AT527113A2 - Verfahren zur Herstellung eines Durchflusssensors, Durchflusssensors und Zentrifugalmessvorrichtung - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Durchflusssensors (14) zur Messung des Durchflusses eines Fluids, umfassend die Schritte: (a) Bereitstellen einer im Wesentlichen ebenen Messeinrichtung (1), umfassend einen flexiblen Träger (2) und wenigstens ein an dem Träger (2) angebrachtes Messmittel (3), (b) Fixieren der Messeinrichtung (1) in einer dreidimensionalen Endform mittels einer Stützstruktur (8), und (c) Ausbilden eines Sensorgehäuses (12) durch Umgießen oder Umspritzen der Stützstruktur (8) und/oder der Messeinrichtung (1) unter Ausbildung einer Durchführung (13) für das Fluid.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Durchflusssensors, Durchflusssensor und Zentrifu-

galmessvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Durchflusssensors zur Messung eines Durchflusses eines Fluids. Daneben betrifft die vorliegende Erfindung einen Durchflusssensor zur Messung eines Durchflusses eines Fluids, der insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, sowie eine Zentrifugalmessvor-

richtung zur Messung des Durchflusses eines Fluids.

Die Messung des Durchflusses eines Fluids ist insbesondere im Zusammenhang mit Flüssigkeitszählern, beispielsweise in Form von Wasserzählern, von hoher Relevanz. Hier wird eine durchströmende Flüssigkeitsmenge, etwa zu Abrechnungszwecken, erfasst. Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Messung des Durchflusses eines Flu-

ids bekannt.

Beispielsweise können hierzu Flügelradzähler verwendet werden. Sie weisen eine Messstrecke auf, in der sich ein Flügelrad befindet, welches durch das Fluid in Drehung ver-

setzt wird, wobei anhand der Drehung der Durchfluss des Fluids ermittelbar ist.

Auch Ultraschallzähler sind bekannt. Diese weisen eine gerade, längliche Messstrecke auf, der axial beabstandet zwei Ultraschallwandler zugeordnet sind. Über den einen Ultraschallwandler wird ein Ultraschallsignal parallel zur Messstreckenlängsachse eingekoppelt, am anderen Ultraschallwandler wird das Signal über eine Umlenkeinrichtung ausgekoppelt und vom zugeordneten Ultraschallwandler erfasst. In umgekehrter Richtung kann ebenfalls ein Signal von dem einen an den anderen Ultraschallwandler gesendet werden. Für die beiden Signale, also das Signal in Durchflussrichtung und das Signal gegen die Durchflussrichtung, kann deren jeweilige Laufzeit ermittelt werden. Anschließend kann eine Differenz der beiden Laufzeiten (sogenannte Laufzeitdifferenz) ermittelt werden, wel-

che als Grundlage für die Durchflussberechnung dienen kann.

Eine weitere Möglichkeit der Durchflussmessung wird in der Druckschrift

DE 10 2017 006 121 A1 erläutert. Hier wird das zu messende Fluid mittels eines bogenförmigen Rohrs auf eine Bogenbahn gezwungen. Abhängig von der Fluidmenge und der geschwindigkeit wirkt durch das Fluid eine Kraft, insbesondere eine Zentrifugalkraft, auf

das Rohr ausgeübt, die zu einer Verformung der Rohrwand führen kann. Zur Messung

fluss des Fluids ermittelt werden kann.

Herkömmliche Sensoren zur Durchflussmessung, So auch der in der Druckschrift DE 10 2017 006 121 A1 beschriebene Sensor, sind typischerweise aus einer Vielzahl von Bauteilen aufgebaut. Sie stellen mithin komplexe und aufwendig herzustellende Komponenten

dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine, insbesondere im Hinblick auf die vereinfachte Herstellbarkeit, verbesserte Ausgestaltung eines Durchflusssensors sowie dessen

Herstellung anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei Verfahren eingangs genannter Art erfindungsgemäß folgende Schritte vorgesehen:

(a) Bereitstellen einer im Wesentlichen ebenen Messeinrichtung, umfassend einen flexiblen Träger und wenigstens ein an dem Träger angebrachtes Messmittel,

(b) Fixieren der Messeinrichtung in einer dreidimensionalen Endform mittels einer Stützstruktur, und

(c) Ausbilden eines Sensorgehäuses durch Umgießen oder Umspritzen der Stützstruktur und/oder der Messeinrichtung unter Ausbildung einer Durchführung für das Fluid.

Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt, wie aus einer im Wesentlichen ebenen Messeinrichtung durch Verbringen der Messeinrichtung in eine dreidimensionale Endform und Fixieren der Endform mittels einer Stützstruktur ein dreidimensionaler Durchflusssensor hergestellt werden kann, wobei das Gehäuse des Durchflusssensors eine Durchführung für das zu messende Fluid aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass sowohl die Stützstruktur als auch das Sensorgehäuse einfach und ohne Zusatzbauteile durch Urformen, insbesondere durch Umgießen oder Umspritzen der Messeinrichtung beziehungsweise der Stützstruktur, hergestellt werden können. Dies ermöglicht eine besonders wirtschaftliche Herstellung eines Durchflusssensors, bei der die erforderliche Messeinrichtung in einer im Wesentlichen ebene Form bereitgestellt werden kann, was zusätzlich den Platzbedarf bei der Lagerung sowie die Handhabung vereinfacht.

in die jeweils übrigen Raumrichtungen unterscheidet.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellte Messeinrichtung umfasst einen flexiblen Träger und wenigstens ein an dem Träger angebrachtes Messmittel. Als flexibler Träger kann eine Platine oder eine Leiterfolie verwendet werden, die flexibel, insbesondere biegbar, ist. Auf dem flexiblen Träger ist wenigstens ein Messmittel angebracht, wobei das wenigstens eine Messmittel durch Leiterbahnen auf dem flexiblen Träger mit einem Anschluss zur Ansteuerung des Messmittels verbunden ist. Die Anzahl der am flexiblen Träger angebrachten Messmittel kann je nach Anwendungsfall und Größe des flexiblen Trägers sowie der Messmittel beliebig gewählt werden, wobei vorzugsweise vier Messmittel am flexiblen Träger angebracht sind. Die Verwendung mehrerer Messmittel ist vorteilhaft, da zu jedem Zeitpunkt an mehreren Positionen Messwerte erfasst werden können, wodurch die Messung im Vergleich zu einer Verwendung nur eines Messmittels ver-

bessert werden kann.

