DE10145586B4

DE10145586B4 - Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung

Info

Publication number: DE10145586B4
Application number: DE10145586A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dr. Förster; Frank J. Langro; Frank Latino; Josef Dr. Binder; Wolfgang Dr. Benecke; Thomas Stärz; Oliver Ahrens
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2001-09-15
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2021-09-16
Also published as: DE10145586A1; US6619142B1

Abstract

Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung, welche aufweist:
eine Fluidströmungsvorrichtung mit einem ersten passenden Abschnitt (12A) und einem zweiten passenden Abschnitt (12B), wobei der erste passende Abschnitt (12A) eine erste Öffnung der zweite passende Abschnitt (12B) eine zweite Öffnung enthalten, wobei die erste Öffnung und die zweite Öffnung zumindest teilweise ausgerichtet sind, so dass die erste Öffnung und die zweite Öffnung einen Kanal (16) durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt (12B) bilden, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt sind, wobei der Kanal (16) in der Lage ist, eine Fluidverbindung durch ihn hindurch zu bilden, dadurch gekennzeichnet,
dass der erste passende Abschnitt (12A) mehrere erste Öffnungen und der zweite passende Abschnitt (12B) mehrere zweite Öffnungen enthalten, die zumindest teilweise ausgerichtet sind, um mehrere Kanäle (16) durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt (12A, 12B) bilden, wobei die Kanäle (16) in der Lage sind, Fluidverbindungen durch sie hindurch...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 23.
Die US 5,965,813 zeigt eine derartige Fluidsensor-Vorrichtung bzw. ein solches Verfahren. Bei der Fluidsensor-Vorrichtung ist eine Messvorrichtung an einen Fluidkanal seitlich angefügt. Seitliche Öffnungen an dem Fluidkanal bzw. der Fluidleitung ermöglichen es, dass das zu messende Fluid in die Messvorrichtung einströmen kann. Die Messvorrichtung bildet einen Bypass-Kanal, durch den das Mess-Fluid fließt. Am Eingang und Ausgang des Bypass-Kanals sind ein Temperatursensor und ein Heizmodul angeordnet. Der Bypasskanal wird durch ein Silikonsubstrat gebildet, das mit einer Glasdichtung versehen ist.
Eine Fluidströmungsvorrichtung, wie z.B. der in 1 gezeigte Ventilverteiler 10 und seine entsprechende Basisplatte 12, verwendet man zur genauen Führung von Fluiden, die zum Steuern pneumatischer und/oder hydraulischer Geräte verwendet werden. Fluidströmungsvorrichtungen und andere Steuerungsvorrichtungen sind in den US-Patenten Nr. 5,348,047 von Stoll et al. und 5,458,048 von Hohner offenbart, die hier durch Verweis mit aufgenommen sind. Der Begriff "Fluid" wird hier allgemein verwendet, um ein Gas, eine Flüssigkeit, eine Suspen sion und/oder Aufschlämmung beliebiger Art zu bezeichnen, die in derartigen Geräten als Steuerungsmedium verwendet werden.
Die Basisplatte 12 ist an einer Bodenfläche des Ventilverteilers 10 montiert, wie in 1 durch gestrichelte Linien gezeigt. Die Basisplatte 12 enthält Kanäle 16, die durch die Basisplatte 12 hindurchtreten und mit Öffnungen an der Unterseite der Fluidströmungsvorrichtung 10 zur Deckung kommen. Ein Anschlussstück bzw. Nippel 14 ist an einem Ende jedes der Kanäle 16 befestigt. Die Nippel 14 können ohne weiteres mit Rohren verbunden werden, welche das Fluid zu und/oder von dem Ventilverteiler 10 führen. Die Kanäle 16 führen das Fluid dann durch die Basisplatte 12 zu der geeigneten Öffnung in den Ventilverteiler 10. Der Ventilverteiler 10 kann dann den Fluidstrom in Abhängigkeit von einer elektronischen Steuerung anders führen oder abwandeln.
Zusätzlich zum Führen des Fluidstroms besteht eine andere durchführbare Funktion in der Messung von Fluidkenngrößen, wie z.B. Durchsatz bzw. Strömungsgeschwindigkeit, Druck und Temperatur. Eine Sensorart 18, die zum Messen des Stroms von Flüssigkeiten verwendet wird, ist in 2a, 2b und 2c gezeigt. Der Strömungssensor 18 enthält eine Öffnung 20, ein freitragendes Paddelgebilde 22 und eine implantierte piezoresistive Wheatstone-Brücke 24. 2a zeigt das Paddelgebilde 22 in einem nicht-ausgelenkten Zustand, und 2b das Paddelgebilde 22 in einem ausgelenkten Zustand.
Das zu messende Fluid wird durch die Öffnung 20 in dem Strömungssensor 18 geführt. Der durch das Fluid aufgebaute dynamische Druck lenkt das Paddelgebilde 22 ab. Die mechanische Spannung des Paddelgebildes 22 ändert den Widerstand der piezoresistiven Wheatstone-Brücke 24 and der Basis des Paddelge bildes 22, und diese Widerstandsänderung erzeugt eine entsprechende Spannungsänderung. Die Spannungsänderung wird auf einer Gruppe Kontakte 26 erfasst, die mit der Wheatstone-Brücke 24 elektrisch verbunden sind, wie in 2c gezeigt. Zur Temperaturkompensation ist vorzugsweise eine zweite Wheatstone-Brücke an dem Strömungssensor 18 um die Öffnung 20 herum positioniert. Vorzugsweise positioniert ein Halteglied das Paddelgebilde 22. Die Größe des Halteglieds wird vorzugsweise minimiert, um die mechanische Ablenkungsspannung zu konzentrieren und somit die Empfindlichkeit des Strömungssensors 18 zu erhöhen. Des weiteren wird die Gesamtgröße des Strömungssensors durch die Paddelgröße bestimmt, die an die speziellen Bedürfnisse der Steuerungsaufgabe angepasst werden kann.
