压力测量变换器

摘要

公开了一种前部平齐的干式压力测量变换器，其能够在较大的温度范围实现可靠的测量并且包括：不锈钢制成的过程连接(1，1a，1b)，其用于将压力测量变换器固定在测量位置；和压力传感器模块(3，17，29，41)。该压力传感器模块(3，17，29，41)包括不锈钢支架(5，19，31，43)，金属的隔离薄膜(7，23，35，51)利用纯金属连接而前部平齐地插入在该支架中，待测压力(p)在测量操作期间作用于隔离薄膜(7，23，35，51)的外侧。支架(5，19，31，43)利用纯金属连接而前部平齐地插入过程连接(1，1a，1b)。压力传感器模块(3，17，29，41)还包括由支架(5，19，31，43)支承的钛圆盘(7，27，53)，内部装配了硅传感器(15)的蓝宝石托架(13)位于钛圆盘(7，27，53)上。钛圆盘(7，27，53)形成隔离薄膜(23，35，51)，或者与隔离薄膜(23，35，51)机械连接使得隔离薄膜(23，35，51)的偏转引起钛圆盘(27)的相应偏转。

权利要求

1.压力测量变换器，包括：

-不锈钢制成的过程连接(1，1a，1b)，其用于将所述压力测量变换器固定在测量位置；

-压力传感器模块(3)，其包括

--不锈钢制成的支架(5)，

---金属的隔离薄膜(7)利用纯金属连接而前部平齐地装入所述支架中，在测量操作期间待测压力(p)作用于该隔离薄膜的外侧面，---所述支架利用纯金属连接而前部平齐地装入所述过程连接(1，1a，1b)；和--由所述支架(5)支承的钛圆盘(7)，---内嵌有硅传感器(15)的蓝宝石托架(13)位于钛圆盘上，并且---钛圆盘形成所述隔离薄膜(7)。

2.根据权利要求1所述的压力测量变换器，其中，所述支架(5)和过程连接(1，1a，1b)之间的纯金属连接是焊接。

3.根据权利要求1所述的压力测量变换器，其中，蓝宝石托架(13)通过硬焊而位于钛圆盘(7)上。

4.根据权利要求1所述的压力测量变换器，其中，隔离薄膜(7)和所述支架(5)之间的纯金属连接包括钛制成的环形的薄膜托架(9)，-该薄膜托架前部平齐地焊接在所述支架(5)中，并且与过程连接(1，1a，1b)前部平齐地终止，-隔离薄膜(7)前部平齐地焊接在该薄膜托架中，并且-该薄膜托架在其指向压力测量变换器内部的内侧面上具有环形环绕的凹口(11)，--通过该凹口，薄膜托架(9)能够吸收由于隔离薄膜(7)和过程连接(1，1a，1b)的不同热膨胀系数而产生的应力。

5.用于制造根据权利要求4所述的压力测量变换器的方法，其中-用作隔离薄膜(7)的钛圆盘被利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地焊接在钛制成的环形的薄膜托架(9)中，-内嵌有硅传感器(15)的蓝宝石托架(13)通过硬焊而焊接在钛圆盘(7)的后侧面上，-薄膜托架(9)被利用电子束焊接而前部平齐地装入不锈钢制成的环形的所述支架(5)中，以及-所述支架(5)被利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地装入不锈钢制成的过程连接(1，1a，1b)中。

说明书

压力测量变换器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种压力测量变换器。

背景技术

[0002] 在压力测量技术领域，压力测量变换器用于检测压力。测量的压力在工业中例如用于控制或调节过程。

[0003] 在大量工业应用中，压力测量变换器经受剧烈的有时非常突然的温度波动。另外，在某些工业，例如制药工业中，有非常高的卫生要求。通常在这些工业中使用清洁处理，其中压力传感器可能面临严重的温度波动。这种清洁处理的例子是所谓的“原地清洁(CIP)”或“原地杀菌(SIP)”处理，其中容器被清洁或杀菌而无需首先清除测量仪表或变换器。在这种情况中，例如喷头设置在容器中，用于输送清洁化学品和水或蒸汽，并用于根据需要漂洗、清洗或煮沸容器。根据应用场合，温度可以例如在-20℃到200℃的范围。

