CN107076592B - 用于确定流经通道结构的流体介质的至少一个参数的传感器组件 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于确定流经通道结构(22)的流体介质、尤其是内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数的传感器组件(10)。所述传感器组件(10)具有传感器壳体(12)、尤其已装入或者能装入流动管中的插入式探测器和至少一个布置在所述通道结构(22)中的、用于确定所述流体介质的参数的传感器芯片(42)，在该插入式探测器中构造有所述通道结构(22)。所述传感器壳体(12)具有进入到所述通道结构(22)中的入口(34)和从所述通道结构(22)出来的出口(96)，该入口关于所述流体介质的主流动方向(36)反向指向。所述通道结构(22)包括主通道(24)和测量通道(28)。所述测量通道(28)从所述主通道(24)分岔。所述传感器芯片(42)布置在所述测量通道(28)中。所述主通道(24)和所述测量通道(28)共同通入从所述通道结构(22)出来的所述出口(96)中。

Description

用于确定流经通道结构的流体介质的至少一个参数的传感器 组件

技术领域

本发明涉及一种用于确定流经通道结构的流体介质的至少一个参数的传感器组件。

背景技术

由现有技术公知多个用于确定流体介质、即液体和/或气体的流动特性的方法和装置。在此，流动特性原则上可以是任意可测量的物理和/或化学特性，所述特性对流体介质的流动进行定性或者定量。在此，尤其可以是流动速度和/或质量流和/或体积流。

下面尤其参照所谓的热膜式空气质量测量器描述本发明，例如在Konrad Reif(编者)：机动车中的传感器(Sensoren im Kraftfahrzeug)，2010第1版，第146-148页中所描述的热膜式空气质量测量器。这类热膜式空气质量测量器通常基于传感器芯片、尤其是硅传感器芯片，其具有作为测量表面或者传感器区域的传感器膜片，该传感器膜片可以由流动的流体介质流过。传感器芯片通常包括至少一个加热元件以及至少两个温度探测器，所述温度探测器例如布置在传感器芯片的测量表面上。由温度探测器所感测的温度曲线的不对称性可以推断出流体介质的质量流和/或体积流，该温度曲线受到流体介质流动的影响。热膜式空气质量测量器通常构型为插入式传感器，该插入式传感器可以固定地或可更换地安装到流动管中。该流动管例如可以是内燃机的进气管道。

在此，一部分介质流流经至少一个设置在热膜式空气质量测量器中的主通道。在主通道的入口和出口之间构造有旁路通道。旁路通道尤其这样构造，该旁路通道具有用于使通过主通道入口进入的部分介质流转向的弯曲区段，其中，该弯曲区段在进一步的走向中转变成布置有传感器芯片的区段。最后提到的区段是真正的测量通道，传感器芯片布置在该测量通道中。在此，在旁路通道中设置一器件，该器件引导流动并且防止部分介质流的流动与测量通道的通道壁分离。此外，主通道的入口区域在其与主流动方向反向指向的开口区域中设置有倾斜的或者弯曲的表面，该表面这样构型，使得流进入口区域的介质从导向传感器芯片的主通道部分偏转开。这导致，包含在介质中的液体微粒或者固体微粒由于其惯性不能到达传感器芯片并且污染它们。

在实践中，这类热膜式空气质量测量器必须满足多个要求和边界条件。除了总体通过合适的流动技术方面的构型来减小在热膜式空气质量测量器上的压力下降的目标之外，主要的挑战之一在于，进一步改进这类装置的信号质量以及相对于由于油滴和水滴以及煤烟颗粒、灰尘颗粒和另外的固体颗粒所引起的污染的稳固性。该信号质量例如涉及经过导向传感器芯片的测量通道的介质质量流，以及可能涉及信号漂移的减小和信噪比的改进。在此，该信号漂移涉及例如介质质量流的在实际出现的质量流与在制造时的校准范畴内测定的待输出信号之间的特性曲线关系的改变的意义上的偏差。在测定信噪比时，观察以快速的时间顺序发出的传感器信号，相反地，特性曲线漂移或信号漂移涉及平均值的改变。

