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Die
Erfindung betrifft ein Strömungssensorelement
mit Schichtwiderständen,
insbesondere mit einem Temperatursensor auf Basis eines Platin-Dünnfilm-Widerstandes
und einem Heizleistungssensor auf Basis eines Platin-Dünnfilm-Widerstands. Vorzugsweise
sind der Temperatursensor und der Heizleistungssensor an einem Trägerelement
angeordnet. Elektrische Leiterbahnen und Anschlussflächen zur
elektrischen Kontaktierung von Temperatursensoren und Heizleistungssensoren
auf einem Keramiksubstrat anzuordnen, hat sich dabei bewährt. Des
Weiteren betrifft die Erfindung die Herstellung und Anwendung eines
solchen Strömungssensorelements.
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Derartige
Strömungssensorelemente
sind aus
EP 1 065 476
A1 bekannt. Dort ist ein thermischer Luftdurchflusssensor
offenbart, bei dem ein Sensorelement mit einem Heizwiderstand und
einem Widerstandstemperaturmesselement in einer Aussparung eines
Keramiklaminat-Körpers versenkt
angeordnet und mit Keramikzement befestigt ist. Aufgrund der Klebeverbindung
und der versenkten Anordnung des Sensorelements mit bzw. in dem
Keramiklaminat weist das Sensorelement eine merkliche Reaktionsträgheit bei
Temperaturwechseln des Messmediums auf. Die elektrischen Kontakte
sind im Strömungsbereich
mit einem Epoxidharz bedeckt, so dass ein Einsatz der Vorrichtung
bei Temperaturen oberhalb 300°C
nicht möglich
ist. Zudem ist die Anordnung aufwendig und daher kostenintensiv.
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DE 102 25 602.0 offenbart
einen Temperatursensor mit einer Gesamtdicke von 10 bis 100 μm, der ein
metallisches Foliensubstrat mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung
aufweist, auf welcher ein Platin-Dünnfilm-Widerstand als temperatursensitives
Element angeordnet ist. Der Temperatursensor ist im Bereich eines
Kühlkörpers für ein Halbleiterbauelement
eingesetzt.
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DE 195 06 231 A1 offenbart
einen Heißfilm-Anemometer
mit einem Temperatursensor und einem Heizleistungssensor. Der Heizleistungssensor ist
brückenartig
in einer Ausnehmung einer Kunststoffträgerplatte angeordnet. Die Platin-Temperatur-Dünnschichtelemente
für den
Temperatursensor und den Heizleistungssensor sind auf einem Keramiksubstrat,
welches vorzugsweise aus Aluminiumoxid gebildet ist, angeordnet.
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DE 199 41 420 A1 offenbart
ein Sensorelement zur Temperaturmessung auf einem metallischen Substrat,
das eine Isolationsschicht als Membrane aufweist. Dabei überspannt
die Membrane eine Ausnehmung im metallischen Substrat. Der Platindünnfilm ist
dabei im Bereich der Ausnehmung auf der Membrane angeordnet.
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DE 101 24 964 A1 offenbart
einen Sensor zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten
von Gasen oder Flüssigkeiten
mit einer Trägermembran, die
in Form einer Fahne ausgebildet ist. Die Trägermembran ist vorzugsweise
aus einem Kunststoff gebildet und weist eine elektrische Leiterbahn
aus Platin und elektrische Zuleitungen auf. Der Einsatz eines solchen
Sensors mit einer Trägermembran
aus Kunststoff ist bei Temperaturen oberhalb 300°C nicht möglich.
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EP 1 431 718 offenbart ein
schnell ansprechendes Strömungssensorelement
zur Messung von Massendurchflüssen
von heißen
gasförmigen
oder flüssigen
Medien. Hierzu weisen ein Temperaturmesselement und ein Heizelement
jeweils eine metallische Trägerfolie
mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung auf, auf welcher
die Platin-Dünnfilm-Widerstände angeordnet
sind. Bei Verschmutzung driftet der Messwert.
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Es
ist nun Aufgabe der Erfindung, Strömungssensoren in Abgasrückführungen
für die
Massenproduktion geeignet anzuordnen, vorzugsweise noch der Drift
entgegenzuwirken, insbesondere ein entsprechendes Strömungssensorelement
zu reinigen oder ein starken Verschmutzungen, wie z.B. Abgas, ausgesetztes
Strömungssensorelement
funktionsstabil zu halten.