[0004] 这种较宽温度范围在压力传感器的测量精度方面产生问题。压力传感器通常由不同材料的多种部件组装，这些不同材料随温度发生不同的热膨胀，这导致部件的受力、弯曲，在最坏的情况甚至发生形变。

[0005] 如今，许多压力测量变换器具有压力介质，其通过压力传递液体而将作用于隔离薄膜的待测压力传递至压敏测量元件。压力传递液体的热膨胀系数使得，在压力测量变换器中包含的液体的体积随温度而变化。这导致测量误差。另外，压力传递液体从不或仅仅勉强用于某些具有较高安全和/或卫生需求的应用场合，因为如果压力测量变换器被破坏，则存在液体泄漏的危险。在这些应用场合，优选使用所谓的“干式压力变换器”，即，不需要压力传递液体的变换器。

[0006] 如今，优选使用半导体压力传感器。在一个特别优选的例子中，蓝宝石托架具有集成的硅传感器，例如，硅应变电阻或电阻桥路。在“Silicon on Sapphire”技术(SOS技术)中已知这种传感器。它们的优点是可以用于非常高以及非常低的温度。

[0007] 在传统的硅技术中，硅传感器放置在硅托架上，并且例如由PN结隔离。然而，这种隔离仅仅在温度低于约150℃时有效。相反，以SOS技术组装的压力传感器的优点是，蓝宝石是绝缘体，其在高达350℃的温度下保证所连接的传感器被良好隔离。

[0008] 蓝宝石在机械上高度稳定，并且具有与硅适配的晶体结构。

[0009] 其中置入了硅传感器的蓝宝石托架可以用于非常宽的温度范围，并且还可以经受温度的突然显著波动。然而，当例如这些压力传感器用于不锈钢制成的测量变换器中时，发-6 -6生问题。蓝宝石的热膨胀系数为8×10 /K，而不锈钢为16×10 /K。

[0010] 如今，存在这样的压力测量变换器，其中放置在蓝宝石上的硅传感器安装在由钛制成的隔离薄膜上。钛的热膨胀系数与蓝宝石相同。钛提供了很高的价值，但它也是非常昂贵的材料。

[0011] 特别是在具有卫生要求的应用场合中，压力测量变换器的另一需求是前部平齐。这意味着，压力测量变换器必须终止于朝向过程的平面中，并且特别是应当没有间隙、凹口和/或切痕使得在测量位置容纳且压力待测的介质能够渗透进去。

发明内容

[0012] 本发明的目的是提供一种前部平齐的干式压力测量变换器，其具有使用SOS技术制造并能够在较宽温度范围实现可靠测量的压力传感器。

[0013] 本发明在于一种压力测量变换器，其包括：

[0014] -不锈钢制成的过程连接，其用于将压力测量变换器固定在测量位置；和[0015] -压力传感器模块，其包括

[0016] --不锈钢支架，

[0017] ---金属的隔离薄膜利用纯金属连接而前部平齐地装入该支架中，待测压力在测量操作期间作用于隔离薄膜的外侧面，

[0018] ---支架利用纯金属连接而前部平齐地装入过程连接；和

[0019] --由支架支承的钛圆盘，

[0020] ---内嵌有硅传感器的蓝宝石托架位于钛圆盘上，并且

[0021] ---钛圆盘形成隔离薄膜或者与隔离薄膜机械连接，使得隔离薄膜的偏转引起钛圆盘的相应偏转。

[0022] 在一个实施例中，支架和过程连接之间的金属连接是焊接。

[0023] 在进一步发展中，蓝宝石托架通过硬焊而位于钛圆盘上。

[0024] 在第一变型中，钛圆盘形成隔离薄膜，并且隔离薄膜和支架之间的金属连接包括钛制成的环形薄膜托架，

[0025] -该薄膜托架前部平齐地焊接在支架中，并且与过程连接前部平齐地终止，[0026] -隔离薄膜前部平齐地焊接在该薄膜托架中，并且

[0027] -该薄膜托架在其朝向压力测量变换器内部的内侧面上具有环形环绕的凹口，[0028] --通过该凹口，薄膜托架能够吸收由于隔离薄膜和过程连接的不同热膨胀系数而产生的应力。

