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Title:
PRESSURE GAUGE COMPRISING A DEVICE FOR DEFLECTING AN ISOLATION DIAPHRAGM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/126289
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pressure gauge comprising a pressure sensor (1), a pressure transmitter (3) connected upstream of the pressure sensor (1) and having an isolation diaphragm (5), the outer side of which can be supplied with pressure (p) and under which a pressure receiving chamber (7) is enclosed, and comprising a hydraulic pressure transmission path (9) which is connected to the pressure receiving chamber (7) and filled with a pressure transmitting fluid, and which transmits the pressure (p) acting on the outer side of the isolation diaphragm (5) to the pressure sensor (1), said pressure gauge being suitable for use in a wide range of applications. In addition, the diaphragm seal (3) comprises a deflection device (13) which can be actuated by means of a controller (11) connected to the pressure sensor (1) and/or to a temperature sensor (TS1, TS2, TS3), and which is designed to exert a force (K) on the isolation diaphragm (5), or on an element connected to the isolation diaphragm (5), said force deflecting the isolation diaphragm (5) in the direction of its diaphragm bed (15), at times that are determined by the controller (11) and that are based on a pressure (pgem) measured continuously by the pressure sensor (1) and/or a temperature (Tgem ) measured continuously by the temperature sensor (TS1, TS2, TS3).

Inventors:
LOPATIN SERGEY (DE)
GETMAN IGOR (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/082052
Publication Date:
June 25, 2020
Filing Date:
November 21, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ENDRESS HAUSER SE CO KG (DE)
International Classes:
G01L9/00; G01L9/14; G01L19/00; G01L19/04; G01L19/06; G01L27/00
Domestic Patent References:
WO2005026682A12005-03-24
Foreign References:
US20070095146A12007-05-03
DE102010035965A12012-03-01
US3492872A1970-02-03
DE3106835A11982-09-02
Attorney, Agent or Firm:
ANDRES, Angelika (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Druckmessaufnehmer, mit

einem Drucksensor (1 ),

einem dem Drucksensor (1 ) vorgeschalteten Druckmittler (3), der eine Trennmembran

(5) umfasst, deren Außenseite mit einem Druck (p) beaufschlagbar ist und unter der eine Druckempfangskammer (7) eingeschlossen ist, und

einem an die Druckempfangskammer (7) angeschlossenen, mit einer Druck

übertragenden Flüssigkeit gefüllten, hydraulischen Druckübertragungspfad (9), der den auf die Außenseite der Trennmembran (5) einwirkenden Druck (p) auf den Drucksensor (1 ) überträgt,

dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittler (3) eine mittels einer an den

Drucksensor (1 ) und/oder an einen Temperatursensor (TS1 , TS2, TS3) angeschlossenen Steuerung (1 1 ) ansteuerbare Auslenkeinrichtung (13) umfasst, die dazu ausgestaltet ist zu durch die Steuerung (1 1 ) anhand eines fortlaufend mittels des Drucksensor (1 )

gemessenen Drucks (pgem) und/oder einer fortlaufend mittels des Temperatursensors (TS1 , TS2, TS3) gemessenen Temperatur (Tgem) bestimmten Zeiten eine die Trennmembran (5) in Richtung deren Membranbett (15) auslenkende Kraft (K) auf die Trennmembran (5) oder ein mit der Trennmembran (5) verbundenes Element auszuüben.

2. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass

die Trennmembran (5) magnetisch oder ferromagnetisch ist oder mit einem

magnetischen oder ferromagnetischen Element verbunden ist, und

die Auslenkeinrichtung (13) einen Elektromagnet (17) umfasst, der dazu ausgebildet ist zu durch die Steuerung (1 1 ) vorgegebenen Zeiten die die Trennmembran (5) in Richtung deren Membranbett (15) auslenkende Kraft (K) auf die magnetische oder ferromagnetische Trennmembran (5) oder das mit der Trennmembran (5) verbundene magnetische oder ferromagnetische Element auszuüben. 3. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

der Elektromagnet (17) im Druckmittler (3) integriert ist,

eine Spule (29) des Elektromagneten (17) derart ausgerichtet ist, dass eine

Verlängerung von deren Längsachse parallel zur Flächennormale auf die Trennmembran (5) durch die Mitte der Trennmembran (5) hindurch verläuft,

die Spule (29) derart angeordnet ist, dass sie einen Abschnitt des von der

Druckempfangskammer (7) zum Drucksensor (1 ) verlaufenden Druckübertragungspfads (9) außenseitlich allseitig umgibt, und/oder

der Elektromagnet (17) einen zumindest abschnittweise von der Spule (29) umgebenen hohlzylindrischen Kern (31 ) umfasst, durch den ein in der Druckempfangskammer (9) mündender Endbereich des hydraulischen Druckübertragungspfad (9) hindurch verläuft.

4. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmessaufnehmer

eine an den Elektromagnet (17) anschließbare oder angeschlossene

Auslenkungsmessschaltung (47) umfasst, die derart ausgebildet ist, dass sie eine von dem auf die T rennmembran (5) einwirkenden Druck (p) abhängige Auslenkung der

Trennmembran (5) bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung (13) anhand einer von der Auslenkung der Trennmembran (5) abhängigen Eigenschaft des Elektromagneten (17), einer Induktivität (L) des Elektromagneten (17) oder einer von der Induktivität (L) des Elektromagneten (17) abhängigen Größe bestimmt, und

eine Prüfeinrichtung (49) umfasst, die derart ausgebildet ist, dass sie die

Funktionsfähigkeit und/oder die Messgenauigkeit des Druckmessaufnehmer bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung (13) anhand des mittels des Drucksensors (1 ) gemessenen Drucks (pgem) und der parallel hierzu mittels der Auslenkungsmessschaltung (47) ermittelten Auslenkung der Trennmembran (5) überprüft.

5. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennmembran (5) aus einem Edelstahl oder einem austenitischen Edelstahl besteht, oder die Trennmembran (5) zumindest abschnittweise oder insgesamt aus einem magnetischen Material, aus einem ferromagnetischen Material, aus einem ferromagnetischen Stahl, aus einem ferritischen Stahl, aus einem Duplex-Stahl oder aus einem Superduplex-Stahl besteht.

6. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Trennmembran (5) verbundene magnetische oder ferromagnetische Element eine auf einer in die Druckempfangskammer (7) hinein weisenden Innenseite der Trennmembran (5) angeordnete Scheibe (19) umfasst, wobei die Scheibe (19)

a) aus einem magnetischen oder ferromagnetischen Material, aus einer magnetischen oder ferromagnetischen Legierung, aus einem ferromagnetischen Stahl, aus einem ferritischen Stahl, aus einem Duplex-Stahl, aus einem Superduplex-Stahl, aus Eisen, aus Gusseisen, aus einer magnetischen oder ferromagnetischen Keramik, aus einer ferritischen Keramik oder aus einem Eisenoxid besteht,

b) als Beschichtung oder als galvanische Beschichtung auf die Trennmembran (5)

aufgebracht oder durch eine Fügung oder eine Lötung mit der Trennmembran (5) verbunden ist,

c) bei einer Materialstärke der Trennmembran (5) von 25 pm bis 200 pm eine

Scheibendicke von 0,1 pm bis 500 pm aufweist, bei einer Materialstärke der

Trennmembran (5) von 25 pm bis 100 pm eine Scheibendicke von 0,1 pm bis 300 pm aufweist oder bei einer Materialstärke der Trennmembran (5) von 50 pm bis 200 pm eine Scheibendicke von 10 pm bis 500 pm aufweist, und/oder d) einen Durchmesser aufweist, der geringer als ein Durchmesser der T rennmembran (5) ist und/oder bei einem Durchmesser der Trennmembran (5) von 20 mm bis 90 mm einen Durchmesser von 2 mm bis 15 mm aufweist, wobei die Scheibe (19) konzentrisch zur Trennmembran (5) angeordnet ist.

7. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Trennmembran (5) verbundene Element einen auf einer in die Druckempfangskammer (7) hinein weisenden Innenseite der Trennmembran (5) montierten Permanentmagnet (21 ) umfasst.

8. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Permanentmagnet (21 ) in einen an die Druckempfangskammer (7) angrenzenden

Endbereich des Druckübertragungspfades (9) hinein erstreckt, der außenseitlich zumindest abschnittweise von einer Spule (29) des Elektromagneten (17) umgeben ist.

9. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (17) derart ausgerichtet ist, dass die damit auf die Trennmembran (5) oder das auf der Innenseite der Trennmembran (5) mit einem die Trennmembranmitte umfassenden zentralen Bereich der Trennmembran (5) verbundene Element ausübbare magnetische Anziehungskraft in einer parallel zur Flächennormale auf die T rennmembran (5) durch eine Mitte der Trennmembran (5) hindurch verlaufenden Richtung maximal ist.

10. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (1 1 ) und die Auslenkeinrichtung (13) derart ausgebildet sind, dass die

Auslenkeinrichtung (13) mittels der Steuerung (1 1 ) einschaltbar und ausschaltbar ist und/oder die Auslenkeinrichtung (13) im eingeschalteten Zustand entweder eine konstante Kraft (K) vorgegebener Größe oder eine Kraft (K) einer mittels der Steuerung (1 1 ) vorgegebenen Größe auf die Trennmembran (5) ausübt. 1 1. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die Steuerung (1 1 ) derart ausgebildet ist, dass sie die Auslenkeinrichtung (13) in Abhängigkeit von dem mittels des Drucksensors (1 ) gemessenen Druck (pgem) einschaltet, wenn der bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung (13) mittels des Drucksensors (1 ) gemessene Druck (pgem) eine vorgegebene Untergrenze (pmin) unterschreitet und die

Auslenkeinrichtung (13) ausschaltet, wenn der bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung (13) mittels des Drucksensors (1 ) gemessene Druck (pgem) eine vorgegebene Obergrenze (pmax) überschreitet,

b) die Steuerung (1 1 ) derart ausgebildet ist, dass sie die Auslenkeinrichtung (13) einschaltet, wenn die bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung (13) mittels des Temperatursensors (TS1 , TS2, TS3) gemessene Temperatur (Tgem) eine vorgegebene Temperaturobergrenze (Tmax) überschreitet, und die Auslenkeinrichtung (13) ausschaltet, wenn die bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung (13) mittels des Temperatursensors (TS1 , TS2, TS3) gemessene Temperatur (Tgem) eine vorgegebene Temperaturuntergrenze (Tmin) unterschreitet, oder

c) die Steuerung (1 1 ) derart ausgebildet ist, dass sie

c1 ) anhand des gemessenen Drucks (pgem) und der gemessenen Temperatur (Tgem) eine Hilfsgröße (G(pgem; Tgem)) bestimmt, indem sie von dem gemessenen Druck (pgem) einen von der gemessenen Temperatur (Tgem) abhängigen, mit steigender Temperatur ansteigenden Wert (W(Tgem)) abzieht,

c2) die Auslenkeinrichtung (13) einschaltet, wenn die bei ausgeschalteter

Auslenkeinrichtung (13) bestimmte Hilfsgröße (G(pgem; Tgem)) eine vorgegebene

Hilfsgrößenuntergrenze (Gmin) unterschreitet, und

c3) die Auslenkeinrichtung (13) ausschaltet, wenn die bei eingeschalteter

Auslenkeinrichtung (13) bestimmte Hilfsgröße (G(pgem; Tgem)) eine vorgegebene

Hilfsgrößenobergrenze (Gmax) überschreitet.

12. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass

a) die Obergrenze (pmax) echt größer als die Summe aus der Untergrenze (pmin) und einem durch die Kraft (K) bewirkten Druckanstieg (Dr(K)) des gemessenen Drucks (pgem) ist,

b) die Temperaturobergrenze (Tmax) echt größer als die Temperaturuntergrenze (Tmin) ist, oder

c) die Hilfsgrößenobergrenze (Gmax) echt größer als die Summe aus der

Hilfsgrößenuntergrenze (Gmin) und einem durch die Kraft (K) bewirkten Druckanstieg (Dr(K)) des gemessenen Drucks (pgem) ist.

13. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (1 1 ) derart ausgebildet ist, dass sie die Größe der von der Auslenkeinrichtung (13) ausgeübten Kraft (K) anhand des gemessenen Drucks (pgem) und/oder der

gemessenen Temperatur (Tgem), sowie der Größe der zuvor auf Trennmembran (5) oder das damit verbundene Element ausgeübten Kraft (K) stufenweise oder kontinuierlich anpasst. 14. Druckmessaufnehmer gemäß Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,

dass der Druckmessaufnehmer derart ausgebildet ist, dass er ein Druckmessergebnis (PM) ausgibt, das bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung (13) dem mittels des Drucksensors (1 ) gemessenen Druck (pgem) entspricht, und das bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung (13) einer Differenz zwischen dem mittels des Drucksensors (1 ) gemessenen Druck (pgem) und einem durch die Kraft (K) bewirkten Druckanstieg Dr(K) des gemessenen Drucks (pgem) entspricht.

Description:
DRUCKMESSAUFNEHMER MIT EINRICHTUNG ZUR AUSLENKUNG EINER TRENNMEMBRAN

Die Erfindung betrifft einen Druckmessaufnehmer, mit

einem Drucksensor, und

einem dem Drucksensor vorgeschalteten Druckmittler, der eine Trennmembran umfasst, deren Außenseite mit einem Druck beaufschlagbar ist und unter der eine

Druckempfangskammer eingeschlossen ist, und

einem an die Druckempfangskammer angeschlossenen, mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit gefüllten, hydraulischen Druckübertragungspfad, der den auf die Außenseite der Trennmembran einwirkenden Druck auf den Drucksensor überträgt.

Druckmessaufnehmer werden in einer Vielzahl von unterschiedlichen Industriezweigen zur Messung von Drücken eingesetzt. Bei Druckmessaufnehmern der eingangs genannten Art steht die den Druck übertragende Flüssigkeit unter einem in dem hydraulischen Druckübertragungspfad herrschenden Innendruck. Dieser Innendruck folgt dem von außen auf die T rennmembran einwirkenden, zu messenden Druck und ist folglich umso geringer ist, je geringer der zu messende Druck ist. Zugleich weist die den zu messenden Druck übertragenden Flüssigkeit einen druck- und temperaturabhängigen Dampfdruck auf, der zu führt, dass sich im hydraulischen Druckübertragungspfads eine Gasphase ausbildet, die umso stärker ausgeprägt ist, je kleiner der Innendruck ist, und die umso stärker ausgeprägt ist, je größer die Temperatur ist, der die Flüssigkeit ausgesetzt ist. Je stärker die Gasphase ausgeprägt ist, umso stärker beeinträchtigt sie die Druckübertragungseigenschaften des hydraulischen

Druckübertragungspfads. Beeinträchtigungen der Druckübertragungseigenschaften führen zu einer dementsprechenden Verschlechterung der mit dem Druckmessaufnehmer erzielbaren Messgenauigkeit.

Entsprechend können Druckmessaufnehmer der eingangs genannten Art nur zur Messung von Drücken eingesetzt werden, die größer als ein vom Dampfdruck der verwendeten Flüssigkeit abhängiger Mindestdruck sind.