Die Ausgangsspannung der Wheatstone-Brücke 24 ist proportional zum Quadrat des Volumendurchsatzes. Die Empfindlichkeit des Strömungssensors 18 hängt von der Größe der Öffnung 20 ab und lässt sich über einen weiten Bereich einstellen. Da das Paddelgebilde 22 senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit ausgerichtet ist, wird daher beim Hindurchtreten von Flüssigkeit durch die Öffnung 20 in den Strömungssensor 18 durch den kinetischen Druck der Flüssigkeit eine mechanische Spannung induziert, die durch die Piezo-Widerstände in der Wheatstone-Brücke 24 erfasst wird.
Um den in 2a, 2b und 2c gezeigten Strömungssensor in herkömmlichen Fluidströmungsvorrichtungen einzubauen, müssen zusätzliche Rohre, Nippel und Verbindungsstücke in das Rohrnetz gespleißt werden, das die Basisplatte 12 zu und von der Fluidquelle und Teilen der zu steuernden Geräte verbindet. Die zusätzlichen Rohre, Nippel und Verbindungsstücke erhöhen den Messfehler, den Platzbedarf sowie die Installations- und Wartungskosten der Geräte. Außerdem benötigt die Elektronik, die die Sensoren überwacht, eine beachtliche Menge an zusätzlicher Verdrahtung, wodurch der Wirrwar des sich ergebenden Systems erhöht wird und seine Zuverlässigkeit beachtlich verschlechtert wird. Da die Sensoren und die zugeordnete Elektronik extern an der Fluidströmungsvorrichtung angeordnet sind, sind diese von Natur aus gegen Umwelteinflüsse, wie Z.B. Stöße, Staub und Verunreinigungen ungeschützt, die in hydraulischen und/oder pneumatischen Geräten und deren Umgebung üblich sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Fluidsensorvorrichtung, bei der Abschnitte zusammengesetzt werden, um Kanäle zu bilden, in mehreren Kanälen physikalische Kenngrößen des durch den jeweiligen Kanal strömenden Fluids zu erfassen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, welche eine beachtliche Verringerung von Messfehlern, des Platzbedarfs und der Installations- und Wartungskosten für Sensoren erreicht, welche die physikalischen Kenngrößen eines Fluids messen, das zum Steuern der hydraulischen oder pneumatischen Geräte verwendet wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, welche auf einer einzigen Leiterplatte montierte Sensoren mit gemeinsamer Signalverarbeitung, Kommunikation, Fehlersteuerung und Verbindungsschaltung.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, die ohne wei teres an verschiedene physikalische Kenngrößen eines zum Steuern der hydraulischen oder pneumatischen Geräte verwendeten Fluids angepasst werden kann, indem man eine einzige Leiterplatte austauscht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, die erfasste Daten, die physikalische Kenngrößen eines zum Steuern des hydraulischen oder pneumatischen Geräts verwendeten Fluids repräsentieren, ohne weiteres über verdrahtete oder nicht-verdrahtete Mittel anzeigen und übertragen kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, welche die Menge externer Rohre, Verbindungsstücke und Nippel beachtlich verringert, die zum Erfassen der physikalischen Kenngrößen eines Fluids nötig sind, das bei der Steuerung eines hydraulischen oder pneumatischen Geräts verwendet wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht auch darin, eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, welche im wesentlichen Sensoren, die die physikalischen Kenngrößen eines Fluids messen, umschließt und diese Sensoren gegen Umwelteinflüsse schützt.
Zur Lösung der Aufgabe sind eine Fluidsensor-Vorrichtung gemäß der technischen Lehre des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß der technischen Lehre des Anspruchs 23 vorgesehen.
Es wird eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitgestellt, welche eine Fluidströmungsvorrichtung und eine Leiterplatte enthält. Die Fluidströmungsvorrichtung enthält einen ersten passenden Abschnitt und einen zweiten passenden Abschnitt. Der erste passende Abschnitt enthält eine erste Öffnung, und der zweite passende Abschnitt enthält eine zweite Öffnung. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung sind zumindest teilweise ausgerichtet, so dass die erste Öffnung und die zweite Öffnung einen ersten Kanal durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt bestimmen, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt werden. Der erste Kanal kann dann eine Fluidverbindung durch ihn hindurch bilden. Die Leiterplatte ist zwischen dem ersten passenden Abschnitt und dem zweiten passenden Abschnitt angeordnet und enthält mindestens einen Sensor. Der Sensor ist zumindest teilweise mit dem ersten Kanal ausgerichtet und ist in der Lage, eine physikalische Kenngröße des durch den ersten Kanal strömenden Fluids zu erfassen.
Es wird ein Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung bereitgestellt, bei dem die Fluidströmungsvorrichtung in einen ersten passenden Abschnitt und einen zweiten passenden Abschnitt unterteilt wird und eine Leiterplatte zwischen dem ersten passenden Abschnitt und dem zweiten passenden Abschnitt positioniert wird. Der erste passende Abschnitt enthält eine erste Öffnung, und der zweite passende Abschnitt enthält eine zweite Öffnung. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung sind mindestens teilweise ausgerichtet, so dass die erste Öffnung und die zweite Öffnung einen ersten Kanal durch den ersten und den zweiten Abschnitt bestimmen, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt werden. Der erste Kanal ist in der Lage, eine Fluidverbindung durch ihn hindurch zu bilden. Die Leiterplatte enthält mindestens einen Sensor, der zumindest teilweise mit dem ersten Kanal ausgerichtet ist. Der Sensor ist in der Lage, eine physikalische Kenngröße des durch den ersten Kanal strömenden Fluids zu erfassen.