Als das wenigstens eine Messmittel wird vorzugsweise ein Messmittel verwendet, das zur Erfassung einer Dehnung eingerichtet ist. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Messmit-

tel ein Dehnungsmessstreifen.

In Folgenden wird anhand verschiedener Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, wie die im Wesentlichen ebene Messeinrichtung in die dreidimensionale Endform verbracht und in dieser fixiert werden kann. Dabei wird insbesondere auf

den Einsatz beziehungsweise die Ausbildung der Stützstruktur eingegangen:

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Stützstruktur in einem Gießprozess, insbesondere in einem Spritzgießprozess, mit einer Gussform an der Messeinrichtung ausgebildet. Die Messeinrichtung wird in die

Gussform eingebracht, woraufhin die Messeinrichtung umgossen und die Stützstruktur

also hier der Stützstruktur, erzielt werden kann.

Vor Beginn des Gießprozesses, also der Ausbildung der Stützstruktur, muss die im Wesentlichen ebene Messeinrichtung zunächst in die dreidimensionale Endform verbracht werden, in der sie durch die Stützstruktur fixiert wird. Wird die Stützstruktur in einem Gießprozess ausgebildet, so ist es besonders bevorzugt, dass die im Wesentlichen ebene Messeinrichtung vor dem Ausbilden der Stützstruktur durch Einbringen in die Gussform in die Endform verbracht wird. Die Messeinrichtung kann hierbei so in die Gussform eingelegt oder eingebracht werden, dass sie, insbesondere ihr flexibler Träger, sich an die Kavität der Gussform anpasst und dadurch in die dreidimensionale Endform verbracht wird. Vorzugsweise ist in der Gussform wenigstens ein Haltebereich vorgesehen, an dem ein Bereich der Messeinrichtung nach Einbringen der Messeinrichtung in die Gussform flächig anliegt, um die Messeinrichtung in die definierte Endform zu verbringen. Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, den wenigstens einen Haltebereich so zu positionieren, dass das wenigstens eine Messmittel oder der Teil des flexiblen Trägers, an dem das wenigstens eine Messmittel angebracht ist, nach Einbringen der Messeinrichtung in die Gussform flächig an dem Haltebereich anliegt. In bevorzugten Ausführungen werden mehrere Haltebereiche vorgesehen. So kann sichergestellt werden, dass das wenigstens eine Messmittel exakt positioniert, insbesondere ausgerichtet, ist. Vorzugsweise liegt jeder Bereich der Messeinrichtung, an dem ein Messmittel angebracht ist, nach Einbringen der Messeinrich-

tung in die Gussform an einem Haltebereich der Gussform an.

Um ein sicheres, insbesondere flächiges, Anliegen zu ermöglichen, kann die Messeinrichtung beispielsweise mittels Unterdruck an die Kavität der Gussform herangesogen werden, um so lange in der definierten Endform gehalten zu werden, bis die Stützstruktur nach Vollenden des GießRprozesses ausgebildet ist. Es ist allerdings von praktischem Nutzen, wenn ein händisches oder automatisiertes Einlegen der Messeinrichtung in die Guss-

form ausreichend ist, um die Messeinrichtung in die Endform zu verbringen. Die Kavität

und zweiten Gussformhälfte gehalten wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die im wesentlichen ebene Messeinrichtung vor dem Ausbilden der Stützstruktur durch Anbringen an einem Werkzeug in die Endform verbracht, wobei das Werkzeug zur Ausbildung der Stützstruktur gemeinsam mit der Messeinrichtung in die Gussform eingebracht wird. Das verwendete Werkzeug weist vorzugsweise eine komplementäre Form der Endform der Messeinrichtung auf, wodurch die Messeinrichtung nach Anbringung an dem Werkzeug in die Endform verbracht ist. Die Messeinrichtung kann durch Stoffschluss, also beispielsweise Kleben, durch Formschluss, also beispielsweise Verrasten, oder durch elektrostatische Kräfte oder, wie oben beschrieben, durch einen Unterdruck an dem Werkzeug

angebracht werden.

Auch bei dieser Ausführung des Verfahrens wird die Messeinrichtung, insbesondere flächig, an wenigstens einem Haltebereich des Werkzeugs und/oder der Gussform gehalten. Vorzugsweise wird die Messeinrichtung vor dem Ausbilden der Stützstruktur so am Werkzeug und/oder in der Gussform angebracht, dass das wenigstens eine Messmittel oder der Bereich des flexiblen Trägers, an den das wenigstens eine Messmittel angebracht ist, flächig an einem Haltebereich des Werkzeugs und/oder der Gussform anliegt. Im am Werkzeug angebrachten Zustand ist die Messeinrichtung insbesondere gegen Verrut-

schen gesichert

Vorzugsweise wird die Messeinrichtung zusammen mit dem Werkzeug in die Gussform eingebracht, sodass die Messeinrichtung so lange von dem Werkzeug in der Endform gehalten wird, bis die Schmelze der Stützstruktur ausreichend ausgehärtet ist, um die Messeinrichtung auch ohne das Werkzeug in der Endform zu fixieren. Nach vollendetem Gießprozess kann das Werkzeug von der dann ein verbundenes Bauteil darstellenden Messeinrichtung und der Stützstruktur gelöst werden, wobei die Messeinrichtung durch die

Stützstruktur in der Endform fixiert wird.

sehen von Verbindungsmitteln, beispielsweise Schrauben oder Nieten, sein.

Allgemein ist es in jeder Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens, in der die Stützstruktur in einem Gießprozess ausgebildet wird, vorteilhaft, wenn die Messeinrichtung, insbesondere der Träger der Messeinrichtung, Durchbrüche aufweist, in die im Gießprozess der Stützstruktur eine Schmelze der Stützstruktur eindringt, wobei die Messeinrichtung nach dem Gießprozess von der ausgehärteten Stützstruktur formschlüssig umgriffen wird. Durch einen so ermöglichten Formschluss kann die Stützstruktur besonders gut mit der Messeinrichtung, insbesondere dem Träger der Messeinrichtung, verbunden werden. Die Stützstruktur kann die Messeinrichtung dann besonders passgenau in der Endform fixieren. Die Abweichung einer tatsächlichen Endform, in der die Messeinrichtung nach Aushärten der Stützstruktur von der Stützstruktur fixiert wird, von einer gewünschten Endform, die als ideale, angestrebte Endform angesehen wird, kann so mög-

lichst gering gehalten werden.

