen auf Grund der vielen beim Zusammenbau beteiligten Schritte.
- Was daher benötigt wurde, war eine Drucksensoreinrichtung, die genau den Druck eines Mediums unter Druck erfaßt und den erfaßten Druck in ein elektrisches Signal umwandelt, welches unabhängig von dem thermischen Zyklus der Umgebungstemperatur ist, dem die Drucksensoreinrichtung ausgesetzt ist.
- Was ferner benötigt worden ist, ist eine einfach aufgebaute Drucksensoreinrichtung, die eine wiederverwendbare Schnappsitz-Befestigung eines Kappenglieds mit einem Körperelement vorgibt, so daß elektrische Verbindungen während des Zusammenbaus hergestellt werden können, unabhängig von jeglichem Erfordernis einer Leitungsverbindung.
- Andere Aufgaben und Vorteile gehen aus den folgenden Beschreibungen hervor im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Wege der Veranschaulichung und anhand eines Beispieles wiedergegeben werden.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Druckwandler, welcher aufweist:
- a) ein Körperelement mit einer sich durch das Körperelement erstreckenden Kammeröffnung, wobei das Körperelement ein erstes Ende zur Aufnahme eines Mediums unter Druck und ein zweites Ende zur Abstützung einer Drucksensoreinrichtung aufweist;
- b) eine Drucksensoreinrichtung zur Erfassung des Druckes eines Mediums in der Kammer, wobei die Drucksensoreinrichtung leitende Elemente aufweist zur Erfassung des Drucks und zur Übertragung von Signalen, die durch die Kraft eines Mediums unter Druck in der Kammer des Körperelements erzeugt werden, wobei der Wandler gekennzeichnet ist durch:
- c) Abdichtmittel zur Verbindung der Drucksensoreinrichtung mit dem Körperelement und zur Gestattung einer thermischen Expansion und Kontraktion des Körperelements, unabhängig von der Drucksensoreinrichtung und zur Vorgabe einer Abdichtung, um eine Trennung von hohem und niedrigem Druck am zweiten Ende des Körperelements beizubehalten; und
- d) ein Kappenglied, welches Mittel zur Schnappsitz- Befestigung des Kappengliedes mit dem zweiten Ende des Körperelementes aufweist, wobei das Kappenglied ferner umfaßt Leitungsdrähte zum elektrischen Erfassen und Übertragen von Signalen, die durch die Drucksensoreinrichtung erzeugt werden, wobei das Kappenglied einen Leitungs-Trägerteil und umgebende Wandteile aufweist, die Wandteile eine Bodenfläche, eine nach außen gerichtete Oberflächenseite und nach innen gerichtete abgeschrägte Leistenoberflächen umfassen, um einen Körperelement-Halsansatz in Verriegelungskontakt mit Rampenabschnitten des Körperelement-Halsansatzes vorzuspannen, so daß ein Teil des Leitung-Trägerteils des Kappengliedes mechanisch in direktem elektrischen Kontakt mit der Wandlerform vorgespannt wird.
- Figur 1 ist eine Seitenansicht einer vollständig zusammengebauten Drucksensoreinrichtung mit einem Körperelement und einem Schnappsitz-Kappenglied.
- Figur 2 ist eine seitliche Schnittansicht einer Drucksensoreinrichtung, welche den bevorzugten Aufbau der abgeschrägten Leistenoberflächen des Kappengliedes und des Körperelementes zeigt.
- Figur 3 ist eine Draufsicht von oben auf das Kappenglied einer Drucksensoreinrichtung, wobei erste Endteile der Leitungselemente des Leitungsrahmens gestrichelt gezeigt sind und wobei die zweiten Endteile der leitenden Elemente des Leitungsrahmens von dem Kappenglied an der seitlichen Oberfläche nach draußen hervorstehen.
- Figur 4 ist eine Schnittansicht von oben entlang der Linien 4-4 in Figur 1 zur Veranschaulichung des Halsansatzes an dem zweiten Ende des Körperelements und zum Zeigen einer repräsentativen Wandlerform, die über dem zweiten Ende der hohlen Druckkammer angeordnet ist.
