DE2801658C2 - - Google Patents

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DE2801658C2
DE2801658C2 DE2801658A DE2801658A DE2801658C2 DE 2801658 C2 DE2801658 C2 DE 2801658C2 DE 2801658 A DE2801658 A DE 2801658A DE 2801658 A DE2801658 A DE 2801658A DE 2801658 C2 DE2801658 C2 DE 2801658C2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details 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
    • G01L19/02Arrangements for preventing, or for compensating for, effects of inclination or acceleration of the measuring device; Zero-setting means

Description

Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Druckfühler gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein derartiger Druckfühler ist aus der US-PS 36 18 390 bekannt. Diese Druckschrift zeigt einen kapazitiven Druckfühler mit einer Meßmembran und zwei Trennmembranen, wobei die zwischen den Trennmembranen und der Meßmembran befindlichen Räume je mit inkompressiblem Strömungsmittel gefüllt sind.
Der aus der US-PS 36 18 390 bekannte Druckfühler ist besonders für die Messung hoher statischer Differenzdrücke geeignet. Auch, wenn ein plötzlicher Druckabfall an einer Trennmembran auftritt, führt dies nicht zur Zerstörung des Meßfühlers, denn die Dimensionierung der Meßmembran und der Trennmembran ist so ausgelegt, daß die Trennmembran je schadlos soweit ausgelenkt werden kann, wie es die maximale Auslenkung der in einem stabilen Gehäuse abgestützten Meßmembran erfordert.
Dieser Druckfühler ist für die Messung von hohen statischen Differenzdrücken geeignet. Wenn jedoch hohe dynamische Drücke gemessen werden sollen, zeigt der Druckfühler gemäß der US-PS 36 18 390 ein vergleichsweise langsames Ansprechverhalten.
Wenn andererseits der Druckfühler gemäß der US-PS 36 18 390 während des Meßvorgangs bestimmten Beschleunigungen ausgesetzt wird, besteht das Problem, daß das Meßergebnis durch die Beschleunigung verfälscht werden kann.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen kapazitiven Druckfühler gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, der auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen zuverlässig und mit engen Meßtoleranzen arbeitet, ohne durch hohe Differenzdrücke gefährdet zu sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird zunächst erreicht, daß eine vergleichsweise geringe Menge von inkompressiblem Strömungsmittel bewegt werden muß, wenn sich der angelegte Druck und damit die Stellung der Meßmembran ändert. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, daß aufgrund der geringen trägen Massen eine Unabhängigkeit von Beschleunigungen vorliegt, denen der erfindungsgemäße Druckfühler während des Meßvorgangs ausgesetzt ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, daß rechnerische und schaltungstechnische Kompensationsmaßnahmen, die zuvor zur Eliminierung derartiger Fehler erforderlich waren, entfallen können. Ferner ist der erfindungsgemäße Druckfühler auch bei hohen Differenzdrücken betriebssicher, denn die Meßmembran ist zusammen mit der Trennmembran in einem stabilen Gehäuse geführt, wobei das zwischen Meßmembran und Trennmembran befindliche Strömungsmittel verhindert, daß die Trennmembran von der Meßmembran zerquetscht werden kann. Dies ist bereits durch die zwischen Meßmembran und Trennmembran befindliche dünne Schicht inkompressiblen Strömungsmittels gewährleistet.
Das inkompressible Strömungsmittel, wie Öl, ist auf ein Mindestvolumen reduziert, und selbst wenn die niedrigste Betriebstemperatur erreicht ist, bildet das inkompressible Strömungsmittel noch einen dünen Film über die gesamte Oberfläche der Trennmembran.