Geeignete Durchbrüche können kreisförmig, oval oder rechteckig beziehungsweise poly-

gonförmig sein. In einer Ausführung, in der die Messeinrichtung, insbesondere ihr flexibler Träger, eine ausreichende Dicke oder Verformungsfestigkeit aufweist, können ergänzend oder alternativ zu den Durchbrüchen auch Prägungen in einer Dickenrichtung an der Mes-

seinrichtung, insbesondere ihrem Träger, vorgesehen sein. Im Gießprozess kann in die

Stabilität verbessern.

Im erfindungsgemäßen Verfahren muss die Stützstruktur nicht in einem Gießprozess ausgebildet werden. In einer alternativen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Stützstruktur bereitgestellt werden und die im Wesentlichen ebene Messeinrichtung kann durch Einbringen in die Stützstruktur in die Endform verbracht werden. In diesem Fall stellt die Stützstruktur somit ein fertiges Bauteil definierter Form dar. Die Messeinrichtung kann beispielsweise durch Einlegen, Einstecken oder Einklipsen in die Stützstruktur eingebracht werden. Ergänzend kann die Messeinrichtung insbesondere stoffschlüssig, beispielsweise durch Kleben, oder formschlüssig, beispielsweise durch Verras-

ten, in der Stützstruktur fixiert werden.

Die Stützstruktur kann weiterhin ein Gussteil sein, wobei sie in diesem Fall in einem vorangehenden Gießprozess hergestellt wird. Um auf diese Weise einen funktionierenden Durchflusssensor herstellen zu können, kann die Stützstruktur bereits Leiterbahnen und/oder Anschlüsse aufweisen, durch die das wenigstens eine Messmittel der Messein-

richtung nach Einbringen in die Stützstruktur angesteuert werden kann.

Wurde die Messeinrichtung nach einer zuvor beschriebenen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens in die dreidimensionale Endform verbracht und wird sie durch die Stützstruktur in dieser fixiert, liegt ein sogenannter Vorspritzling vor. Erfindungsgemäß wird an diesem Vorspritzling in einem nachfolgenden Verfahrensschritt durch Umgießen oder Umspritzen der Stützstruktur und/oder der Messeinrichtung unter Ausbildung der Durchführung für das Fluid das Sensorgehäuse des Durchflusssensors ausgebildet. In anderen Worten wird die Messeinrichtung zusammen mit der Stützstruktur als Vorspritzling in eine Gehäuse-Gussform eingebracht, woraufhin das Sensorgehäuse ausgebildet

wird.

Vorteilhafterweise werden in dem Gießprozess des Sensorgehäuses auch diejenigen Bereiche der Messeinrichtung, die nicht bereits von der Stützstruktur eingeschlossen beziehungsweise gekapselt sind, vollständig umgossen beziehungsweise umspritzt. Besonders relevant ist dies für die Halterbereichen, an denen die Messeinrichtung in unmittelbaren

Kontakt zur Gussform oder zum Werkzeug stand, und an denen somit keine Stützstruktur

gossen sind.

Der Vorspritzling kann weiterhin Durchbrüche oder Prägungen an der Messeinrichtung aufweisen, in die bei der urformenden Ausbildung des Sensorgehäuses Schmelze des Sensorgehäuses eintreten kann, um auch das Sensorgehäuse formschlüssig, und damit

besonders fest sowie passgenau, mit dem Vorspritzling zu verbinden.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Messeinrichtung derart umgossen oder umspritzt wird, dass sie vollständig, insbesondere flüssigkeitsdicht, von dem Sensorgehäuse und/oder der Stützstruktur eingeschlossen ist. Dadurch kann die Messeinrichtung besonders gut vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Besonders bei dem Durchflusssensor kann so ein Kontakt zwischen der Messeinrichtung, insbesondere deren Messmittel und/oder Leiterbahnen, und dem zu messenden Fluid effektiv vermieden werden. Gesonderte Dichtungen und/oder Isolierungen am Durchflusssensor sind dadurch nicht mehr notwendig. Dichtungen zum Einbau des Durchflusssensors, insbesondere zum Abdichten der Anschlüsse des wenigstens einen Messmittels gegenüber einem fluidführenden Raum und/oder zum Abdichten jeweils eines Rohrs an jeweils einem Ende der Durchführung,

können weiter vorgesehen sein.

Für den Fall, dass sowohl die Stützstruktur, als auch das Sensorgehäuse mittels eines Gießprozesses, insbesondere mittels Spritzgießen, ausgebildet werden, kann die Ausbildung der Stützstruktur in einer ersten Gussform in einem ersten Gießprozess und die Ausbildung des Sensorgehäuses in der Gehäuse-Gussform in einem zweiten Gießprozess erfolgen. Alternativ können der erste und der zweite Gießprozess zur Ausbildung der Stützstruktur und des Sensorgehäuses in nur einer Gussform erfolgen, wobei die Gussform nach Ausbildung der Stützstruktur, beispielsweise durch Formschieber, so ange-

passt wird, dass das Sensorgehäuse ausgebildet werden kann.

In einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, werden die Stützstruktur und/oder das Sensorgehäuse aus Kunststoff, insbesondere aus einem ungefüllten thermoplastischen Polymer, hergestellt. Beispielsweise können die Stützstruktur und/oder das Sensorgehäuse aus Polypropylen (PP) hergestellt werden. In jedem Fall ist es bevorzugt, den Kunststoff so zu wählen, dass durch eine Kraft, insbesondere eine

Zentrifugalkraft, des zu messenden Fluidstroms eine lokale Verformung der Stützstruktur

Wie bereits eingangs erwähnt, ist es von besonderem Vorteil, wenn die Messeinrichtung mehrere Messmittel umfasst. Erfindungsgemäß ist es hierbei besonders bevorzugt, dass die Messeinrichtung mehrere Messmittel umfasst, wobei wenigstens zwei der Messmittel durch Verbringen der Messeinrichtung in die Endform derart positioniert werden, dass sie sich in zwei benachbarten Wandbereichen des Sensorgehäuses gegenüberliegen und durch die Durchführung beabstandet sind. So können an mehreren Wandbereichen der Durchführung Messwerte ermittelt werden, wodurch die Messung des Fluids verbessert, insbesondere präzisiert, werden kann. Weiter können durch eine spezifische Anzahl und Ausrichtung der Messmittel unerwünschte Einflüsse, wie Temperatureinflüsse oder Druckeinflüsse, kompensiert werden. Die zwei oder mehreren Wandbereiche, in denen die Messmittel positioniert sind, können eine definierte Ausrichtung zueinander aufweisen. Vorzugsweise sind sie parallel zueinander. Die Messmittel können also so positioniert sein, dass wenigstens ein Messmittel an einem Randbereich der Durchführung für das zu messende Fluid, also des Messraums, und wenigstens ein weiteres Messmittel an einem zweiten Randbereich der Durchführung, der dem ersten Randbereich gegenüberliegt, an-

geordnet ist.

