CN111982220A - 质量流传感器组件以及用于制造质量流传感器组件的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于质量流量调控器或质量流量测量仪的质量流传感器组件(10)具有质量流传感器(22),所述质量流传感器包括毛细管(28),所述毛细管由第一角承载件(24)和第二角承载件(26)保持,所述第一角承载件和第二角承载件彼此独立地构成。毛细管(28)包括传感器部段(34),所述传感器部段位于两个角承载件(24,26)之间,并且其中两个角承载件(24,26)分别具有弧形槽(88,90),毛细管(28)部分地容纳在所述弧形槽中。此外,描述一种用于制造质量流传感器组件(10)的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于质量流量调控器(“Mass Flow Controller”-MFC)或质量流量测量仪(“Mass Flow Meter”-MFM)的质量流传感器组件。此外,本发明涉及一种用于制造质量流传感器组件的方法。
背景技术
从现有技术中已知质量流量调控器或质量流量测量仪,所述质量流量调控器或质量流量测量仪具有质量流传感器,所述质量流传感器构成为毛细管传感器。质量流传感器通常与质量流量调控器或测量仪的旁通管路相关联。除了旁通管路之外,质量流量调控器或测量仪通常包括主管路,所述主管路例如构成为主通道,要测量的介质的大部分流过所述主通道。在主通道中设置有(层状)流动元件,所述流动元件产生(小的)压降。层状流动元件也称作为层流元件(LFE)。由于压降,总流量的与压降成比例的部分通过质量流传感器的毛细管驱动,所述质量流传感器测量相应的质量流,由此那么可以推断出总质量流,只要流动元件的特性是已知的。也可以尽可能地关闭主管路,使得近似总质量流流过旁通管路。术语“旁通管路”和“主管路”原则上可以根据理解也反过来使用。
质量流的具体的测量在此典型地经由传感器线圈进行,所述传感器线圈通过缠绕的加热电阻或加热线形成,所述加热电阻或加热线与评估电子装置连接。在要测量的介质穿流毛细管时,由于流动将热量沿流动方向运输,这经由传感器线圈相应地检测并且随后可以由评估电子装置评估。
从现有技术中已知的质量流传感器组件在制造中然而是相对复杂的,因为精细的毛细管的操作是耗费的。复杂的制造引起高的制造成本。
发明内容
本发明的目的是,提供简单构造的和且成本示意地制造的质量流传感器组件。
所述目的根据本发明通过用于质量流量调节器或质量流量测量仪的质量流传感器组件来实现,所述质量流传感器组件包括质量流传感器。质量流传感器具有毛细管,所述毛细管由第一角承载件和第二角承载件保持,所述第一角承载件和第二角承载件彼此单独地构成。毛细管包括传感器部段,所述传感器部段位于两个角承载件之间。两个角承载件分别具有弧形槽,毛细管部分地容纳在所述弧形槽中。
本发明的基本构思是,将毛细管以简单的方式机械地固定,其方式为:毛细管由两个单独地构成的角承载件承载。毛细管此外可以以期望的形式预先固定,因为其仅须插入在两个角承载件、尤其相应的弧形槽中,以便固定地保持。毛细管为一件式地或一体式地制造的构件,由此,简化了毛细管的可操作性以及机械固定,这尤其在随后设置传感器线圈时是有意义的。
此外,毛细管、尤其其传感器部段在两个角承载件之间露出。由此,传感器部段可以更容易地由热绝缘部包围,使得所述传感器部段被更好地热保护。因此,测量精度改进,因为可以有效地屏蔽外部热影响。
只要两个角承载件不彼此贴靠。角承载件因此不接触。更确切地说,两个角承载件彼此间隔开。
因为两个角承载件彼此间隔开,所以在两个角承载件之间设有间距或自由空间。自由空间尤其与传感器部段相关联。
两个角承载件因此仅与毛细管的不同的部段相关联,尤其关于毛细管的传感器部段的反向的部段相关联。关于传感器部段的反向的部段是如下部段,所述部段连接于传感器部段的相应的端部。
两个角承载件尤其设置在共同的平面中,尤其质量流传感器组件的共同的剖面中。毛细管也在该平面中伸展。
因此角承载件不是两个壳体半部,所述壳体半部组装,以便构成用于毛细管的容纳部。
在质量流传感器组件中,两个角承载件为彼此单独构成的部件。