Der Druckfühler kann auch zur Bestimmung von Druckdifferenzen einen symmetrischen Aufbau aufweisen, wobei zwei mit Strömungs­ mittel gefüllte Fühlerkammern auf beiden Seiten der Meßmembran vorgesehen sind. Die Meßmembran wirkt als Kondensatorplatte, die sich gegenüber zwei feststehenden Elektroden durchbiegt. Die Empfindlichkeit des Druckfühlers gegenüber Beschleunigungs­ kräften wird dadurch reduziert, daß die Trennmembranen ring­ förmig um die feststehenden Kondensatorplatten herum ange­ ordnet sind. Die Trennmembranen sind ziemlich dicht neben der Meßmembran angeordnet. Diese Anordnung der Trennmembranen macht die Strömungsmittel-Füllung erheblich weniger empfind­ lich gegenüber Beschleunigungs- und Schwerkrafteinflüssen. Außerdem ist der Druckfühler leichter herzustellen und ar­ beitet genauer.
Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß die Gehäuseteile im zentralen Abschnitt ziemlich stark ausgebildet werden können, in dessen Bereich die kondensatorischen Fühler an­ geordnet werden, ohne daß die Ölsäule oder der mit Öl ge­ füllte Kopf vergrößert werden muß.
Die Druckanschlüsse können an der Seite aus dem Druckfühler herausgeführt werden, wenn dieses für den Einsatz einfacher sein sollte, und in Verbindung mit kapazitiven Fühlern können die bewährten Herstellungsverfahren Anwendung finden.
Der Druckfühler hat eine verminderte Zeitkonstante, d. h. er spricht schnell an, da das Öl bei Druckänderungen nur wenig gedrosselt wird. Die Gesamtanordnung kann ziemlich leicht ausgelegt werden.
Ferner ist bei Überdrücken eine gute Überlastsicherung da­ durch erreicht, daß die Trennmembranen eher an den Stütz­ flächen anliegen, als die Meßmembran. Extrem flexible Trenn­ membranen können vorgesehen werden, die Volumenänderungen des Öls aufgrund von Temperaturänderungen ausgleichen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Druckfühlers zur Ermittlung von Druckdifferenzen,
Fig. 2 einen vergrößerten Teilquerschnitt entsprechend Fig. 1 zur Veranschaulichung der Einzelheiten und des Aufbaus der Trenn- und Meßmembran,
Fig. 3 einen Querschnitt einer Gehäusehälfte bei einem ersten Fertigungsabschnitt und
Fig. 4 eine Draufsicht des Druckfühlers gemäß Fig. 3 zur Veranschaulichung der ringförmigen Trenn­ membran.
Der dargestellte Druckfühler 10 ist zur Bestimmung von Druck­ differenzen ausgelegt. Für den Einsatz wird der Druckfühler in ein geeignetes Gehäuse eingesetzt und dort befestigt. Ein derartiges Gehäuse ist beispielsweise in der US-PS 36 18 390 gezeigt. Allerdings müßten die elektrischen und Druckanschlüsse für den erfindungsgemäßen Druckfühler etwas anders angeordnet werden.
Der Druckfühler 10 hat ein Gehäuse 11, das aus zwei Gehäuse­ teilen bzw. -hälften 12 und 13 aufgebaut ist, die entlang einer mittleren Teillinie getrennt sind. Im Verlauf der Teil­ linie bzw. Teilebene ist eine Meßmembran 14 ausgespannt, die den Druckfühler in zwei Hälften teilt. Die beiden Gehäuseteile 12 und 13 können zusammengeschweißt sein, wobei sie die dünne Meßmembran 14 in Stellung halten.
Jeder Teil 12 und 13 des aus Metall bestehenden Gehäuses hat eine zentrale Öffnung, die mit einem Mittelteil 15, 16 aus­ gefüllt ist, der aus starrem, massivem Isoliermaterial be­ steht. So können Glas oder keramisches Material in die zentrale Öffnung der Gehäusteile 12 und 13 aus Metall ge­ gossen oder eingeschmolzen sein und eine starre Unterlage bilden. Die Oberflächen der Mittelteile 15 und 16, die in Richtung der Meßmembran 14 weisen, sind entsprechend gestaltet und können flach oder konkav sein. Auf den Ober­ flächen der Mittelteile 15 und 16 sind Kondensatorplatten 17 und 18 aus elektrisch leitfähigem Material angeordnet. Die elektrischen Leiterplatten 17 und 18 bilden stationäre Kondensatorplatten, die durch die Mittelteile 15 bzw. 16 gegenüber den zugeordneten Gehäuseteilen 12 und 13 isoliert sind.