Liegt beispielsweise eine gebogene Durchführung vor, so kann wenigstens ein Messmittel an einer Stelle mit der größten Krümmung und wenigstens ein weiteres Messmittel an einer Stelle mit der geringsten Krümmung der Durchführung angeordnet sein.

Aufgrund der Biegung der Durchführung wirkt durch ein diese durchströmendes Fluid eine Zentrifugalkraft, und damit ein Biegemoment, auf den Durchflusssensor. Dieses Biegemo-

ment führt zu Spannungen und Dehnungen in den Wandbereichen, in denen die Messmit-

tel positioniert sind. Die Spannungen und Dehnungen können an den verschiedenen Positionen der Messmittel verschieden groß ausfallen. Üblicherweise kann in der Wand der Durchführung im Bereich der kleinsten Krümmung eine Dehnung und im Bereich der größten Krümmung eine Stauchung ermittelt werden. Es ist daher besonders bevorzug an eben diesen Positionen jeweils wenigstens ein Messmittel im Wandbereich der Durchführung vorzusehen. Durch einen Einsatz von Dehnungsmessstreifen als Messmittel, können

die Dehnungen besonders gut erfasst werden.

In anderen Worten ist es bevorzugt, wenn die Messmittel in der Endform der Messeinrichtung so im Raum positioniert sind, dass bei einem Fluiddurchfluss durch die Durchführung des fertigen Durchflusssensors eine größtmögliche Amplitude zwischen den Messwerten zweier oder mehrerer Messmittel vorliegt. Hierzu sind wenigstens zwei Messmittel vorzugsweise so positioniert, dass die Messmittel an gegenüberliegenden Seiten der Durch-

führung, an denen das zu messende Fluid entlangströmt, angeordnet sind.

Neben dem Verfahren zur Herstellung eines Durchflusssensors betrifft die Erfindung auch einen Durchflusssensor zur Messung des Durchflusses eines Fluids, aufweisend: - eine Messeinrichtung definierter dreidimensionaler Form mit wenigstens einem an einem flexiblen Träger angebrachten Messmittel, - eine die Form der Messeinrichtung fixierende Stützstruktur und - ein Sensorgehäuse mit einer Durchführung für das Fluid, wobei die Messeinrichtung oder deren wenigstens eines Messmittel vollständig, insbeson-

dere flüssigkeitsdicht, von dem Sensorgehäuse eingeschlossen ist.

Ein erfindungsgemäß er Durchflusssensor kann insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sein. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere was die Merkmale des hergestellten Durchflusssensors betrifft, lassen sich analog auf den erfindungsgemäßen Durchflusssensor übertragen, so-

dass sich die entsprechenden Vorteile auch für den Durchflusssensor ergeben.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn das wenigstens eine Messmittel zur Erfassung einer Dehnung eingerichtet ist, wobei das wenigstens eine Messmittel insbesondere ein Dehnmessstreifen ist. Mithilfe von Dehnmessstreifen kann eine Verformung, insbesondere der Wand der Durchführung zur Messung des Durchflusses des Fluids, ermittelt werden. Wird das zu messende Fluid auf eine Bogenbahn gebracht, kann mit Dehnungsmesstreifen als

Messmittel die durch die Zentrifugalkraft des Fluids entstehende Verformung der Wand

der Durchführung ermittelt werden. Weist der Durchflusssensor, insbesondere die Messeinrichtung, mehrere an dem flexiblen Träger, also einer flexiblen Platine oder einer Leiterfolie, angebrachte Messmittel auf, so können diese an verschiedenen Wandbereichen der Durchführung in dem Gehäuse und/oder der Stützstruktur positioniert sein, um an der

jeweiligen Position die Dehnung des Gehäuses und/oder der Stützstruktur zu messen.

Zur bestmöglichen Messung des Durchflusses des Fluids ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in zwei zueinander benachbarten, insbesondere parallelen, Wandbereichen der Durchführung jeweils wenigstens ein, vorzugsweise zwei Messmittel der Messeinrichtung angeordnet sind, wobei die Messmittel bezüglich einer Dickenrichtung der Wandbereiche mittig in dem Wandbereich positioniert sind. In einer bevorzugten Ausführungsform des Durchflusssensors liegen jeweils zwei Dehnungsmessstreifen als Messmittel in zwei gegenüberliegenden Wandbereichen der Durchführung vor. Die Positionierung der Messmittel in dem Wandbereich relativ zur Durchführung ist für die Erhaltung verwendbarer Messdaten von besonders hoher Relevanz. Abhängig davon, wo ein Messmittel in einem Wandbereich der Durchführung positioniert ist, kann dieses verschieden stark gedehnt

werden und mithin verschiedene Messwerte ausgeben.

Zur Weitergabe ermittelter Messwerte des wenigstens einen Messmittels weist der Durchflusssensor vorzugsweise wenigstens einen geeigneten Anschluss auf, wobei der An-

schluss wenigstens zum Teil außerhalb des Sensorgehäuses angeordnet ist.

Die Maße der als Messstrecke dienenden Durchführung des Durchflusssensors sind für die Messung von besonderer Relevanz. Der Querschnitt der Durchführung senkrecht zu ihrer Erstreckungsrichtung, entlang der das Fluid durch die Durchführung strömt, entspricht dem Strömungsquerschnitt des Fluids. Daneben kann insbesondere die Wandstärke der Durchführung zur Messung des Durchflusses des Fluids bedeutend sein, da von ihr die Stärke der Verformung der Wandbereiche der Durchführung abhängt. Je nach Anwendungsfall kann die maximal Durchflussmenge des Fluids variieren, wodurch auch die Abmessungen der Durchführung des verwendeten Durchflusssensors variieren kön-

nen.