在所述类型的传统热膜式空气质量测量器中，传感器载体通常伸入到测量通道中，该传感器载体具有安装或置入在其上的传感器芯片。传感器芯片例如可以贴入传感器载体中或者粘接在该传感器载体上。传感器载体例如可以与金属制成的底板构成一单元，在该底板上也可以粘接电子部件、呈电路板形式的操控和分析处理电路。传感器载体例如可以构型为电子模块的注塑上去的塑料件。传感器芯片和操控和分析处理电路例如可以通过键合连接相互连接。这样形成的电子模块例如可以贴入到传感器壳体中，并且整个插入式探测器可以被盖封闭。

尽管通过该传感器组件引起改进，始终存在着在信号感测准确性方面的改进可能性。

为了使热膜式空气质量测量器能够提供尽可能少干扰的空气质量信号，尽可能均匀地流向插入式探测器并且经由测量通道流入该插入式探测器中并且尤其流经传感器芯片的测量表面是重要的。在传感器载体的端侧和测量通道的壁之间存在间隙，该间隙的宽度受到制造技术方面波动的影响。在传感器载体区域中，流入测量通道中的流体介质分为三个部分质量流。第一部分质量流在传感器载体和传感器芯片上方流动，第二部分质量流在传感器载体下方流动并且第三部分质量流流经间隙。在环绕传感器载体流动之后，构成具有波动的流动速度和压力的不稳定的惯性运动。这导致，在上游的、尤其在传感器芯片区域中也出现波动的流动量，该流动量导致在测量信号中的波动，该波动尤其具有对于传感器载体的尺寸和流动速度而言典型的振动模式。

发明内容

因此，提出一种用于确定流经通道结构的流体介质的至少一个参数的传感器组件，该传感器组件可以至少在很大程度上避免已知的方法和策略的缺点，并且在该传感器组件中，尤其可以降低通道结构中的质量流波动降低、信号噪声以及迎流灵敏性，并且改进可平衡性。

用于确定流经通道结构的流体介质、尤其是内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数的传感器组件具有传感器壳体、尤其是已装入或者可装入到流动管中的插入式探测器(在该插入式探测器中构造有通道结构)和至少一个布置在通道结构中的、用于确定流体介质的参数的传感器芯片。传感器壳体具有通到通道结构中的入口和从通道结构出来的出口，该入口与流体介质的主流动方向反向指向。通道结构包括主通道和测量通道。测量通道从主通道分岔。传感器芯片布置在测量通道中。主通道和测量通道共同汇入到从通道结构出来的出口中。

出口可以布置在传感器壳体的端侧中。出口的中心点与入口沿主流动方向的间距可以是11.0至15.0mm并且优选12.0mm至14.0mm，例如13.0mm。出口的中心线可以关于主流动方向向下游成20°至60°的角度倾斜。出口可以具有3.0mm至8.0mm、例如5.0mm的宽度。主通道可以具有至少一个第一主通道区段和第二主通道区段，测量通道在该第一主通道区段中分岔。第二主通道区段可以邻接到通道结构的合并区段上，测量通道和主通道在所述合并区段中聚合。第二主通道区段可以相对于第一主通道区段成10°至160°、优选135°的角度布置。第二主通道区段的宽度可以小于测量通道的宽度。主通道可以具有至少一个弯曲的主通道区段，该主通道区段将第一主通道区段和第二主通道区段连接起来。弯曲的主通道区段相对于入口沿主流动方向的最大间距可以是8.0mm至20.0mm。第二主通道区段的宽度可以小于第一主通道区段的宽度。主通道可以在弯曲的区段中变细。弯曲的区段可以具有至少两个曲率半径。此外，传感器组件可以包括用于封闭传感器壳体的盖。通道结构可以构造在盖中。