Wenn das keramische oder Glasmaterial 15 und 16 eingegossen wird, werden gleichzeitig Metallrohre 21 bzw. 22 fixiert, die sich entlang der zentralen Figurenachse des Gehäuses 11 durch das Isoliermaterial hindurch erstrecken. Die nach innen weisenden Enden der Rohre 21 und 22, die nahe der mittleren Teilebene liegen, schließen mit den nach innen weisenden Oberflächen des Isoliermaterials 15 und 16 plan ab, so daß, wenn die Kondensatorplatten 17 und 18 einge­ setzt werden, sie eine elektrische Verbindung mit den Rohren 21 und 22 herstellen.
Die Gehäuseteile 12 und 13 aus Metall haben jeweils eine zurückspringende Oberfläche 23 und 24. Die zurückspringenden Oberflächen 23 und 24 umschließen die Mittelteile 15 und 16, sind gemäß Fig. 1 und 2 gewellt und bilden Ringkammern 23 A und 24 A. Die Oberflächen können flach sein, wenn flache Trennmembranen benutzt werden. Jeweils ein Druckeinlaßkanal 25, 26 ist durch einen der Gehäuseteile 12 und 13 hindurchgeführt und zu der zurückspringenden Oberfläche 23 bzw. 24 offen.
Die Ringkammern 23 A und 24 A sind jeweils durch eine ring­ förmige, gewellte und flexible Trennmembran 27 bzw. 28 abgeschlossen. Jede Trennmembran 27 bzw. 28 ist an ihrem innenliegenden Rand 27 A bzw. 28 A gegenüber dem zugeordneten Gehäuseteil 12 bzw. 13 abgedichtet. Diese Verbindung liegt nahe dem Umfang des isolierenden Mittelteils 15 bzw. 16 und liegt deshalb in der Nähe der und umschließt die je­ weilige Kondensatorplatte 17, 18, mit der sie fast in einer Ebene liegt. Diese abdichtende Verbindung kann durch Löten, Nahtschweißen od. dgl. erstellt sein, wodurch die Trenn­ membranen 27 und 28 jeweils mit den zugeordneten Gehäuse­ teilen 12 und 13 verbunden werden, so daß in den Ring­ kammern 23 A und 24 A kein Druckverlust auftreten kann.
Die außenliegenden Randbereiche der Trennmembranen 27, 28 können gegenüber dem entsprechenden Rand der Gehäuseteile 12, 13 und dem Rand der Meßmembran 14 abgedichtet werden, wenn diese befestigt wird.
Fig. 3 zeigt beispielsweise die Gehäusehälfte 12 des Druckfühlers 10 während der Herstellung. Das Rohr 21 ist offen, und in der Platte 17 befindet sich ebenfalls eine Öffnung.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht des Gehäuseteils 12. Der ring­ förmige Rand 27 B am äußeren Umfang des Gehäuseteils 12 ist geschlossen, und die innenliegende ringförmige Abdichtung der Trennmembran 27 ist bei 27 A sichtbar. Nachdem die Gehäuse­ hälften 12 und 13 in dieser Weise fertiggestellt sind, wer­ den sie mit der Meßmembran 14 vereinigt. Die Meßmembran 14 ist gewöhnlich straff gespannt und die Randbereiche 27 B und 28 B der Trennmembranen 27 und 28 werden mit der Meß­ membran 14 fest zusammengeklemmt. Diese Anordnung wird dann im Verlauf des Umfangsrandes zusammengeschweißt, was in Fig. 2 bei 30 angedeutet ist. Die Schweißnaht 30 dichtet die äußeren Umfangsränder der Trennmembranen 27, 28 gegenüber den Gehäuseteilen 12, 13 ab. Die Meßmembran 14 wird mit den Gehäuseteilen 12 und 13 aus Metall und ebenso mit den Trennmembranen 27 und 28 zusammengeschweißt. Die Schweißnaht 30 hält außerdem die Gehäuseteile 12 und 13 zusammen.