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Die
Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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In
den abhängigen
Ansprüchen
sind bevorzugte Ausführungen
beschrieben.
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Erfindungsgemäß wird für Strömungssensoren
eine anemometrische Messeinrichtung bereitgestellt, bei der Schichtwiderstände in einem
Deckel oder einem Hohlkörper
in einer Öffnung
oder in Öffnungen
des Deckels oder Hohlkörpers
befestigt sind, wobei zwei Widerstände um ein bis drei Größenordnungen
verschieden sind.
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Der
um ein bis drei Größenordnungen
größere Widerstand
eignet sich als Temperaturmesswiderstand und wird im Folgenden als
solcher bezeichnet. Die um ein bis drei Größenordnungen gegenüber dem
Temperaturmesswiderstand kleineren Widerstände eignen sich zum Heizen.
Bezüglich
dieser Heizwiderstände
wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwischen verschiedenen
Funktionen unterschieden:
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- 1. Heizwiderstände zur Selbstreinigung des
Temperatursensors als Bestandteil des Temperatursensors.
- 2. Heizwiderstände
als Heizleistungssensoren zur Ermittlung eines Masseflusses nach
dem anemometrischen Prinzip.
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Heizleistungssensoren
mit zwei Heizleitern erlauben die Bestimmung der Richtung des Massenflusses.
Heizleistungssensoren mit einem zusätzlichen Temperaturmesswiderstand
gestatten eine genaue Temperatureinstellung des Heizleistungssensors.
Die vorliegende Erfindung betrifft hierbei ausschließlich Schichtwiderstände, die
als Dickschicht oder Dünnschicht
ausgeführt
sind, vorzugsweise in Platin, insbesondere als Platin-Dünnschicht.
Die Schichtwiderstände
sind auf Trägermaterial
angeordnet, insbesondere auf keramischem Untergrund. Man kann den
keramischen Untergrund als Träger ausführen oder
auf einem Träger,
wie z.B. einem Metallplättchen,
anordnen. Im Sprachgebrauch werden auf einem Trägermaterial aufgebrachte Schichtwiderstände ebenfalls
als Schichtwiderstände
bezeichnet, so dass zwischen Schichtwiderständen im engeren Sinn als der
reinen Widerstandsschicht und Schichtwiderständen einschließlich des
Trägermaterials sprachlich
nicht unterschieden wird. Die in Öffnungen eines Deckels oder
Hohlkörpers
gesteckten Schichtwiderstände
umfassen das Trägermaterial,
auf dem die dünnere
Dickschicht als Widerstandsschicht angeordnet ist.
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In
bevorzugter Ausführung
sind die Schichtwiderstände
im engeren Sinn auf einem keramischen Untergrund angeordnet. Verschiedene
Schichtwiderstände
im weiteren Sinn können
nebeneinander in einer Öffnung
eines Deckels oder Hohlkörpers
angeordnet werden oder aber separat in jeweils einer Öffnung.
Vorzugsweise sind Heizleistungssensoren und Temperatursensoren voneinander
beabstandet. Zwei Heizleiter eines Heizleistungssensors sind vorzugsweise
so hintereinander angeordnet, dass sie in der Strömungsrichtung
hintereinander liegen.
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Vorzugsweise
werden Heizleistungssensoren mit zwei Heizleitern auf einem gemeinsamen
Untergrund oder mit zwei nacheinander angeordneten, identischen
Chips ausgeführt.
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Die Öffnungen
des Deckels oder Hohlkörpers
sind zweckmäßigerweise
Schlitze oder Bohrungen.
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Der
Deckel ist zum dichten Abschluss eines Rohres vorgesehen. Ist der
Deckel aus Metall, kann er mit einem Metallrohr verschweisst werden.
Die Schichtwiderstände
im weiteren Sinne werden durch die Öffnung oder die Öffnungen
des Deckels geführt und
in der Öffnung
oder in den Öffnungen
am Deckel befestigt. Der Hohlkörper
dient zur Aufnahme der Anschlüsse
der Schichtwiderstände,
deren sensitiver Teil durch die Öffnung
oder die Öffnungen
aus dem Hohlkörper
ragt.
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Ein
maßgeblicher
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass in Dick- oder Dünnschicht
erzeugte Widerstände
zu einem leicht in Massenproduktion in einen Abgaskanal einbaubaren
Sensorelement integriert werden. Die erfindungsgemäße Lösung, Schichtwiderstände in einen
Deckel oder Hohlkörper zu
stecken, ermöglicht
eine einfache Abdichtung des Deckels oder Hohlkörpers sowohl bezüglich des
Trägermaterials
der Widerstände
als auch des Materials des Abgaskanals.