Weiterhin wird eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitgestellt, welche mindestens ein Ventil, eine Basisplatte und eine Leiterplatte enthält. Die Basisplatte ist mit dem Ventil lösbar verbunden und enthält einen ersten passenden Abschnitt und einen zweiten passenden Abschnitt. Die Basisplatte enthält einen ersten Kanal durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt werden. Die Leiterplatte ist zwischen dem ersten passenden Abschnitt und dem zweiten passenden Abschnitt angeordnet. Die Leiterplatte enthält mindestens einen Sensor und einen elektrischen Kontakt. Der elektrische Kontakt ist mit dem Sensor verbunden und stellt die Verbindung der Fluidströmungsvorrichtung nach außen dar, wenn der erste und der zweite Abschnitt zusammengefügt werden. Der Sensor ist zumindest teilweise mit dem ersten Kanal ausgerichtet und ist in der Lage, eine physikalische Kenngröße des durch den ersten Kanal strömenden Fluids zu erfassen.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung veranschaulichender Ausführungsbeispiele anhand der begleitenden Zeichnung.
1 ist eine isometrische Ansicht einer herkömmlichen Fluidsteuerungsvorrichtung mit einem Ventilverteiler und einer Basisplatte.
2a und 2b sind Seitenansichten eines herkömmlichen Strömungssensors.
2c ist eine isometrische Ansicht des in 2a und 2b gezeigten herkömmlichen Strömungssensors.
2d ist eine isometrische Ansicht eines herkömmlichen Heißdraht-Anemometers.
3a und 3b sind eine Ansicht der in 1 gezeigten herkömmlichen Basisplatte von unten bzw. von oben.
3c ist eine seitliche Querschnittsansicht der in 3b gezeigten Basisplatte entlang der Linie A-A'.
4a ist eine seitliche Querschnittsansicht der Basisplatte, in der eine Leiterplatte zwischen einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt der Basisplatte erfindungsgemäß eingefügt wurde.
4b ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Kanals in der Basisplatte, wie in 4a gezeigt.
4c ist eine Querschnittsansicht der in 4b gezeigten Basisplatte von oben entlang der Linie Y-Y'.
4d ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Kanals in einem alternativen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß gebildeten Basisplatte.
4e und 4f sind Querschnittsansichten zweier Ausführungsbeispiele der in 4d gezeigten Basisplatte von oben entlang der Linie X-X'.
4g ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Kanals in einem alternativen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß gebildeten Basisplatte ohne Umgehungskanal zum Leiten der Strömung um den Sensor herum.
5a und 5d sind teilweise auseinandergezogene seitliche Querschnittsansichten zweier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß gebildeten Basisplatte.
6a ist eine Draufsicht einer Leiterplatte.
6b ist eine seitliche Querschnittsansicht der in 6a gezeigten Leiterplatte entlang der Linie B-B'.
6c ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der in 6a gezeigten Leiterplatte, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) enthält.
6d ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der in 6c gezeigten Leiterplatte, die eine Telemetrie-Einheit für die drahtlose Übertragung von Sensordaten enthält.
7a ist eine Draufsicht einer Abstandsschicht.
7b ist eine seitliche Querschnittsansicht der in 7a gezeigten Abstandsschicht entlang der Linie C-C'.
8a ist eine Draufsicht einer Dichtungsschicht.
8b ist eine seitliche Querschnittsansicht der in 8a gezeigten Dichtungsschicht entlang der Linie D-D'.
9 ist eine seitliche Querschnittsansicht der erfindungsgemäß gebildeten integrierten Fluidsensor-Vorrichtung.
3a zeigt eine Ansicht einer Multipol- oder Basisplatte 12 von unten. Gewindelöcher 28 sind in der Basisplatte 12 vorgesehen, um Nippel bzw. Anschlußstücke 14 aufzunehmen, wie in 1 gezeigt. Die Nippel 14 ermöglichen das Anschließen von Rohren (nicht gezeigt) an die Basisplatte 12. Die Basisplatte 12 ist vorzugsweise als von dem Ventil, das in 1 gezeigt ist, gesonderte Einheit hergestellt, so daß der Ventilverteiler 10 von der Basisplatte 12 entfernt werden kann, ohne daß die an die Basisplatte 12 angeschlossenen Rohre gestört werden.
3b zeigt eine Draufsicht der herkömmlichen Basisplatte 12, die eine Linie A-A' enthält. 3c zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Basisplatte 12 entlang der Linie A-A'. Die Pfeile K in 3c zeigen die Fluidströmung durch den Kanal der Basisplatte 12. Wie man am besten aus 3c erkennt, sind die Öffnungen im Oberteil der Basisplatte 12 vorzugsweise von den entsprechenden Öffnungen in dem Unterteil der Basisplatte 12 versetzt. Dieser Versatz lenkt die Fluidströmung durch den Kanal ab, der den Druck des Fluids begrenzt, wenn es mit den Komponenten in dem Ventilverteiler 10 in Berührung kommt.