在本发明的范畴内，主流动方向要理解为流体介质在传感器或者说传感器组件的位置处的局部流动方向，其中，例如可不考虑局部的不均匀性、例如涡流。因此，主流动方向尤其可以理解为流动的流体介质在传感器组件位置处的局部平均输送方向。因此，主流动方向一方面可以涉及在传感器组件自身的位置处的流动方向，或者也可以涉及在传感器壳体内部的通道中的流动方向、例如在传感器载体或者传感器芯片的位置处的流动方向，其中，所提到的两个主流动方向可以不同。因此，在本发明的范畴内总是说明，主流动方向涉及哪个位置。如果不做详细的说明，则主流动方向涉及传感器组件的位置。

在本发明的范畴内，在下游的布置可理解为构件在一位置处的布置，沿主流动方向流动的流体介质在时间上比到达参考点更晚地到达该位置。

类似地，在本发明的范畴内，构件在上游的布置可理解为构件在一位置处的布置，沿主流动方向流动的流体介质在时间上比到达参考点更早地到达该位置。

在本发明的范畴内，传感器载体可以完全地或者部分地构型为电路载体、尤其是电路板，或者是电路载体的、尤其是电路板的部分。电路载体、尤其是电路板例如可以具有延续部，该延续部构成传感器载体并且该延续部伸入到通道、例如热膜式空气质量测量器的测量通道中。电路载体、尤其是电路板的剩余部分可以例如安装在电子器件室中、传感器组件的壳体中或者传感器组件的插入式探测器的壳体中。

在此，在本发明的范畴内，电路板通常理解为基本上板状的元件，该元件也可以作为电子结构的载体例如导体电路、连接触点或者类似物使用并且优选也具有一个或多个这类结构。原则上，在此也考虑与板形状至少轻微的偏差并且应在概念上将其包括进去。电路板可以例如由塑料材料和/或陶瓷材料制造，例如由环氧树脂、尤其是纤维增强的环氧树脂制造。电路板尤其可以例如构型为具有导体电路、尤其印刷的导体电路的电路板(printedcircuit board，PCB，印刷电路板)。

以此方式可以剧烈地简化传感器组件的电子器件模块，并且例如可以省去底板和单独的传感器载体。底板和传感器载体可以由唯一的电路板替代，传感器组件的操控和分析处理电路例如也可以完全或者部分地布置在该电路板上。传感器组件的这种操控和分析处理电路用于操控至少一个传感器芯片和/或分析处理由该传感器芯片所生成的信号。以此方式可以通过联合所述元件而显著地降低传感器组件的制造费用并且剧烈地减小电子器件模块的安装空间需求。

传感器组件尤其可以具有至少一个壳体，其中，通道构造在壳体中。通道例如可以包括主通道和旁路通道或者说测量通道，其中，传感器载体和传感器芯片例如可以布置在旁路通道或者说测量通道中。此外，壳体可以具有与旁路通道分开的电子器件室，其中，电子器件模块或者电路板基本被接收在电子器件室中。然后，传感器载体可以构造为电路板的伸进通道中的延续部。与由现有技术公知的成本高的电子器件模块相反地，该组件在技术上可以较简单地实现。显然，替代地，传感器载体可以构型为电子器件模块的注塑到底板上的塑料件。

尤其在电路板作为传感器载体使用的情况下，但是也在其他情况下和/或在使用其他介质作为传感器载体的情况下，传感器载体可以至少部分地构型为多层的传感器载体。因此，传感器载体可以以所谓的多层技术构型并且具有两个或多个相互连接的载体层。而这些载体层例如可以由金属、塑料或者陶瓷材料或者复合材料制造并且通过连接技术例如粘接相互连接。

在使用具有传感器载体的多个传感器层的多层技术的情况下，迎流棱边可以通过载体层的不同尺寸与流体介质的主流动方向相反地至少部分阶梯式地实施。以该方式，这些轮廓至少接近阶梯式地实现。例如可以以该方式在垂直于传感器载体的延伸平面的截面内构造有矩形成形的或者(通过梯级形而近似地)至少近似圆形、倒圆或者楔形成形的轮廓。传感器芯片可以这样布置在传感器载体上或者说布置在其中，使得该传感器芯片垂直于局部的主流动方向取向。传感器芯片例如可以矩形地构型，其中，该矩形的一个边侧垂直于或者基本上垂直于(例如以偏离垂直线不大于10度的取向)局部主流动方向布置。