Bei einer bevorzugten Ausführung des Durchflusssensors ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Durchführung entlang ihrer Erstreckungsrichtung eine Länge von 10 mm bis 20 mm aufweist, wobei ein Querschnitt der Durchführung senkrecht zu der Erstreckungs-

richtung eine Höhe von 10 mm bis 20 mm und eine Breite von 2 mm bis 10 mm aufweist,

wobei die Durchführung eine Wandstärke von 0,3 mm bis 3 mm aufweist. In einer konkreten Ausführungsform weist die Durchführung entlang ihrer Erstreckungsrichtung eine Länge von 14,75 mm auf, wobei der Querschnitt der Durchführung senkrecht zu der Erstreckungsrichtung eine Höhe von 12,95 mm und eine Breite von 3,65 mm aufweist, wo-

bei die Durchführung eine Wandstärke von 0,8 mm aufweist.

Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Zentrifugalmessvorrichtung zur Messung des Durchflusses eines Fluids mit einem erfindungsgemäßen Durchflusssensor und/oder einem Durchflusssensor, welcher insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Ein solcher Durchflusssensor kann vorzugsweise in einer Zentrifugalmessvorrichtung verwendet werden. Dadurch, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Vielzahl an erfindungsgemäßen Durchflusssensoren unterschiedliche Eigenschaften, insbesondere Größe, herstellbar ist, ist auch ein Einsatz dieser Durchflusssensoren in verschiedenen Zentrifugalmessvorrichtungen, insbesondere unterschiedlicher Größe, denkbar.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im

Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei

zeigen:

Fig. 1 ein Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Durchflusssensors,

Fig. 2 ein schematisches Ausführungsbeispiel einer ebenen Messeinrichtung für einen erfindungsgemäßen Durchflusssensor,

Fig. 3 ein schematisches Ausführungsbeispiel einer Messeinrichtung aus Fig. 2 in einer dreidimensionalen Endform,

Fig. 4 ein schematisches Ausführungsbeispiel einer Messeinrichtung aus Fig. 3 mit einer Stützstruktur,

Fig. 5 ein schematisches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Durchfluss-

sensors mit der Messeinrichtung aus Fig. 4,

Fig. 6 ein schematisches Ausführungsbeispiel des Durchflusssensors aus Fig. 5 in

einer Frontansicht,

Fig. 7 ein schematisches Ausführungsbeispiel des Durchflusssensors aus Fig. 5 in

einer Seitenansicht, und

Fig. 8 ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zentrifugal-

messeinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Durchflusssensor.

Fig. 1 zeigt, in Form eines Ablaufplans, ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Durchflusssensors zur Messung des Durchflusses eines Fluids. Der Schritt S1 beschreibt das Bereitstellen einer im Wesentlichen ebenen Messeinrichtung, umfassend einen flexiblen Träger und wenigstens ein an dem Träger angebrachtes Messmittel. Ein Ausführungsbeispiel einer geeigneten Messeinrichtung 1

wird schematisch in der Fig. 2 gezeigt.

Die Messeinrichtung 1 umfasst einen flexiblen Träger 2 sowie vier an dem flexiblen Träger 2 vorgesehene Messmittel 3. Die Messmittel 3 sind vorliegend in Form von Dehnungsmessstreifen (DMS) als Leiterbahnen auf dem flexiblen Träger 2 ausgeführt. Sie können somit eine Dehnung erfassen, wodurch sie bei späterer Anordnung in einer Rohrwand oder einer Wand einer Durchführung zur Ermittlung des Durchflusses eines Fluids verwendet werden können. Der flexible Träger 2 der Messmittel 3 weist weitere Leiterbahnen (nicht gezeigt) auf, um die Messmittel 3 mit Anschlüssen 4 zu verbinden, von denen aus die Messmittel 3 angesteuert werden können. Die Anzahl der Anschlüsse 4 kann varlieren. Beispielsweise kann jedes Messmittel 3 jeweils zwei Anschlüsse 4 aufweisen, sodass vorliegend acht Anschlüsse 4 an der Messeinrichtung 1 vorgesehen wären. Durch ein Biegen oder anderes Umformen kann der flexible Träger 2 mitsamt der Messmittel 3 von der

gezeigten, ebenen Form in eine definierte dreidimensionale Form verbracht werden.

An dem flexiblen Träger 2 können alternativ mehr oder weniger als die vorliegenden vier Messmittel 3 angebracht werden, wobei am flexiblen Träger 2 vorzugsweise eine gerade Anzahl an Messmitteln 3 angebracht wird, von denen jeweils wenigstens ein Messmittel 3 (vorliegend zwei Messmittel 3) in einer Trägerlasche 5, 6 angeordnet ist. Die Trägerlaschen 5, 6, und damit die Messmittel 3, können bei einem Umformen des flexiblen Trä-

gers 2 relativ zueinander positioniert werden.

Auf die Fig. 1 zurückkommend, erfolgt in einem weiteren Schritt des Verfahrens das Fixieren der Messeinrichtung in einer dreidimensionalen Endform mittels einer Stützstruktur. Dadurch, dass die Messeinrichtung 1 einen flexiblen Träger 2 aufweist, an dem die Messmittel 3, die der Erfassung von Messdaten dienen, angebracht sind, können der flexible Träger 2 sowie die daran angebrachten Messmittel 3 räumlich verformt werden. So ist es möglich, die Messmittel 3 platzsparend als ebene Messeinrichtung 1 bereitzustellen (siehe Fig. 2) und anschließend räumlich definiert anzuordnen, indem der flexible Träger 2 verformt wird. In der Fig. 3 ist die Messeinrichtung der Fig. 2 in der dreidimensionalen Endform dargestellt. Der flexible Träger 2 ist in einem Bereich 7 zwischen den beiden Trägerlaschen 5, 6 gebogen und weist nunmehr die dreidimensionale Endform auf. Die Messmittel 3 sind in den Trägerlaschen 5, 6 so auf den flexiblen Träger 2 positioniert, dass sie sich durch Verbiegen des flexiblen Trägers 2 beziehungsweise der Messeinrichtung 1 in der Endform beabstandet gegenüberliegen. Im fertigen Durchflusssensor (siehe Fig. 5) kann das zu messende Fluid zwischen den beiden Trägerlaschen 5, 6, und damit

den Dehnungsmessstreifen als Messmitteln 3, durchgeleitet werden.

Die Messeinrichtung 1 der Fig. 3 weist zwar die für den fertigen Durchflusssensor erwünschte dreidimensionale Endform auf, ist allerdings noch nicht in der Endform fixiert. Zur Fixierung der Endform der Messeinrichtung 1 wird gemäß dem Verfahren (siehe Fig. 1) im Schritt S2 eine Stützstruktur 8 verwendet. Diese kann bereitgestellt oder in einem Gießprozess, insbesondere in einem Spitzgießprozess, mit einer Gussform an der Mess-

einrichtung 1 ausgebildet werden.