[0029] 在第二变型中，隔离薄膜由不锈钢圆盘构成，隔离薄膜和支架之间的金属连接是焊接，钛圆盘位于隔离薄膜的内侧面上。

[0030] 在第二变型的进一步发展中，钛圆盘被利用硬焊连接，特别是利用多个硬焊连接点而放置在不锈钢的隔离薄膜上。

[0031] 在第三变型中，

[0032] -支架为管状，

[0033] -隔离薄膜是不锈钢圆盘，

[0034] --该不锈钢圆盘前部平齐地插入支架的第一末端，

[0035] -支架和隔离薄膜之间的金属连接是焊接，

[0036] -支架的第一末端与过程连接前部平齐地终止，

[0037] -钛圆盘位于支架的第二末端上，

[0038] --其中内嵌有硅传感器的蓝宝石托架设置在钛圆盘背离支架的面上，以及[0039] --其中钛圆盘的外边缘与支架的第二末端相连，和

[0040] -提供与隔离薄膜和钛圆盘相连的柱塞，

[0041] --该柱塞用于将隔离薄膜的机械偏转传递到钛圆盘上，并通过钛圆盘传递到内嵌有硅传感器的蓝宝石托架上。

[0042] 另外，本发明包括第四变型，其中

[0043] -支架是管状段，其内壁上形成平台，平台径向朝向管状段内部延伸，并且平台具有在中央与支架纵轴共轴分布的贯穿凹口，

[0044] -隔离薄膜是不锈钢圆盘，

[0045] --该不锈钢圆盘前部平齐地装入支架的第一末端中，

[0046] -支架和隔离薄膜之间的金属连接是焊接，

[0047] -支架的第一末端与过程连接前部平齐地终止，

[0048] -提供在端侧由钛圆盘封闭的托架元件，

[0049] --在托架元件上，内嵌有硅传感器的蓝宝石托架设置在钛圆盘背离支架的面上，[0050] --在托架元件背离钛圆盘的面上形成管段，其在端侧以利用纯金属装入平台的凹口中，和

[0051] -提供与隔离薄膜和钛圆盘相连的柱塞，

[0052] --该柱塞引导通过平台中的凹口并通过管段，以及

[0053] --该柱塞用于将隔离薄膜的机械偏转传递到钛圆盘上，并通过钛圆盘传递到内嵌有硅传感器的蓝宝石托架上。

[0054] 在第四变型的进一步发展中，托架元件是钛壳体，在其外壁中提供环形环绕的凹槽。

[0055] 本发明还在于一种用于制造第一变型的压力测量变换器的方法，其中：

[0056] -用作隔离薄膜的钛圆盘被利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地焊接在钛制成的环形薄膜托架中，

[0057] -内嵌有硅传感器的蓝宝石托架通过硬焊而焊接在钛圆盘的后侧面上，[0058] -薄膜托架被利用电子束焊接而前部平齐地装入不锈钢制成的环形支架中，以及[0059] -支架被利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地装入不锈钢制成的过程连接中。

[0060] 本发明还在于一种制造第二变型的压力测量变换器的方法，其中：

[0061] -用作隔离薄膜的不锈钢圆盘被利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地焊接在环形支架中，

[0062] -钛圆盘被利用硬焊，特别是利用多个硬焊连接点而位于不锈钢圆盘的内侧面上，[0063] -内嵌有硅传感器的蓝宝石托架被利用硬焊而焊接在钛圆盘的后侧面上，以及[0064] -支架被利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地装入不锈钢制成的过程连接中。

[0065] 本发明还在于一种制造第三变型的压力测量变换器的方法，其中：

[0066] -柱塞被居中地焊接在用作隔离薄膜的不锈钢圆盘上，

[0067] -隔离薄膜被利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地焊接在管状支架的第一末端中，

[0068] -内嵌有硅传感器的蓝宝石托架被利用硬焊而焊接在钛圆盘的后侧面上，[0069] -然后，钛圆盘的前侧面通过硬焊而与柱塞和支架的第二末端相连，以及[0070] -支架的第一末端被利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地焊接在不锈钢制成的过程连接中。

[0071] 通过本发明，可以提供具有使用SOS技术的压力传感器的压力测量变换器，其具有纯金属的对于过程前部平齐的封闭，并且无需压力传递液体。

[0072] 一个特别的优点是，使用压力传感器模块，其承载蓝宝石托架，该蓝宝石托架具有内嵌的硅传感器以及与该硅传感器相连的钛圆盘。这个模块具有不锈钢制成的支架，隔离薄膜被利用纯金属连接而前部平齐地装入该支架中，并且该支架直接前部平齐地焊接在不锈钢制成的过程连接中。由此，压力传感器模块可以被预先标定块，并且以后非常灵活地结合不同过程连接得到使用。