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Erfindungsgemäß wird dadurch
erreicht, dass die Schichtwiderstände senkrecht zur Grundfläche eines
Deckels oder Hohlkörpers
ausführbar
sind. Hieraus ergeben sich produktionstechnische Vorteile gegenüber einer
parallel zu einer Platte fortgeführten Anordnung.
Dabei ist die Erfindung nicht auf eine senkrechte Ausführung beschränkt, sondern
ermöglicht
beliebige Winkel zur Oberfläche
des Deckels bzw. Hohlkörpers.
Als wesentlicher erfinderischer Vorteil ist die senkrechte Komponente
von Winkeln gemäß der vorliegenden
Erfindung ausführbar.
Dementsprechend tritt der Vorteil der vorliegenden Erfindung besonders
bei Winkeln von 60 bis 90 Grad, insbesondere von 80 bis 90 Grad
auf.
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In
bevorzugten Ausführungen
- – ist
der Hohlkörper
einseitig offen oder als Rohr ausgebildet;
- – ist
der Deckel als Scheibe ausgebildet;
- – ist
die Grundfläche
einer Öffnung
zur Aufnahme mindestens zweier Schichtwiderstände mindestens um eine Größenordnung
kleiner als die Deckelgrundfläche
oder eine entsprechende Hohlkörpergrundfläche;
- – weist
der Deckel oder der Hohlkörper
zwei Öffnungen
zur Aufnahme von Schichtwiderständen auf;
- – besteht
der Deckel aus keramischem Material;
- – sind
die auf keramischem Trägermaterial
gehaltenen Schichtwiderstände
in der Öffnung
eines keramischen Deckels, insbesondere einer keramischen Scheibe
mit Glaslot befestigt;
- – sind
die auf einem keramischen Substrat getragenen Schichtwiderstände in wenigstens
einer Öffnung
eines Metalldeckels oder Hohlkörpers, insbesondere
einer auf einem Metallrohr geschweißten Metallscheibe mit Verguss
oder Glas befestigt.
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Die
erfindungsgemäße Messeinrichtung
eignet sich für
Strömungssensoren
oder Rußsensoren.
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Das
Strömungssensorelement
wird mit den Schichtwiderständen
nach dem anemometrischen Prinzip betrieben. Erfindungsgemäß wird ein
Temperatursensor als Teil einer anemometrischen Messeinrichtung
mit einem Heizleiter ausgestattet. Hierdurch wird eine Reinigung
des Temperatursensors durch Ausglühen mittels Heizer ermöglicht.
Es hat sich bewährt,
in der anemometrischen Messeinrichtung Temperatursensor und den
vom Heizer des Temperatursensors zu unterscheidenden Heizleistungssensor
zu entkoppeln, vorzugsweise zu beabstanden, insbesondere in separate Öffnungen
des Deckels oder Hohlkörpers
zu stecken. Der Temperatursensor weist einen deutlich höheren Widerstand
auf als die Heizer, typischerweise ein bis drei Größenordnungen höher.
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Eine
Selbstreinigung des Temperatursensors bzw. dessen Temperaturmesselementes
durch Ausglühen
wird mittels eines Heizleiters ermöglicht. Insbesondere ist dieser
Heizleiter auf dem Chip des Temperaturmesselementes integriert.
In einer bevorzugten Ausführung
werden mindestens zwei Platin-Dünnfilm-Widerstände auf
einem keramischen Trägerplättchen angeordnet.
Dies ermöglicht
ein Erhitzen des Temperaturmesselements zum Ausheizen oder Ausglühen von
Verunreinigungen. Insbesondere sind die beiden Widerstände des
Temperaturmesselements auf einem keramischen Untergrund angeordnet,
vorzugsweise auf einem massiven Keramikplättchen.
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Statt
eines keramischen Trägers
können
die Widerstände
auch auf keramischen Untergrund auf einem alternativen Träger angeordnet
sein.
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Vom
Temperatursensor zu unterscheiden ist ein gegebenenfalls auf dem
Heizleistungssensor angeordneter Temperaturmesswiderstand, mit dem
die Temperatur des Heizleiters besonders genau einstellbar ist.