4a zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Basisplatte 12, nachdem sie in einen oberen Abschnitt 12a und einen unteren Abschnitt 12b entlang einer in 3c gezeigten Linie X-X' getrennt wurde. Eine Leiterplatte 30, die mindestens einen Sensor 18 enthält, ist zwischen dem oberen und dem unteren Abschnitt der Basisplatte eingebaut. Ein Pfleil L zeigt die Fluidströmung durch den Kanal und durch den Sensor 18. Ein Umgehungsweg L' ist vorzugsweise vorgesehen, um den Großteil der Strömung um den Sensor 18 herum abzulenken. Der Umgehungsweg L' verringert die Strömung durch den Sensor 18, wodurch empfindliche Komponenten in dem Sensor 18 geschützt werden, die einer Abnutzung und Bruchgefahr ausgesetzt sind. Vorzugsweise läßt man etwa 10 bis 15% der gesamten Fluidströmung durch den Sensor 18 hindurchtreten. Die verbleibende Strömung wird um den Sensor 18 herum und durch den Umgehungsweg L' geleitet.
4b zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Basisplatten-Abschnitte 12A, 12B und der Leiterplatte 30, in der der Umgehungsweg L' um den Sensor 18 herum implementiert wurde. 4c ist eine Querschnittsansicht der Leiterplatte von oben entlang der Schnittlinie Y-Y' und zeigt eine Öffnung 32 für den Umgehungsweg L' und eine Öffnung 34, welche die Fluidströmung durch den Sensor 18 ermöglicht.
4d zeigt eine alternative Geometrie für den Kanal in der Basisplatte 12 mit mindestens zwei Umgehungswegen L'. 4f und 4e zeigen Querschnittsansichten der Leiterplatte 30 von oben entlang der in 4d gezeigten Querschnittslinie X-X'. Die Leiterplatte 30 in 4e nimmt sechs Umgehungswege L' auf, und die Leiterplatte 30 in 4f nimmt acht Umgehungswege L' auf.
Durch geeignete Dimensionierung des Sensors 18 kann der Kanal ohne einen Umgehungskanal, der das Fluid um den Sensor 18 herum lenkt, aufgebaut werden. 4g zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Basisplatten-Abschnitte 12A, 12B und der Leiterplatte 30, in welcher kein Umgehungsweg um den Sensor 18 herum implementiert wurde. Somit werden in dem in 4g gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 100% der Strömung durch den Sensor 18 geleitet.
5a zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel dieser Basisplatte, welche vier Schichten zwischen dem oberen Abschnitt 12A und dem unteren Abschnitt 12B der Basisplatte 12 enthält. Eine obere Dichtungschicht 32A und eine untere Dichtungsschicht 32B sind vorzugsweise oberhalb bzw. unterhalb der Leiterplatte 30 eingefügt. Die Dichtungsschichten bestehen vorzugsweise aus einem faltbaren und/oder verformbaren Material wie z.B. Gummi, das im wesentlichen den Austritt von Fluid aus dem Kanal verhindert. Ein Austreten von Fluid tritt vorrangig zwischen den harten Oberflächen der Leiterplatte 30 und der Basisplatte 12A auf. Außerdem ist eine Abstandsschicht 34 vorzugsweise oberhalb oder unterhalb der Leiterplatte 30 eingefügt, um empfindliche Komponenten und Kontakte an der Leiterplatte 30 zu schützen. Die Abstandschicht 34 kann von der Leiterplatte 30 gesondert ausgebildet oder in ihr integriert sein.
Außerdem sind ein oder mehrere Ausrichtungslöcher 36 vorzugsweise durch jede der Schichten 30, 32 und 34 und teilweise durch den oberen Abschnitt 12A und den unteren Abschnitt 12B der Basisplatte hindurch vorgesehen. Ein Führungsstift (nicht gezeigt) ist vorzugsweise in jedem der Ausrichtungslöcher eingesetzt und gewährleistet eine vorzugsweise einheitliche Ausrichtung der Schichten 30, 32 und 34 mit den Abschnitten der Basisplatte 12A, 12B, wenn sie zusammengefügt werden.
Ein oder mehrere Schraubenlöcher 34 sind durch den Bodenabschnitt 12B der Basisplatte, jede der Schichten 30, 32, 34 und teilweise durch den oberen Abschnitt 12A der Basisplatte hindurch vorgesehen, um eine Schraube aufzunehmen, welche die Abschnitte der Basisplatte zusammenfügt und die Schichten sandwichartig anordnet. Die Schraube hält die Kompression zwischen den Abschnitten der Basisplatte aufrecht, wodurch ein Verhindern von Fluidaustritt aus dem Kanal unterstützt wird. 5B zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der in 5A gezeigten Basisplatte 12, bei dem das Schraubenloch 38 näher bei einer äußeren Fläche der Basisplatte angeordnet wurde.
6a zeigt die Leiterplatte 30 mit acht Sensoren 18. Jeder der Sensoren 18 ist vorzugsweise innerhalb einer Vertiefung auf der Leiterplatte 30 positioniert und an der Leiterplatte 30 durch einen Klebstoff, Oberflächenbefestigungstechnologie (SMD), Drahtverbindungstechnologie, Flipchip-Technologie oder dergleichen befestigt. Der Sensor 18 ist vorzugsweise an Kontaktstellen 40 angeschlossen, die mit elektrisch leitenden Spuren 42 auf der Leiterplatte 30 verbunden sind. Die Spuren 42 sind an den Rand der Leiterplatte herangeführt, der vorzugsweise von einem Ort außerhalb der Basisplatte 12 zugänglich ist, wenn der obere Abschnitt 12A und der untere Abschnitt 12B der Basisplatte 12 zusammengefügt werden.