Als beispielhafte Ausführung zeigt Fig. 4 die Messeinrichtung 1 der Fig. 2 und 3, wobei die Messeinrichtung 1 durch die Stützstruktur 8 in der Endform fixiert ist. Es liegt ein Vorspritzling 9 vor. Die dargestellte Stützstruktur 8 wurde mittels Spritzgießen an der Messeinrichtung 1 ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, da die Gussform für das Ausbilden der Stützstruktur 8 vor dem eigentlichen Geißprozess dazu verwendet werden kann, die ebene Messeinrichtung 1 (siehe Fig. 2) durch Einlegen in die Gussform in die Endform (siehe Fig. 3) zu verbringen. Die Endform der Messeinrichtung 1 kann somit durch die Kavität der Gussform vorgegeben werden und wird von der Gussform solange fixiert, bis die Stützstruktur 8 ausgehärtet ist. Hierzu weist die Gussform definierte Haltebereiche auf, an denen die Messeinrichtung 1 nach dem Einlegen und/oder Schließen anliegt und von denen sie gehalten wird. In diesen Bereichen kann durch den unmittelbaren Kontakt zwi-

schen der Gussform und der Messeinrichtung 1 keine Stützstruktur 8 ausgebildet werden.

Im Vorspritzling 9 der Fig. 4 sind mithin Leerstellen 10 in der Stützstruktur 8 zu erkennen. Die Haltebereiche sind so positioniert, dass die Messmittel 3 oder die Bereiche des flexiblen Trägers 2, an denen die Messmittel 3 angebracht sind spätestens nach Schließen der Gussform an den Haltestellen anliegen. Durch den unmittelbaren Kontakt kann eine be-

sonders präzise Positionierung und Ausrichtung der Messmittel 3 erfolgen.

Ist ein einfaches Einlegen der Messeinrichtung 1 in die Gussform nicht ausreichend, um die Messeinrichtung 1 sicher in die gewünschte Endform zu verbringen, so kann die Messeinrichtung 1 mittels elektrostatischer Kräfte oder durch Unterdruck in der Gussform oder

auch an einem Werkzeug fixiert werden.

Da die Messmittel 3 im gezeigten Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 4) nach Schließen der Gussform mit einer Seite an der einen Gussformhälfte und mit der anderen Seite an der zweiten Gussformhälfte flächig anliegen, sind an dem Vorspritzling 9 sowohl an einer Innenseite als auch an einer Außenseite der Messmittel 3 Leerstellen 10 in der Stützstruktur 8.

In einer alternative Ausführungsvariante des Verfahrens kann eine im Wesentlichen ebene Messeinrichtung 1 (siehe Fig. 2) vor dem Ausbilden der Stützstruktur 8 durch Anbringen an einem Werkzeug in die Endform verbracht werden. Zur Ausbildung der Stützstruktur 8 kann das Werkzeug gemeinsam mit der Messeinrichtung 1 in eine Gussform eingebracht werden, woraufhin die Stützstruktur 8 in einem Gießprozess ausgebildet werden kann. Alternativ kann die Stützstruktur 8 an einer im Wesentlichen ebenen Messeinrichtung 1 angeformt werden. Auch hier empfiehlt sich der Einsatz eines Spritzgießprozesses mit einer Gussform, in die die im wesentlichen ebene Messeinrichtung 1 eingelegt wird. In diesem Fall die Stützstruktur 8 Befestigungsstellen sowie Faltstellen und/oder Biegestellen aufweisen, wobei die Stützstruktur 8 an den Faltstellen und/oder Biegestellen in die Endform umgeformt und an den Befestigungsstellen in der Endform fixiert werden

kann. Die Befestigungsstellen können beispielsweise Löcher und Rastnasen sein.

Um das Anformen der Stützstruktur 8 an die Messeinrichtung 1 zu verbessern, weist der flexible Träger 2 Durchbrüche 11 auf, in die im Gießprozess eine Schmelze der Stützstruktur 8 eintritt. Die Messeinrichtung 1 wird dadurch nach dem Aushärten der Stützstruktur 8 von dieser formschlüssig umgriffen. So wird ein fester Halt der Stützstruktur 8 an der Messeinrichtung 1 gewährleistet, wodurch die Messeinrichtung 1 sicher von der Stütz-

struktur 8 in der Endform fixiert wird. Alternativ oder ergänzend kann die Messeinrichtung

1 Prägungen aufweisen, in die Schmelze der Stützstruktur 8 zur Ausbildung von Hinterschneidungen eintreten kann. Die mechanische Festigkeit des Verbunds aus Messeinrich-

tung 1 und Stützstruktur 8 kann so verbessert werden.

Wird die Stützstruktur 8 nicht wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 durch einen Gießprozess an der Messeinrichtung 1 ausgeformt, kann sie auch als bereits fertiges Bauteil bereitgestellt werden. Eine im wesentlichen ebene Messeinrichtung 1 kann dann durch Einbringen, also beispielsweise Einstecken oder Anklipsen, in die Stützstruktur in die Endform verbracht werden. Auch in diesem Fall wird die Messeinrichtung 1 von der Stütz-

struktur 8 als fertiges Bauteil in der Endform fixiert.

Liegt der fertige Vorspritzling 9 vor, unabhängig davon, ob die Stützstruktur 8 als Bauteil bereitgestellt oder an der Messeinrichtung 1 angeformt wurde, wird im Schritt S3 des erfindungsgemäßen Verfahrens (siehe Fig. 1) ein Sensorgehäuse 12 ausgebildet. Das Sensorgehäuse 12 wird durch Umgießen oder Umspritzen der Stützstruktur 8 sowie der Messeinrichtung 1 unter Ausbildung einer Durchführung 13 für das zu messende Fluid ausgebildet. Das Sensorgehäuse 12 wird also, wie auch die Stützstruktur 8, durch Urformen

hergestellt.

Fig. 5 zeigt exemplarisch den Vorspritzling 9 der Fig. 4 mit dem Sensorgehäuse 12. Es liegt schließlich ein fertiger Durchflusssensor 14 vor, wobei das Sensorgehäuse 12 die Durchführung 13 aufweist, durch die das Fluid zur Durchflussmessung durch den Durch-

flusssensor 14 geleitet wird.