Darüber hinaus können sie nur bei Temperaturen eingesetzt werden, die kleiner als eine vom Dampfdruck der verwendeten Flüssigkeit abhängige Maximaltemperatur sind. Beides führt sowohl für sich genommen als auch in Kombination zu einer Beschränkung des Einsatzbereichs, in dem Druckmessaufnehmer der eingangs genannten Art eingesetzt werden können.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Druckmessaufnehmer der eingangs genannten Art anzugeben, der in einem größeren Einsatzbereich eingesetzt werden kann. Hierzu umfasst die Erfindung einen Druckmessaufnehmer, mit

einem Drucksensor,

einem dem Drucksensor vorgeschalteten Druckmittler, der eine Trennmembran umfasst, deren Außenseite mit einem Druck beaufschlagbar ist und unter der eine

Druckempfangskammer eingeschlossen ist, und

einem an die Druckempfangskammer angeschlossenen, mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit gefüllten, hydraulischen Druckübertragungspfad, der den auf die Außenseite der Trennmembran einwirkenden Druck auf den Drucksensor überträgt,

der sich dadurch auszeichnet, dass der Druckmittler eine mittels einer an den

Drucksensor und/oder an einen Temperatursensor angeschlossenen Steuerung

ansteuerbare Auslenkeinrichtung umfasst, die dazu ausgestaltet ist zu durch die Steuerung anhand eines fortlaufend mittels des Drucksensor gemessenen Drucks und/oder einer fortlaufend mittels des Temperatursensors gemessenen Temperatur bestimmten Zeiten eine die Trennmembran in Richtung deren Membranbett auslenkende Kraft auf die

Trennmembran oder ein mit der Trennmembran verbundenes Element auszuüben.

Erfindungsgemäße Druckmessaufnehmer bieten den Vorteil, dass sich eine mittels der Auslenkeinrichtung auf die Trennmembran ausgeübte Kraft auf den gesamten

Druckmessaufnehmer wie eine der Kraft entsprechende Druckerhöhung des auf die Außenseite der Trennmembran einwirkenden Drucks auswirkt. Das Ausüben der Kraft führt somit zu einem der Kraft entsprechenden Anstieg des Innendrucks, der der Ausbildung der Gasphase entgegen wirkt. Die Kraft wirkt somit in Bezug auf die Ausbildung der Gasphase genauso, wie eine bei gleichbleibender Temperatur erfolgende Druckerhöhung des zu messenden Drucks oder eine bei gleichbleibendem zu messenden Druck erfolgende Temperaturabsenkung der Temperatur. Das führt dazu, dass erfindungsgemäße

Druckmessaufnehmer in einem größeren Einsatzbereich eingesetzt werden können als baugleiche Druckmessaufnehmer ohne eine auf die oben genannte Weise angesteuerte Auslenkungseinrichtung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Kraft unmittelbar auf die T rennmembran oder das damit verbundene Element ausgeübt wird. Hierdurch kann sie in definierter Weise unabhängig von dem auf die Trennmembran wirkenden Druck, der Temperatur und den Druckübertragungseigenschaften der Flüssigkeit vorgegeben werden. Eine erste Weiterbildung erfindungsgemäßer Druckmessaufnehmer zeichnet sich dadurch aus, dass

die Trennmembran magnetisch oder ferromagnetisch ist oder mit einem magnetischen oder ferromagnetischen Element verbunden ist, und

die Auslenkeinrichtung einen Elektromagnet umfasst, der dazu ausgebildet ist zu durch die Steuerung vorgegebenen Zeiten die die Trennmembran in Richtung deren Membranbett auslenkende Kraft auf die magnetische oder ferromagnetische

T rennmembran oder das mit der T rennmembran verbundene magnetische oder ferromagnetische Element auszuüben. Eine Weiterbildung der ersten Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass

der Elektromagnet im Druckmittler integriert ist,

eine Spule des Elektromagneten derart ausgerichtet ist, dass eine Verlängerung von deren Längsachse parallel zur Flächennormale auf die Trennmembran durch die Mitte der Trennmembran hindurch verläuft,

die Spule derart angeordnet ist, dass sie einen Abschnitt des von der

Druckempfangskammer zum Drucksensor verlaufenden Druckübertragungspfads außenseitlich allseitig umgibt, und/oder

der Elektromagnet einen zumindest abschnittweise von der Spule umgebenen hohlzylindrischen Kern umfasst, durch den ein in der Druckempfangskammer mündender Endbereich des hydraulischen Druckübertragungspfad hindurch verläuft.

Eine weitere Weiterbildung der ersten Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass der Druckmessaufnehmer

eine an den Elektromagnet anschließbare oder angeschlossene

Auslenkungsmessschaltung umfasst, die derart ausgebildet ist, dass sie eine von dem auf die Trennmembran einwirkenden Druck abhängige Auslenkung der Trennmembran bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung anhand einer von der Auslenkung der Trennmembran abhängigen Eigenschaft des Elektromagneten, einer Induktivität des Elektromagneten oder einer von der Induktivität des Elektromagneten abhängigen Größe bestimmt, und

eine Prüfeinrichtung umfasst, die derart ausgebildet ist, dass sie die Funktionsfähigkeit und/oder die Messgenauigkeit des Druckmessaufnehmer bei ausgeschalteter

Auslenkeinrichtung anhand des mittels des Drucksensors gemessenen Drucks und der parallel hierzu mittels der Auslenkungsmessschaltung ermittelten Auslenkung der

Trennmembran überprüft.

Eine zweite Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Trennmembran aus einem Edelstahl oder einem austenitischen Edelstahl besteht, oder die Trennmembran zumindest abschnittweise oder insgesamt aus einem magnetischen Material, aus einem

ferromagnetischen Material, aus einem ferromagnetischen Stahl, aus einem ferritischen Stahl, aus einem Duplex-Stahl oder aus einem Superduplex-Stahl besteht.

Eine dritte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass das mit der Trennmembran verbundene magnetische oder ferromagnetische Element eine auf einer in die

Druckempfangskammer hinein weisenden Innenseite der Trennmembran angeordnete Scheibe umfasst, wobei die Scheibe a) aus einem magnetischen oder ferromagnetischen Material, aus einer magnetischen oder ferromagnetischen Legierung, aus einem ferromagnetischen Stahl, aus einem ferritischen Stahl, aus einem Duplex-Stahl, aus einem Superduplex-Stahl, aus Eisen, aus Gusseisen, aus einer magnetischen oder ferromagnetischen Keramik, aus einer ferritischen Keramik oder aus einem Eisenoxid besteht,

b) als Beschichtung oder als galvanische Beschichtung auf die Trennmembran aufgebracht oder durch eine Fügung oder eine Lötung mit der Trennmembran verbunden ist, c) bei einer Materialstärke der Trennmembran von 25 pm bis 200 gm eine Scheibendicke von 0,1 pm bis 500 pm aufweist, bei einer Materialstärke der Trennmembran von 25 pm bis 100 pm eine Scheibendicke von 0,1 pm bis 300 pm aufweist oder bei einer

Materialstärke der Trennmembran von

50 pm bis 200 pm eine Scheibendicke von 10 pm bis 500 pm aufweist, und/oder d) einen Durchmesser aufweist, der geringer als ein Durchmesser der T rennmembran ist und/oder bei einem Durchmesser der Trennmembran von 20 mm bis 90 mm einen Durchmesser von 2 mm bis 15 mm aufweist, wobei die Scheibe konzentrisch zur Trennmembran angeordnet ist.

Eine vierte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass das mit der Trennmembran verbundene Element einen auf einer in die Druckempfangskammer hinein weisenden Innenseite der Trennmembran montierten Permanentmagnet umfasst.

Eine Weiterbildung der vierten Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass sich der Permanentmagnet in einen an die Druckempfangskammer angrenzenden Endbereich des Druckübertragungspfades hinein erstreckt, der außenseitlich zumindest abschnittweise von einer Spule des Elektromagneten umgeben ist.

Eine fünfte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass der Elektromagnet derart ausgerichtet ist, dass die damit auf die Trennmembran oder das auf der Innenseite der Trennmembran mit einem die Trennmembranmitte umfassenden zentralen Bereich der Trennmembran verbundene Element ausübbare magnetische Anziehungskraft in einer parallel zur Flächennormale auf die Trennmembran durch eine Mitte der Trennmembran hindurch verlaufenden Richtung maximal ist.