Die Sensoren 18 sind vorteilhafterweise innerhalb der erfindungsgemäß ausgebildeten Fluidsensor-Vorrichtung verkapselt und außerhalb von ihr elektrisch zugänglich. Somit sind die brüchigen Komponenten des Sensors 18 naturgemäß gegenüber Stößen, Feuchtigkeit, Staub, korrosiven Chemikalien und anderen Umwelteinflüssen geschützt.
6b ist eine seitliche Querschnittsansicht der Leiterplatte 30 entlang der Linie B-B', welche die Ausrichtungslöcher 36, das Schraubenloch 38 und den Sensor 18 zeigen. 6c zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der in 6a gezeigten Leiterplatte 30, das einen Mikroprozessor, einen Mikrokontroller oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) 44 enthält. Die ASIC 44 überwacht und verarbeitet Signale von jedem der Sensoren 18 und gibt die verarbeitete Information extern an die Basisplatte 12 ab. Die ASIC 44 kann eine Schaltung enthalten, die eine Schnittstellenanbindung an Fieldbus-kompatible Komponenten und Kontroller gestatten.
"Fieldbus" ist ein kommerzieller Standard, der eine digitale, serielle, Mehrfachabfall-, Zweiwege-Kommunikationsverbindung beschreibt, welche Meß- und Steuerungsgeräte, wie z.B. Sensoren, Aktuoren und Kontroller miteinander verbindet. Sie dient als lokales Netz (LAN) für Instrumente, die bei Anwendungen zur Prozesssteuerung und Produktionsautomatisierung verwendet werden, und hat eine eingebaute Fähigkeit zum Verteilen der Steuerungsanwendungen über das Netz hinweg.
6d zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der in 6c gezeigten Leiterplatte 30, bei der zusätzlich zu der ASIC 44 eine Telemetrie-Einheit 46 für die drahtlose Übertragung von Information, die durch die ASIC 44 verarbeitet wird, vorgesehen ist. Die Telemetrie-Einheit 46 gibt vorzugsweise ein Signal von jedem der Sensoren 18 ein, das für die erfaßte physikalische Kenngröße repräsentativ ist, und gibt ein drahtloses Signal, wie z.B. eine Funkfrequenz oder ein Infrarotsignal aus.
7a zeigt eine Draufsicht der Abstandsschicht 34, die in 5a und 5b ebenfalls gezeigt ist. Die Abstandsschicht 34 wird vorzugsweise verwendet, um die empfindlichen Komponenten des Sensors 18 und der Kontaktstellen 40 zu schützen, welche den Sensor 18 mit dem Rand der Leiterplatte 30 elektrisch verbinden. Die Abstandsschicht 34 wird vorzugsweise abgedichtet durch ein geeignet ausgewähltes biegsames Material, das auf der Abstandsschicht 34 aufgetragen wird, oder durch Einfügen einer zusätzlichen Dichtungsschicht zwischen der Abstandsschicht 34 und der Leiterplatte 30. Erhöhungen und/oder Vertiefungen können auf der Abstandsschicht 34 integriert werden, um die entsprechenden Sensoren 18 und Kontaktstellen 40 auf der Leiterplatte 30 weiter zu schützen. Die Erhöhungen oder Vertiefungen können abwechselnd auf der Leiterplatte 30 eingebaut sein, ohne daß eine gesonderte Abstandsschicht 34 benötigt wird. 7b ist eine seitliche Querschnittsansicht der Abstandsschicht 34 entlang der Linie C-C' und zeigt die Ausrichtungslöcher 36, das Schraubenloch 38 und eine Öffnung 48 für den Sensor 18.
8a zeigt die Dichtungschicht 32, die ein Austreten von Flüssigkeit aus dem Kanal der Basisplatte 12 nach außen verhindert. Die Funktion der Dichtungschicht 32 könnte alternativ in die Leiterplatte 30 eingebaut werden, indem man Z.B. unabhängige Dichtungen um jede der Öffnungen in der Leiterplatte 30 anbringt. 8b ist eine seitliche Querschnittsansicht der Dichtungsschicht 32 entlang der Linie D-D', wel che die Ausrichtungslöcher 36, das Schraubenloch 38 und die Öffnung 48 für den Sensor 18 zeigt.
9 zeigt die erfindungsgemäß gebildete integrierte Fluidströmungsvorrichtung. Die Leiterplatte 30, die einen oder mehrere Sensoren 18 enthält, ist zwischen dem oberen Abschnitt 12A und dem unteren Abschnitt 12B der Basisplatte sandwichartig eingebettet. Die primäre Fluidströmung innerhalb des Kanals ist durch den Pfeil L gekennzeichnet und wird vorzugsweise um den Sensor 18 herum durch den Umgehungsweg L' umgelenkt. Ein kleiner Abschnitt L'' der primären Strömung L fließt durch den Sensor 18 und weiter durch den Kanal in den oberen Abschnitt 12A der Basisplatte. Sobald das Fluid den oberen Abschnitt 12A verläßt, wird es vorzugsweise an pneumatische Komponenten, wie z.B. pneumatisch betätigte Zylinder oder Ventile ausgegeben.
Man geht davon aus, daß die integrierte Fluidsensor-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einer beliebigen Anzahl von Ventilen oder Verteilern implementiert werden kann, die zur Steuerung des hydraulischen und/oder pneumatischen Geräts verwendet werden. Man geht auch davon aus, daß der Sensor jede denkbare physikalische Kenngröße des Fluids messen kann, wie z.B. Temperatur, Durchsatz bzw. Strömungsgeschwindigkeit, Druck und dergleichen. Weiterhin geht man davon aus, daß der Sensor als alternative Wandlerart implementiert werden kann, wie z.B. ein magnetischer Durchflußmesser, ein Heißdraht-Anemometer, ein Bimetallstreifen, ein Wärmeelement, eine Druckzelle oder ein Druckwandler. Weitere Einzelheiten in Bezug auf Wandler findet man in S. Wolf, "Guide to Electronic Measurements and Laboratory Practice", Prentice-Hall, Inc., Seiten 414 bis 451, (1973), was hier durch Verweis mit aufgenommen wird.