Ein fertiger Temperaturmesswiderstand ist im Unterschied zum Temperatursensor
nicht für die
Messung der Fluidtemperatur vorgesehen, da er während des Betriebs des Heizleistungssensors
nur zu dessen Temperatursteuerung geeignet ist.
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Es
hat sich bewährt,
die Träger
der Platin-Dünnfilm-Widerstände als
dünne Plättchen auszubilden,
so dass eine äußerst geringe
thermische Trägheit
des Systems und damit eine hohe Ansprechgeschwindigkeit der Platin-Dünnfilm-Widerstände resultiert.
Zur Bildung eines Keramikverbunds können gesinterte Keramikfolien
eingesetzt werden, die dann vorzugsweise mit einem Glaslot verklebt werden.
Die zum Aufbau des Strömungssensorelementes
verwendeten Materialien können
hervorragend bei Temperaturen im Bereich von –40°C bis +800°C eingesetzt werden.
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Besonders
bevorzugt ist dabei, wenn die keramischen Trägerplättchen eine Dicke im Bereich von
100 μm bis
650 μm,
insbesondere 150 μm
bis 400 μm
aufweisen. Als Material für
die keramischen Trägerplättchen hat
sich Al2O3 bewährt, insbesondere
mit mindestens 96 Gew.-% und vorzugsweise über 99 Gew-%.
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Für die Platin-Dünnfilm-Widerstände hat
es sich bewährt,
wenn diese jeweils eine Dicke im Bereich von 0,5 μm bis 2 μm, insbesondere
0,8 μm bis 1,4 μm aufweisen.
Heizwiderstände
weisen vorzugsweise 1 bis 50 Ohm auf und neigen bei Verkleinerung der
Bauteile zu niederen Werten. Bei den zur Zeit gängigen Dimensionen der Bauteile
sind 5 bis 20 Ohm bevorzugt. Temperaturmesswiderstände weisen
vorzugsweise 50 bis 10.000 Ohm auf und neigen bei Verkleinerung
der Bauteile ebenso zu niederen Werten. Bei den zur Zeit gängigen Dimensionen
der Bauteile sind 100 bis 2.000 Ohm bevorzugt. Auf dem Temperaturchip
ist der Temperaturmesswiderstand um ein Vielfaches größer als
der Heizwiderstand. Insbesondere unterscheiden sich diese Widerstände um ein
bis zwei Größenordnungen.
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Um
die Platin-Dünnfilm-Widerstände vor
einem korrosiven Angriff durch das Messmedium zu schützen, hat
es sich bewährt,
wenn diese jeweils mit einer Passivierungsschicht bedeckt sind.
Die Passivierungsschicht weist dabei vorzugsweise eine Dicke im
Bereich von 10 μm
bis 30 μm,
insbesondere 15 μm bis
20 μm auf.
Besonders bewährt
hat sich eine Passivierungsschicht aus mindestens zwei unterschiedlichen
Einzelschichten, insbesondere Einzelschichten aus Al2O3 und Glaskeramik. Die Dünnschichttechnik eignet sich
zum Erstellen der bevorzugten Schichtdicke der Al2O3-Schicht von 0,5 μm bis 5 μm, insbesondere 1 μm bis 3 μm.
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Ebenso
ist es bevorzugt, wenn das mindestens eine Heizelement rechteckige
keramische Trägerplättchen mit
zwei langen und zwei schmalen Kanten aufweist und dass die keramischen
Trägerplättchen in Öffnungen
eines Deckels oder eines Hohlkörpers
angeordnet sind.
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Die
Platin-Dünnfilm-Widerstände werden
dabei vorzugsweise an dem dem Deckel oder Hohlkörper abgewandten Ende der Trägerplättchen angeordnet,
um eine möglichst
geringe thermische Beeinflussung der Platin-Dünnfilmwiderstände durch
den thermisch trägen
Deckel oder Hohlkörper
zu gewährleisten.
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Um
eine gegenseitige Beeinflussung von Temperaturmesselement und Heizelement
zu unterbinden, ist es von Vorteil, wenn der Platin-Dünnfilm-Widerstand
des Heizelements weiter vom Deckel oder Hohlkörper entfernt angeordnet ist
als der Platin-Dünnfilm-Widerstand
des Temperaturmesselements. Dadurch sind die Platin-Dünnfilm-Widerstände des
Heizelements nicht in der gleichen Strömungsfaser des Messmediums
angeordnet wie die Platin-Dünnfilm-Widerstände des
Temperaturmesselements.