- Wie gefordert, werden detaillierte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hier offenbart. Es versteht sich jedoch, daß die offenbarten Ausführungsbeispiele nur beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann. Daher sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als beschränkend zu interpretieren, sondern dienen statt dessen nur als eine Grundlage für die Ansprüche und als eine entsprechende Grundlage für die Belehrung eines Fachmannes, um in Abwandlung die vorliegende Erfindung in nahezu jedem geeigneten detaillierten System bzw. einer Struktur zu verwenden.
- Gemäß Figur 1 ist eine Drucksensoreinrichtung 10 dargestellt. Die Drucksensoreinrichtung 10 umfaßt vorzugsweise ein Körperelement 12 und ein Kappenglied 18. Die bevorzugte Drucksensoreinrichtung 10 umfaßt ferner Mittel zur Übertragung druckempfindlicher Signale von innerhalb der Einrichtung 10 zu Komponenten außerhalb der Einrichtung 10. Demgemäß ist ein repräsentatives Leitungsrahmen-Leiterelement 22 dargestellt, wobei das erste Ende des Leiterelementes innerhalb des Kappengliedes 18 angeordnet ist und das zweite Ende des Leiterelementes von dem Kappenglied 18 hervorsteht, um eine elektrische Verbindung mit Komponenten außerhalb der Einrichtung 10 vorzugeben. Die bevorzugte Einrichtung 10 umfaßt Mittel zur Verbindung des Kappengliedes 18 mit dem Körperelement 12 ohne jegliches Klebeerfordernis. Wie später gezeigt wird, ist das Kappenglied 18 so aufgebaut und angeordnet, daß es im Schnappsitz mit dem Körperelement 12 befestigt werden kann. Eine solche Schnappsitz-Befestigung führt zu billigen, zuverlässigen und wiederverwendbaren Kappengliedern bei Drucksensoreinrichtungen.
- Figur 2 ist eine seitliche Schnittansicht der bevorzugten Drucksensoreinrichtung 10. Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, besitzt das Körperelement 12 vorzugsweise eine längliche Form. Figur 2 zeigt das längliche Körperelement 12 mit seinem ersten Ende 30, das eine eine hohle Kammer 35 definierende Oberfläche 32 aufweist, welche sich axial durch das Körperelement 10 erstreckt und so ausgebildet ist, daß sie ein Medium unter Druck aufnimmt. Das Körperelement 12 umfaßt ferner ein zweites Ende 38 mit einer Oberfläche 40. Die Oberfläche 40 umfaßt einen zurückversetzten Teil 44, der an der zweiten Endoberfläche 40 um die hohle Kammer 35 angeordnet ist und der tatsächlich eine erweiterte hohle Kammer 35a am zweiten Ende des Körperelementes bildet. Ein Halsansatz 48 an dem zweiten Ende ist ebenfalls vorgesehen und umfaßt eine axial ausgerichtete Halserstreckung von der zweiten Endoberfläche 40. Der Halsansatz 48 weist außen angeordnete flexible abgeschrägte Leistenabschnitte 52 und 53 auf.
- Die bevorzugte Drucksensoreinrichtung 10 umfaßt eine Wandlereinrichtung zur Erfassung des Druckes eines Mediums in der Kammer 35. Die Wandlereinrichtung umfaßt somit vorzugsweise eine mechanisch/elektrische Dehnungsstreifen-Meßwandlerform 56, die mit Leitungselementen aufgebaut und angeordnet ist, die sich über die Kammer 35 in der Nähe der zweiten Endoberfläche 40 des Körperelements erstrecken. Ein besonderes Problem besteht bei bekannten Drucksensoreinrichtungen auf Grund des unerwünschten thermischen Zykluseffekts auf die Druckfühlermembranen, beispielsweise jenen, die der Wandlerform 56 ähnlich sind. Es sei vermerkt, daß der Wandler 56 von einem Typ ist, der allgemein als Dehnungsmesser bezeichnet ist. Die Wandlerform 56 ist somit repräsentativ für eine Sensoreinrichtung, die in der Lage ist, eine plastische Dehnung zu erfahren, wenn sie einem Medium unter Druck ausgesetzt ist, das einen unterschiedlichen Druck auf der einen Seite der Sensoreinrichtung gegenüber der anderen Seite hervorruft. Wenn eine Dehnung der Membran auftritt, so übertragen leitende Elemente auf der Sensoreinrichtung zugeordnete elektrische Signale zu Komponenten außerhalb der Einrichtung. Somit erfolgt eine Feststellung des erfaßten Druckes des Mediums unter Druck. Ein beträchtlicher Fehler in der Signalzuordnung wird jedoch eingeführt, wenn die Drucksensoreinrichtung selbst eine Kompression oder Expansion auf Grund des Temperaturzyklus der Umgebungstemperatur erfährt.