[0073] 另一优点是，本发明的压力测量变换器需要非常少量的昂贵金属钛。仅仅需要一个钛圆盘，并且仅仅当该钛圆盘形成隔离薄膜时，才提供与其相连的钛薄膜托架。

附图说明

[0074] 现在根据附图详细描述本发明，附图中：

[0075] 图1是本发明的具有钛隔离薄膜的压力测量变换器的截面；

[0076] 图2是本发明的具有不锈钢隔离薄膜的压力测量变换器的截面；

[0077] 图3是本发明的具有不锈钢隔离薄膜的压力测量变换器的截面，该隔离薄膜通过柱塞与钛圆盘相连；

[0078] 图4是本发明的具有不锈钢隔离薄膜的压力测量变换器的截面，该隔离薄膜通过柱塞与钛圆盘相连，其中，钛圆盘是托架元件的一个部件；和

[0079] 图5是图4的托架元件的变型，其具有环形环绕的凹槽；

[0080] 图6～9分别是图1～4的压力测量变换器，其中代替图1～4中绘出的凸缘，提供螺纹作为过程连接。

具体实施方式

[0081] 图1显示了本发明的压力测量变换器的第一实施例的截面。其包括不锈钢制成的过程连接1，这里是凸缘1a，用于将压力测量变换器固定在测量位置上。当然，作为替代，也可以使用本领域技术人员已知的其它过程连接变型。图6显示了图1中示出的压力测量变换器与实施为螺纹接头1b且具有外螺纹2的过程连接相结合，该外螺纹用于将压力测量变换器前部平齐地旋入在测量位置相应的螺纹孔。

[0082] 提供压力传感器模块3，其被利用纯金属连接而前部平齐地装入过程连接1中。压力传感器模块3包括环形的不锈钢支架5。环形支架5前部平齐地装入过程连接1中。在这里显示的实施例中，环形支架5具有L形横截面，且以其外边缘焊接至过程连接1。

[0083] 压力传感器模块3还包括金属隔离薄膜7，其被利用纯金属连接而前部平齐地装入支架5中。在测量操作期间，待测压力p作用于隔离薄膜7的外侧面上。在图1所示的实施例中，隔离薄膜7由钛制成。

[0084] 隔离薄膜7和不锈钢支架5之间的纯金属连接包括钛制成的环形薄膜托架9。

[0085] 环形薄膜托架9与支架5和过程连接1前部平齐地终止，并且隔离薄膜7前部平齐地焊接在薄膜托架9中。为此，薄膜托架9在其前部内侧面具有环形台面，隔离薄膜7利用外边缘而就位于该台面上。薄膜托架9于是位于钛隔离薄膜7以及与过程连接1相连的环形支架5之间。薄膜托架9位于支架5中，并且其外边缘与支架5的内边缘焊接，从而这两个部件都与过程连接1前部平齐地终止。支架5和过程连接1都由不锈钢制成。薄膜托架9的任务是吸收由于隔离薄膜7、支架5和过程连接1之间不同的热膨胀系数而引起的应力。为此，薄膜托架9在朝向压力测量变换器内部的内侧面上具有环形环绕的凹口11。通过该凹口，保护隔离薄膜7不受依赖于温度的机械张力，该张力有可能影响测量结果的可再现性和精度。

[0086] 存在纯金属的对于过程前部平齐的封闭。于是压力测量变换器非常容易清洁。

[0087] 压力传感器模块3还包括内嵌有硅传感器15的蓝宝石托架13。内嵌有硅传感器15的蓝宝石托架13是使用SOS技术制造的传感器芯片。优选地，硅传感器15是各个热变电阻或者由热变电阻构成的电阻桥路。

[0088] 使用SOS技术制造的压力传感器是现有技术已知的，因此这里不详细说明。这种压力传感器的一大优点是，它们可以用于非常宽的温度范围，例如，从-70℃到+200℃，并且可用于存在非常突然的温度波动的情况。