Das Heißdraht-Anemometer 19 ist in 2d gezeigt und enthält einen dünnen Widerstandsdraht 21, der durch einen durch ihn hindurchtretenden Strom erhitzt wird. Wenn ein kühles Fluid an dem Draht 21 vorbeifließt, entzieht das Fluid dem Draht 21 Wärme. Die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit verändert sich mit der Art des Fluids, doch sie neigt auch dazu, sich wie die Quadratwurzel der Geschwindigkeit zu verhalten, mit der das Fluid an dem Draht 21 vorbeifließt. Wenn der Strom in dem Draht 21 konstant gehalten wird, ergibt die Widerstandsänderung aufgrund der Abkühlung ein Spannungsignal, das zum Anzeigen der Strömungsgeschwindigkeit überwacht werden kann. Da der Durchmesser des Drahtes 21 sehr klein gemacht werden kann, kann das Anemometer 19 sehr empfindlich und für hochfrequente Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit ansprechbar gemacht werden.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die erfindungsgemäß gebildete integrierte Fluidsensor-Vorrichtung Meßfehler, den Platzbedarf, äußere Rohre, Verbindungsstücke, Nippel und die Kosten für Installation und Wartung der Senosoren beachtlich verringern, welche die physikalischen Kenngrößen eines Fluids messen, das zum Steuern eines hydraulischen oder pneumatischen Geräts verwendet wird. Man erkennt auch, daß die integrierte Fluidsensor-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung das Montieren von Sensoren auf einer einzigen Leiterplatte ermöglicht, die eine gemeinsame Signalverarbeitung, Kommunikation, Fehlerkontrolle und Verbindungsschaltung hat.
Außerdem erkennt man, daß die erfindungsgemäß gebildete integrierte Fluidsensor-Vorrichtung ohne weiteres Daten anzeigen und übertragen kann, die physikalische Kenngrößen des zum Steuern des hydraulischen oder pneumatischen Geräts verwendeten Fluids darstellen. Man erkennt auch, daß die erfindungsgemäß gebildete integrierte Fluidsensor-Vorrichtung im wesentlichen Sensoren, welche die physikalischen Kenngrößen des Fluids messen, enthält, und diese Sensoren gegenüber Umwelteinflüssen schützt.

Claims

Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung, welche aufweist: eine Fluidströmungsvorrichtung mit einem ersten passenden Abschnitt (12A) und einem zweiten passenden Abschnitt (12B), wobei der erste passende Abschnitt (12A) eine erste Öffnung der zweite passende Abschnitt (12B) eine zweite Öffnung enthalten, wobei die erste Öffnung und die zweite Öffnung zumindest teilweise ausgerichtet sind, so dass die erste Öffnung und die zweite Öffnung einen Kanal (16) durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt (12B) bilden, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt sind, wobei der Kanal (16) in der Lage ist, eine Fluidverbindung durch ihn hindurch zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste passende Abschnitt (12A) mehrere erste Öffnungen und der zweite passende Abschnitt (12B) mehrere zweite Öffnungen enthalten, die zumindest teilweise ausgerichtet sind, um mehrere Kanäle (16) durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt (12A, 12B) bilden, wobei die Kanäle (16) in der Lage sind, Fluidverbindungen durch sie hindurch zu bilden, dass eine Leiterplatte (30) zwischen dem ersten passenden Abschnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) angeordnet ist, und dass die Leiterplatte (30) mehrere Sensoren (18) enthält, die zumindest teilweise mit den Kanälen (16) ausgerichtet und in der Lage sind, eine physikalische Kenngröße des durch den jeweiligen Kanal (16) strömenden Fluids zu erfassen.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (30) mindestens einen elektrischen Kontakt (40) enthält, der mit dem mindestens einen Sensor (18) verbunden ist, wobei der mindestens eine elektrische Kontakt außerhalb der Fluidströmungsvorrichtung zugänglich ist, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt (12A, 12B) zusammengefügt sind.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrische Kontakt (40) auf der Leiterplatte (30) zumindest mittels Oberflächenbefestigungstechnologie oder Drahtverbindungstechnologie oder Flipchip-Technologie integriert ist.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (30) eine Verarbeitungsschaltung (44) enthält, die auf Daten anspricht, die für die physikalische Kenngröße des durch den Sensor (18) erfassten Fluids repräsentativ sind, wobei die Verarbeitungsschaltung in der Lage ist, die für die physikalische Kenngröße repräsentativen Daten zu verarbeiten und die verarbeiteten Daten auszugeben.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsschaltung (44) mindestens eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder einen Mikroprozessor und/oder einen Mikrokontroller enthält.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (30) eine Feldbus-Schnittstellenschaltung enthält, wobei die Feldbus-Schnittstellenschaltung auf Daten anspricht, die für die physikalische Kenngröße des durch den Sensor (18) erfassten Fluids repräsentativ sind und wobei die Feldbus-Schnittstellenschaltung in der Lage ist, die für die physikalische Kenngröße repräsentativen Daten in ein Feldbuskompatibles Signal zu übersetzen und das Feldbus-kompatible Signal auszugeben.