传感器芯片可以通过至少一个电连接件进行电接触。传感器载体、尤其构成传感器载体的电路板或者该电路板的延续部例如可以具有一个或多个导体电路和/或接触垫，所述电路板和/或接触垫与在传感器芯片上的相应触点例如通过键合方法连接。在这种情况下，电连接件由至少一个护板保护并且与流体介质分隔开。该护板尤其可以构型为所谓的顶部包封(Glob-Top)，例如构型为塑料滴和/或粘接剂滴，所述塑料滴和/或胶粘剂滴覆盖住电连接件、例如焊丝。以此方式，尤其也可以减小通过电连接件对流动造成的影响，因为顶部包封具有平滑的表面。

此外，传感器芯片可以具有至少一个传感器区域。该传感器区域例如可以是由例如多孔的陶瓷材料制成的传感器表面和/或尤其是传感器膜片。作为测量表面或者传感器区域的传感器膜片可以被流动的流体介质流过。传感器芯片例如包括至少一个加热元件以及至少两个温度探测器，所述温度探测器例如布置在传感器芯片的测量表面上，其中，一个温度探测器放置在加热元件上游并且另外的温度探测器放置在加热元件下游。由温度探测器所感测的温度曲线的不对称性可以推断出流体介质的质量流和/或体积流，该温度曲线受到流体介质流动的影响。

本发明的基本思想是取消传统的主通道出口并且将主通道与测量通道在通道结构内部合并以及使共同的出口向上游方向移动。通过取消侧向出口和将共同的出口定位在插入式探测器的端侧上，产生入口和出口的几乎对称的布置，该布置导致在迎流改变的情况下、尤其在插入式探测器上的定位角改变的情况下较小的敏感性。此外，降低信号噪声，因为不再有两个、可能反相波动的压力在主通道和旁路通道上起作用，而是只还有一个压力水平在共同的出口上起作用。由此减小在图6中示出的滞流点移动和经过两个通道部分的质量流的比例在时间上的变化程度。即使在准静态流动边界条件下，通过根据本发明的具有共同出口的设计也已经得出迎流敏感性的降低和信号噪声的降低。由于共同的出口向上游移动，在保持入口位置的情况下得到入口和出口之间的间距的减小。由于与此相关的经过入口和出口或者说位于其上的声波的截面减小，即通过随之而来的有效输入压力差降低，结果，引起在通道结构中的质量流波动减小，这又导致，达到在量上减小的质量流较小读数。通过取消侧向的主通道出口和构成共同的出口，取消了主通道出口和测量通道出口之间的压力差，这具有改进的可比较性的效果。

附图说明

从下面对优选实施例的说明得出本发明其他可选的细节和特征，所述实施例在附图中示意性地示出。

附图示出：

图1传感器组件的立体视图，

图2传感器组件的电子模块的放大示图，

图3具有测量通道和传感器载体的测量通道盖的俯视图，

图4传感器组件的背视图，

图5压力波的可能的变化曲线，

图6流动速度的可能分布，

图7根据本发明的传感器组件的立体视图，

图8根据本发明的传感器组件的通道结构的俯视图。

具体实施方式

图1示出用于确定流体介质的参数的传感器组件10的立体视图。传感器组件10构型为热膜式空气质量测量器并且包括构造为插入式探测器的传感器壳体12，该传感器壳体例如可以插入流动管中、尤其插入内燃机的进气管段中。传感器壳体12具有壳体本体14、测量通道盖16、电子器件室18以及用于封闭电子器件室18的电子器件室盖20。在测量通道盖16中构造有通道结构22。通道结构22具有主通道24以及从主通道24分岔出的旁路通道或者说测量通道28，该主通道通向传感器壳体12的参照图1中示图的底侧26上的主通道出口25(图6)，该旁路通道或者说测量通道通向布置在传感器壳体12的端侧30上的旁路通道出口或者测量通道出口32。典型量的流体介质可以通过入口开口34流经通道结构22，该入口开口在装入状态下与流体介质在传感器壳体12的位置处的主流动方向36反向指向。