质量流传感器组件的质量流传感器因此由于毛细管基于毛细管传感器的测量原理。
一个方面提出,毛细管具有至少两个弧形部段,所述弧形部段设置在两个角承载件的弧形槽中,其中传感器部段设置在两个弧形部段中。直线伸展的支腿可以分别连接在两个弧形部段上,尤其连接到弧形部段的相应的与传感器部段反向的端部上。弧形部段可以分别对应于(基本)90°曲线,使得整个毛细管(基本上)具有U形。
U形的毛细管可以相应地制造或应事先相应地改型,例如塑性变形。
尤其地,角承载件分别(仅)与毛细管的两个弧形部段中的一个弧形部段相关联。出于所述原因,角承载件也称作为角载体,因为其分别承载毛细管的对应于角的弧形部段。
角承载件因此可以构成为,使得其分别仅容纳一个弧形部段,其中从弧形部段伸出的支腿和从弧形部段伸出的传感器部段不由相应的角承载件承载。换言之,支腿和传感器部段关于相应的角承载件露出。
整体上,因此仅毛细管的两个弧形部段由角承载件承载,而两个支腿和传感器部段关于角承载件露出。尤其地,毛细管的弧形部段仅由角承载件承载。
原则上,尤其一件式地构成的毛细管可以由金属构成,例如不锈钢。由此,也可以引导腐蚀性介质穿过毛细管。尤其不设有弹性体,例如密封件或类似物,所述弹性体可以与介质接触并且被侵蚀。
为了将毛细管固定在角承载件上,弧形部段在其插入到相应的弧形槽中之后(形状配合)附加地还材料配合地和/或力配合地固定,例如经由粘接连接。这确保毛细管在角承载件上的持久的固定从而质量流传感器的可靠的功能性。
另一方面提出,质量流传感器具有第一传感器线圈和第二传感器线圈,所述第一传感器线圈和第二传感器线圈彼此电绝缘并且至少部分地围绕传感器部段缠绕,其中第一传感器线圈与第一角承载件相关联并且第二传感器线圈与第二角承载件相关联。传感器线圈尤其相同地缠绕,使得得出质量流传感器的高的测量精度,因为不存在传感器线圈的取决于制造的差异,所述差异可能对测量结果产生影响。传感器线圈可以镜像反地彼此缠绕,使得所述传感器线圈从相关联的角承载件开始朝向各自另外的传感器线圈的方向以相同的方式延伸。
两个传感器线圈可以通过如下方式彼此电绝缘:两个线以电绝缘层包覆。在两个传感器线圈之间在毛细管的传感器部段的区域中存在间隙。换言之,这表示,两个传感器线圈的绕组不重叠。
原则上,传感器线圈可以通过线构成,所述线围绕毛细管缠绕从而包括多个绕组。线是加热线或是用作为加热电阻的线。
传感器线圈同样可以材料配合地和/或力配合地与毛细管和/或相应的角承载件固定,尤其与毛细管或角承载件粘接。由此确保,相应的传感器线圈不可以滑脱。经由绕组已经建立形状配合的连接,对此可以附加地设有材料配合的或力配合的连接。
尤其地,相应的传感器线圈、即第一传感器线圈和第二传感器线圈具有第一端部和第二端部,所述第一端部和第二端部与相关联的角承载件的第一接触元件或第二接触元件连接。换言之,相应的传感器线圈的第一端部与相应的角承载件的第一接触元件(电地和/或机械地)连接。相应的传感器线圈的第二端部与相应的角承载件的第二接触元件(电地和/或机械地)连接。两个传感器线圈因此分别具有两个端部,所述端部与相应的角承载件的相关联的接触元件连接。两个端部因此是相应的线的自由端部,所述自由端部围绕毛细管缠绕,以便构成相应的传感器线圈。端部与相应的接触元件的连接可以经由焊接、粘合(Bondverbindung)和/或粘接连接来建立。
原则上,因此角承载件除了机械地固定毛细管之外也用于电接触相应的传感器线圈。这此外能够实现更精确地构成传感器线圈,即更精确地缠绕绕组。相应的端部可以机械地固定在角承载件上,使得有效地防止传感器线圈的滑脱。
另一方面提出,相应的传感器线圈具有至少一个绕组,所述绕组围绕相关联的角承载件的固定凸起缠绕。凸起可以是第一接触元件的一部分,使得经由此能够实现电接触。也能够提出,相应的传感器线圈以至少一个绕组围绕固定凸起缠绕,以便将传感器线圈固定在其位置上。在任何情况下,由此简化相应的传感器线圈的电接触和机械固定。
尤其地,固定凸起基本上垂直于传感器部段取向。这改进传感器线圈关于毛细管的机械固定。
原则上,固定凸起也可以称作为角承载件凸鼻,因为固定凸起凸鼻状地从角承载件的基本体伸出,即向外突出。