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Die
bevorzugte Anordnung des Temperaturmesselements ist in der Strömungsrichtung
vor dem Heizelement.
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Vorzugsweise
sind die Trägerplättchen des Heizelements
und des Temperaturmesselements voneinander beabstandet, und zwar
insbesondere parallel zueinander.
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Es
hat sich insbesondere zur Messung von Medien mit wechselnder Strömungsrichtung
bewährt,
wenn zwei Heizelemente und ein Temperaturmesselement in einer Reihe
angeordnet sind.
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Es
hat sich bewährt,
die Trägerplättchen des Heizelements
und des Temperaturmesselements in dem Deckel oder Hohlkörper beabstandet
voneinander und parallel zueinander anzuordnen.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Strömungssensorelement
wird eine Massendurchflussmessung gasförmiger oder flüssiger Medien
in Rohrleitungen ermöglicht,
insbesondere wenn die Trägerplättchen in
der Strömungsrichtung
des Mediums angeordnet sind.
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Dabei
eignet sich das erfindungsgemäße Strömungssensorelement
insbesondere zur Messung an gasförmigen
Medien mit einer Temperatur im Bereich von –40°C bis +800°C, wie sie beispielsweise das
Abgas einer Verbrennungskraftmaschine aufweist.
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Die
Selbstreinigung durch Aufheizen des Temperaturmesselements ist besonders
für im
Abgasbereich von Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren,
angeordnete Sensoren geeignet. Verrußte Sensoren werden durch Erhitzen,
insbesondere Ausglühen
schnell wieder voll funktionsfähig. Dabei
lässt sich
diese Selbstreinigung während
der Lebensdauer eines Motors beliebig oft wiederholen.
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Die
Anordnung von mehreren Temperaturmesselementen und Heizelementen
an dem Trägerelement
ermöglicht
in idealer Weise auch die Erkennung der Strömungsrichtung bzw. von Strömungsrichtungsänderungen
eines Mediums. Insofern ist es vorteilhaft, das erfindungsgemäße Strömungssensorelement
zur Messung an Medien mit sich in zeitlichen Abständen ändernder
Strömungsrichtung
einzusetzen.
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Die 1 bis 3b erläutern das
erfindungsgemäße Strömungssensorelement
lediglich beispielhaft. Es sei hier deshalb ausdrücklich hinzugefügt, dass
die Anordnung der elektrischen Leiterbahnen und Anschlussflächen sowie
die Anzahl der Platin-Dünnfilme
pro Temperaturmesselement oder Heizelement auch anders gewählt sein
kann, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen wird.
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1 zeigt
ein Strömungssensorelement
mit in einer Metallscheibe angeordnetem Heiz- und Temperaturmesselement;
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2 zeigt
ein Strömungssensorelement
mit in einer Keramikscheibe angeordnetem Heiz- und Temperaturmesselement;
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3a zeigt
einen Ausschnitt gemäß 1 oder 2 betreffend
eine Anordnung von Schichtwiderständen in einer Keramikscheibe;
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3b zeigt
den Ausschnitt gemäß 3a in
Draufsicht.
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Nach 1 ist
ein Sensorelement mit Verguss oder Glas 18 in einer Trägerscheibe 21 aus
hitze- und abgasbeständigem
Edelstahl gefertigt. Durch eine strukturierte Innenwand des Vergussraums
z.B. durch ein Gewinde 30 wird eine gute Verkrallung des Vergusses
erreicht. Der Bereich der Trägerscheibe 21,
durch den das Sensorelement zum Medium hin austritt, hat eine Rechteckkontur,
die nur geringfügig größer ist
als der Sensorelementquerschnitt.
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Dadurch
wird das Strömungssensorelement gerichtet
in dem medienführenden
Rohr 5 gehaltert und der Innenraum des Komplettsensors
gegen das Medium hin abgedichtet.
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Die
Trägerscheibe 21 ist
in ein Gehäuse 24 eingesetzt
und mit einer Rundnaht 22 dicht verschweißt. In das
Gehäuserohr 24 ist
das Gehäuse 11 eingeschweißt. Im Gehäuse 11 wird
der Isolierkörper 10 aus
temperaturfestem Kunststoff oder Keramik mit einem Ring 9,
der durch eine Sicke 17 fixiert ist, gehaltert. Am Kabelausgang
wird mit der Sicke 16 eine Kabeldurchführungstülle aus einem Elastomer dicht befestigt.