图2示出传感器组件10的电子器件模块38的放大示图。在电子器件模块38装入的状态下，传感器载体40呈侧翼形式地伸进测量通道28中。将传感器芯片42这样嵌入到该传感器载体40中，使得构造为传感器芯片42的传感器区域的微机械传感器膜片44可以被流体介质流过。传感器载体42与传感器芯片42是电子器件模块38的组成部分。此外，电子器件模块38具有弯曲的底板46以及安装在其上、例如粘接在其上的具有操控和分析处理电路50的电路板48。传感器芯片42与操控和分析处理电路50通过在这里构型为引线键合的电连接件52电连接。这样产生的电子器件模块38被引入、如例如粘接到传感器壳体12的壳体本体14中的电子器件室18中。在此，传感器载体40伸进通道结构22中。接着，电子器件室18被电子器件室盖20封闭。

图3示出在测量通道盖16中的通道结构22的俯视图。在测量通道盖16中布置有离心力回转部54。具有导流边缘的对应轮廓55与离心力回转部54相对置地布置。测量通道盖16进一步这样构造，使得在测量通道28中构造有测量通道斜坡56。此外，由图3可看到传感器载体40的布置。在已装入的状态下，传感器载体40伸进测量通道28中。在图3的视图中可看到具有其背侧或者底侧58的传感器载体40。背侧或者底侧58是传感器载体40的与传感器膜片44相对置的一侧。传感器载体40还具有与流体介质在测量通道28中的主流动方向60反向指向的迎流棱边62以及在迎流棱边62下游相对置的后棱边64，该迎流棱边可以倒圆地构造。测量通道斜坡56在离心力回转部54和传感器载体40的后棱边64之间的区域中延伸。测量通道28至少在传感器芯片42的区域中被壳体本体14、在测量通道盖16中构造的测量通道斜坡56、在测量通道盖16中构造的朝向电子器件室的壁区段66和在测量通道盖16中构造的背离电子器件室的壁区段68限界。此外，测量通道盖16具有作为用于传感器壳体12或者说壳体本体14的未详细示出的销钉的定位轮廓的凹部70以及用于将测量通道盖16与传感器壳体12粘接在一起的槽榫系统的壁或者榫72。尤其在传感器载体40的区域中，必须确保可靠的、公差小的安置过程和粘接过程。当然，在安置和粘接测量通道盖16时的几何公差也在主通道出口25的区域中导致在静态和动态的质量流信号方面的偏差，因为在那里在测量通道28中的通道斜坡56与传感器壳体12的窗口轮廓相配合。

图4示出传感器组件10的背视图。在图4中示出在导流的通道结构22的入口开口34处、主通道出口25处和测量通道出口32处的压力情况。与周围环境的静压力相比较高的压力74存在于入口开口34处，较低的压力76存在于测量通道出口32处，处于周围环境的静压力的数量级的压力78存在于主通道出口25处。这些压力情况导致流体流过传感器壳体12中的通道结构22。因为在测量通道出口32处和在主通道出口25处的压力76、78可以完全不同强度地并且以与在理想穿流时不同的情况显示，并且在一个出口处在压力减小的同时可能在另一出口处出现部分反相并且也反向的压力增大，所以两个出口与一个入口相互配合的拓扑结构引起在传感器芯片42上的质量流波动。这种由拓扑结构决定的质量流波动要通过传感器组件10的根据本发明的实施方案来减小。

图5示出在这类流动条件下的压力波的可能变化曲线。作为被反射的到达压力波80和被反射的压力波82的结果，出现叠加的压力驻波84以及振动节点86和具有特征性的四分之一波长λ/4的振动波腹88。例如在传感器壳体12上的空气动力学的底流的压力水平分别与以上关于图4所述的存在于入口开口34处、主通道出口25处和测量通道出口32处的压力水平有关联地存在于振动节点86中。当然，在远离振动节点86的情况下，根据图5的示图显示出附加的压力。该压力以确定的频率从正压力振荡到负压力，由此对于确定的介质、例如具有其对应的声速的空气，得出相应的波长λ。