另一方面提出,质量流传感器组件具有传感器壳体,质量流传感器部分地容纳在所述传感器壳体中,尤其其中传感器壳体多件式地构成。传感器壳体保护质量流传感器免受外部影响。
尤其地,传感器壳体此外提供热绝缘,使得质量流传感器的测量精度提高。换言之,质量流传感器、尤其毛细管被更好地热屏蔽。
例如,传感器壳体包括基本件和覆盖件,所述基本件和覆盖件共同地限定用于质量流传感器的容纳空间。质量流传感器可以插入到基本件中,其中覆盖件向外绝大部分地封闭从而保护质量流传感器。在容纳空间中可以附加地引入浇注料。
就此而言,传感器壳体可以两件式地构成或者由两个单独的部分构成。
一个方面提出,传感器壳体包括两个留空部以及空腔,在所述留空部中容纳有两个角承载件,所述空腔位于两个留空部之间,其中毛细管的传感器部段延伸穿过空腔,尤其其中至少一个绝缘部设置在空腔中。经由空腔确保质量流传感器的改进的热绝缘,所述空腔与毛细管的传感器部段相关联。经由附加的热绝缘,毛细管、尤其传感器部段被进一步地屏蔽外部影响或环境影响。
此外,质量流传感器组件可以具有印刷电路板,所述印刷电路板经由至少一个电接触部与质量流传感器电接触。印刷电路板尤其具有多个电接触部,所述电接触部分别与在角承载件上构成的接触元件电接触。
就此而言,角承载件面临其他功能,经由角承载件能够直接地实现与印刷电路板的电接触,即无需附加的元件。
原则上,角承载件因此具有不同的功能,即机械地固定毛细管,电接触传感器线圈以及与印刷电路板直接电接触。换言之,角承载件分别具有多个电接口以及机械接口,以便可以提供上述功能。
原则上,本发明此外包括质量流量调控器(MFC)或质量流量测量仪(MFM),具有上述类型的质量流传感器组件。质量流量调控器或测量仪除了质量流传感器之外具有流体块(Fluidblock)和可选地具有阀。此外,质量流量调控器或测量仪还可以具有壳体,只要这不通过传感器壳体已经构成。包括评估电子装置的印刷电路板也就可以提供用于质量流量调控器或测量仪的电子装置,只要不设有自身的电子装置。
流体块可以具有:至少一个主管路,所述主管路具有在其中设置的流动元件或流动阻力件;和用于质量流传感器组件的接口,这构成旁通管路。尤其地,毛细管构成质量流量调控器(MFC)或质量流量测量仪(MFM)的旁通管路。
此外,所述目的根据本发明通过一种用于制造质量流传感器组件的方法来解决,具有如下步骤:
-提供第一角承载件和第二角承载件,所述第一角承载件和第二角承载件分别具有弧形槽并且彼此间隔开,和
-将毛细管插入到角承载件中,其方式为:将毛细管的弧形部段置入弧形槽中,使得毛细管的传感器部段在两个间隔开的角承载件之间构成。
由此,实现质量流传感器组件,其确保,毛细管的传感器部段可以尤其好地被屏蔽,因为所述传感器部段位于两个彼此间隔开的角承载件之间。换言之,传感器部段在两个角承载件之间(首先)露出,使得热绝缘部定位成离传感器部段很近。这引起质量流传感器组件的提高的测量精度。
因为两个角承载件彼此间隔开,在两个角承载件之间设有间距或自由空间。自由空间尤其与传感器部段相关联。
此外,实现质量流传感器组件的简化的制造,因为毛细管以期望的方式预先制造并且随后能够以简单的方式与两个角承载件耦联,其方式为:将预成型的毛细管插入到角承载件的弧形槽中。
毛细管此外可以一件式地构成,使得其不由多个单独构成的部件构成,所述部件经由密封件等彼此连接,以便构成毛细管。这也能够实现结合腐蚀性介质的工艺处理来使用质量流传感器组件。
一个方面提出,此外在共同的连板(Nutzen)中制造两个角承载件。连板为总电路板,如这通常在电连接技术中称作的那样,所述总电路板由各个电路板构成,所述各个电路板还未分割。就此而言,连板具有多个角承载件,所述角承载件并排地或相叠地设置。角承载件可以通过铣切或刻蚀出现。
角承载件在连板中尤其基本上成对地彼此镜像对称地设置,即围绕对称轴线镜像对称。该对角承载件可以分别为质量流传感器组件的、尤其质量流传感器的两个角承载件。
此外,连板可以具有多个分离棱边,经由所述分离棱边,相应的角承载件能够以简单的方式分割,例如其方式为:角承载件通过手动地折断在分离棱边处与其余部分分离。替选地或补充地,角承载件可以自由铣切或冲裁。除了所述分离棱边之外,角承载件通常不具有与连板的连接。