Eine sechste Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerung und die Auslenkeinrichtung derart ausgebildet sind, dass die Auslenkeinrichtung mittels der Steuerung einschaltbar und ausschaltbar ist und/oder die Auslenkeinrichtung im

eingeschalteten Zustand entweder eine konstante Kraft vorgegebener Größe oder eine Kraft einer mittels der Steuerung vorgegebenen Größe auf die Trennmembran ausübt.

Weitere Weiterbildungen zeichnen sich dadurch aus, dass a) die Steuerung derart ausgebildet ist, dass sie die Auslenkeinrichtung in Abhängigkeit von dem mittels des Drucksensors gemessenen Druck einschaltet, wenn der bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung mittels des Drucksensors gemessene Druck eine vorgegebene Untergrenze unterschreitet und die Auslenkeinrichtung ausschaltet, wenn der bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung mittels des Drucksensors gemessene Druck eine vorgegebene Obergrenze überschreitet,

b) die Steuerung derart ausgebildet ist, dass sie die Auslenkeinrichtung einschaltet, wenn die bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung mittels des Temperatursensors gemessene Temperatur eine vorgegebene Temperaturobergrenze überschreitet, und die Auslenkeinrichtung ausschaltet, wenn die bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung mittels des Temperatursensors gemessene Temperatur eine vorgegebene

Temperaturuntergrenze unterschreitet, oder

c) die Steuerung derart ausgebildet ist, dass sie

c1 ) anhand des gemessenen Drucks und der gemessenen Temperatur eine Hilfsgröße bestimmt, indem sie von dem gemessenen Druck einen von der gemessenen Temperatur abhängigen, mit steigender Temperatur ansteigenden Wert abzieht,

c2) die Auslenkeinrichtung einschaltet, wenn die bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung bestimmte Hilfsgröße eine vorgegebene Hilfsgrößenuntergrenze unterschreitet, und c3) die Auslenkeinrichtung ausschaltet, wenn die bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung bestimmte Hilfsgröße eine vorgegebene Hilfsgrößenobergrenze überschreitet.

Eine Weiterbildung der letztgenannten Weiterbildungen zeichnet sich dadurch aus, dass a) die Obergrenze echt größer als die Summe aus der Untergrenze und einem durch die Kraft bewirkten Druckanstieg des gemessenen Drucks ist,

b) die Temperaturobergrenze echt größer als die Temperaturuntergrenze ist, oder c) die Hilfsgrößenobergrenze echt größer als die Summe aus der

Hilfsgrößenuntergrenze und einem durch die Kraft bewirkten Druckanstieg des

gemessenen Drucks ist. Eine siebte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerung derart ausgebildet ist, dass sie die Größe der von der Auslenkeinrichtung ausgeübten Kraft anhand des gemessenen Drucks und/oder der gemessenen Temperatur, sowie der Größe der zuvor auf T rennmembran oder das damit verbundene Element ausgeübten Kraft stufenweise oder kontinuierlich anpasst.

Eine achte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass der Druckmessaufnehmer derart ausgebildet ist, dass er ein Druckmessergebnis ausgibt, das bei ausgeschalteter

Auslenkeinrichtung dem mittels des Drucksensors gemessenen Druck entspricht, und das bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung einer Differenz zwischen dem mittels des Drucksensors gemessenen Druck und einem durch die Kraft bewirkten Druckanstieg des gemessenen Drucks entspricht.

Die Erfindung und deren Vorteile werden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen drei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Um Bauteile von zum Teil sehr unterschiedlicher Größe darstellen zu können, wurde eine nicht immer maßstabsgetreue Darstellung gewählt.

Fig. 1 zeigt: einen Druckmessaufnehmer mit einem Druckmittler mit einer magnetischen oder ferromagnetischen T rennmembran;

Fig. 2 zeigt: einen Druckmittler auf dessen Trennmembran eine magnetische oder ferromagnetische Scheibe angeordnet ist;

Fig. 3 zeigt: einen Druckmittler mit einer mit einem Permanentmagnet verbundenen

Trennmembran;

Fig. 4 zeigt: einen zeitlichen Verlaufs eines auf eine Außenseite einer T rennmembran einwirkenden Drucks, und

Fig. 5 zeigt: ein Beispiel eines in dem in Fig. 4 dargestellten Zeitraum mit einem

Drucksensor eines erfindungsgemäßen Druckmessumformers gemessenen Drucks.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Druckmessaufnehmers, der einen Drucksensor 1 und einen dem Drucksensor 1 vorgeschalteten Druckmittler 3 umfasst. Der Druckmittler 3 umfasst eine Trennmembran 5, deren Außenseite mit einem vom

Druckmessaufnehmer zu messenden Druck p beaufschlagbar ist. Unter der

Trennmembran 5 ist eine Druckempfangskammer 7 eingeschlossen. An die

Druckempfangskammer 7 ist ein mit einer Druck übertragenden Flüssigkeit gefüllter, hydraulischer Druckübertagungspfad 9 angeschlossen, der den auf die Außenseite der Trennmembran 5 einwirkenden Druck p auf den Drucksensor 1 überträgt.

Erfindungsgemäße Druckmessaufnehmer zeichnen sich dadurch aus, dass deren

Druckmittler 3 eine mittels einer an den Drucksensor 1 und/oder an einen

Temperatursensor TS1 , TS2, TS3 angeschlossenen Steuerung 1 1 ansteuerbare

Auslenkeinrichtung 13 umfasst, die dazu ausgestaltet ist zu durch die Steuerung 1 1 anhand eines fortlaufend mittels des Drucksensor 1 gemessenen Drucks p ge m und/oder einer fortlaufend mittels des Temperatursensors TS1 , TS2, TS3 gemessenen Temperatur T gem bestimmten Zeiten eine die Trennmembran 5 in Richtung deren Membranbett 15 auslenkende Kraft K auf die Trennmembran 5 auszuüben. Erfindungsgemäße Druckmessaufnehmer weisen die eingangs genannten Vorteile auf. Dabei können einzelne Komponenten unterschiedliche für sich genommen oder auch in Kombination miteinander einsetzbare Ausgestaltungen aufweisen. Eine besonders bevorzugte in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform sieht vor, dass die

Trennmembran 5 magnetisch oder ferromagnetisch ist und die Auslenkeinrichtung 13 einen Elektromagnet 17 umfasst, der dazu ausgebildet ist zu durch die Steuerung 1 1

vorgegebenen Zeiten die die Trennmembran 5 in Richtung deren Membranbett 15 auslenkende Kraft K auf die Trennmembran 5 auszuüben.

Bei dieser Ausführungsform besteht die Trennmembran 5 zumindest abschnittweise, vorzugsweise jedoch insgesamt aus einem magnetischen oder ferromagnetischen Material. Insoweit kann die Trennmembran 5 z.B. aus einer magnetischen Legierung, aus einer ferromagnetischen Legierung, aus einem ferromagnetischen Stahl, aus einem ferritischen Stahl, aus einem Duplex-Stahl oder aus einem Superduplex-Stahl bestehen.

Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass zur Erzeugung der die Trennmembran 5 auslenkenden Kraft K keine Komponenten erforderlich sind, die

Druckübertragungseigenschaften der Trennmembran 5 verändern.

Alternativ kann die Trennmembran 5 mit einem magnetischen oder ferromagnetischen Element verbunden sein und die Auslenkeinrichtung 13 einen Elektromagneten 17 umfassen, der dazu ausgebildet ist zu durch die Steuerung 1 1 vorgegebenen Zeiten die die Trennmembran 5 in Richtung deren Membranbett 15 auslenkende magnetische Kraft K auf das mit der Trennmembran 5 verbundene Element auszuüben.