如果从振动节点86出发沿着波的传播方向走波长的四分之一(＝λ/4)，则到达振动波腹88。越过固定位置的波导致具有确定幅度的压力干扰。在反射和形成驻波84的情况下，所述幅度加起来为到达波80的幅度的两倍(在忽略损耗的情况下)。在波长λ的一半距离处，由于压力峰值的反向性，从振动波腹88到振动波腹88甚至可能出现四倍的幅度。

在传感器组件10的机动周围环境中，例如由于确定的涡轮增压器运行状态而可能出现高频的声学压力振动。叶片的旋转失速和涡轮增压器级的泵吸属于上述情况。在图4中通过所标注的、入口开口34和主通道出口25的间距λ/4示例性示出声波的四分之一处于入口开口34、主通道出口25和测量通道出口32上的情况。相应的情况适用于入口开口34和测量通道出口32。在这种情况下，根据图4在右边显示出的空气动力学压力情况被根据图4的附加声学压力振动叠加。在上面提到的涡轮增压器运行状态中，完全可能产生3kHz数量级的频率和由此产生100mm至110mm的波长。相应的λ/4波长与上述在入口开口34和主通道出口25或者说测量通道出口32之间的距离很好地一致。在传感器组件10的尺寸较小的情况下，压力波的相应区段也通过区段式形成的压力差保持与空气质量流相关。

当在传感器载体40的位置处在测量通道28中产生值得注意得剧烈脉动的空气质量流时，这样一种压力振动变得对于空气质量信号有效。然后，在传感器芯片42上的边界层中产生速度梯度的波动，该波动可能剧烈地影响热传导。在文献中术语“第二斯托克斯问题(2.Stokesches Problem)”表示这种现象。由于在热测量元件上的非线性热传导，这样一种脉动与平均值不一致地反映出。换言之，在传感器组件10中产生过小读数。

除了到目前为止的导流装置的拓扑结构之外，在图3中也可看到在根据本发明的实施方案中必须考虑的结构性边界条件。通过入口开口34进入传感器壳体12中的质量流的大部分从测量通道出口32通过主通道出口25又从传感器壳体12出来。质量流的小部分经过离心力回转部54区域和具有导流边缘的反向轮廓55到达测量通道28中并且到达具有微机械传感器膜片44的传感器芯片42的传感器载体40。最后，测量通道质量流经过测量通道出口32从传感器壳体12出来。作为结构性边界条件，首先列举作为用于销钉在传感器壳体12中的定位轮廓的凹处70和用于将测量通道盖16和传感器载体12粘接在一起的槽榫系统的壁或者说榫72。

图6示出流动速度在通道结构22中的可能分布。上述流动拓扑结构即使在稳定的流体力学边界条件下也导致在测量通道28和主通道24的分岔部92处的不稳定流动90。在图6中针对80kg/h的总质量流示出在通道结构22的截平面中的速度分布。可很好地看出的是，总质量流在入口开口34处的分成在主通道出口25处的质量流和在测量通道28中的质量流。对于分岔部有特征性的是在对应轮廓55的与离心力回转部54相对的壁上的滞流点94。待分岔的质量流的比例即使在稳定的流体力学边界条件下也不恒定，而是对应于流体力学边界条件，总质量流、在入口开口处的压力、在主通道出口25处的压力、在测量通道出口32处的压力、涡流度、传感器壳体12在流动管中的定位角等变动，因为不但传感器壳体12的环流而且在传感器壳体中的通道结构22的穿流几乎总是具有不稳定的特征。即使在没有以附加声学压力振动叠加的情况下，具有分开的出口的分岔拓扑结构提供用于在微机械传感器膜片44上的质量流波动的主流通道以及旁路通道。对应于其所属的频率，这些波动可能是与特征曲线相关的或者能够提供较高的信号噪声。