原则上,由于至少包括质量流传感器的两个角承载件的连板,在制造质量流传感器组件时可以提高自动化程度,由此整个制造耗费可以降低。
另一方面提出,第一传感器线圈和第二传感器线圈围绕传感器部段缠绕,所述第一传感器线圈和第二传感器线圈与第一角承载件或第二角承载件相关联。传感器线圈可以由线制造,所述线围绕毛细管在传感器部段的区域中缠绕,使得线构成相应的传感器线圈。两个传感器线圈可以基本上相同地缠绕,使得实现制造的质量流传感器组件的相应高的测量精度。
首先,第一线端部可以固定在相关联的角元件上(临时地),其中随后将线的其余部分围绕毛细管缠绕,以便构成相应的传感器线圈。随后,将线的另一端部、即第二线端部又借助角承载件(临时地)固定,尤其持久地。替选地,第二线端部可以直接持久地固定。只要未开始,第一线端部随后可以持久地固定。
端部的临时固定可以经由粘接带进行,这随后在端部被持久地固定和/或电接触之后再次移除。替选地,临时固定也可以取消,使得端部直接持久地固定。
相应的传感器线圈的两个端部可以与相应的角承载件的第一接触元件以及相应的角承载件的第二接触元件电地和/或机械地连接,例如借助于焊接连接。通过焊接连接,将两个传感器线圈的(之前设置的)电绝缘层移除。由此确保,传感器线圈被电接触并且同时得到期望的位置。
传感器线圈因此分别借助其端部与相关联的角承载件的接触元件电接触。
可以提出,每个传感器线圈的至少一个绕组围绕相关联的角承载件的固定凸起缠绕,以便将相应的传感器线圈机械地固定在角承载件上。
上述步骤针对两个传感器线圈进行。这可以同步地进行或依次进行。
此外可以提出,相应的传感器线圈在毛细管上还材料配合地和/或力配合地固定,以便防止各个绕组的随后移动。例如设有粘接连接。
因此制造并且可以构造质量流传感器。
对此提供传感器壳体,所述传感器壳体例如多件式地构成。例如传感器壳体包括基本件和覆盖件。
首先可以将套筒压入到传感器壳体、尤其基本件中和/或将绝缘部置于传感器壳体的空腔中。也可以提出,将套筒粘接到传感器壳体中和/或与传感器壳体焊接。
那么插入质量流传感器,其方式为:U形毛细管的支腿引入到相应的套筒中,使得质量流传感器定位并且关于传感器壳体定向。毛细管的传感器部段那么设置在传感器壳体的空腔的区域中,所述空腔从一侧首先通过绝缘部部分地向外封闭。U形的毛细管的支腿可以在引入到相应的套筒中之后明显地并且以未限定的距离伸出。
随后,第二绝缘部可以插入到空腔中,使得毛细管的传感器部段可以由绝缘部热学地包围或封装。
之后,可以封闭传感器壳体。对此,可以将覆盖件安置到传感器壳体的基本件上,使得质量流传感器被保护抵御外部环境影响。覆盖件和基本件共同地具有容纳空间,在所述容纳空间中容纳有质量流传感器。
第二绝缘部也可以置于覆盖件中,使得当将覆盖件置于基本件上时,第二绝缘部又与第一绝缘部一起热学地封装传感器部段。
随后,质量流传感器可以持久地连接,其方式例如为:毛细管与套筒中的至少一个套筒耦联,尤其焊接。
对此,首先毛细管借助于冲头回移到套筒中,直至毛细管在套筒处略微突出,例如以限定的距离突出。
随后,可以将毛细管的端部借助于冲头改型,尤其卷边。
此后,可以将套筒借助于冲头与毛细管压紧。
随后,可以将毛细管与套筒焊接。在此,可以设有激光器,所述激光器执行(摆动)转动运动,以便将毛细管的改型的端部与套筒有效地焊接。
之后,将容纳有质量流传感器的容纳空间由浇注料、例如浇注树脂填充,使得质量流传感器嵌入到浇注料中从而受保护地容纳在传感器壳体中。
最后,可以将印刷电路板与传感器壳体耦联,所述印刷电路板可以同时与角承载件电接触。对此,印刷电路板具有相应的电接触部。电接触部可以与角承载件分别持久地连接,例如焊接。由此,可以确保在印刷电路板和相应的角承载件、即质量流传感器之间的机械的以及电的连接。
容纳空间由浇注料的填充替选地也可以在建立机械以及电连接之后才进行。
附图说明
本发明的其他优点和特性从下面的描述和所参照的附图中得出。在附图中示出:
-图1示出根据本发明的质量流传感器组件的分解图,
-图2示出图1中的根据本发明的质量流传感器组件的立体图,
-图3示出图1和2的质量流传感器组件的剖面图,
-图4示出用于制造根据本发明的质量流传感器组件的角承载件的连板的俯视图,