Nach dem Zusammenbau der beiden Gehäuseteile 12 und 13 sind die Rohre 21 bzw. 22 noch offen und dienen zum Füllen von Fühlerkammern 31 bzw. 32 auf beiden Seiten der Meßmembran 14 mit Öl oder einem anderen inkompressiblen Strömungsmittel. Die Fühlerkammern 31, 32 sind zwischen der Meßmembran 14 und dem jeweiligen Gehäuseteil 12, 13 ausgebildet.
Wenn die Fühlerkammern 31 und 32 und die Rohre 21 und 22 vollständig mit Öl oder einem anderen Strömungsmittel gefüllt sind, werden die Rohre 21 und 22 zusammengedrückt und wie bei 21 A und 22 A angedeutet, verschlossen, so daß das Innere des Gehäuses eine vollständig abgeschlossene Einheit bildet. Die Rohre 21, 22 selbst können als elektrische Leiter ver­ wendet werden, die eine Verbindung zu den festen Konden­ satorplatten 17 bzw. 18 herstellen. Der Anschluß von Drähten ist nicht gezeigt, kann jedoch in der üblichen Weise erfolgen.
Jede Druckdifferenz in den Ringkammern 23 A und 24 A, die über die Einlaßkanäle 25 und 26 mit Quellen von zu messendem Druck in Verbindung stehen, wirkt sich auf die zugeordnete Trennmembran 27 bzw. 28 aus. Der Druck in jeder Ringkammer 23 A bzw. 24 A wird über das Öl oder das inkompressible Strömungs­ mittel innerhalb der Kammer 31 bzw. 32 auf die steife Meß­ membran 14 übertragen. Jede Druckdifferenz löst eine Aus­ lenkung der Meßmembran 14 in Richtung der Kammer aus, in der ein niedrigerer Druck herrscht. Dieses veranlaßt wiederum das Öl innerhalb der Kammer auf der Seite der Meßmembran 14 mit niedrigerem Druck eine der Trennmembranen, beispielsweise 27, wenn der Druckeinlaß 26 dem höheren Druck ausgesetzt ist, in Richtung der zurückspringenden Oberfläche, wie beispielsweise 23, zu drücken. Die Bewegung der Meßmembran 14 ändert den Abstand der Membran 14 von den festen Kondensatorplatten 17 und 18, und diese Abstands­ änderung kann als Kapazitätsänderung bestimmt werden. Es sei hervorgehoben, daß bei diesem Ausführungsbeispiel das Volumen der Kammern 31 und 32 und der Abstand der Trenn­ membranen 27 und 28 von den zugeordneten Gehäuseoberflächen so gewählt sind, daß die Trennmembranen 27 und 28 eher an dem ihnen zugeordneten Gehäuseteil in beiden Bewegungs­ richtungen anliegen, als die Meßmembran 14 zur Anlage kommt, so daß eine Überdruckbegrenzung durch die mechanische Ab­ stützung der Trennmembranen 27 und 28 erreicht ist. Dieses verhindert eine Überbeanspruchung der Meßmembran 14 . Die gewählten nachgiebigen Trennmembranen 27 und 28 sind so flexibel, daß sie Wärmeeinflüsse, die zu einer Volumen­ änderung des Öls führen, abfangen können, ohne daß die Tätigkeit des Druckfühlers beeinträchtigt wird.