- Dementsprechend umfaßt die vorliegende Erfindung Mittel zur Befestigung der Wandlerform 56 mit dem Körperelement 12, um eine zuverlässige Funktion der Wandlerform 56 unabhängig von Beanspruchungen vorzugeben, die durch einen thermischen Zyklus eingeführt werden. Eine bevorzugte Einrichtung für die Montage der Wandlerform 56 umfaßt Abdichtmittel 60, die in dem Ausnehmungsteil 44 der zweiten Endoberfläche 40 angeordnet sind. Die Verwendung der Abdichtmittel 60 gibt ferner eine positive Abdichtung vor, um eine Trennung des hohen und niedrigen Druckes über der unter Druck stehenden hohlen Kammer 35 am zweiten Ende 38 des Körperelementes aufrechtzuerhalten. Obgleich verschiedene Materialien für die Abdichtmittel 60 verwendet werden können, umfaßt ein bevorzugtes Abdichtmittelmaterial ein anhaftendes Elastomermaterial. Noch mehr vorzuziehen ist ein bevorzugtes anhaftendes Elastomermaterial, welches ein Fluorsilikonmaterial umfaßt, wie beispielsweise jenes, das durch die Firma General Electric Company unter dem Handelsnamen FRV1106 hergestellt wird. Es hat sich herausgestellt, daß die Verwendung dieses Fluorsilikonmaterials eine optimale Entlastung von Beanspruchungen, die durch den thermischen Zyklus eingeführt werden, vorgibt auf Grund des ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten des Fluorsilikonmaterials mit einem bevorzugten Plastikaufbau des Körperelements 12. Aus ähnlichen Gründen ist es tatsächlich vorzuziehen, daß das Körperelement 12 und das Kappenglied 18 jeweils aus dem gleichen Material aufgebaut sind, welches vorzugsweise ein Plastikmaterial ist. Wie in Figur 2 gezeigt, wird sodann die Wandlerform 56 in die Abdichteinrichtung 60 eingesetzt, die im wesentlichen innerhalb des Ausnehmungsteiles 44 angeordnet ist, so daß durch einen thermischen Zyklus eingeführte Beanspruchungen, die eine Expansion bzw. Kompression des Körperelements 12 hervorrufen keine Auftrennung der Abdichteinrichtung 60 veranlassen und somit einen resultierenden Schaden bzw. eine Trennung der Wandlerform 56 bzw. der Abdichteinrichtung 60 von dem Körperelement 12. Dies führt zu einer in sehr hohem Maß zuverlässigen Abdichtung zwischen dem Körperelement 12 und der Wandlerform 56, was sich auf eine höhere Lebensdauer der bevorzugten Drucksensoreinrichtung 10 überträgt.
- Verschiedene Einrichtungen zum Verbinden der elektrischen Anschlüsse in Drucksensoreinrichtungen liegen im Stand der Technik vor. Die meisten bekannten Vorrichtungen mit irgendeiner Ähnlichkeit zu der vorliegenden Erfindung umfassen jedoch elektrische Anschlüsse, die ein Kontaktieren für eine geeignete Verbindung erfordern. Im Gegensatz hierzu erfordert die vorliegende Drucksensoreinrichtung 10 keine Kontaktierung der leitenden Elemente mit den Leitungen der Wandlerform. Statt dessen verläßt sich die vorliegende Erfindung auf eine einfache Konstruktion, die eine Schnappsitz-Befestigung des Kappenglieds 18 auf dem Körperelement 12 gestattet. Wie weiter unten im Detail beschrieben wird, bietet diese Schnappsitz-Konstruktion eine überlegene wirtschaftliche Herstellung sowie andere Vorteile, wie beispielsweise eine Wiederverwendbarkeit, eine verbesserte Testmöglichkeit und verminderte Arbeitsstunden bei der Konstruktion und dem Zusammenbau.