-图5示出图4的细节图,其中示出两个角承载件,
-图6示出在随后的制造步骤中的图5的角承载件,
-图7示出图6的转动180°的视图,
-图8示出图6和7的在随后的制造步骤中的细节的立体图,
-图9示出图8的细节,
-图10示出在制造的随后的时刻的要制造的质量流传感器组件的立体图,
-图11示出在随后的时刻的根据图2的制造的质量流传感器组件的立体图,
-图12示出根据图11的制造的质量流传感器组件的剖面图,和
-图13示出图12的细节图。
具体实施方式
在图1中示出质量流传感器组件10的分解图,所述质量流传感器组件在质量流量调控器(MFC)或质量流量测量仪(MFM)中使用。
质量流传感器组件10在示出的实施方式中包括传感器壳体12,所述传感器壳体当前两件式地构成并且包括基本件14以及覆盖件16,所述覆盖件也可以称作为壳体盖。
此外,质量流传感器组件10包括印刷电路板18,所述印刷电路板在组装在一起的状态中与传感器壳体12耦联,如从图2中得出的,在图2中示出处于组装在一起的状态中的质量流传感器组件10。
印刷电路板18能够至少部分地插入到传感器壳体12中或者安置到传感器壳体12上,并且可以经由固定机构20、例如螺丝机械地可松开地固定在传感器壳体12上,如从图2中清楚看到的那样。
此外,质量流传感器组件10包括质量流传感器22,所述质量流传感器在组装在一起的状态中至少部分地、尤其尽可能地容纳在传感器壳体12中,如从图2中清楚看到的那样。
质量流传感器22包括两个角承载件24、26以及毛细管28,所述毛细管由两个角承载件24、26承载或保持。
毛细管28包括第一支腿30、在其上连接的弧形部段32、在其上连接的传感器部段34、在其上连接的弧形部段36以及第二支腿38,所述第二支腿从第二弧形部段36伸出,如尤其从图3中清楚看到的那样,图3示出转动180°的视图。
两个弧形部段32、36基本上对应于90°曲线,使得毛细管28整体上具有U形,其中毛细管28的两个自由端部与支腿30、38相关联。
此外,质量流传感器22包括第一传感器线圈40以及第二传感器线圈42,这二者围绕毛细管28的传感器部段34缠绕。两个传感器线圈40、42在此彼此电绝缘。此外,在两个传感器线圈40、42之间设有间隙44。换言之,传感器线圈40、42的各个绕组在间隙44的区域中不重叠。
传感器线圈40、42分别与两个角承载件24、26的一个相关联。
两个传感器线圈40、42分别由线制造,所述线围绕毛细管28在传感器部段34的区域中缠绕。相应的线因此具有两个敞开的端部,所述端部必须被电接触。
尤其地,两个传感器线圈40、42中的每个传感器线圈借助其两个端部与角承载件24、26电接触。
相应的角承载件24、26对此具有第一接触元件46、48或第二接触元件50、52,在其上传感器线圈40、42的两个端部机械连接和电连接,例如经由焊接连接。
在示出的实施方式中,两个角承载件24、26的第一接触元件46、48分别与角承载件24、26的固定凸起54、56相关联。
具体地,传感器线圈40、42分别以至少一个绕组围绕相应的角承载件24、26的相应的固定凸起54、56缠绕,使得传感器线圈40、42关于毛细管28的机械固定是可行的。
第一接触元件46、48在此从固定凸起54、56开始延伸至相应的角承载件24、26的远端端部,第二接触元件50、52也朝向那里延伸。
相应的角承载件24、26的所述远端端部从传感器壳体12伸出,使得如果质量流传感器22容纳在传感器壳体12中,那么所述远端由印刷电路板18接触,如从图2中清楚看到的那样。
印刷电路板18对此具有第一电接触部58、60以及第二电接触部62、64,所述第一电接触部和第二电接触部与角承载件24、26的相应的第一接触元件46、48和第二接触元件50、52共同作用,以便确保质量流传感器22与印刷电路板18的电接触。
电连接同样可以经由焊接连接建立,所述焊接连接同时能够实现机械固定。
从图1中此外清楚的是,质量流传感器22可以在传感器壳体12中、尤其在基本件14中容纳,因为对此设有留空部66、68,在所述留空部中可以容纳质量流传感器22的两个角承载件24、26。
留空部66、68与传感器壳体12的、尤其基本件14的开口70、72相关联,在所述开口中插入套筒74、76,如在下文中还参考图4至13阐述的那样。