[0089] 蓝宝石托架13平面地位于钛圆盘上。连接优选通过硬焊实现。作为替代，可以使用其它焊接方法，例如真空焊接。蓝宝石和钛具有基本相同的热膨胀系数，从而即使在较大和/或非常迅速的温度变化的情况中，这两个元件彼此间近似没有应力地相连。压力p平面地传递。在图1所示的实施例中，钛圆盘同时用作隔离薄膜7。

[0090] 图1和6中描绘的压力测量变换器优选通过以下过程制造：首先将用作隔离薄膜7的钛圆盘利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地焊接在环形薄膜托架9中；然后，通过硬焊，将内嵌有硅传感器15的蓝宝石托架13焊接在钛圆盘的指向测量变换器内部的后侧面上。

[0091] 薄膜托架9优选地被利用电子束焊接而前部平齐地装入环形的不锈钢支架5中。这里，钒优选用作焊料。支架5优选地被利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地装入不锈钢过程连接1中。

[0092] 图2和7显示了本发明的压力测量变换器的另一实施例。与前面描述的实施例中相同，这个压力测量变换器包括不锈钢的过程连接1，其用于将压力测量变换器固定至测量位置。图2显示的实施例是凸缘，而图7显示了螺纹接头。

[0093] 这里，再次提供压力传感器模块17，其被利用纯金属连接而前部平齐地装入过程连接1中。压力传感器模块17包括不锈钢的环形支架19，其焊接在过程连接1中。环形支架19具有几乎为正方形的横截面，并且被装入形状相同且与过程连接1前部平齐地终止的凹口21中。支架19以其外边缘焊接至过程连接1。

[0094] 金属隔离薄膜23被利用纯金属连接而前部平齐地装入支架19中。与前面描述的实施例不同，隔离薄膜23在这里不是由钛制成，而是由不锈钢制成，并且纯金属连接是通过焊接实现的，隔离薄膜23通过它被前部平齐地直接装入支架19中。为此，支架19在其前部内侧面上具有环形台面25，隔离薄膜23利用外边缘就位于该台面25上。

[0095] 优选地，相同的材料用于隔离薄膜23和支架19以及过程连接1。这提供了以下优点：过程连接1、支架19和隔离薄膜23具有相同的热膨胀系数，从而基本避免了隔离薄膜23依赖于温度的应力或张力。

[0096] 压力传感器模块17也包括已经描述的蓝宝石托架13，其位于钛圆盘27上并内嵌有硅传感器15。与前述实施例不同，钛圆盘27在这里不直接形成隔离薄膜，而是与隔离薄膜23机械连接，使得隔离薄膜23的偏转引起钛圆盘27的相应偏转。为了实现这一点，钛圆盘27被放置于隔离薄膜23的内侧面上。为此，例如使用硬焊连接或真空焊接。

[0097] 优选地，这个连接是通过分布在连接表面上的铜焊连接点而实现的。这些点连接足以将作用于隔离薄膜23上的压力p从隔离薄膜23的表面传递至钛圆盘27的表面。作为补充，它们允许对于连接的元件的热膨胀的足够的间隙，从而在温度改变的情况中，仅有较低的剪切力作用于铜焊连接点并因而作用于钛圆盘27。以这种方式，尽管不锈钢与钛的热膨胀系数不同，仍能保护压力传感器模块17不受与温度相关联的应力或张力。

[0098] 这种刚刚描述的压力变换器优选地如下制造：将用作隔离薄膜23的不锈钢圆盘利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地焊接在不锈钢的环形支架19中；然后，将钛圆盘27利用硬焊，优选利用硬焊连接点而施加至不锈钢圆盘的内侧面上；然后，内嵌有硅传感器15的蓝宝石托架13被焊接在钛圆盘15的后侧面上，这优选通过硬焊或真空焊接而实现；然后，通过利用钨-惰性气体焊接将支架19前部平齐地焊接在不锈钢的过程连接1中，将这样形成的单元前部平齐地装入过程连接1中。

[0099] 图3和8显示了本发明的压力测量变换器的另一实施例。与前面描述的实施例相同，压力测量变换器包括不锈钢的过程连接1，其用于将压力测量变换器固定至测量位置。图3的实施例描绘了凸缘，而图8使用螺纹接头。