- Das Kappenglied 18 ist vorzugsweise für eine Schnappsitz- Befestigung mit dem zweiten Ende 38 des Körperelements 12 ausgebildet, wie dies in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. Unter besonderer Bezugnahme auf Figur 2 zeigt die Schnittansicht am besten die Art und Weise, wie das Kappenglied 18 die Wandlerform 56 schützt und teilweise kontaktiert. Ferner ist gezeigt, wie der Kontakt des Kappengliedes 18 und der Wandlerform 56 die elektrische Erfassung und Übertragung von druckempfindlichen Formänderungen der Wandlerform 56 zu Komponenten außerhalb der Einrichtung 10 gestattet. Insbesondere umfaßt das Kappenglied 18 einen Leitungs-Montageteil 68 und einen Umfangs-Wandteil 72. Der Wandteil 72 umfaßt eine Bodenoberfläche 73, eine äußere Seitenwandfläche 74 und auf der Innenseite angeordnete geneigte Leistenoberflächen 75, 76 und 77. Diese auf der Innenseite angeordneten geneigten Leistenoberflächen 75, 76 und 77 sind vorzugsweise so aufgebaut und angeordnet, um einen Vorspann- und Verriegelungskontakt mit dem Halsansatz 48 und den abgeschrägten Leistenabschnitten 52 des Körperelementes vorzugeben, so daß ein Teil des Leitungs-Montageteils 68 des Kappenglieds 18 mechanisch in elektrischen Kontakt mit der Wandlerform 56 vorgespannt wird.
- Die in Figur 2 gezeigte zusammengebaute Ansicht der bevorzugten Drucksensoreinrichtung 10 veranschaulicht den Verriegelungskontakt der geneigten Leistenoberflächen 75, 76 und 77 des Kappengliedes 18 mit den flexiblen geneigten Leistenabschnitten 52 des Halsansatzes des Körpergliedes. Eine bevorzugte Befestigungsfolge umfaßt eine Bewegung des Kappengliedes 18 und der Wandteil- Bodenoberfläche 73 gegen die Außenlippe 40a an der zweiten Endoberfläche des Körperelementes 12. Wenn die geneigte Leistenoberfläche 75 den flexiblen geneigten Leistenabschnitt 52 kontaktiert und leicht vorspannt, so schnappt oder springt die Oberfläche 76 des Kappengliedes in einen Schnappsitz-Eingriff mit dem geneigten Leistenabschnitt 53. Wenn das Kappenglied 18 von dem Körperelement 12 entfernt werden soll, dann ist es lediglich erforderlich, einen radialen Druck in Richtung der mit A bezeichneten Pfeile in Figur 2 auszuüben.
- Dieser radiale Druck gibt die geneigten Leistenabschnitte des Halsansatzes 48 aus dem Verriegelungskontakt mit den geneigten Leistenoberflächen des Kappengliedes 18 frei. Die sich ergebende Trennung des Kappengliedes 18 von dem Körperelement 12 kann somit leicht bewerkstelligt werden, ebenso wie die Trennung des Kappengliedes 18 von dem elektrischen Kontakt mit der Wandlerform 56. Es sei darauf verwiesen, daß ein nahezu identischer Vorteil der vorliegenden Erfindung erzielt werden kann, indem eine flexible Kappe und ein starrer Halsansatz bzw. eine geeignete Kombination von beidem vorgegeben wird.