在两个留空部66、68之间设有空腔78,当质量流传感器22插入到传感器壳体12中时,所述空腔与毛细管28的传感器部段34相关联。
在空腔78中此外在组装在一起的状态中设有两个绝缘部80、82,所述绝缘部将质量流传感器22热绝缘,尤其将毛细管28的传感器部段34热封装。
在将质量流传感器22插入到传感器壳体12中之后,覆盖件16经由固定机构84与基本件14连接,使得质量流传感器22抵御外部影响地容纳在传感器壳体12中。
在覆盖件16和基本件12之间出现的容纳有质量流传感器22的中间空间例如由浇注料86完全填充,使得质量流传感器22受保护地容纳在传感器壳体12中。可填充的中间空间例如包括留空部66、68并且空出具有绝缘部80、82的空腔78,在所述空腔中存在质量流传感器22。
从示出图2的剖面图的图3中此外得出,U形的毛细管28的自由端部,即毛细管28的与支腿30、38相关联的端部与两个套筒74、76相关联,所述套筒插入到开口70、72中。
此外,从图3中得出,两个角承载件24、26分别具有弧形槽88、90,毛细管28经由其两个弧形部段32、36容纳在所述弧形槽中。
弧形槽88、90因此也具有大约90°的弯曲,以便相应地引导毛细管28。
两个角承载件24、26,尤其角承载件24、26的弧形槽88、90因此分别仅与毛细管28的两个弧形部段32、36中的一个相关联。
换言之,两个角承载件24、26分别与毛细管28的不同的部段相关联,即分别与毛细管28的两个弧形部段32、36相关联。在此为毛细管28的如下部段,所述部段连接于传感器部段34的相应的端部。
两个角承载件24、26因此不彼此贴靠。两个角承载件24、26也不接触。更确切地说,两个角承载件24、26彼此间隔开。
此外从图3中清楚的是,两个角承载件24、26和毛细管28在共同的平面中,尤其在质量流传感器组件10的共同的剖面中。
此外,从图3中得出,角承载件24、26的两个接触元件46-52向远端端部延伸,所述远端端部与毛细管28的自由端部相反。
下面参考图4至13阐述,如何制造在图1至3中示出的质量流传感器组件10。
在第一步骤中,提供在图4中示出的连板92,所述连板包括多个角承载件24、26,所述角承载件分别基本上成对地围绕对称轴线S彼此镜像地设置。
在图4中示出的实施方式中,总计示出十对角承载件24、26,其中每对包括第一角承载件24和第二角承载件26,它们总是用于一个质量流传感器组件10。
两个角承载件24、26在此在连板92中彼此取向成,使得其弧形槽88、90借助相应的端部指向彼此,尤其参见图5。所述取向已经对应于在质量流传感器组件10、尤其质量流传感器22的完成制造的状态中的取向。
换言之,两个角承载件24、26已经在连板92上正确地彼此取向地设置,由此自动化程度提高从而制造耗费可以降低。
原则上,连板92具有多个角承载件24、26,所述角承载件并排地或相叠地设置。相应的角承载件24、26可以通过铣切或刻蚀制造。
此外,连板92包括分离棱边94,所述分离棱边确保,各个角承载件24、26以简单的方式能与连板92分离。这可以通过手动的折断、自由铣切或冲裁进行。
除了分离棱边94之外,相应的角承载件24、26不具有与连板92的连接。
随后,在一对角承载件24、26中,即在两个镜像成像地设置的角承载件24、26中置入已经U形地构成的毛细管28,其中毛细管28的弧形部段32、36置入角承载件24、26的弧形槽88、90中,如这在图6中示出的那样。
随后,可以将毛细管28持久地与两个角承载件24、26连接,例如经由粘接部位96连接,所述粘接部位同样设置在相应的角承载件24、26中,尤其作为凹陷部。粘接部位96可以通过铣切或刻蚀建立。
就此而言,毛细管28可以在粘接部位96处与相应的角承载件24、26经由粘接点持久地机械连接。
在图6中,示出仅用于第一角承载件24的粘接点,使得还可见第二角承载件26中的凹陷部。
在毛细管28与两个角承载件24、26耦联之后,两个角承载件24、26可以经由分离棱边94与连板92分离,这在图6中已经示出。
由此,产生两个彼此单独地构成的角承载件24、26,所述角承载件仅经由毛细管28彼此连接。
