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DRUCKSENSOR MIT EINEM KERAMISCHEN GRUNDKÖRPER
Es ist ein Drucksensor, mit einem Grundkörper (1) aus Keramik, einer auf dem Grundkörper (1) angeordneten Messmembran (3, 41), einer im Grundkörper (1) unter der Messmembran (3, 41) eingeschlossenen Druckmesskammer (5), und mindestens einem mit dem Grundkörper (1) über eine druckdichte, vorzugsweise elastomerfreie, mechanische Verbindung (7, 37, 49) verbundenen Metallkörper, beschrieben, bei dem durch die Verbindung (7, 37, 49) bedingte thermomechanische Spannungen dadurch reduziert sind, dass die druckdichte mechanische Verbindung (7, 37, 49) über einen zwischen dem Grundkörper (1) und dem Metallkörper angeordneten Anpassungskörper (9, 19, 39, 51) erfolgt, der einen thermischen Ausdehnungskoeffizient (a(z)) aufweist, der in vom Grundkörper (1) zum Metallkörper verlaufender Richtung (z) von einem einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten (α k ) der Keramik des Grundkörpers (1) entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten auf einen dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten (α M ) des Metallkörpers entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten ansteigt, und der Anpassungskörper (9, 19, 39, 51) durch eine erste Fügung (11) mit dem Grundkörper (1) und durch eine zweite Fügung (13) mit dem Metallkörper verbunden ist.
Disclosed is a pressure sensor, with a base body (1) of ceramic, a measuring membrane (3, 41) arranged on the base body (1), a pressure measurement chamber (5) enclosed in the base body (1) under the measuring membrane (3, 41), and at least one metal body connected to the base body (1) using a pressure-tight, preferably elastomer-free, mechanical connection (7, 37, 49), wherein thermomechanical stresses caused by the connection (7, 37, 49) are reduced by the fact that the pressure-tight mechanical connection (7, 37, 49) is achieved using an adjustment body (9, 19, 39, 51) arranged between the base body (1) and the metal body, wherein the adjustment body has a thermal expansion coefficient (a(z)) that increases, in a direction (z) from the base body (1) to the metal body, from an expansion coefficient corresponding to a thermal expansion coefficient (a k ) of the ceramic of the base body (1) to an expansion coefficient corresponding to the thermal expansion coefficient (a M ) of the metal body, and the adjustment body (9, 19, 39, 51) is connected to the base body (1) by a first join (11) and to the metal body by a second join (13).
L'invention concerne un capteur de pression, comprenant un corps de base (1) en céramique, une membrane de mesure (3, 41) disposée sur le corps de base (1), une chambre de mesure de pression (5) incluse dans le corps de base (1) sous la membrane de mesure (3, 41) et au moins un corps métallique relié au corps de base (1) par l'intermédiaire d'une liaison (7, 37, 49) mécanique, étanche à la pression, de préférence dépourvue d'élastomère. Les tensions thermomécaniques conditionnées par la liaison (7, 37, 49) sont réduites dans ledit capteur de pression du fait que la liaison (7, 37, 49) mécanique étanche à la pression s'effectue par l'intermédiaire d'un corps d'adaptation (9, 19, 39, 51) disposé entre le corps de base (1) et le corps métallique, ledit corps d'adaptation présentant un coefficient de dilatation thermique (a(z)) qui augmente dans le sens (z) allant du corps de base (1) au corps métallique d'un coefficient de dilatation correspondant à un coefficient de dilatation thermique (α k ) de la céramique du corps de base (1) pour s'établir à un coefficient de dilatation correspondant à un coefficient de dilatation thermique (α M ) du corps métallique et du fait que le corps d'adaptation (9, 19, 39, 51) est relié au corps de base (1) par un premier joint (11) et au corps métallique par un deuxième joint (13).