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (30) eine Telemetriedaten-Übertragungsschaltung (46) enthält, die auf Daten anspricht, die für die physikalische Kenngröße des durch den Sensor (18) erfassten Fluids repräsentativ sind, wobei die Telemetriedaten-Übertragungseinheit in der Lage ist, ein für die physikalische Kenngröße repräsentatives drahtloses Signal zu übertragen.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem eine Dichtungsschicht (32) enthält, die zwischen der Leiterplatte (30) und mindestens dem ersten passenden Abschnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) angeordnet ist, wobei die Dichtungsschicht im wesentlichen ein Austreten von Fluid zwischen dem ersten passenden Abschnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) verhindert, wenn das Fluid durch einen der Kanäle (16) strömt.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Abstandschicht (34) enthält, die zwischen der Leiterplatte (30) und mindestens dem ersten passenden Abschnitt (12A) oder dem zweiten passenden Abschnitt (12B) angeordnet ist.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidströmungsvorrichtung einen Ventilverteiler (10) und eine Basisplatte (12) enthält, die mit dem Ventilverteiler (10) lösbar verbunden ist, wobei die Basisplatte (12) den ersten passenden Abschnitt (12A) und den zweiten passenden Abschnitt (12B) enthält.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (12) mit mindestens einem Rohr verbunden ist, wodurch ermöglicht wird, dass der Ventilverteiler (10) von der Basisplatte (12) entfernt werden kann, ohne dass man das mindestens eine Rohr von der Basisplatte abkoppeln muss.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die physikalische Kenngröße des durch einen der Kanäle (16) strömenden Fluids Durchfluss und/oder Druck und/oder Temperatur ist.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) eine Strömungsgeschwindigkeit des durch einen der Kanäle (16) strömenden Fluids erfasst, wobei der Sensor ein freitragendes Paddel (22) enthält, das mit einer ersten Wheatstone-Brücke verbunden ist, die mindestens ein piezoresistives Bauteil enthält und eine Spannung ausgibt, wobei das mindestens eine piezoresistive Bauteil einen Widerstand hat, und wobei das freitragende Paddel (22) in Abhängigkeit von dem durch den Kanal (16) hindurchströmenden Fluid abgelenkt wird, wobei sich der Widerstand des piezoresisiven Bauteils in Abhängigkeit von der Ablenkung des freitragenden Paddels verändert, wodurch die Spannung der ersten Wheatstone-Brücke sich in Abhängigkeit des Widerstands des mindestens einen piezoresistiven Bauteils verändert, wodurch die Spannung für den Durchsatz bzw. die Strömungsgeschwindigkeit des durch den ersten Kanal (16) strömenden Fluids repräsentativ ist.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) eine zweite Wheatstone-Brücke enthält.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das freitragende Paddel (22) bezüglich einer Strömung des durch den Kanal (16) strömenden Fluids senkrecht angeordnet ist.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) eine Strömungsgeschwindigkeit des durch den ersten Kanal (16) strömenden Fluids erfasst, wobei der Sensor ein Heißdraht-Anemometer (19) enthält.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste passende Abschnitt (12A) oder der zweite passende Abschnitt (12B) mindestens einen von einer Passfläche hervorstehenden Ausrichtungsstift hat, wobei die Passfläche zwischen dem ersten passenden Abschnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) angeordnet ist, wenn der erste passende Abschnitt (12A) und der zweite passende Abschnitt (12B) zusammengefügt werden, und wobei der mindestens eine Ausrichtungsstift in eine entsprechende dritte Öffnung in dem verbleibenden zumindest zweiten oder ersten passenden Abschnitt, der den Ausrichtungsstift nicht enthält, eingreift, und wobei der Ausrichtungsstift den ersten passenden Abschnitt (12A) im wesentlichen auf eine einzige Ausrichtung beschränkt, wenn sie zusammengefügt sind.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidströmungsvorrichtung einen Kanal enthält, der eine Umgehung um den Sensor (18) bildet, wobei der Großteil des Fluids durch den Kanal und um den Sensor (18) herum strömt.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Öffnung voneinander versetzt sind.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der erste passende Abschnitt (12A) und/oder der zweite passende Abschnitt (12B) mindestens einen von einer Passfläche herausragenden Ausrichtungsstift enthalten, wobei die Passfläche zwischen dem ersten passenden Abschnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) angeordnet ist, wenn der erste passende Abschnitt und der zweite passende Abschnitt (12B) zusammengefügt sind, wobei der mindestens eine Ausrichtungsstift in einer entsprechenden dritten Öffnung in den verbleibenden mindestens zweiten passenden Abschnitt (12B) und/oder ersten passenden Abschnitt in Eingriff ist, der den Ausrichtungsstift nicht enthält, wodurch der Ausrichtungsstift im wesentlichen den ersten passenden Abschnitt (12A) und den zweiten passenden Abschnitt (12B) auf eine einzige Ausrichtung beschränkt, wenn sie zusammengefügt sind.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidströmungsvorrichtung einen Ventilverteiler (10) und eine Basisplatte (12) enthält, die lösbar mit dem Ventilverteiler (10) verbunden ist, wobei der Ventilverteiler (10) den ersten passenden Abschnitt (12A) und die Basisplatte (12) den zweiten passenden Abschnitt (12B) enthalten.
Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste passende Abschnitt (12A), der zweite passende Abschnitt (12B) und die Leiterplatte (30) im wesentlichen planare Oberflächen haben.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung, welches die folgenden Schritte aufweist: Unterteilen der Fluidströmungsvorrichtung in einen ersten passenden Abschnitt (12A) und einen zweiten passenden Abschnitt (12B), wobei der erste passende Abschnitt (12A) eine erste Öffnung enthält, der zweite passende Abschnitt (12B) eine zweite Öffnung enthält, und die erste Öffnung und die zweite Öffnung zumindest teilweise ausgerichtet sind, so dass die erste Öffnung und die zweite Öffnung einen ersten Kanal (16) durch den ersten und den zweiten Abschnitt bilden, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt sind, wodurch der Kanal (16) in der Lage ist, eine Fluidverbindung durch ihn hindurch zu bilden; gekennzeichnet durch: Zusammengefügen des ersten und des zweiten passenden Abschnitts (12B) derart, dass mehrere erste Öffnungen, die der erste passende Abschnitt (12A) enthält, und mehrere zweite Öffnungen, die der zweite passende Abschnitt (12B) enthält, zumindest teilweise ausgerichtet sind, um mehrere Kanäle (16) durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt (12A, 12B) bilden, wobei die Kanäle (16) in der Lage sind, Fluidverbindungen durch sie hindurch zu bilden, und Anbringen einer Leiterplatte (30) zwischen dem ersten passenden Abschnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B), wobei die Leiterplatte (30) mehrere Sensoren (18) enthält, die zumindest teilweise mit den Kanälen (16) ausgerichtet und in der Lage sind, eine physikalische Kenngröße des durch den jeweiligen Kanal (16) strömenden Fluids zu erfassen.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors (18) in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, mit einem weiteren Schritt zum Verbinden des Sensors (18) mit mindestens einem elektrischen Verbindungsstück, das einen Zugang der Fluidströmungsvorrichtung nach außen bildet, wenn der erste und der zweite Abschnitt (12A, 12B) zusammengefügt sind.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors (18) in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, mit einem weiteren Schritt zum Integrieren des mindestens einen elektrischen Kontaktes (40) auf der Leiterplatte (30) zumindest durch Oberflächenbefestigungstechnologie und/oder Drahtverbindungstechnologie und/oder Flipchip-Technologie.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, welches außerdem die folgenden Schritte enthält: Verarbeiten von Daten, die für die durch den Sensor (18) erfasste physikalische Kenngröße des Fluids repräsentativ sind; und Ausgeben der verarbeiteten Daten.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors (18) in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, welches außerdem die folgenden Schritte enthält: Übersetzen von Daten, die für die durch den Sensor (18) erfasste physikalische Kenngröße des Fluids repräsentativ sind, in ein Feldbus-kompatibles Signal; und Ausgeben des Feldbus-kompatiblen Signals.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors (18) in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, welches außerdem die folgenden Schritte enthält: Übersetzen von Daten, die für die durch den Sensor (18) erfasste physikalische Kenngröße des Fluids repräsentativ sind, in ein drahtloses Signal; und Übertragen des drahtlosen Signals.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors (18) in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, welches außerdem einen Schritt zum Abdichten des Kanals (16) zwischen der Leiterplatte (30) und zumindest dem ersten passenden Abschnitt (12A) und/oder den zweiten passenden Abschnitt (12B) enthält, wodurch im wesentlichen ein Austreten des Fluids zwischen dem ersten passenden Abschnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) verhindert wird, wenn dieses Fluid durch den ersten Kanal (16) strömt.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, mit einem weiteren Schritt zum Anbringen einer Abstandsschicht (34) zwischen der Leiterplatte (30) und mindestens dem ersten passenden Abschnitt (12A) und/oder dem zweiten passenden Abschnitt (12B), wodurch im wesentlichen die Leiterplatte (30) gegenüber einer Beschädigung durch mindestens den ersten passenden Abschnitt (12A) und/oder den zweiten passenden Abschnitt (12B) geschützt wird.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, mit einem weiteren Schritt zum Positionieren des Sensors senkrecht bezüglich einer Strömung des durch den ersten Kanal (16) strömenden Fluids.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, welches außerdem die folgenden Schritte enthält: Einfügen mindestens eines Ausrichtungsstifts in einer Passfläche zumindest des ersten passenden Abschnitts (12A) und/oder des zweiten passenden Abschnitts (12B), wobei die Passfläche zwischen dem ersten passenden Abschnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) angeordnet ist, wenn der erste passende Abschnitt (12A) und der zweite passende Abschnitt (12B) zusammengefügt sind; und In-Eingriff-Bringen des mindestens einen Ausrichtungsstifts mit einer entsprechenden dritten Öffnung in den verbleibenden mindestens zweiten passenden Abschnitt (12B) und/oder ersten passenden Abschnitt (12A), der den darin eingefügten Ausrichtungsstift nicht besitzt, wobei der Ausrichtungsstift im wesentlichen den ersten passenden Abschnitt (12A) und den zweiten passenden Abschnitt (12B) auf eine einzige Ausrichtung beschränkt, wenn diese zusammengefügt sind.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23 mit einem weiteren Schritt zum Umlenken mindestens eines Teils des Fluids von dem ersten Kanal (16) durch einen zweiten Kanal (16), wodurch das Fluid um den Sensor herum umgeleitet werden kann.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23 mit einem weiteren Schritt zum Versetzen der ersten Öffnung bezüglich der zweiten Öffnung.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidströmungsvorrichtung einen Ventilverteiler (10) und eine Basisplatte (12) enthält, die mit dem Ventilverteiler (10) lösbar verbunden ist, wobei die Basisplatte (12) den ersten passenden Abschnitt (12A) und den zweiten passenden Abschnitt (12B) enthält.
Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidströmungsvorrichtung einen Ventilverteiler (10) und eine Basisplatte (12) enthält, die lösbar mit dem Ventilverteiler (10) verbunden ist, wobei der Ventilverteiler (10) den ersten passenden Abschnitt (12A) und die Basisplatte (12) den zweiten passenden Abschnitt (12B) enthalten.