- Ein wesentlicher Vorteil dieser Erfindung ist die Vorgabe einer mechanisch vorgespannten Verbindung anstelle einer festen Verbindung zwischen den elektrisch leitenden Elementen und einer Drucksensorform einer Drucksensoreinrichtung. Ein Aufbau zur Erzielung dieses Zwecks ist in den Figuren 2, 3 und 4 angegeben. Wie dargestellt, umfaßt die bevorzugte Drucksensoreinrichtung 10 das Kappenglied 18 mit dem Leitungs-Montageteil 68. Der Leitungs-Montageteil 68 umfaßt vorzugsweise eine Anordnung aus Metall auf Elastomer mit metallischen Leitungsrahmen-Leiterelementen 80. Die Leitungsrahmen- Leiterelemente 80 umfassen erste Endteile 82, die sich von der Innenoberfläche 81 des Kappengliedes erstrecken und vorzugsweise für den elektrischen Kontakt mit den Leitungselementen der Wandlerform 56 vorgesehen sind, wenn das Kappenglied 18 mit dem Körperelement 12 verbunden wird. Die Leitungsrahmen-Leiterelemente 80 umfassen ferner zweite Endteile 84, die von dem Kappenglied 18 hervorstehen, um einen elektrischen Anschluß mit Komponenten außerhalb der Drucksensoreinrichtung 10 vorzugeben. Das bevorzugte Kappenglied 18 umfaßt den Leitungs-Montageteil 68, der so aufgebaut und angeordnet ist, daß die Leitungsrahmen-Leitungselemente 80 erste Endteile 82 umfassen, welche geschützt innerhalb des Leitungs-Montageteils 68 eingebettet sind und welche ferner zweite Endteile umfassen, die von dem Kappenglied 18 nach außen von der Seitenoberfläche 74 hervorstehen. Ferner umfassen bevorzugte Leitungsrahmen-Leitungselemente 80 einen goldplattierten Leitungsrahmen. Ferner kann, wie in Figur 4 gezeigt, die Wandlerform 56 mehrere leitende Metallhöcker 88 umfassen, wie beispielsweise Goldhöcker, die angeordnet sind, um den mechanischen und elektrischen Kontakt zwischen dem Leitungs-Montageteil 68, den ersten Endteilen 82 der Leitungselemente und der Wandlerform 56 zu erleichtern.
- Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die bevorzugte Drucksensoreinrichtung 10 eine verbesserte Zuverlässigkeit in Umgebungen ergibt, die einem thermischen Zyklus unterliegen können. Ferner gestattet die bevorzugte Drucksensoreinrichtung 10 einen schnellen Zusammenbau und Auseinanderbau mit einem Minimum an Anstrengung. Diese Konstruktion verbessert die Produktionsleistung, indem sie einen raschen Test der zusammengebauten Einrichtungen gestattet, während sie ein leichtes Auftrennen der Subkomponenten nach negativen Testresultaten ermöglicht. Dies spart nicht nur Zeit, sondern erspart einen wesentlichen Arbeitsaufwand und wertvolle einzelne Subkomponenten, die andernfalls mit ausgefallenen Subkomponenten fest verbunden sind und mit diesen weggeworfen werden müssen.