Wie in der Fig. 4 zu erkennen ist, bleiben im Vorspritzling 9 einige der Durchbrüche 11 bestehen. Wie bereits bei der Ausbildung der Stützstruktur 8 kann auch bei der Ausbildung des Sensorgehäuses 12 Schmelze des Sensorgehäuses 12 in die noch übrigen Durchbrüche 11 eintreten, um im ausgehärteten Zustand eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Vorspritzling 9 und dem Sensorgehäuse 12 zu bilden, wodurch die Stabilität des Durchflusssensors 14 verbessert wird. Im fertiggestellten Durchflusssensor 14 (siehe Fig. 5) ist die gesamte Messeinrichtung 1, abgesehen von dem Anschluss 4 zur Ansteuerung der Messmittel 3, vollständig und flüssigkeitsdicht von dem Sensorgehäuse 12 eingeschlossen. Auch die im Vorspritzling 9 vorhandenen Leerstellen 10 der Stützstruktur 8 (siehe Fig. 4) sind im Durchflusssensor 14 durch das Sensorgehäuses 12 gefüllt, sodass

die Messeinrichtung 1, abgesehen von den Anschlüssen 4, vollständig gekapselt ist.

Sowohl die Stützstruktur 8, als auch das Sensorgehäuse 12 sind aus Kunststoff, vorliegend Polypropylen (PP), gegossen. Die Stützstruktur 8 und das Sensorgehäuse 12 können auch aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Hierbei empfehlen sich besonders Kunststoffe mit einem geringen E-Modul, um mit einer von dem zu messenden Fluid auf die Durchführung 13 ausgeübten Kraft eine Verformung der Durchführung 13 zu gewährleisten, die hinreichend groß ist, um durch das wenigstens eine Messmittel 3, vorliegend Dehnungsmessstreifen, messbar zu sein. Weiterhin sollte sich der verwendete Kunststoff durch eine verhältnismäßig niedrige Verarbeitungstemperatur auszeichnen, um mittels Gießens, insbesondere Spritzgießen, in eine definierte Form gebracht werden zu können. Die Verarbeitungstemperatur sollte niedrig genug sein, um eine Beschädigung der Messmittel 3, beispielsweise durch einen Kontakt zu einer Schmelze des Kunststoffs,

zu vermeiden.

Zur besseren Verdeutlichung ist das Ausführungsbeispiel des fertiggestellten Durchfluss-

sensors 14 aus Fig. 5 als Frontansicht in Fig. 6 und als Seitenansicht in Fig. 7 dargestellt.

Zur Durchflussmessung wird das Fluid entlang der Pfeile 15 durch die Durchführung 13 geführt. Dadurch, dass die Stützstruktur 8 und des Sensorgehäuses 12 aus Polypropylen hergestellt sind, werden Wandbereiche 16 der Durchführung 13, in denen Dehnungsmessstreifen als Messmittel 3 mittig positioniert sind, durch Kräfte des Fluids ausreichend stark verformt, um eine gute Funktion der Dehnungsmessstreifen gewährleisten zu können. Anhand ermittelter Messwertschwankungen, die eine Verformung der Wandbereiche beschreiben, kann eine Veränderung des Durchflusses des Fluids ermittelt werden. Die geometrische Ausgestaltung des Durchflusssensors 14, insbesondere der Durchführung 13, spielt hierfür eine entscheidende Rolle.

Sie gibt ein Widerstandsmoment eines Materialquerschnitts vor, welches ein Maß für die Empfindlichkeit des Durchflusssensors 14 auf ein Biegemoment beschreibt. Ein solches Biegemoment wirkt dann auf den Durchflusssensor 14, wenn das Fluid auf einer Bogenbeziehungsweise Kreisbahn durch die Durchführung 13 geleitet wird. Das Biegemoment ist ein Resultat aus der Zentrifugalkraft des Fluids und führt zu Spannung und Dehnung in den Wandbereichen 16 der Durchführung 13. Diese Dehnung kann durch die Dehnungs-

messstreifen als Messmittel 3 ermittelt werden.

Durch den Querschnitt der Durchführung 13 wird der Strömungsquerschnitt des Fluids

vorgegeben. Je nach maximaler Durchflussmenge des Fluids kann ein Durchflusssensor

14 mit einem geeigneten Querschnitt der Durchführung 13, also einem geeigneten Strömungsquerschnitt, verwendet werden. Im vorliegenden Beispiel weist die Durchführung 13 eine Höhe H von 12,95 mm sowie eine Breite B von 3,65 mm auf (siehe Fig. 7). Die Läng L der Durchführung 13 beträgt 14,75 mm (siehe Fig. 6). Als signifikante Einflussgröße auf die Verformung der Wandbereiche 16 stellt auch die Wandstärke W, die die Dicke der Wandbereiche 16 angibt, eine bedeutende Variable dar. Vorliegend beträgt die Wandstärke W 0,8 mm (siehe Fig. 7), wobei die Dehnungsmessstreifen als Messmittel 3 bezüglich einer Dickenrichtung 21 der Wandbereiche 16 mittig in den Wandbereiche 16 positioniert sind. Eine geringe Wandstärke W führt tendenziell zu einer größeren Verformung der Wandbereiche 16 und damit zu einer genaueren Durchflussmessung. Die Wandstärke W muss jedoch stark genug sein, um die Kräfte des Fluids aufnehmen zu

können.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft Durchführung 13 entlang einer Längsachse 17 linear. Sie kann daher besonders einfach hergestellt werden. Alternativ kann die

Durchführung 13 jedoch auch entlang der Längsachse 17 gebogen sein.

Ergänzend zeigt die Fig. 8 ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer Zentrifugalmessvorrichtung 18 zur Messung des Durchflusses eines Fluids mit einem erfindungsgemäßen Durchflusssensor 14. In der Zentrifugalmessvorrichtung 18 ist ein erfindungsgemäßer Durchflusssensor 14 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bis 7 verbaut.

Dieser weißt als Messmittel 3 Dehnungsmessstreifen in den Wandbereichen 16 auf.

Neben dem Durchflusssensor 14 weist die Zentrifugalmessvorrichtung 18 ein Zuführteil 19 und ein Abführteil 20 für das zu messende Fluid auf. Das Zuführteil 19 und das Abführteil 20 sind Rohre, die gebogen und über die Durchführung 13 des Sensors 14 miteinander verbunden sind. Das zu messende Fluid wird auf eine, durch die Pfeile 15 angedeutete,

Bogenbahn gelenkt und durch die Durchführung 13, die als Messstrecke dient, geleitet.