图7示出根据本发明的传感器组件10的立体视图。在此，尤其说明与上述传统的传感器组件的区别。通道结构22这样构造，使得测量通道28在分岔部92处从主通道24分岔。当然，主通道24和测量通道28共同通向布置在端侧30中的出口96。因此取消主通道出口25。

图8示出根据本发明的传感器组件10的通道结构22的俯视图。出口96的中心点与入口开口34沿主流动方向36的间距98是11.0mm至15.0mm并且优选是12.0mm至14.00mm、例如13.0mm。出口96的中心线100关于主流动方向36向下游以30°至50°、例如40°的角度α倾斜。出口96具有3.0mm至8.0mm、例如5.0mm的宽度102。通过通道结构22的特别构造，主通道24具有至少一个第一主通道区段104和第二主通道区段106，测量通道28在该第一主通道区段中分岔。在此，第二主通道区段106与通道结构22的合并区段108邻接，测量通道28和主通道24在该合并区段中聚合。第二主通道区段106相对于第一主通道区段104成10°至135°、例如45.5°的角度β布置。第二主通道区段106的宽度110小于测量通道28的宽度112。因此，第二主通道区段106具有1.0mm至5.0mm、例如2.2mm的宽度110，而测量通道28根据宽度112是在部位114上还是在较宽的部位116上具有2.0mm或者3.0mm至6.0mm、例如4.0mm的宽度112。

主通道24还具有至少一个弯曲的主通道区段118，该主通道区段将第一主通道区段104和第二主通道区段106连接起来。弯曲的主通道区段118与入口开口34沿主流动方向36的最大间距120是10.0mm至20.0mm、例如15.22mm。此外，第二主通道区段106的宽度110小于第一主通道区段104的宽度122。因此，第一主通道区段104的宽度122是2.0mm至6.0mm、例如4.2mm。因此，主通道24在弯曲的主通道区段118中变细。弯曲的主通道区段118尤其具有至少两个曲率半径124、126。关于第二曲率半径126的主流动方向36位于上游的第一曲率半径124是3.0mm至10.00mm、例如5.0mm，而第二曲率半径126是1.5mm至10.0mm、例如3.8mm。

在此，通道结构22可以具有其他如下几何尺寸。离心力回转部54自身可以倒圆地构造并且具有0.1mm至0.5mm、例如0.3mm的倒圆半径128。主通道54的与离心力回转部54邻接并且沿向着入口开口34的方向延伸的通道壁130可以相对于与离心力回转部54相对置的通道壁成15°至45°、例如30°的角度倾斜地构造。测量通道28的与离心力回转部54邻接的通道壁可以以3.0mm至8.0mm、例如6.0mm的半径132弯曲地构造。对应轮廓55也可以以2.0mm至6.0mm、例如3.0mm的半径134弯曲地构造。测量通道28可以相对于测量通道28中的主流动方向60在下游以4.0mm至10.0mm、例如7.0mm的半径136弯曲地构造。在此，弯曲的主通道区段118可以在其背离测量通道28的壁侧上具有0.1mm至2.0mm、例如0.8mm的半径138。主通道24和测量通道28在一壁区段上合并，该壁区段可以以0.1mm至2.0mm、例如0.1mm的半径140弯曲地构造。主通道24和测量通道28在其上合并的壁区段相对于与离心力回转部54相对置的通道壁可以成0°至45°、例如9.1°的角度δ布置。此外，通道结构22可以以1.0mm至5.0mm、例如2.8mm的半径142和0.25mm至3.0mm、例如1.0mm的半径144弯曲地延伸至出口96。

概括地，在根据本发明的传感器组件中，取消侧向的主通道出口25，主通道24与测量通道28合并，并且质量流通过共同的出口96从传感器壳体12导出。通过使分岔区域适配于以半径和与对置壁错位的形式的离心力回转部54、主通道24的呈交向形式的走向、到主通道24和测量通道28的合并位置的内半径和外半径，并且通过合并区域的呈在合并位置处的通道宽度、半径、两个通道的轴取向的形式的构型，可以在不同的要求方面如信号偏移、特征曲线稳定性、信号噪声、在污染时的分离作用、在常规低频脉动情况下以及在高频声学压力振动情况下的性能方面调节穿流。