Claims (11)
1. Druckwandler, aufweisend:
a) ein Körperelement (12) mit einer sich durch das
Körperelement (12) erstreckenden Kammeröffnung
(35), wobei das Körperelement ein erstes Ende
(30) zur Aufnahme eines Mediums unter Druck und
ein zweites Ende (38, 44) zur Abstützung einer
Drucksensoreinrichtung (56) aufweist;
b) eine Drucksensoreinrichtung (56) zur Erfassung
des Druckes eines Mediums in der Kammer (35),
wobei die Drucksensoreinrichtung leitende
Elemente aufweist zur Erfassung des Drucks und
zur Übertragung von Signalen, die durch die
Kraft eines Mediums unter Druck in der Kammer
(35) des Körperelements (12) erzeugt werden,
wobei der Wandler
gekennzeichnet ist durch:
c) Abdichtmittel (60) zur Verbindung der
Drucksensoreinrichtung (56) mit dem
Körperelement (12) und zur Gestattung einer
thermischen Expansion und Kontraktion des
Körperelements (12) unabhängig von der
Drucksensoreinrichtung (56) und zur Vorgabe
einer Abdichtung, um eine Trennung von hohem und
niedrigem Druck am zweiten Ende (38) des
Körperelements beizubehalten; und
d) ein Kappenglied (18), welches Mittel (52, 75,
76) zur Schnappsitz-Befestigung des
Kappengliedes (18) mit dem zweiten Ende (38) des
Körperelements aufweist, wobei das Kappenglied
(18) ferner umfaßt:
Leitungsdrähte (80) zum elektrischen
Erfassen und Übertragen von Signalen, die
durch die Drucksensoreinrichtung erzeugt
werden, wobei das Kappenglied (18) einen
Leitungs-Trägerteil (68) und umgebende
Wandteile (72) aufweist, die Wandteile eine
Bodenfläche (73), eine nach außen gerichtete
Oberflächenseite (74) und nach innen
gerichtete, abgeschrägte Leistenoberflächen
(75, 76, 77) umfassen, um einen
Körperelement-Halsansatz (48) in
Verriegelungskontakt mit Rampenabschnitten
(52) des Körperelement-Halsansatzes
vorzuspannen, so daß ein Teil des Leitungs-
Trägerteils (68) des Kappengliedes
mechanisch in direktem elektrischen Kontakt
mit der Wandlerform vorgespannt wird.
2. Druckwandler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abdichtmittel (60)
ein anhaftendes Elastomermaterial umfassen.
3. Druckwandler nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch
a) ein Körperelement (12) mit einer sich durch das
Körperelement (12) erstreckenden Kammeröffnung
(35), wobei das Körperelement ein erstes Ende
(30) zur Aufnahme eines Mediums unter Druck und
ein zweites Ende (38, 44) zur Abstützung einer
Drucksensoreinrichtung (56) aufweist;
b) eine Drucksensoreinrichtung (56) zur Erfassung
des Druckes eines Mediums in der Kammer (35),
wobei die Drucksensoreinrichtung leitende
Elemente aufweist zur Erfassung des Drucks und
zur Übertragung von Signalen, die durch die
Kraft eines Mediums unter Druck in der Kammer
(35) des Körperelements (12) erzeugt werden;
wobei der Wandler
gekennzeichnet ist durch:
c) Abdichtmittel (60) umfassend ein anhaftendes
Elastomermaterial zur Befestigung der
Drucksensoreinrichtung (56) mit dem
Körperelement (12) und zum Gestatten der
thermischen Expansion und Kontraktion des
Körperelements (12) unabhängig von der
Drucksensoreinrichtung (56) und zur Vorgabe
einer Abdichtung, um eine Trennung von hohem und
niedrigem Druck am zweiten Ende (38) des
Körperelements beizubehalten.
4. Druckwandler nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das
anhaftende Elastomermaterial (60) ein
Fluorsilikonmaterial umfaßt.
5. Druckwandler nach irgendeinem vorangehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Kappenglied (18) eine Anordnung von Metall auf
Elastomer umfaßt mit metallischen leitenden
Leitungsrahmenelementen (80), die erste Endteile (82)
zum elektrischen Kontakt mit Ein/Ausgangs-
Leitungselementen auf der Drucksensoreinrichtung (56)
umfassen, und zweite Endteile (84) umfassen, die von
dem Kappenglied abstehen, zur elektrischen Verbindung
mit Komponenten (88) außerhalb der
Drucksensoreinrichtung (56).
6. Druckwandler nach irgendeinem vorangehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Drucksensoreinrichtung (56) eine Wandlerform (56)
mit mehreren leitenden Metallhöckern (88) aufweist,
die angeordnet sind, um den elektrischen Kontakt
zwischen den leitenden Elementen (80) und der
Wandlerform (56) zu erleichtern.
7. Druckwandler nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die leitenden
Metallhöcker (88) Goldhöcker (88) umfassen.
8. Druckwandler nach irgendeinem vorangehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Körperelement (12) und das Kappenglied (18) ein
Plastikmaterial umfassen.
9. Druckwandler nach irgendeinem vorangehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittel zum elektrischen Erfassen und Übertragen von
Signalen einen goldplattierten Leitungsrahmen (22)
aufweisen.