[0100] 正如在其他实施例中一样，这里，也提供压力传感器模块29，其具有利用纯金属连接而装入过程连接1中的不锈钢支架31。纯金属连接例如是焊接。

[0101] 支架31基本为管状并且包括第一末端33，其与过程连接1前部平齐地终止。金属隔离薄膜35被利用纯金属连接而前部平齐地装入这个第一末端33中。支架31为此在其端面上包括环形凹口，其深度等于隔离薄膜35的厚度。在图3和8所示的实施例中，隔离薄膜35由不锈钢制成。优选地，这里对此使用与支架31和过程连接1相同的材料。这样的优点是，支架31、过程连接1和隔离薄膜35具有相同的热膨胀系数，从而基本避免了隔离薄膜35依赖于温度的应力和张力。

[0102] 这里，压力传感器模块29也包括已经描述的蓝宝石托架13，其位于钛圆盘27上并内嵌有硅传感器15。但是，钛圆盘27在这里不直接用作隔离薄膜，而是与隔离薄膜35机械连接，使得隔离薄膜35的偏转引起钛圆盘27的相应偏转。

[0103] 在管状支架31的第二末端37上设置该钛圆盘，使得它封闭其第二末端37，并且钛圆盘27的外边缘与支架31的第二末端37的环形端面相连。连接例如通过硬焊或者真空焊接而实现。在这种情况中，内嵌有硅传感器15的蓝宝石托架13设置在钛圆盘27背离支架31的外侧面上。隔离薄膜35通过纯机械连接(这里是柱塞39)与钛圆盘27相连，使得隔离薄膜35的机械偏转传递至钛圆盘27并经由它传递至传感器芯片。这里，蓝宝石托架13也通过硬焊或者通过真空焊接而与钛圆盘27相连。

[0104] 这种最后描述的压力测量变换器优选地如下制造：将柱塞39居中地焊接在用作隔离薄膜35的不锈钢圆盘上；然后，与柱塞39相连的隔离薄膜35被利用钨-惰性气体焊接而前部平齐地焊接在不锈钢的管状支架31的第一末端33中；同时，蓝宝石托架13被利用硬焊或者真空焊接而焊接在钛圆盘15的后侧面；然后，通过硬焊或者真空焊接，将钛圆盘27的前侧面连接至柱塞39和支架31的第二末端37。

[0105] 最后，通过利用钨-惰性气体焊接而将支架31的第一末端33前部平齐地焊接在过程连接1中，将这样获得的压力传感器模块29前部平齐地装入过程连接1中。

[0106] 图4和9显示了本发明的压力测量变换器的另一实施例。与前面描述的实施例相同，压力测量变换器包括不锈钢的过程连接1，其用于将压力测量变换器固定至测量位置。图4的实施例描绘了凸缘，而图9使用螺纹接头。

[0107] 正如在其他实施例中一样，这里，也提供压力传感器模块41，其包括利用纯金属连接而前部平齐地装入过程连接1中的不锈钢支架43。纯金属连接例如是焊接。

[0108] 支架43是基本管状的段，在其内壁上形成径向向其内部空间延伸的平台45，该平台具有中央凹口47，中央凹口与支架43的纵轴L共轴地延伸贯穿支架43。

[0109] 支架43包括第一末端49，其与过程连接1前部平齐地终止。金属隔离薄膜51被利用纯金属连接而前部平齐地装入这个第一末端49中。支架43为此在其端面包括环形凹口，其深度等于隔离薄膜51的厚度。在图4和9所示的实施例中，隔离薄膜51由不锈钢制成。优选地，这里对此使用与支架43和过程连接1相同的材料。这样的优点是，支架43、过程连接1和隔离薄膜51具有相同的热膨胀系数，从而基本避免了隔离薄膜51依赖于温度的应力和张力。

[0110] 这里，压力传感器模块41也包括已经描述的蓝宝石托架13，其位于钛圆盘53上并内嵌有硅传感器15。但是，钛圆盘53在这里不直接用作隔离薄膜，而是与隔离薄膜51机械连接，使得隔离薄膜51的偏转引起钛圆盘53的相应偏转。