Das Strömungsmittel bzw. Öl in den Rohren 21 und 22 be­ einträchtigt nicht die Beschleunigungsempfindlichkeit entlang der zentralen Figurenachse des Gehäuses, so daß das Öl sich in den Rohren unter der Beschleunigung erst bewegt, wenn die Kraft auf den Druckfühler größer ist als die Druck­ differenzen zwischen den Kammern 23 A und 24 A und dem Dampfdruck des in dem jeweiligen Rohr befindlichen Strö­ mungsmittels.
Bei dem normalen Einsatz weisen die Ringkammern 23 A und 24 A selbst in großen Höhen etwa Atmosphärendruck auf, und eine Bewegung des Öls aus den Rohren 21 oder 22 tritt nicht ein. Die verbleibenden Beschleunigungsfehler werden in erster Linie durch das geringe Gewicht der dünnen Membranen ver­ ursacht und zu einem noch geringeren Teil durch die ver­ bleibende stark reduzierte Ölsäule zwischen der Meßmembran und den Trennmembranen. Die Trennmembranen gestatten es, daß sich das Öl unter Beschleunigungskräften bewegt und die Meßmembran durchbiegt. Diese Wirkung ist bei dem erfindungsgemäßen Druckfühler bei normalem Einsatz be­ sonders ausgeprägt, wenn niedrige Differenzen im wesent­ lichen in der Größenordnung unter 2 Atmosphären gemessen werden sollen.
Das zu messende unter Druck stehende Strömungsmittel wird nur den Ringkammern 23 A und 24 A zugeführt und ist nicht auf der Gesamtfläche des Druckfühlers wirksam. Die Konden­ satorelektroden können deshalb in der zentralen Öffnung der ringförmigen Trennmembranen 27 und 28 dicht neben der Meßmembran 14 angeordnet werden und der "Kopf" der flüssigen Füllung der Fühlerkammern 31 und 32 ist auf ein Niveau redu­ ziert, bei dem die in das Öl eingebrachten Beschleunigungs­ abweichungen in der gleichen Größenordnung sind wie die Beschleunigungsabweichungen der Membranen allein.
Mit anderen Worten, die Trennmembranen begrenzen zwei ge­ trennte Kammern, die jeweils gegenüber dem aktiven Meß­ element offen sind, das aus der Meßmembran 14 besteht, die sich quer zu der zentralen Figurenachse des Druckfühlers erstreckt. Die voneinander getrennten Kammern sind mit einem im wesentlichen inkompressiblen Strömungsmittel ge­ füllt. Die Trennmembranen 27 und 28 sind jeweils ring­ förmig und unter Abstand von dem Meßelement angeordnet. Jede Trennmembran hat in Richtung der zentralen Achse eine minimale Dicke, um sicherzustellen, daß Änderungen des Ausgangs des Meßelements - Meßmembran 14 - die durch Beschleunigungskräfte des inkompressiblen Strömungsmittels erzeugt werden, wenn der Druckfühler in Richtung seiner zentralen Achse beschleunigt wird, nicht wesentlich größer sind, als Änderungen des Ausgangs des Meßelements, die durch die Masse der Trennmembranen und des Meßelements während der gleichen Beschleunigung verur­ sacht werden.
Wenn beispielsweise die Membranen 14, 27 und 28 aus Stahl von einem spezifischen Gewicht von 7,82 kg/dm³ bestehen und die Membranen 27 und 28 eine Dicke von 0,025 mm und die Membran 14 eine Dicke von 0,076 mm hat sowie das Öl in den Kammern 31, 32 ein spezifisches Gewicht von 0,88 kg/dm3 hat, dann würde eine Ölsäule auf jeder Seite der Meßmembran 14 von 0,76 mm zu einem Beschleunigungsfehler führen, der für die Ölsäulen und die Membranen etwa gleich groß ist.
Die Zeichnungen weisen einen vergrößerten Maßstab auf und die Höhe der Ölsäule von der gestreckten Membran aus kann etwa 0,5 mm sein. Trotzdem kann die Höhe des Gehäuses aus­ reichend groß gewählt werden, um dem gesamten Druckfühler eine ausreichende Formstabilität zu verleihen. Die Trenn­ membranen sind nicht von außen wirksamen Kräften oder Ein­ flüssen ausgesetzt, die die Membranen eindrücken oder be­ schädigen, da sie zwischen den Gehäuseteilen eingeschlossen sind. Der Druckfühler ist derart ausgelegt, daß er auch in der Umgebung aggressiver Medien eingesetzt werden kann.
Andere Arten von Meßwertübertragern, beispielsweise unter Ausnutzung des magnetischen Widerstandes, können eingesetzt werden. Es können auch induktive Fühler den stationären Elementen zugeordnet werden, die an dem Gehäuse und der bewegbaren Meßmembran 14 angeordnet sind. Die Vorteile, die sich dadurch ergeben, daß eine niedrige Beschleunigungs­ empfindlichkeit aufgrund der Verwendung ringförmiger Trenn­ kammern vorliegt, die eine Reduzierung des Kopfes der Ölfüllung gestatten, sind häufig sehr erwünscht.
Der Abstand zwischen der Trennmembran und der Meßmembran wird zweckmäßigerweise auf ein Minimum reduziert. Es ist wichtig, daß während des Einsatzes unter normalen Drücken die Meßmembran nicht die Trennmembran berührt und daß so das Strömungsmittel oder Öl eine Schicht bildet, die nur so stark ist, daß der Abstand zwischen der Trennmembran und der Meßmembran nicht vollständig verschwindet, wenn der Druckfühler bei der vorgesehenen Mindesttemperatur eingesetzt wird. Das inkompressible Strömungsmittel oder Öl zieht sich zusammen, wenn die Temperatur fällt, und es muß dann stets noch ein dünner Strömungsmittelfilm zwischen der Trennmembran und der Meßmembran für alle Betriebstemperaturen vorhanden sein. Die gesamte Oberfläche der bewegbaren Bereiche jeder der Trennmembranen befindet sich genau gegenüber entsprechen­ den Bereichen der Meßmembran, und das inkompressible Strömungs­ mittel braucht nicht durch Öffnungen oder Kanäle zu strömen, die eine gesonderte, der Trennmembran zugeordnete Kammer mit einer der Meßmembran zugeordneten Kammer verbinden.
Durch das Fehlen derartiger Verengungen des Strömungspfades in den Strömungsmittelkammern wird ein sehr viel schnelleres Ansprechen auf Druckänderungen erreicht, als es mit Druck­ fühlern der Fall ist, die derartige Verengungen aufweisen.
Wenn ein stark gedämpftes Ansprechen erwünscht ist, kann Öl von sehr hoher Viskosität eingesetzt werden.

Claims (8)

1. Kapazitiver Druckfühler, bestehend aus einem Gehäuse, einer Trennmembran und einer als bewegliche Kondensatorplatte wirken­ den Meßmembran, die an ihren Rändern je mit dem Gehäuse abdich­ tend verbunden sind, aus einer Fühlerkammer, die sich zwischen der Trennmembran und der Meßmembran erstreckt und imkompres­ sibles Strömungsmittel aufweist, aus einem Druckeinlaß, mit dem auf der dem imkompressiblen Strömungsmittel gegenüberliegenden Seite der Trennmembran Druck ausübbar ist, und aus feststehen­ den Kondensatorplatten (17, 18) zur Erfassung der Auslenkung der Meßmembran in Abhängigkeit von dem angelegten Druck, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trennmembran (27, 28) ringförmig ausgebildet und radial außerhalb der feststehenden Kondensator­ platten unter einem geringen Abstand von der Meßmembran (14) entlang der ganzen durchbiegbaren Oberfläche der Trennmembran (27, 28) angeordnet ist und von der Meßmembran (14) nur durch eine dünne Schicht imkompressiblen Strömungsmittels getrennt ist.
2. Druckfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Trennmembran (27, 28) von der Meßmembran (14) nicht wesentlich größer als der Abstand der feststehenden Kon­ densatorplatten (17, 18) von der Meßmembran (14) in Richtung der Figurenachse des Druckfühlers ist.
3. Druckfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung von Druckdifferenzen je ein gesonderter Druckeinlaß (25, 26) zu jeder der Trennmem­ branen (27, 28) auf der Seite der Trennmembran führt, die je der Meßmembran (14) gegenüberliegt, daß jede Trennmembran (27, 28) kreisförmig ausgebildet ist und unter Abstand von der Meßmembran (14) angeordnet ist und in Achsrichtung eine so geringe Dicke aufweist, daß Änderungen des Ausgangs der feststehenden Kondensatorplatten (17, 18), die durch Beschleunigung des inkompressiblen Strömungsmittels verursacht werden, wenn der Druckfühler in Richtung seiner zentralen Figurenachse beschleunigt wird, nicht wesentlich größer sind als Änderungen des Ausgangs der feststehenden Kondensatorplatten (17, 18), die durch die Masse der Trennmembranen (27, 28) und der Meßmembran (14) während der gleichen Beschleunigung verursacht werden.
4. Druckfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den feststehenden Kondensa­ torplatten (17, 18) zugeordnete Meßmembran (14) sich quer zur zentralen Figurenachse und in der Mitte zwischen den Trennmembranen (27, 28) erstreckt.
5. Druckfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmembran (27, 28) jeweils die festen Kondensatorplatten (17, 18) umschließen, das Gehäuse zurückspringende Oberflächen (23, 24) aufweist, die auf der Seite der Trennmembranen (27, 28) angeordnet sind, die der Meßmembran (14) gegenüberliegen, die zurückspringenden Ober­ flächen (23, 24) von dem zu messenden Druck beaufschlagt werden und Stützflächen für die jeweilige Trennmembran (27, 28) bil­ den, wenn eine der Trennmembranen (27, 28) unter einem hohen Druck auf der anderen der Trennmembranen (28, 27) zu der jeweiligen Oberfläche ausgelenkt wird.
6. Druckfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gehäuse (11) mit einer zentralen Achse und einen Umfangsrand aufweist, ein zentraler Anschlußbereich (15, 16) die zentrale Achse umschließt und eine Anschlußbereich-Umfangskante ausgebildet ist, die von dem Umfangsrand in Richtung der zentralen Achse versetzt ist, die Trennmembran (27, 28) den Anschlußbereich (15, 16) umschließt und an dem Gehäuse (11) angrenzend an die Umfangskante und angrenzend an den Umfangsrand (27 B, 28 B) abdichtend verbunden ist, die Meßmembran (14) mit dem Umfangsrand (27 B, 28 B) des Gehäuses (11) abdichtend verbunden ist und sich quer durch das Gehäuse (11) unter Ausbildung einer geschlossenen Fühlerkammer (31, 32) erstreckt, daß die Kondensatorplatten (17, 18) in dem zentralen Anschlußbereich (15, 16) gelagert sind und daß die Fühlerkammern (31, 32) mit einem inkompres­ siblen Strömungsmittel gefüllt sind.
7. Druckfühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Gehäuses (11) durch zwei identisch aufgebaute Gehäusehälften (12, 13) gebildet werden, die mit der den Druckfühler in zwei Abschnitte unterteilenden Meßmembran (14) verbunden sind.
8. Druckfühler nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Anschlußbereich (15, 16) aus elektrisch isolierendem Material besteht, auf dessen in Rich­ tung der Meßmembran (14) weisender Oberfläche jeweils eine Kondensatorplatte (17, 18) angeordnet ist.
DE19782801658 1977-01-17 1978-01-16 Kapazitiver druckfuehler Granted DE2801658A1 (de)

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