Aufgrund der Fluidmasse, die sich durch das bogenförmige Zuführteil 19 und Abführteil 20 bewegt, resultiert eine Zentrifugalkraft. Diese bewirkt wiederum ein Biegemoment auf den Durchflusssensor 14, was schließlich zu Spannung in den Wandbereichen 16 sowie zu deren Verformung führt. Dabei kommt es im Wandbereich 16 der geringeren Krümmung

zu einer Aufdehnung während es im Wandbereich 16 der größeren Krümmung zu einer

Stauchung kommt. Durch diese Amplitude kann der Durchfluss des Fluids genauer gemessen werden, als wenn nur ein Dehnungsmessstreifen in nur einem der Wandbereiche

16 zum Einsatz käme.

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

Messeinrichtung

Träger

Messmittel

Anschluss

Trägerlasche Trägerlasche

Bereich

Stützstruktur Vorspritzling

Leerstelle

Durchbruch Sensorgehäuse Durchführung Durchflusssensor

Pfeil (Durchflussrichtung) Wandbereich Längsachse Zentrifugalmessvorrichtung Zuführteil

Abführteil

Dickenrichtung

20

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zur Herstellung eines Durchflusssensors (14) zur Messung des Durchflusses eines Fluids, umfassend die Schritte:

   (a) Bereitstellen einer im Wesentlichen ebenen Messeinrichtung (1), umfassend einen flexiblen Träger (2) und wenigstens ein an dem Träger (2) angebrachtes Messmittel (3),

   (b) Fixieren der Messeinrichtung (1) in einer dreidimensionalen Endform mittels einer Stützstruktur (8), und

   (c) Ausbilden eines Sensorgehäuses (12) durch Umgießen oder Umspritzen der Stützstruktur (8) und/oder der Messeinrichtung (1) unter Ausbildung ei-

   ner Durchführung (13) für das Fluid.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (8) in einem Gießprozess, insbesondere in einem Spritzgieß-

   prozess, mit einer Gussform an der Messeinrichtung (1) ausgebildet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Im Wesentlichen ebene Messeinrichtung (1) vor dem Ausbilden der Stütz-

   struktur (8) durch Einbringen in die Gussform in die Endform verbracht wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Im Wesentlichen ebene Messeinrichtung (1) vor dem Ausbilden der Stützstruktur (8) durch Anbringen an einem Werkzeug in die Endform verbracht wird, wobei das Werkzeug zur Ausbildung der Stützstruktur (8) gemeinsam mit der Messein-

   richtung (1) in die Gussform eingebracht wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (8) an der im Wesentlichen ebenen Messeinrichtung (1) angeformt, insbesondere aufgespritzt, wird, wobei die Messeinrichtung (1) durch ein anschließendes Umformen der Stützstruktur (8) in die Endform verbracht wird, wobei

   die Messeinrichtung (1) von der Stützstruktur (8) in der Endform gehalten wird.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (1), insbesondere der Träger (2) der Messeinrichtung (1),

   Durchbrüche (11) aufweist, in die im Gießprozess der Stützstruktur (8) eine

   11.

   22

   Schmelze der Stützstruktur (8) eindringt, wobei die Messeinrichtung (1) nach dem

   Gießprozess von der ausgehärteten Stützstruktur (8) formschlüssig umgriffen wird.

   Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (8) bereitgestellt wird und die im Wesentlichen ebene Messeinrichtung (1) durch Einbringen in die Stützstruktur (8) in die Endform verbracht

   wird.

   Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (8) und/oder das Sensorgehäuse (12) aus Kunststoff, insbesondere aus einem ungefüllten thermoplastischen Polymer, insbesondere Polypro-

   pylen, hergestellt werden.

   Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Messeinrichtung (1) derart umgossen oder umspritzt wird, dass sie vollständig, insbesondere flüssigkeitsdicht, von dem Sensorgehäuse (12)

   und/oder der Stützstruktur (8) eingeschlossen ist.

   Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (1) mehrere Messmittel (3) umfasst, wobei wenigstens zwei der Messmittel (3) durch Verbringen der Messeinrichtung (1) in die Endform derart positioniert werden, dass sie sich in zwei benachbarten Wandbereichen (16) des Sensorgehäuses (12) gegenüberliegen und durch die Durchführung (13) beab-

   standet sind.

   Durchflusssensor (14) zur Messung des Durchflusses eines Fluids, der insbesondere mit einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt ist, aufweisend:

   - eine Messeinrichtung (1) definierter dreidimensionaler Form mit wenigstens

   einem an einem flexiblen Träger (2) angebrachten Messmittel (3),

   - eine die Form der Messeinrichtung (1) fixierende Stützstruktur (8), und

   - ein Sensorgehäuse (12) mit einer Durchführung (13) für das Fluid, wobei die Messeinrichtung (1) oder deren wenigstens eines Messmittel (3) vollständig, insbesondere flüssigkeitsdicht, von dem Sensorgehäuse (12) eingeschlossen

   ist.

   13.

   14.

   15.

   23

   Durchflusssensor (14) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Messmittel (3) zur Erfassung einer Dehnung eingerichtet ist, wobei das wenigstens eine Messmittel (3) insbeson-

   dere ein Dehnungsmessstreifen ist.

   Durchflusssensor (14) nach einem der Ansprüche 11 oder 12,

   dadurch gekennzeichnet,

   dass die Durchführung (13) entlang ihrer Erstreckungsrichtung eine Länge L von

   10 mm bis 20 mm aufweist, wobei ein Querschnitt der Durchführung (13) senkrecht zu der Erstreckungsrichtung eine Höhe H von 10 mm bis 20 mm und eine Breite B von 2 mm bis 10 mm aufweist, wobei die Durchführung (13) eine Wandstärke W von

   0,3 mm bis 3 mm aufweist.

   Durchflusssensor (14) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass in zwei zueinander benachbarten, insbesondere parallelen, Wandbereichen (16) der Durchführung (13) jeweils wenigstens ein, vorzugsweise zwei, Messmittel (3) der Messeinrichtung (1) angeordnet sind, wobei die Messmittel (3) bezüglich einer Dickenrichtung (21) der Wandbereiche (16) mittig in den Wandbereichen (16)

   positioniert sind.

   Zentrifugalmessvorrichtung (18) zur Messung des Durchflusses eines Fluids mit einem Durchflusssensor (14) nach einem der Ansprüche 11 bis 14 und/oder einem Durchflusssensor (14), welcher insbesondere mit einem Verfahren nach einem der

   Ansprüche 1 bis 10 hergestellt ist.