Fig. 2 zeigt als ein Beispiel hierzu einen anstelle des in Fig. 1 dargestellten Druckmittlers 3 einsetzbaren Druckmittler, bei dem auf einer in die Druckempfangskammer 7 hinein weisenden Innenseite der Trennmembran 5 eine mit der Trennmembran 5 verbundene magnetische oder ferromagnetische Scheibe 19 angeordnet ist. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das Material der T rennmembran 5 innerhalb weiterer Grenzen frei wählbar ist und die Trennmembran 5 optional auch aus einem nicht magnetischen Material, wie z.B. einem Edelstahl, insb. einem austenitischen Edelstahl, bestehen kann. Als Scheibe 19 eignet sich eine Scheibe 19 aus einem magnetischen oder

ferromagnetischen Material. Insoweit kann die Scheibe 19 z.B. aus einer magnetischen oder ferromagnetischen Legierung, aus einem ferromagnetischen Stahl, aus einem ferritischen Stahl, aus einem Duplex-Stahl, aus einem Superduplex-Stahl, aus Eisen oder aus Gusseisen bestehen. Alternativ kann die Scheibe 19 aber auch aus einer magnetischen oder ferromagnetischen Keramik oder aus einer ferritischen Keramik, wie z.B. einem Eisenoxid, bestehen.

Die Scheibe 19 kann je nach Scheibendicke und Material der Scheibe 19, z.B. als

Beschichtung, z.B. als galvanische Beschichtung, auf die Trennmembran 5 aufgebracht oder durch eine Fügung, wie z.B. eine Lötung, mit der Trennmembran 5 verbunden sein.

Alternativ oder zusätzlich hierzu weist die Scheibe 19 vorzugsweise eine Schichtdicke von 0,1 gm bis 500 gm auf. Im Vergleich dazu kann die Trennmembran 5 z.B. eine

Materialstärke im Bereich von 25 gm bis 200 gm aufweisen. Dabei wird die Materialstärke der Trennmembran 5 vorzugsweise umso größer angesetzt, je größer die mittels des Druckmessaufnehmers zu messenden Drücke p sind. Insoweit weist die Scheibe 19 bei einer Materialstärke der Trennmembran 5 von 25 gm bis 100 gm vorzugsweise eine Scheibendicke von 0,1 gm bis 300 gm auf, wohingegen sie bei einer Materialstärke der Trennmembran 5 von 50 gm bis 200 gm vorzugsweise eine Scheibendicke von 10 gm bis 500 gm aufweist.

Grundsätzlich kann die Scheibe 19 bei vergleichsweise geringer Scheibendicke als vollflächige Beschichtung auf die Trennmembran 5 aufgebracht sein. Vorzugsweise weist die konzentrische zur T rennmembran 5 angeordnete Scheibe 19 jedoch einen

Durchmesser auf, der geringer als ein Durchmesser der Trennmembran 5 ist. Insoweit weist die Scheibe 19 bei einem Durchmesser der T rennmembran 5 von 20 mm bis 90 mm vorzugsweise einen Durchmesser von 2 mm bis 15 mm auf. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Druckübertragungseigenschaften der Trennmembran 5 durch die hier lediglich mit einem mittleren Membranbereich der Trennmembran 5 verbundene Scheibe 19 auch dann nur in vergleichsweise geringem Maße verändert werden, wenn die Scheibe 19 eine vergleichsweise große Scheibendicke aufweist und/oder die Scheibendicke größer als die Materialstärke der Trennmembran 5 ist. Fig. 3 zeigt als weiteres Beispiel einen anstelle des in Fig. 1 dargestellten Druckmittlers 3 einsetzbaren Druckmittler, bei dem auf einer in die Druckempfangskammer 7 hinein weisenden Innenseite der Trennmembran 5 ein Permanentmagnet 21 montiert ist. Dieser Permanentmagnet 21 kann z.B. auf einer auf der Innenseite der Trennmembran 5 angeordneten, mit der Trennmembran 5 verbundenen Halterung 23 montiert sein.

Auch diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Trennmembran 5 aus einem nicht magnetischen Material, wie z.B. einem Edelstahl, insb. einem austenitischen Edelstahl, bestehen kann. Darüber hinaus bietet sie den Vorteil, dass über den mit der

Trennmembran 5 verbundenen Permanentmagneten 21 mittels des Elektromagneten 17 größere Kräfte K auf die Trennmembran 5 ausgeübt werden können, als das bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Varianten möglich ist.

Unabhängig davon, ob die Trennmembran 5 magnetisch oder ferromagnetisch ist oder mit einem magnetischen oder ferromagnetischen Element, wie z.B. der in Fig. 2 dargestellten Scheibe 19 oder dem in Fig. 3 dargestellten Permanentmagnet 21 , verbunden ist, ist der Elektromagnet 17 vorzugsweise im Druckmittler 3 integriert. Das spart Platz und bietet aufgrund des damit verbundenen geringen Abstands zwischen dem Elektromagnet 17 und der magnetischen oder ferromagnetischen Trennmembran 5 bzw. dem mit der

Trennmembran 5 verbundenen magnetischen oder ferromagnetischen Element den Vorteil, dass durch den Elektromagnet 17 aufgrund des geringen Abstands dementsprechend große Kräfte K auf die Trennmembran 5 ausgeübt werden können.

Fig. 1 bis 3 zeigen hierzu Beispiele, bei denen der Druckmittler 3 einen Träger 25 umfasst, auf dessen Stirnseite die nach außen durch die Trennmembran 5 abgeschlossene

Druckempfangskammer 7 angeordnet ist. Dort weist der T räger 25 auf dessen der

Stirnseite gegenüberliegenden Rückseite eine Ausnehmung 27 auf, in die der

Elektromagnet 17 oder zumindest ein Abschnitt des Elektromagneten 17 eingesetzt ist. Alternativ oder zusätzlich zu den vorgenannten Ausgestaltungen ist der Elektromagnet 17 vorzugsweise derart ausgerichtet, dass die damit auf die Trennmembran 5 oder das damit verbundene Element ausübbare magnetische Anziehungskraft in einer parallel zur

Flächennormale auf die Trennmembran 5 durch eine Mitte der Trennmembran 5 hindurch verlaufenden Richtung maximal ist. In dem Fall ist auch das ggfs vorgesehene mit der T rennmembran 5 verbundene Element vorzugsweise auf der Innenseite der

Trennmembran 5 mit einem die Trennmembranmitte umfassenden zentralen Bereich der Trennmembran 5 verbunden. Bei dieser Ausführungsform bietet die Ausrichtung der Kraft K auf die Trennmembranmitte den Vorteil, dass hierdurch die durch eine Kraft K

vorgegebener oder mittels der Steuerung 1 1 vorgebbarer Größe bewirkte

Membranauslenkung maximal ist.

Fig. 1 bis 3 zeigen hierzu Ausführungsbeispiele, bei denen der Elektromagnet 17 jeweils eine Spule 29 umfasst, die derart ausgerichtet ist, dass eine Verlängerung von deren Längsachse parallel zur Flächennormale auf die Trennmembran 5 durch die Mitte der Trennmembran 5 hindurch verläuft. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist die Spule 29 vorzugsweise derart angeordnet, dass sie einen Abschnitt des von der

Druckempfangskammer 7 zum Drucksensor 1 verlaufenden Druckübertragungspfads 9 außenseitlich allseitig umgibt. Optional kann der Elektromagnet 17 einen die mittels des Elektromagneten 17 ausübbare Kraft K erhöhenden, zumindest abschnittweise von der Spule 29 umgebenen Kern 31 umfassen. Bei dieser in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist der Kern 31 vorzugsweise hohlzylindrisch und derart angeordnet, dass ein an die

Druckempfangskammer 7 angrenzender Endbereich des hydraulischen

Druckübertragungspfad 9 durch den Kern 31 hindurch verläuft.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Druckmittler 3 vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich der Permanentmagnet 21 in einen an die

Druckempfangskammer 7 angrenzenden Endbereich des Druckübertragungspfades 9 hinein erstreckt, der außenseitlich zumindest abschnittweise von der Spule 29 des

