[发明专利]带陶瓷测量元件的测量装置

说明书

测量装置(1)带有陶瓷测量元件(3)和用于将测量元件(3)连接至测量环境的金属工艺连接件(5)，其中测量元件(3)以耐扩散的方式被固定在工艺连接件(5)中但不用垫圈，测量元件(3)被紧固在陶瓷环(7)上，陶瓷环(7)被设置在用于紧固至工艺连接件(5)中的金属环(9)上。

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的带陶瓷测量元件的测量装置。

带陶瓷测量元件的测量装置在现有技术中是已知的，如用于测量填充水平的带压力传感器的压力测量装置。其中用到了陶瓷电容式压力测量元件，其通过弹性体垫圈被设置在工艺连接件中，工艺连接件用于将压力测量元件设置在工艺环境中。陶瓷测量元件常常用于陶瓷的硬度和鲁棒性具有优势的那些应用中。此外，陶瓷压力测量元件可以表现为平坦的陶瓷膜片，其一方面耐磨损，另一方面容易清洁，因此被认为是有利的。

在现有技术中已知的带陶瓷测量元件的测量装置中，使用的弹性体垫圈的耐磨损性有限且易于老化，所以被认为是不利的。

另外，使用的弹性体垫圈的弹性在低温条件下降低，例如当温度低至-40℃以下时，由于弹性降低，结果会导致填充水平测量装置的波动不再被补偿且压力测量元件和工艺连接件之间会产生间隙。带弹性体垫圈的测量装置的另一个缺陷是，在超纯应用中，如在药品和食品领域，其仅能在有限范围内利用，因为其要么不被许可使用，要么至少其要求增加使用者的维护义务。

本发明的目的是提供过一种更先进的带陶瓷测量元件的测量装置。其有利地避免了现有技术的缺陷。

该目的在具有权利要求1中的特征的测量装置中得以实现。

根据本发明的测量装置，带有陶瓷测量元件和用于将测量元件连接至测量环境的金属工艺连接件，其中测量元件以耐扩散的方式被固定在工艺连接件中而不用垫圈，其特征在于测量元件被紧固在陶瓷环上，陶瓷环被设置在用于紧固到工艺连接件中的金属环上。本申请中，垫圈的含义被特别理解为可拆分的密封元件。其通常由弹性体制成且以压缩的方式被保持在两个结构元件之间。

本申请中，“不用垫圈”的含义应被特别理解为省略使用与工艺媒介相接触的聚合物层。

因此，将测量元件设置在工艺连接件中表示其直接与工艺媒介接触，且不像如已知的现有技术那样被压力媒介屏蔽。

因此，本测量装置的关键是，测量元件本身被紧固在陶瓷环(其优选地具有与测量元件相协调的热膨胀系数)上，且该陶瓷环被相应地紧固在金属环上。金属环用于将装置紧固在工艺连接件中且优选地其热膨胀系数也被调整至与陶瓷环相协调，且优选地与测量元件相协调。

本装置提供一种测量元件的紧固，其易于清洁且尤其是不存在死角，因此其可以被很好的用在尤其是食品和药品行业的处理机中。

测量装置的测量元件的一个实施例可以为带陶瓷膜片的压力测量元件，其尤为有利于压力测量装置(在该装置中耐磨损性是决定性的)。

陶瓷环优选地通过焊锡连接被紧固至测量元件。本发明语境下的焊锡连接应表示使用可熔性焊锡的任何粘结连接。优选地，焊锡连接通过硬焊锡或玻璃焊锡生成，其中硬焊锡优选地表示为银合金AgCuTi3,AgCuTi-1,8中的一种。其他可能的焊锡为合金银、AgCu26Ti3或AgCu46Ti6。

特别地，用玻璃焊锡将陶瓷环安装于压力测量元件上被认为是有利的，因为当两个零部件接触后，玻璃焊锡显示出与陶瓷压力测量元件和陶瓷环大约相同的热膨胀系数。此外，玻璃焊锡连接具有气密性和耐扩散性，因此其极好地适合用于压力测量元件。玻璃焊锡连接的另一个优点是形成连接时作业温度较低，例如与硬焊锡连接相比。

在一实施例中，金属环被相对于陶瓷环径向设置。

装置按照此方式拓展，从轴向上看结构深度较低，且因此，在测量元件可以被设置成例如与正面齐平为决定性的情况下，可以优选地被最大程度地使用。