在图7中示出关于图6转动180°的质量流传感器22的相应的中间状态,使得可见相应的接触元件46-52。
换言之,接触元件46-52处于角承载件24、26的与弧形槽88、90相反的侧上。在一个替选的实施方式中,接触元件46-52也可以位于相应的弧形槽88、90的相同侧上或位于角承载件24、26中。
从图7中清楚的是,相应的第一接触元件46、48从相应的固定凸起54、56延伸至角承载件24、26的远端端部,尤其以U形,所述U形突出于传感器壳体12。
在两个角承载件24、26连同插入的毛细管28与连板92分离之后,第一线和第二线围绕毛细管28在传感器部段34的区域中缠绕,以便构成第一传感器线圈40和第二传感器线圈42,这在图8中示意地示出。
对此,相应的线(暂时地)与相关联的角承载件24、26经由线的自由端部连接。
线的其余部分随后围绕毛细管28、尤其传感器部段34缠绕,直至相应的传感器线圈40、42以期望的方式缠绕。
线的另一自由端部随后与相应的角承载件24、26的两个接触元件46-52中的一个连接,例如经由焊接连接。尤其地,自由的线端部还与相应的角承载件24、26的相应的第二接触元件50、52连接。
随后,也可以将之前仅暂时地与角承载件24、26耦联的第一线端部与所述角承载件持久地连接,例如同样经由焊接连接。
然而也可以提出,第一线端部已经在开始与角承载件24、26、尤其相应的接触元件46-52持久地连接,优选地与第一接触元件46、48持久地连接。
构成两个传感器线圈40、42的两个线可以同时或依次围绕毛细管28在传感器部段34的区域中缠绕。
最终,两个传感器线圈40、42以相同的方式构成,其中两个传感器线圈40、42彼此绝缘,因为两个传感器线圈的线的绕组不重叠。换言之,在缠绕传感器线圈40、42时在两个传感器线圈40、42之间建立间隙44。
在两个传感器线圈40、42缠绕之后,相关联的线与毛细管28材料配合地和/或力配合地耦联,以便避免相应的传感器线圈40、42的随后的滑脱。
以简单的方式,这可以经由粘接连接确保。
从图8和9中此外得出,相应的传感器线圈40、42借助至少一个绕组围绕相应的角承载件24、26的相关联的固定凸起54、56缠绕。经由此,也可以实现相应的传感器线圈40、42的机械固定。
如已经阐述的那样,相应的固定凸起54、56是相应的角承载件24、26的第一接触元件46、48的一部分,如也从图7中得出的,使得经由固定凸起54、56除了机械固定之外也可以进行相应的传感器线圈40、42的电接触。
质量流传感器22现在制造并且可以插入到传感器壳体12中,如从图10中得出。
对此,首先将两个套筒74、76插入尤其压入到开口70、72、例如孔中。
传感器壳体12的基本件14可以由铝形成,这改进热导性。替选地,基本件14可以由铜或其他导热材料制造。
随后,将第一绝缘部80插入到空腔78中。
之后,将质量流传感器22插入到传感器壳体12、尤其基本件14中,其方式为:将两个角承载件24、26插入到相关联的留空部66、68中。在此,将毛细管28经由其端部插入到套筒74、76中。毛细管28的传感器部段34伸展穿过空腔78,所述空腔在一侧已经通过第一绝缘部80覆盖。
随后,插入第二绝缘部82,以便将毛细管28、尤其传感器部段34热绝缘地嵌入或热封装。由此,质量流传感器22被有效地屏蔽抵御环境影响。
随后,将覆盖件16安置并且与基本件14经由固定机构84连接。
替选地,也能够将第二绝缘部82首先插入到覆盖件16中,使得如果安置覆盖件16,第二绝缘部82包围毛细管28,尤其传感器部段34。
在质量流传感器22插入到传感器壳体12中之后,毛细管28还与套筒74、76防拉伸地耦联。
对此,使用冲头98,所述冲头将毛细管28向回移动到相应的套筒74、76中,直至毛细管28在套筒74、76处仅还略微突出。这在图11至13中示出。
在印刷电路板18与传感器壳体12耦联之后,在此使用冲头98。这然而也可以事先进行,如下文阐述的那样。
毛细管28的端部借助于冲头98改型,尤其卷边。
随后,将相应的套筒74、76与毛细管28的相应的端部压紧,其中毛细管28随后经由其端部与相应的套筒74、76焊接。对此,可以使用激光器,所述激光器执行(摆动)转动运动。