DRUCKSENSOR MIT EINEM KERAMISCHEN GRUNDKÖRPER
Es ist ein Drucksensor, mit einem Grundkörper (1) aus Keramik, einer auf dem Grundkörper (1) angeordneten Messmembran (3, 41), einer im Grundkörper (1) unter der Messmembran (3, 41) eingeschlossenen Druckmesskammer (5), und mindestens einem mit dem Grundkörper (1) über eine druckdichte, vorzugsweise elastomerfreie, mechanische Verbindung (7, 37, 49) verbundenen Metallkörper, beschrieben, bei dem durch die Verbindung (7, 37, 49) bedingte thermomechanische Spannungen dadurch reduziert sind, dass die druckdichte mechanische Verbindung (7, 37, 49) über einen zwischen dem Grundkörper (1) und dem Metallkörper angeordneten Anpassungskörper (9, 19, 39, 51) erfolgt, der einen thermischen Ausdehnungskoeffizient (a(z)) aufweist, der in vom Grundkörper (1) zum Metallkörper verlaufender Richtung (z) von einem einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten (α k ) der Keramik des Grundkörpers (1) entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten auf einen dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten (α M ) des Metallkörpers entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten ansteigt, und der Anpassungskörper (9, 19, 39, 51) durch eine erste Fügung (11) mit dem Grundkörper (1) und durch eine zweite Fügung (13) mit dem Metallkörper verbunden ist.
Disclosed is a pressure sensor, with a base body (1) of ceramic, a measuring membrane (3, 41) arranged on the base body (1), a pressure measurement chamber (5) enclosed in the base body (1) under the measuring membrane (3, 41), and at least one metal body connected to the base body (1) using a pressure-tight, preferably elastomer-free, mechanical connection (7, 37, 49), wherein thermomechanical stresses caused by the connection (7, 37, 49) are reduced by the fact that the pressure-tight mechanical connection (7, 37, 49) is achieved using an adjustment body (9, 19, 39, 51) arranged between the base body (1) and the metal body, wherein the adjustment body has a thermal expansion coefficient (a(z)) that increases, in a direction (z) from the base body (1) to the metal body, from an expansion coefficient corresponding to a thermal expansion coefficient (a k ) of the ceramic of the base body (1) to an expansion coefficient corresponding to the thermal expansion coefficient (a M ) of the metal body, and the adjustment body (9, 19, 39, 51) is connected to the base body (1) by a first join (11) and to the metal body by a second join (13).
L'invention concerne un capteur de pression, comprenant un corps de base (1) en céramique, une membrane de mesure (3, 41) disposée sur le corps de base (1), une chambre de mesure de pression (5) incluse dans le corps de base (1) sous la membrane de mesure (3, 41) et au moins un corps métallique relié au corps de base (1) par l'intermédiaire d'une liaison (7, 37, 49) mécanique, étanche à la pression, de préférence dépourvue d'élastomère. Les tensions thermomécaniques conditionnées par la liaison (7, 37, 49) sont réduites dans ledit capteur de pression du fait que la liaison (7, 37, 49) mécanique étanche à la pression s'effectue par l'intermédiaire d'un corps d'adaptation (9, 19, 39, 51) disposé entre le corps de base (1) et le corps métallique, ledit corps d'adaptation présentant un coefficient de dilatation thermique (a(z)) qui augmente dans le sens (z) allant du corps de base (1) au corps métallique d'un coefficient de dilatation correspondant à un coefficient de dilatation thermique (α k ) de la céramique du corps de base (1) pour s'établir à un coefficient de dilatation correspondant à un coefficient de dilatation thermique (α M ) du corps métallique et du fait que le corps d'adaptation (9, 19, 39, 51) est relié au corps de base (1) par un premier joint (11) et au corps métallique par un deuxième joint (13).
DRUCKSENSOR MIT EINEM KERAMISCHEN GRUNDKÖRPER
PRESSURE SENSOR WITH A CERAMIC BASE BODY
CAPTEUR DE PRESSION COMPRENANT UN CORPS DE BASE EN CÉRAMIQUE
DREWES ULFERT (author) / SCHMIDT ELKE (author) / UEHLIN THOMAS (author) / BERLINGER ANDREA (author)
2015-10-29
Patent
Electronic Resource
German
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