由于能够保持榫槽系统以及定位轮廓紧凑，得出用于优化在传感器载体40下游的测量通道的长度和构型、尤其用于调节在具有高振幅的低频脉动的情况下的性能的几何构型空间。通过在主通道24的回转部区域中和在主通道24与测量通道28的合并区域中的不同倒圆而进行干预的可能性同样是重要的。

Claims (11)

1.用于确定流经通道结构（22）的流体介质的至少一个参数的传感器组件（10），其中，所述传感器组件（10）具有传感器壳体（12）和至少一个布置在所述通道结构（22）中的、用于确定所述流体介质的参数的传感器芯片（42），在该传感器壳体中构造有所述通道结构（22），其中，所述传感器壳体（12）具有进入到所述通道结构（22）中的入口（34）和从所述通道结构（22）出来的出口（96），该入口与所述流体介质的主流动方向（36）反向指向，其中，所述通道结构（22）包括主通道（24）和测量通道（28），其中，所述测量通道（28）从所述主通道（24）分岔，其中，所述传感器芯片（42）布置在所述测量通道（28）中，其特征在于，所述主通道（24）和所述测量通道（28）共同通入从所述通道结构（22）出来的所述出口（96）中，其中，所述主通道（24）具有至少一个第一主通道区段（104）和第二主通道区段（106），所述测量通道（28）从该第一主通道区段中分岔，其中，所述第二主通道区段（106）与所述通道结构（22）的合并区段（108）邻接，所述测量通道（28）和所述主通道（24）在该合并区段中会合，其中，所述第二主通道区段（106）相对于所述第一主通道区段（104）成10°至135°的角度（β）布置，其中，所述主通道（24）具有至少一个弯曲的主通道区段（118），所述主通道区段将所述第一主通道区段（104）和所述第二主通道区段（106）连接，其中，所述弯曲的主通道区段（118）与所述入口（34）沿所述主流动方向（36）的最大间距（120）是10.0mm至20.0mm，其中，所述弯曲的主通道区段（118）具有至少两个曲率半径（124、126），其中，关于所述主流动方向（36）位于第二曲率半径（126）上游的第一曲率半径（124）是3.0mm至10.0mm，并且所述第二曲率半径（126）是1.5mm至10.0mm。

2.根据前述权利要求所述的传感器组件（10），其中，所述出口（96）布置在所述传感器壳体（12）的端侧（30）中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件（10），其中，所述出口（96）的中心点与所述入口（34）沿所述主流动方向（36）的间距（98）是11.0mm至15.0mm。

4.根据权利要求1或2所述的传感器组件（10），其中，所述出口（96）的中心线（100）关于所述主流动方向（36）向下游成30°至50°的角度倾斜。

5.根据权利要求1或2所述的传感器组件（10），其中，所述出口（96）具有3.0mm至8.0mm的宽度（110）。

6.根据权利要求1或2所述的传感器组件（10），其中，所述第二主通道区段（106）的宽度（110）小于所述测量通道（28）的宽度（112）。

7.根据权利要求1或2所述的传感器组件（10），其中，所述第二主通道区段的宽度（110）小于所述第一主通道区段（104）的宽度。

8.根据权利要求1或2所述的传感器组件（10），其中，所述主通道（24）在所述弯曲的主通道区段（118）中变细。

9.根据权利要求1或2所述的传感器组件（10），其中，所述流体介质是内燃机的吸入空气质量流。

10.根据权利要求1或2所述的传感器组件（10），其中，所述传感器壳体（12）构造为已装入或者能装入流动管中的插入式探测器。

11.根据权利要求1或2所述的传感器组件（10），其中，所述出口（96）的中心点与所述入口（34）沿所述主流动方向（36）的间距（98）是12.0mm至14.0mm。

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