10. Druckwandler nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß
a) ein Teil des Leitungsrahmens (22) geschützt in
das Kappenglied (18) eingebettet ist; und
b) der Leitungsrahmen (22) Endteile (26) umfaßt,
die von dem Kappenglied (18) abstehen, um eine
elektrische Verbindung zu äußeren Komponenten
vor zugeben.
11. Druckwandler nach irgendeinem vorangehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Abdichtmittel (60) Mittel (60) für die Verbindung der
Wandlerform (56) mit dem Körperglied (12) umfassen,
so daß die Wandlerform (56) zuverlässig und
unabhängig von dem thermischen Zyklus des
Körperglieds (12) funktioniert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/348,518 US5031462A (en) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Snap-fit construction low cost pressure sensing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69010073D1 DE69010073D1 (de) | 1994-07-28 |
DE69010073T2 true DE69010073T2 (de) | 1994-12-01 |
Family
ID=23368377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69010073T Expired - Fee Related DE69010073T2 (de) | 1989-05-08 | 1990-05-03 | Konstruktion einer Einschnappassung für eine billige druckempfindliche Maschine. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5031462A (de) |
EP (1) | EP0397392B1 (de) |
JP (1) | JPH0367140A (de) |
CA (1) | CA2014257A1 (de) |
DE (1) | DE69010073T2 (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4026242A1 (de) * | 1990-08-18 | 1992-02-20 | Speidel & Keller Kg | Blutdruckmessgeraet |
US5131259A (en) * | 1991-02-01 | 1992-07-21 | Fel-Pro Incorporated | Calibration fixture and method of calibrating contact sensors |
DE19626081A1 (de) * | 1996-06-28 | 1998-01-02 | Siemens Ag | Halbleiter-Bauelement |
US5763787A (en) * | 1996-09-05 | 1998-06-09 | Rosemont Inc. | Carrier assembly for fluid sensor |
DK0915326T3 (da) * | 1997-10-10 | 2002-03-25 | Wika Alexander Wiegand Gmbh | Fremgangsmåde til fremstilling af en trykmåletransducer samt trykmåletransducer |
FR2950691B1 (fr) * | 2009-09-30 | 2012-05-04 | Michelin Soc Tech | Organe de mesure de pression etanche |
US20130056100A1 (en) * | 2010-07-13 | 2013-03-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Pressure sensor unit and brake device |
EP2615426A1 (de) * | 2012-01-16 | 2013-07-17 | Baumer Electric AG | Sensor |
JP2016133391A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 株式会社テージーケー | 圧力センサモジュール及び圧力センサモジュールの製造方法 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3587322A (en) * | 1969-06-17 | 1971-06-28 | Simmonds Precision Products | Pressure transducer mounting |
US3765249A (en) * | 1971-09-23 | 1973-10-16 | Dresser Ind | Gauge casing construction |
US3899766A (en) * | 1974-03-29 | 1975-08-12 | Tyco Laboratories Inc | Pressure transducer |
NL7415668A (nl) * | 1974-12-02 | 1976-06-04 | Philips Nv | Drukopnemer. |
DE2608381C2 (de) * | 1976-03-01 | 1978-03-30 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh, 6100 Darmstadt | Meßumformer |
US4145588A (en) * | 1977-09-29 | 1979-03-20 | Texas Instruments Incorporated | Condition responsive apparatus having freely disposed disc |
ATE7737T1 (de) * | 1980-02-06 | 1984-06-15 | Hans W. Dipl.-Phys. Keller | Piezoresistive zylinderdosenartige druckmesszelle. |
DE8025731U1 (de) * | 1980-09-26 | 1981-02-19 | Afriso-Euro-Index Gmbh, 7129 Gueglingen | Manometergehaeuse |
DD208216A1 (de) * | 1981-10-30 | 1984-03-28 | Karl Marx Stadt Mech | Umhuellung fuer messinstrumente, insbesondere manometer |
JPS58180927A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-22 | Toshiba Corp | 半導体感圧素子の保護装置 |