[0111] 与前述实施例不同，这里提供托架元件55，其在一端由钛圆盘53封闭，在托架元件55上，内嵌有硅传感器15的蓝宝石托架13设置在钛圆盘53背离支架43的面上。在所示实施例中，托架元件55是钛制成的优选一件式的基本圆柱体的壳体，其底面形成钛圆盘53。在壳体背离钛圆盘53的面上，形成管段57，其利用纯金属连接而装入平台45的凹口
47中。凹口47为此在其背离隔离薄膜51的面上具有内径增大的区域，管段57装入该区域中，使得管段57的内壁与凹口47的内壁平齐地闭合。纯金属连接优选是焊接连接或者软焊。

[0112] 与前一实施例相同，这里也提供柱塞59，其与隔离薄膜51和钛圆盘53相连。柱塞59例如居中地焊接在隔离薄膜51的内侧面上，并且平行于支架43的纵轴L引导穿过平台
45中的凹口47以及管段57，进入壳体，在那里例如利用硬焊连接而与钛圆盘53的内侧面相连。柱塞59在这里还用于将隔离薄膜51的机械偏转传递到钛圆盘53上，并由此传递到内嵌有硅传感器15的蓝宝石托架13上。

[0113] 根据平台45的构成，可以在支架43中创建由隔离薄膜51、平台45和托架元件55封闭的内部体积。在这种情况中，优选提供贯穿平台45的压力平衡孔61。

[0114] 这个实施例的一个优点是，钛和不锈钢之间的连接通过管段57实现。管段57的直径远远小于钛圆盘53的直径。这意味着较小的接触面以及结构的较高热稳定性。另外，钛和不锈钢之间的连接与钛圆盘53空间分离。以这种方式，显著减小在接触面区域中的热应力对于钛圆盘53的影响。

[0115] 通过在托架元件65的外壁中环形环绕的凹槽63，可以进一步减小这些热应力对于钛圆盘53的影响。图5显示了这种托架元件65的一个例子。托架元件65同样是钛壳体，其上形成有构成壳体颈部的管段57，该管段利用金属连接装入平台45中。托架元件65的内部空间是圆柱体状的。外壁具有邻接管段57的圆柱体区域67，其具有较小的壁厚并且其中分布环形环绕的凹槽63。由于凹槽63，这个壳体部分能够吸收由于管段57和平台45的不同热膨胀系数而引起的应力。随后在区域67中是远离管段57且邻接钛圆盘53的圆柱体区域69，其具有较大的壁厚。不同的壁厚对于钛圆盘53提供了相对于张力附加的保护。

[0116] 所有上述压力测量变换器都提供了优点：它们前部平齐且通过纯金属连接分配给过程。由此，它们特别适用于对于卫生有较高要求的应用场合。它们非常易于清洁并且由于结构方式而不仅能够应用于较宽的温度范围而且能够应用于温度突变的场合，例如在最初提到的工业清洁和/或杀菌处理中。因为所有连接都是金属连接并且不必使用压力传递液体，所以这是特别可能的。

[0117] 另一优点是，在不同热膨胀系数的金属能够彼此相遇的地方，选择了弹性连接件，其能够吸收由于各个相互抵靠的元件的不同热膨胀而引起的应力。在图1所示的压力测量变换器的情况中，这些弹性连接件包括薄膜托架9。在图2的压力变换器的情况中，它们包括在不锈钢隔离薄膜23和钛圆盘27之间的硬焊连接点。在图3、4、和5的压力测量变换器的情况中，通过经由柱塞39或59而传递隔离薄膜35的偏转，防止发生这种应力。

[0118] 另一优点是，本发明的压力测量变换器模块化构造。压力传感器模块3、17、29、41因此可以预先标定，然后非常灵活地装入不同类型的过程连接中。

[0119] 附图标记列表

[0120]1 过程连接
1a 凸缘
1b 螺纹接头
2 外螺纹
3 压力传感器模块
5 环形支架
7 金属隔离薄膜
9 环形薄膜托架
11 凹口
13 蓝宝石托架
15 硅传感器
17 压力传感器模块
19 支架
21 凹口
23 隔离薄膜
25 台面
27 钛圆盘
29 压力传感器模块
31 支架
33 第一末端
35 隔离薄膜
37 第二末端
39 柱塞
41 压力传感器模块
43 支架
45 平台
47 凹口
49 第一末端
51 隔离薄膜
53 钛圆盘
55 托架元件
57 管段
59 柱塞
61 压力平衡孔
63 凹槽
65 托架元件
67 具有较小壁厚的圆柱区域
69 具有较大壁厚的圆柱区域