Elektromagneten 17 umgeben ist. Dabei kann der Permanentmagnet 21 z.B. stabförmig ausgebildet sein. Als Drucksensor 1 können aus dem Stand der Technik bekannte Drucksensoren eingesetzt werden. Fig. 1 zeigt als ein Beispiel hierzu einen Drucksensor 1 , der eine mit dem zu messenden Druck zu beaufschlagende Messmembran 33 umfasst. Bei dem hier dargestellten Beispiel ist der Drucksensor 1 hierzu derart in einer an den

Druckübertragungspfad 9 angeschlossenen, ebenfalls mit der den Druck übertragenden Flüssigkeit befüllten Druckmesskammer 35 angeordnet, dass ein in der Druckmesskammer 35 herrschender Innendruck auf die Außenseite der Messmembran 33 einwirkt. Zusätzlich umfasst der Drucksensor 1 einen elektromechanischen Wandler, der die druckabhängige Auslenkung der Messmembran 33 in eine elektrische Größe umwandelt. An den Wandler ist eine Druckmessschaltung 37 angeschlossen, die die druckabhängige Größe

messtechnisch erfasst und einen mittels des Drucksensors 1 gemessenen Druck p gem - z.B. in Form eines dem gemessenen Druck p gem entsprechenden Messwerts oder eines dem gemessenen Druck p gem entsprechenden Messsignals- zur Verfügung stellt.

Fig. 1 zeigt als Beispiel einen piezoresistiven Wandler, der zu einer Brückenschaltung zusammengeschlossenen piezoresistiven Elemente 39 umfasst. Alternativ können aber auch Drucksensoren mit einem auf einem anderen Wandlerprinzip basierenden Wandler, wie z.B. einem kapazitiven Wandler, eingesetzt werden.

Die Steuerung 1 1 erfindungsgemäßer Druckmessaufnehmer ist dazu ausgestaltet die Auslenkeinrichtung 13 derart anzusteuern, dass die Auslenkeinrichtung 13 zu durch die Steuerung 1 1 anhand des fortlaufend mittels des Drucksensor 1 gemessenen Drucks p ge und/oder der fortlaufend mittels des Temperatursensors TS1 , TS2, TS3 gemessenen Temperatur T gem bestimmten Zeiten eine die Trennmembran 5 in Richtung deren

Membranbett 15 auslenkende Kraft K auf die Trennmembran 5 ausübt. Dabei sind die Steuerung 1 1 und die Auslenkeinrichtung 13 vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Auslenkeinrichtung 13 mittels der Steuerung 1 1 einschaltbar und ausschaltbar ist und/oder derart ausgebildet, dass die Auslenkeinrichtung 13 im

eingeschalteten Zustand entweder eine konstante Kraft K vorgegebener Größe oder eine Kraft K einer mittels der Steuerung 1 1 vorgegebbaren Größe auf die Trennmembran 5 ausübt. Im ausgeschalteten Zustand übt die Auslenkeinrichtung 13 keine Kraft auf die Trennmembran 5 aus.

Fig. 1 zeigt hierzu ein Beispiel, bei dem der Druckmessaufnehmer eine elektronisch steuerbare Schalteinrichtung 41 umfasst, über die die Auslenkeinrichtung 13 eingeschaltet und ausgeschaltet wird. Diese Schalteinrichtung 41 kann als Bestandteil der Steuerung 1 1 ausgebildet sein oder derart mit der Steuerung 1 1 verbunden sein, dass sie von der Steuerung 1 1 angesteuert wird. Fig. 1 zeigt hierzu ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Spule 29 über die Schalteinrichtung 41 mit einer im Druckmessaufnehmer integrierten Gleichstromquelle IDC verbindbar ist. Im eingeschalteten Zustand übt der Elektromagnet 17 eine Kraft K auf die Trennmembran 5 oder das damit verbundene Element aus, deren Größe anhand der Größe des Stroms einstellbar ist. Insoweit kann die Gleichstromquelle IDC entweder derart ausgebildet sein, dass sie einen Strom vorgegebener Größe erzeugt. In dem Fall weist die Kraft K bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung 13 einen konstanten vorgegebenen Wert auf. Alternativ kann die Gleichstromquelle IDC aber auch als mittels der Steuerung 1 1 regelbare Gleichstromquelle IDC ausgebildet sein, die einen Strom einer anhand der Steuerung 1 1 vorgegebbaren Größe erzeugt. Bei dieser Ausführungsform wird die Größe der Kraft K durch die Steuerung 1 1 über die regelbare Größe des Stroms vorgegeben.

Die Ansteuerung der Auslenkeinrichtung 13 kann je nach Verwendungszweck des

Druckmessaufnehmers auf unterschiedliche Weise ausgeführt werden.

Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass die Steuerung 1 1 derart ausgebildet ist, dass sie die Auslenkeinrichtung 13 in Abhängigkeit von dem mittels des Drucksensors 1 gemessenen Drucks p gem ein- und ausschaltet. Hierzu kann die Steuerung 1 1 an den Drucksensor 1 oder an die Druckmessschaltung 37 angeschlossen sein oder die

Druckmessschaltung 37 umfassen.

Bei dieser Variante ist die Steuerung 1 1 vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die Auslenkeinrichtung 13 einschaltet, wenn der bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung 13 mittels des Drucksensors 1 gemessene Druck p gem eine vorgegebene Untergrenze p min unterschreitet und die Auslenkeinrichtung 13 ausschaltet, wenn der bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung 13 mittels des Drucksensors 1 gemessene Druck p gem eine

vorgegebene Obergrenze p max überschreitet. Fig. 4 zeigt hierzu ein Beispiel eines zeitlichen Verlaufs p(t) des auf die Außenseite der Trennmembran 5 einwirkenden, zu messenden Drucks p, der ausgehend von einem oberhalb der Untergrenze p min liegenden ersten Druck p1 auf einen unterhalb der

Untergrenze p max liegenden zweiten Druck p2 abfällt und anschließend stetig ansteigt. Fig. 5 zeigt den in dem in Fig. 4 dargestellten Zeitraum zeitgleich mit dem Drucksensor 1 gemessenen Druck p gem , wie er sich ergibt, wenn die Auslenkeinrichtung 13 derart betrieben wird, dass sie im eingeschalteten Zustand eine konstante Kraft K vorgegebener Größe auf die T rennmembran 5 oder das damit verbundene Element ausübt. Der Verlauf p(t) umfasst einen ersten Zeitbereich A, in dem der zu messende Drucks p größer gleich der Untergrenze p min ist. In diesem Zeitbereich A ist die Auslenkeinrichtung 13 ausgeschaltet. Folglich stimmt der dargestellte mittels des Drucksensors 1 gemessene Druck P gem (t) mit dem zu messenden Druck p(t) überein und nimmt stetig ab. Zum

Zeitpunkt t1 unterschreiten der zu messende Druck p(t1 ) und der gemessene Drucks Pg em (t1 ) die Untergrenze p min . Das wird von der Steuerung 1 1 anhand des gemessene Drucks p gem (t1 ) erkannt, die daraufhin die Auslenkeinrichtung 13 einschaltet. Das

Einschalten der Auslenkeinrichtung 13 wirkt wie eine der konstanten Kraft K entsprechende Druckerhöhung Dr(K) des zu messenden Drucks p. Entsprechend steigt der gemessene Drucks p gem (t1 ) zum Zeitpunkt t1 sprunghaft um die Druckerhöhung Dr(K) an. Im nachfolgenden Zeitbereich B fällt der zu messende Druck p bis zum Zeitpunkt t2 weiter ab und steigt dann in den nachfolgenden Zeitbereichen C und D wieder an. Dabei bleibt die Auslenkeinrichtung 13 solange eingeschaltet, bis der nun von der konstanten Kraft K und dem zu messenden Druck p abhängige gemessene Druck p gem (t3) zum Zeitpunkt t3 die Obergrenze p max überschreitet. Das wird von der Steuerung 1 1 anhand des gemessenen Drucks p gem (t3) erkannt, die daraufhin die Auslenkeinrichtung 13 wieder ausschaltet. Das Ausschalten der Auslenkeinrichtung 13 wirkt wie eine der dadurch wegfallenden Kraft K entsprechende Druckerniedrigung des zu messenden Drucks p. Entsprechend sinkt der gemessene Druck p gem (t3) zum Zeitpunkt t3 sprunghaft um einen Druckabfall ab, der betragsmäßig gleich der zuvor durch das Einschalten der Auslenkeinrichtung 13 bewirkten Druckerhöhung Dr(K) ist. Folglich entspricht der in dem darauf folgenden Zeitraum D gemessene Druck p gem (t) wieder dem zu messenden Druck p.

Optional ist die Obergrenze p max vorzugsweise derart vorgegeben, dass sie echt größer als die Summe aus der Untergrenze p min und dem durch die Kraft K bewirkten Druckanstieg Dr(K) des gemessenen Drucks p gem (t) ist. Das bietet den Vorteil, dass durch die

Grenzwertdifferenz H1 zwischen Obergrenze p max und Untergrenze p min sichergestellt ist, dass auch dann noch stabile Messbedingungen vorliegen, wenn der zu messende Druck p zeitlich um weniger als die Grenzwertdifferenz H1 um die Untergrenze p min schwankt und/oder zeitlich um weniger als die Grenzwertdifferenz H1 um einen der Differenz zwischen der Obergrenze p max und dem Druckanstieg Dr(K) entsprechenden Wert schwankt.

Optional kann die Steuerung 1 1 derart ausgebildet sein, dass sie die Größe der von der Auslenkeinrichtung 13 ausgeübten Kraft K anhand des gemessenen Drucks p gem und der Größe der zuvor auf die T rennmembran 5 oder das damit verbundene Element ausgeübten Kraft K stufenweise oder kontinuierlich anpasst.

Die Ansteuerung der Auslenkungseinrichtung 13 anhand des gemessenen Drucks p gem bietet den Vorteil, dass der Druckmessaufnehmer in einem für den Druckmessaufnehmer vorgegebenen Temperaturbereich in einem vergrößerten Druckmessbereich eingesetzt werden kann, dessen Messbereichsuntergrenze um einen von dem Betrag des durch die Kraft K bzw. die größte Kraft K bewirkten Druckanstiegs Dr(K) abhängigen Wert kleiner als die Messbereichsuntergrenze eines baugleichen Druckmessaufnehmers ohne

Auslenkeinrichtung 13 ist, und dessen Messbereichsobergrenze gleich der

Messbereichsobergrenze des baugleichen Druckmessaufnehmers ohne

Auslenkeinrichtung 13 ist.

Als Druck übertragende Flüssigkeit wird vorzugsweise eine möglichst inkompressible, einen möglichst geringen Dampfdruck aufweisende Flüssigkeit eingesetzt. Hierzu eignet sich z.B. ein Silikonöl oder aus dem Stand der Technik bekannte für diesen Zweck geeignete Spezialflüssigkeiten. Unabhängig von der Wahl der Flüssigkeit, ist der

Dampfdruck der Flüssigkeit nicht nur von dem im Druckübertragungspfad 9 herrschenden Innendruck abhängig, sondern steigt darüber hinaus auch mit zunehmender Temperatur T an. Diese Temperaturabhängigkeit ist bei der Ansteuerung der Auslenkeinrichtung 13 zu berücksichtigen. Das kann z.B. durch eine dementsprechende Bemessung der Kraft K, der Obergrenze p max und der Untergrenze p min erfolgen und führt zu einer Begrenzung des Temperaturbereichs, in dem der Druckmessaufnehmer eingesetzt werden kann. Alternativ kann dem mit steigender Temperatur ansteigenden Dampfdruck aber auch dadurch entgegen gewirkt werden, dass die Steuerung 1 1 derart ausgebildet ist, dass sie die Auslenkeinrichtung 13 in Abhängigkeit von der mittels des Temperatursensors TS1 , TS2, TS3 gemessenen Temperatur T gem ansteuert. Bei dieser Variante ist der

Temperatursensor TS1 , TS2 vorzugsweise derart angeordnet, dass er in Kontakt mit der Druck übertragenden Flüssigkeit steht. Hierzu kann der Temperatursensor TS1 , TS2 z.B. in der Druckempfangskammer 7 oder in der Druckmesskammer 35 angeordnet sein.

Alternativ kann der Temperatursensor TS3 aber auch an anderer Stelle im

Druckmessaufnehmer, z.B. in einem die Steuerung 1 1 umgebenden Elektronikgehäuse 43, untergebracht sein. Alle drei Positionen sind in Fig. 1 anhand der dort jeweils als ein mögliches Beispiel eingezeichneten Temperatursensoren TS1 , TS2 und TS3 dargestellt. Analog zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel ist die Steuerung 1 1 des

Druckmessaufnehmers bei dieser Variante optional vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die Auslenkeinrichtung 13 in Abhängigkeit von der mittels des an die Steuerung 1 1 angeschlossenen Temperatursensors TS1 , TS2, TS3 gemessenen Temperatur T gem ein- und ausschaltet. Dabei ist die Steuerung 1 1 vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die Auslenkeinrichtung 13 einschaltet, wenn die bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung 13 mittels des Temperatursensors TS1 , TS2, TS3 gemessenen Temperatur T gem eine vorgegebene Temperaturobergrenze T max überschreitet und die Auslenkeinrichtung 13 ausschaltet, wenn die bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung 13 mittels

Temperatursensors TS1 , TS2, TS3 gemessene Temperatur T gem eine vorgegebene Temperaturuntergrenze T mi n unterschreitet.

Bei dieser Variante wird ausgenutzt, dass der durch die Kraft K bewirkte Druckanstieg Dr(K) im Druckübertragungspfad (9) der Ausbildung der Gasphase in gleicher Weise entgegenwirkt, wie eine dementsprechende von der Größe der Kraft K abhängige

Temperaturabsenkung DT(K) dies täte.

Optional ist die Temperaturobergrenze T max vorzugsweise derart vorgegeben, dass sie echt größer als die Temperaturuntergrenze T min ist. Dabei kann sie z.B. derart vorgegeben werden, dass sie größer gleich der Summe aus der Temperaturuntergrenze T min und der der Kraft K entsprechenden Temperaturabsenkung DT(K) ist. Auch hier bietet eine

Grenzwertdifferenz H2 zwischen Temperaturobergrenze T max und Temperaturuntergrenze T min den Vorteil, dass sichergestellt ist, dass auch dann noch stabile Messbedingungen vorliegen, wenn die Temperatur T zeitlich um weniger als die Grenzwertdifferenz H2 um die Temperaturuntergrenze T min oder die Temperaturobergrenze T max schwankt.

Optional kann die Steuerung 1 1 bei dieser Variante derart ausgebildet sein, dass sie die Größe der von der Auslenkeinrichtung 13 ausgeübte Kraft K anhand der gemessenen Temperatur T gem und der Größe der zuvor auf Trennmembran 5 oder das damit verbundene Element ausgeübten Kraft K stufenweise oder kontinuierlich anpasst.

Die Ansteuerung der Auslenkeinrichtung 13 anhand der gemessenen Temperatur T gem bietet den Vorteil, dass der Druckmessaufnehmer in einem vergrößerten

Temperaturbereich eingesetzt werden kann, dessen Temperaturbereichsobergrenze um einen der dem durch die Kraft K bzw. die größte Kraft K bewirkten Druckanstieg Dr(K) im Hinblick auf die Ausbildung der Gasphase entsprechenden Temperaturabsenkung DT(K) entsprechenden Wert größer als die Temperaturbereichsobergrenze eines baugleichen Druckmessaufnehmers ohne Auslenkeinrichtung 13 ist, und dessen

Temperaturbereichsuntergrenze gleich der Temperaturbereichsuntergrenze des baugleichen Druckmessaufnehmers ohne Auslenkeinrichtung 13 ist. Unabhängig davon ob die Wirkung der Kraft als eine dementsprechende Druckerhöhung Dr(K) oder als eine dementsprechende Temperaturabsenkung DT(K) interpretiert wird, liegt die Wirkung jedoch nur einmal vor. Das kann bei Druckmessaufnehmern gemäß der zweiten Variante z.B. dadurch berücksichtigt werden, dass die Messbereichsobergrenze des Druckmessbereichs um einen dem Betrag der durch die Kraft K oder der maximalen Kraft K bewirkten Druckerhöhung Dr(K) entsprechenden Wert niedriger angesetzt wird, als die Messbereichsobergrenze eines baugleichen Druckmessaufnehmers ohne

Auslenkungseinrichtung. Alternativ kann der Druckabhängigkeit und der Temperaturabhängigkeit des Dampfdrucks der den Druck übertragenden Flüssigkeit dadurch Rechnung getragen werden, dass die Steuerung 1 1 derart ausgebildet ist, dass sie die Auslenkeinrichtung 13 in Abhängigkeit von dem mittels des Drucksensors 1 gemessenen Druck p gem und der mittels des

Temperatursensors TS1 , TS2, TS3 gemessenen Temperatur T gem ansteuert.

Bei dieser dritten Variante ist die Steuerung 1 1 vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie anhand des gemessenen Drucks p gem und der gemessenen Temperatur T gem eine

Hilfsgröße G(p ge ; T gem ) bestimmt, und die Auslenkeinrichtung 13 einschaltet, wenn die bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung 13 anhand des gemessenen Drucks p ge und der gemessenen Temperatur T gem bestimmte Hilfsgröße G(p gem ; T gem ) eine vorgegebene Hilfsgrößenuntergrenze G min unterschreitet und die Auslenkeinrichtung 13 ausschaltet, wenn die bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung 13 anhand des gemessenen Drucks p ge und der gemessenen Temperatur T gem bestimmte Hilfsgröße G(p gem ; T gem ) eine

vorgegebene Hilfsgrößenobergrenze G max überschreitet. Die Hilfsgröße G(p gem ; T gem ) kann z.B. gemäß: G(p gem ; T gem ) = p gem - W(T gem ) dadurch bestimmt werden, dass von dem gemessenen Druck p gem ein von der Temperatur abhängiger Wert W(T gem ) abgezogen wird, dessen Betrag mit steigender Temperatur ansteigt.

Analog zu den vorherigen Ausführungsbeispielen kann die Hilfsgrößenobergrenze G max auch hier derart vorgegeben werden, dass sie echt größer als die Summe aus der

Hilfsgrößenuntergrenze G min und dem von der Kraft K abhängigen Druckanstieg Dr(K) ist. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Steuerung 1 1 derart ausgebildet sein, dass sie die Größe der von der Auslenkeinrichtung 13 ausgeübte Kraft K anhand der Hilfsgröße G(p g em, T g em)

und der Größe der zuvor auf T rennmembran 5 oder das damit verbundene Element ausgeübten Kraft K stufenweise oder kontinuierlich anpasst.

Das Ansteuern der Auslenkungseinrichtung 13 anhand der Hilfsgröße G(p ge ; T gem ) bietet den Vorteil, dass der Druckmessaufnehmer in dem gesamten Temperaturbereich eines baugleichen Druckmessaufnehmer ohne Auslenkungseinrichtung in dem oben beschriebenen vergrößerten Druckmessbereich eingesetzt werden kann, und die

Messbereichsobergrenze des Druckmessbereichs nur in dem oberhalb dieses

Temperaturbereich liegenden Teilbereich des vergrößerten Temperaturmessbereichs auf einen begrenzt Wert werden muss, der um den Betrag des durch die Kraft K bzw. die größte Kraft K bewirkten Druckanstiegs Dr(K) unterhalb der Messbereichsobergrenze des baugleichen Druckmessaufnehmers ohne Auslenkeinrichtung liegt.

Unabhängig davon, ob die Steuerung 1 1 die Auslenkeinrichtung 13 anhand des

gemessenen Drucks p ge m und/oder der gemessenen Temperatur T gem ansteuert, ist der Druckmessaufnehmer vorzugsweise derart ausgebildet, dass er im Messbetrieb ein

Druckmessergebnis PM ausgibt, dass bei ausgeschalter Auslenkeinrichtung 13 dem mittels des Drucksensors 1 gemessenen Druck p gem entspricht, und dass bei eingeschalter Auslenkeinrichtung 13 einer Differenz zwischen dem mittels des Drucksensors 1 gemessenen Druck p gem und dem durch die Kraft K bewirkten Druckanstieg Dr(K) des gemessenen Drucks p ge entspricht. Dieses Druckmessergebnis PM kann z.B. mittels einer im Druckmessaufnehmer integrierten Messeinrichtung 45 bestimmt und in Form eines dem Druckmessergebnis PM entsprechenden Druckmesswerts angezeigt und/oder in Form eines dem Druckmessergebnis PM entsprechenden Ausgangssignals ausgegeben werden. Optional können den Elektromagnet 17 umfassende erfindungsgemäße

Druckmessaufnehmer zusätzlich eine an den Elektromagnet 17 anschließbare oder angeschlossene Auslenkungsmessschaltung 47 umfassen, die derart ausgebildet ist, dass sie die von dem auf die Trennmembran 5 einwirkenden Druck p abhängige Auslenkung der Trennmembran 5 bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung 13 anhand einer von der Auslenkung der Trennmembran 5 abhängigen Eigenschaft des Elektromagneten 17, wie z.B. dessen Induktivität L oder einer von dessen Induktivität L abhängigen Größe, bestimmt. Fig.1 zeigt hierzu ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Spule 29 über die elektronisch steuerbare Schalteinrichtung 41 bei eingeschalteter Auslenkeinrichtung 13 an die Gleichstromquelle IDC und bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung 13 an die

Auslenkungsmessschaltung 47 angeschlossen ist.

Bei dieser Ausführungsform umfasst der Druckmessaufnehmer vorzugsweise eine

Prüfeinrichtung 49, die derart ausgebildet ist, dass sie die Funktionsfähigkeit und/oder die Messgenauigkeit des Druckmessaufnehmer bei ausgeschalteter Auslenkeinrichtung 13 anhand des mittels des Drucksensors 1 gemessenen Drucks p ge und der parallel hierzu mittels der Auslenkungsmessschaltung 47 ermittelten Auslenkung der Trennmembran 5 überprüft. Die Prüfeinrichtung 49 kann als separate an die Auslenkungsmessschaltung 47 und den Drucksensor 1 bzw. die Druckmessschaltung 37 angeschlossene Prüfeinrichtung 49 ausgebildet sein oder an anderer Stelle im Druckmessaufnehmer integriert sein.

Alternativ oder zusätzlich hierzu ist die Prüfeinrichtung 49 vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie ein Prüfungsergebnis PG der Überprüfung ausgibt und/oder eine Warnung oder einen Alarm auslöst, wenn die gemessene Auslenkung und der gemessene Druck p gem oder deren Änderungsraten um mehr als eine vorgegebene Toleranz voneinander abweichen.

Bezugszeichenliste Drucksensor 27 Ausnehmung

Druckmittler 29 Spule

Trennmembran 31 Kern

Druckempfangskammer 33 Messmembran

Druckübertragungspfad 35 Druckmesskammer Steuerung 37 Druckmessschaltung Auslenkeinrichtung 39 pieozoresistives Element Membranbett 41 Schalteinrichtung

Elektromagnet 43 Elektronikgehäuse

Scheibe 45 Messeinrichtung

Permanentmagnet 47 Auslenkungsmessschaltung Halterung Prüfeinrichtung

Träger