JPS597234A (ja) * | 1982-07-05 | 1984-01-14 | Aisin Seiki Co Ltd | 圧力センサ |
US4505157A (en) * | 1983-08-05 | 1985-03-19 | Transamerica Delaval Inc. | Transducers with quick dome connect systems |
US4513623A (en) * | 1983-09-09 | 1985-04-30 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Transducer housing employing crimped leads |
JPS6117925A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-25 | Hitachi Ltd | 圧力センサ |
US4625561A (en) * | 1984-12-06 | 1986-12-02 | Ford Motor Company | Silicon capacitive pressure sensor and method of making |
DE3563479D1 (en) * | 1985-01-28 | 1988-07-28 | Kristal Instr Ag | Method for manufacturing a measuring transducer for measuring mechanical quantities |
US4655088A (en) * | 1985-10-07 | 1987-04-07 | Motorola, Inc. | Unibody pressure transducer package |
JPS62235536A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-10-15 | Aisin Seiki Co Ltd | 圧力センサ |
US4773972A (en) * | 1986-10-30 | 1988-09-27 | Ford Motor Company | Method of making silicon capacitive pressure sensor with glass layer between silicon wafers |
US4825876A (en) * | 1988-02-23 | 1989-05-02 | Abbott Laboratories | Encapsulated blood pressure transducer |
-
1989
- 1989-05-08 US US07/348,518 patent/US5031462A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-10 CA CA002014257A patent/CA2014257A1/en not_active Abandoned
- 1990-05-03 EP EP90304811A patent/EP0397392B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-03 DE DE69010073T patent/DE69010073T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-08 JP JP2117015A patent/JPH0367140A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0397392A2 (de) | 1990-11-14 |
EP0397392A3 (de) | 1991-05-08 |
EP0397392B1 (de) | 1994-06-22 |
US5031462A (en) | 1991-07-16 |
DE69010073D1 (de) | 1994-07-28 |
CA2014257A1 (en) | 1990-11-08 |
JPH0367140A (ja) | 1991-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69011551T2 (de) | Konsumdirektdrucksensoreinheit. | |
DE2237535C2 (de) | Druckwandler | |
EP2167930B1 (de) | Anschlusseinheit für eine druckmesszelle | |
DE68914264T2 (de) | Hochdruckpackung für Druckwandler. | |
DE4335588A1 (de) | Drucksensor | |
DE69010073T2 (de) | Konstruktion einer Einschnappassung für eine billige druckempfindliche Maschine. | |
EP0264370B1 (de) | Drucksensor | |
DE19637763A1 (de) | Drucksensoreinheit, insbesondere für die Kraftfahrzeugtechnik | |
DE102006017535A1 (de) | Druckfühler | |
DE102007042439A1 (de) | Drucksensor mit druckempfindlicher Membran | |
DE102012222089A1 (de) | Drucksensormodul | |
DE68906499T2 (de) | Elektronischer wandler und montageverfahren. | |
DE102018110655A1 (de) | Integrierter Druck- und Temperatursensor | |
DE69410061T3 (de) | Flüssigkeitsmessvorrichtung | |
DE2839405A1 (de) | Wandler zur ueberwachung dynamischer aenderungen einer kraftstoff-einspritzleitung | |
EP3220116B1 (de) | Kraftsensorvorrichtung | |
DE102008007643A1 (de) | Verbindungsstück für eine Messvorrichtung und Verfahren zur Herstellung des Verbindungsstücks | |
DE69212507T2 (de) | Piezoresistiver Druckwandler mit leitender, elastomerer Abdichtung | |
WO2012055605A2 (de) | Druckmesswandler | |
DE10033997B4 (de) | Druckerfassungsvorrichtung und Herstellungsverfahren dafür | |
DE102014106704A1 (de) | Drucksensor | |
DE19545091B4 (de) | Meßgerät mit einem Druckaufnehmer | |
EP1491872A1 (de) | Drucksensor | |
DE102013220226A1 (de) | Drucksensor mit einer Robustheit gegenüber einer Befestigungsbeanspruchung | |
DE2429123B2 (de) | Differenzdruck-Meßgerät |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |