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专利名称：具有用于容纳传感器的壳体的测量单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I的前序部分的测量单元，该测量单元具有用于容纳传感器、尤其是压力测量值换算器的壳体，在该测量单元中所述壳体具有用于传感器的压力平衡开口。
背景技术：
这种测量单元例如由DE 102007001445A1公开。在测量技术中常常需要使测量设备在有爆炸危险的环境中运行。为了这类测量设备不引起爆炸危险，将其安装在防爆的壳体中，所述壳体按防爆型式构造为耐压的封罩。这种壳体必须承受其内部爆炸时的压力并且防止爆炸传递到壳体周围的可爆炸的气氛中。
为了在爆炸时能减小在耐压封装的壳体内部产生的高的气压，所述壳体通常设有防止引爆击穿的缝隙。这种缝隙当然存在于壳体中，由于例如用于测量信号导线的电缆绝缘套管也必须通向外部，所以该缝隙尺寸必须确定得如此窄且长，使得爆炸火焰熄灭，并且爆炸气体的温度通过冷却而如此降低，以致由此不点燃周围的气氛。缝隙尺寸根据有爆炸危险的气氛的气体成分依照欧洲标准EN 50018来规定。例如已知为了对于壳体有爆炸危险的区域进行区域分离，设置用于安装于壳体中的传感器的测量信号导线的触点绝缘套管作为具有嵌入的金属触点的耐压的玻璃绝缘套管，其中，为了压力平衡根据待应用的标准而使用内孔为0. 2_且长度为17_的毛细管。但不足之处在于高花费的结构，该结构由于对玻璃接合部的密封性以及无裂缝性的要求很高而导致高的生产成本。此外，DE 19826911A1公开了一种耐压封装的壳体，该壳体具有构造成防止引爆击穿的缝隙，该缝隙具有基本上彼此平行的缝隙表面。所述缝隙构造成具有朝向壳体的内腔限定的、伸入内腔中的分流器，该分流器在其背离缝隙的一侧相对于有关的壳体壁突起、构成尖部并且以倾斜延伸的一侧通入壳体壁中。通过缝隙和壳体的这种结构设计，抑制爆炸传播的作用同样应得到改善，从而能够以较大的缝隙宽度或较小的缝隙长度来实现同样的安全性。DE 19826911A1中的该封装的壳体的缺点在于其同样高的结构上的花费，该花费导致高的生产成本。

发明内容
本发明的目的是，提出一种开头所述类型的测量单元，该测量单元具有紧凑的形状，该形状具有符合标准的带有防止引爆击穿的缝隙的爆炸区域分离结构，而且该测量单元还可低成本地制造。该目的通过具有权利要求I的特征的测量单元来解决。这种测量单元具有用于容纳传感器、尤其是压力测量值换算器的壳体，在该测量单元中所述壳体具有用于传感器的压力平衡开口，根据本发明规定具有旋转对称的外周面的密封元件设置在壳体孔的与所述外周面互补成形的内表面中，并且所述压力平衡开口作为至少一个防止引爆击穿的缝隙通过在密封元件外周面上的沿壳体孔延伸的条状的且平坦的表面区段与壳体孔的内表面的协同作用而形成。尤其当密封元件由塑料制成时，这种在外周面上具有至少一个平面的密封元件能容易地制造。缝隙宽度、即该 平坦的表面区段和壳体孔的内表面之间的距离可简单地调节，因为该缝隙宽度由平面和密封元件对称轴之间的距离决定。因此，可实现符合标准的缝隙尺寸，该缝隙尺寸小于或等于2mm。根据本发明的一种扩展方案，为了形成两个缝隙，优选在外周面上径向相对置地分别设有一个平坦的表面区段。在本发明的一种方案中，设有夹紧装置，借助该夹紧装置将密封元件保持在其在壳体内的密封位置中。借助这种夹紧装置可简单地装配密封元件，同时保证所需的密封性。特别有利的是，根据一种扩展方案将密封元件构造为截锥形的，在此适宜的是，在壳体的外侧上设置密封元件的锥形渐缩的端部，从而密封元件可从壳体的内侧插入。因此，在密封元件插入到相应成形的内表面中时，该截锥形的形状连同夹紧装置一起自定心地起作用，从而实现在密封元件和壳体之间的高的连接质量。根据本发明的一种扩展方案，夹紧装置在壳体的内侧上包括弹簧元件、优选轴盘用于产生将密封元件压入壳体孔中的压紧力以及包括固定元件、优选保险环用于固定弹簧元件。由此，密封元件不仅装配简单，而且对此也只需要几个部件。根据本发明的另一种方案，密封元件构造为圆柱形的，其制造因此非常简单。根据一种扩展方案，为了将密封兀件装配在壳体孔中，在壳体外侧上在该壳体孔上设有弓形的凸缘，密封元件在其从壳体内侧插入时贴靠在该凸缘上。在该圆柱形的密封元件中，夹紧装置在壳体内侧上包括弹簧元件、优选轴盘用于产生将密封元件压入壳体孔中的压紧力以及包括固定元件、优选保险环用于固定弹簧元件。根据本发明的一种扩展方案，特别有利地可以将密封元件构造为用于穿过至少一个接触销的、对介质密封的触点绝缘套管，以便能够由此将由传感器产生的测量信号从壳体内腔向外传递。在此，可将多个接触销组合成一个插塞条，该插塞条同时构成测值传感器的连接导线的配合件。因为可以为触点条使用商业上常见的产品，所以制造成本总体上非常低廉。当密封元件根据一种扩展方案尤其是借助注塑工艺制造成塑料体、优选由根据标准IEC 60079-0Pos. 7. 13的热塑性塑料、尤其是由聚苯硫醚(PPS)制成的塑料体时，密封元件可特别低成本地制造。


接下来参照附图借助实施例详细阐明本发明。附图如下图I为具有根据本发明的截锥形的密封元件作为一种实施例的测量单元的壳体的透视图；图2为根据图I的A-A剖切线的剖视图，其中示意性显示压力测量值换算器；图3为根据图I的B-B剖切线的剖视图，其中示意性显示压力测量值换算器；
图4为根据图I的测量单元的端侧俯视图；图5为根据图4中的局部C的细节图；图6为根据图I的测量单元的密封元件的透视图；图7为具有根据本发明的圆柱形的密封元件作为另一实施例的测量单元的剖视图；图8为根据图7的测量单元的端侧俯视图。
具体实施例方式图I至4示出测量单元I的不同视图,其中，为清楚起见仅在图2和3中示出作为传感器的压力测量值换算器3。根据图I至4的测量单元I包括一个具有一截锥形壳体孔7的空心圆柱形壳体2，所述壳体孔构造成朝向端侧的外表面2b锥形渐缩的。如图2和3所示，该壳体孔7连接在一径向向外呈台阶状的、空心圆柱形的壳体内腔2a上,该壳体内腔由一薄的环形壁2c构成并容纳压力测量值换算器3。该壳体内腔2a在端侧是敞开的，由此，压力测量值换算器3承受有爆炸危险的气氛的、待测量的压力。 截锥形的密封元件4以一个端侧4a—密封元件4朝该端侧锥形渐缩地延伸——这样地插入到壳体孔7中，使得在密封元件4的截锥形外周面5和壳体孔7的内表面6之间形成面锁合的情况下，该端侧4a与壳体2的端侧的外表面2b齐平。为了将密封元件4保持在其装配位置中，在将密封元件4插入壳体孔7中之后，将一轴盘13作为弹簧元件插入壳体孔7中，使得该轴盘贴靠在密封元件4的端面4b上。一保险环14卡入在壳体孔7的内边缘上环绕的凹槽16中，从而轴盘13由此被预紧并且对密封元件4产生压紧力，该压紧力将密封元件压入壳体孔7中，以确保足够的密封性。根据图6，密封元件4在其外周面5上具有径向相对置的两个条状的且平坦的表面区段9 (下文也称之为平面)，这两个表面区段分别在外周面5的母线方向上延伸。如果密封元件4插入壳体孔7，则每个平面9连同壳体孔7的内表面6 —起构成一个防止引爆击穿的缝隙8，该缝隙从壳体内腔2a沿壳体孔7通向外部且同时用作压力测量值换算器3的压力平衡。表面区段9相应地与壳体孔7的内表面6的协同作用导致缝隙8的圆弓形的横截面，如在图5中作为图4的俯视图的局部C所示地。所述两个缝隙8尤其在根据图3的B-B剖切线的纵剖视图中可见并且分别符合标准地构造、即例如在密封元件4的高度为17mm时具有0. 2mm或更小的宽度。密封元件4借助注塑工艺制造成由塑性热塑料、如聚苯硫醚(PPS)制成的塑料体。在制造该密封元件4的同时，也一同环绕注塑接触销10，这些接触销组合成销条11和12。销条12突出于密封元件4的端侧4b伸入测量单元I的壳体内腔2a中并且在那里与压力测量值换算器3连接。该压力测量值换算器的测量信号通过接触销10被引导到相对置的端侧4a上、到销条11中，该销条连接在分析压力测量值换算器3的测量信号的测量器具(未示出)上。测量单元I的密封元件4构造为塑料体，该塑料体的外周面5最大具有3. 2 y m的粗糙度。图7和8示出具有一个壳体2的测量单元1，在该壳体的壳体内腔2a中同样容纳一传感器、如压力测量值换算器3。代替截锥形的密封元件，设有一个具有圆柱形的外周面5的密封元件4，其中，与该圆柱形的密封元件4相配合地，壳体孔7构造为具有圆柱形内表面6的圆柱形的孔7。为了构成缝隙8，根据按图6的密封元件4，在该圆柱形的密封元件4的外周面5上径向相对置地设置两个条状的且平坦的表面区段9，这两个表面区段分别在外周面5的母线方向上延伸。根据图8的在图5中所示的局部C，这些表面区段9作为平面分别和圆柱形壳体孔7的内表面6 —起构成一个具有圆弓形横截面的缝隙8。为了能将这种圆柱形的密封元件4固定在同样圆柱形的壳体孔7中，根据图8，在端侧的外表面2b上设有在壳体孔7上设置在边缘侧的弓形的止挡15，使得在该密封元件4从壳体内腔2a插入壳体孔7中时挡靠且贴合在该止挡上。密封兀件4以相同的方式在该装配位置中被一轴盘13和一卡入凹槽16中的保险环14保持。密封元件4同样制造成由热塑性塑料、例如聚苯硫醚(PPS)制成的塑料注塑件，其外周面5最大具有3. 2 的粗糙度并且同时一起注射接触销10以及设置相应的销条11 和12。附图标记列表I测量单元7壳体孔2壳体8缝隙2a壳体内腔9外周面5上的表面区段2b壳体2的端侧的外表面10接触销2c壳体2的环形壁11销条3传感器、压力测量值换算器 12销条4测量单元I的密封元件13弹簧元件、轴盘4a密封元件4的端侧14固定元件、保险环
4b密封元件4的端侧 15止挡5密封元件4的外周面16凹槽6壳体孔7的内表面
权利要求
1.测量单元(I)，具有用于容纳传感器(3)、尤其是压力测量值换算器的壳体(2)，所述壳体(2)具有用于传感器的压力平衡开口， 其特征在于， 具有旋转对称的外周面(5)的密封元件⑷设置在壳体孔(7)的与所述外周面互补成形的内表面(6)中，并且 所述压力平衡开口作为至少一个防止引爆击穿的缝隙(8)通过在密封元件(4)的外周面(5)上的沿壳体孔(7)延伸的条状的且平坦的表面区段(9)与壳体孔(7)的内表面(6)的协同作用而形成。
2.根据权利要求I所述的测量单元，其特征在于，为形成两个缝隙(8)，在外周面(5)上径向相对置地分别设有一个平坦的表面区段(9)。
3.根据权利要求I或2所述的测量单元，其特征在于，设有夹紧装置(13、14)，借助该夹紧装置将所述密封元件(4)保持在其密封位置。
4.根据上述权利要求之一所述的测量单元，其特征在于，所述密封元件(4)构造为截锥形的。
5.根据权利要求4所述的测量单元，其特征在于，所述密封元件(4)的锥形渐缩的端部(4a)设置在所述壳体(2)的外侧(2b)上。
6.根据权利要求4或5所述的测量单元，其特征在于，所述夹紧装置在壳体(2)的壳体内腔(2a)中包括弹簧元件(13)、优选轴盘用于产生将密封元件(4)压入壳体孔(7)中的压紧力以及包括固定元件(14)、优选保险环用于固定弹簧元件(13)。
7.根据权利要求I至3之一所述的测量单元，其特征在于，所述密封元件(4)构造为圆柱形的。
8.根据权利要求7所述的测量单元，其特征在于，在所述壳体(2)的外侧(2a)上，壳体孔(7)具有弓形的止挡(15)，所述密封元件(4)贴靠在该止挡上。
9.根据权利要求8所述的测量单元，其特征在于，所述夹紧装置(13、14)在壳体(2)的壳体内腔(2a)中包括弹簧元件(13)、优选轴盘用于产生将密封元件(4)压入壳体孔(7)中的压紧力以及包括固定元件(14)、优选保险环用于固定弹簧元件(13)。
10.根据上述权利要求之一所述的测量单元，其特征在于，所述密封元件(4)构造为用于穿过至少一个接触销(10)的、对介质密封的触点绝缘套管。
11.根据权利要求10所述的测量单元，其特征在于，所述密封元件(4)构造为塑料体、优选由热塑性塑料、尤其是聚苯硫醚(PPS)制成的塑料体。
12.根据权利要求11所述的测量单元，其特征在于，所述密封元件(4)制成为注塑塑料体。
全文摘要
本发明涉及一种测量单元(1)，具有用于容纳传感器(3)、尤其是压力测量值换算器的壳体(2)，所述壳体(2)具有用于传感器的压力平衡开口；根据本发明规定具有旋转对称的外周面(5)的密封元件(4)设置在壳体孔(7)的与所述外周面互补成形的内表面(6)中，并且所述压力平衡开口作为至少一个防止引爆击穿的缝隙(8)通过在密封元件(4)的外周面(5)上的沿壳体孔(7)延伸的条状的且平坦的表面区段(9)与壳体孔(7)的内表面(6)的协同作用而形成。
文档编号G01L19/14GK102735393SQ20121003781
公开日2012年10月17日 申请日期2012年2月17日 优先权日2011年4月13日
发明者T·科普 申请人:Vega格里沙贝两合公司