在毛细管28与套筒74、76持久地耦联之后,在壳体12中容纳的质量流传感器22借助浇注料86浇注,使得质量流传感器22抵御外部影响地容纳在传感器壳体12中。
随后,首先将印刷电路板18固定到传感器壳体12上,尤其经由固定机构20。
相应的角承载件24、26的从传感器壳体12伸出的远端端部那么可以与印刷电路板18的电接触部58-64机械地以及电地耦联,例如经由焊接连接。
质量流传感器组件10因此制成。
Claims (10)
1.一种用于质量流量调控器或质量流量测量仪的质量流传感器组件(10),包括质量流传感器(22),所述质量流传感器包括毛细管(28),所述毛细管由第一角承载件(24)和第二角承载件(26)保持,所述第一角承载件和第二角承载件彼此单独地构成,其中所述毛细管(28)包括传感器部段(34),所述传感器部段位于两个角承载件(24,26)之间,并且其中两个角承载件(24,26)分别具有弧形槽(88,90),所述毛细管(28)部分地容纳在所述弧形槽中。
2.根据权利要求1所述的质量流传感器组件(10),
其特征在于,
所述毛细管(28)具有至少两个弧形部段(32,36),所述弧形部段设置在两个角承载件(24,26)的所述弧形槽(88,90)中,其中所述传感器部段(34)设置在两个弧形部段(32,36)之间。
3.根据权利要求1或2所述的质量流传感器组件(10),
其特征在于,
所述质量流传感器(22)具有第一传感器线圈(40)和第二传感器线圈(42),所述第一传感器线圈和所述第二传感器线圈彼此电绝缘并且至少部分地围绕所述传感器部段(34)缠绕,其中所述第一传感器线圈(40)与所述第一角承载件(24)相关联并且所述第二传感器线圈(42)与所述第二角承载件(26)相关联。
4.根据权利要求3所述的质量流传感器组件(10),
其特征在于,
相应的传感器线圈(40,42)具有第一端部和第二端部,所述第一端部和第二端部与相关联的角承载件(24,26)的第一接触元件(46,48)和第二接触元件(50,52)连接。
5.根据权利要求3或4所述的质量流传感器组件(10),
其特征在于,
相应的传感器线圈(40,42)具有至少一个绕组,所述绕组围绕相关联的角承载件(24,26)的固定凸起(54,56)缠绕,尤其其中所述固定凸起(54,56)基本上垂直于所述传感器部段(34)取向,和/或其中所述固定凸起(54,56)是所述第一接触元件(46,48)的一部分。
6.根据上述权利要求中任一项所述的质量流传感器组件(10),
其特征在于,
所述质量流传感器组件(10)具有传感器壳体(12),所述质量流传感器(22)至少部分地容纳在所述传感器壳体中,尤其其中所述传感器壳体(12)多件式地构成。
7.根据权利要求6所述的质量流传感器组件(10),
其特征在于,
所述传感器壳体(12)包括两个留空部(66,68)以及空腔(78),在所述留空部中容纳有两个角承载件(24,26),所述空腔位于两个留空部(66,68)之间,其中所述毛细管(28)的所述传感器部段(34)延伸穿过所述空腔(78),尤其其中至少一个绝缘部(80,82)设置在所述空腔(78)中。
8.一种用于制造质量流传感器组件(10)的方法,所述方法具有如下步骤:
-提供第一角承载件(24)和第二角承载件(26),其中所述角承载件(24,26)分别具有弧形槽(88,90)并且彼此间隔开,和
-将毛细管(28)插入到所述角承载件(24,26)中,其方式为:将所述毛细管(28)的弧形部段(32,36)置入所述弧形槽(88,90)中,使得所述毛细管(28)的传感器部段(34)在两个间隔开的角承载件(24,26)之间构成。
9.根据权利要求8所述的方法,
其特征在于,
此外在共同的连板(92)中制造两个角承载件(24,26)。
10.根据权利要求8或9所述的方法,
其特征在于,
将第一传感器线圈(40)和第二传感器线圈(42)围绕所述传感器部段(34)缠绕,所述第一传感器线圈和所述第二传感器线圈与所述第一角承载件(24)或所述第二角承载件(26)相关联。
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