Zuleitungen 4 sind durch die Bohrungen einer Durchführungstülle 14 geführt. Jede
Zuleitung ist über
einen Crimp 25 mit einer Kontakthülse 3 elektrisch verbunden.
Die Kontakthülse 3 weist
unter einem Isolierteil 10 eine Verbreiterung 26 und über dem
Isolierteil 10 eine Fläche 27,
die breiter als der Kontakthülsendurchmesser
ist, auf, damit die Kontakthülse
in axialer Richtung im Isolierteil 10 festgelegt ist. Auf
der Fläche 27 werden
die Anschlussdrähte 2 mit
der Schweißung 15 elektrisch
kontaktiert.
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Die
Befestigung des Komplettsensors zum medienführenden Rohr 5 erfolgt über eine
handelsübliche
Schneckengewinde-Schlauchschelle 13 und ein auf dem medienführenden
Rohr 5 aufgeschweißtes,
geschlitztes Blechflanschteil 12.
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Die
Ausrichtung des Strömungssensorelementes 1 im
Rohr 5 erfolgt über
einen Zentrierstift 19, der auf dem Gehäuserohr 24 befestigt
ist und über den
breiten Schlitz 20 in dem Blechflanschteil 12.
Gegenüber
einem breiten Schlitz 20 ist ein schmaler Schlitz 23 vorgesehen,
der nur dazu dient, das Blechflanschteil 12 leichter an
das Gehäuserohr 24 andrücken zu
können.
So wird eine Montage nur in der richtigen Winkelposition zulassen.
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2 zeigt
eine andere Ausführung
mit einer keramischen Trägerscheibe 7,
in der das Strömungselement 1 mit
Glaslot 18 in der Trägerscheibe 7 befestigt
ist. Die Trägerscheibe 7 ist
zusammen mit einer hochtemperaturbeständigen Dichtung 8 aus Glimmer
oder Graphit in der metallischen Fassung 6 eingebördelt. Die
Fassung 6 ist ebenfalls mit dem Gehäuserohr 24 dicht verschweißt.
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In
einer Ausführung
als Messeinrichtung eines Strömungssensors
nach dem Heißfilmanemometer-Prinzip
ist das Heizelement als Heizleistungssensor ausgebildet und das
Temperaturmesselement als Temperatursensor, das zusätzlich einen
Heizleiter zum Freiglühen
tragen kann.
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Nach 4 sind
hierzu zwei Heizleistungssensoren 28 zur Richtungserkennung
der Medienströmung
angeordnet. Das anemometrische Messprinzip funktioniert prinzipiell
so, dass das Temperaturmesselement die Medientemperatur genau erfasst. Der
oder die beiden Heizelemente des/der Heizleistungssensoren 28 werden
dann auf konstanter Übertemperatur
zum Temperatursensor 29 durch eine elektrische Schaltung
gehalten. Der zu messende Gas- bzw. Flüssigkeitsstrom kühlt den
bzw. die Heizelemente des/der Heizleistungssensoren mehr oder weniger
ab.
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Zur
Aufrechterhaltung der konstanten Übertemperatur muss die Elektronik
bei Massenfluss entsprechend Strom an den/die Heizelemente nachliefern;
dieser erzeugt an einem genauen Messwiderstand eine Spannung, die
mit dem Massenfluss korreliert und auswertbar ist. Die zweifache
Anordnung des Heizleistungssensors 28 erlaubt hierbei die
Richtungserkennung des Massenflusses.
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Abweichend
von 5 sind in einer Ausführung als Rußsensor
zwei Heizleistungssensoren parallel gegenüberliegend in ein Rohrgehäuse gesteckt.
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Die
beiden Heizleistungssensoren 28 sind hierbei noch jeweils
mit einem aufgeglasten Keramikdeckel versehen.
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In
der angegebenen Anordnung wird ein Heizleistungssensor oberhalb
der pyrolytischen Veraschungstemperatur betrieben; d.h. bei ca.
500°C. Der
zweite Heizleistungssensor wird hierbei in einem niedrigeren Temperaturbereich
von 200–450°C, bevorzugt
von 300–400°C betrieben.
Bei Rußablagerung
auf diesem zweiten Heizleistungssensor wirkt diese Ablagerungsschicht
als thermische Isolation und Veränderung
der IR-Abstrahleigenschaften im Sinne eines zunehmend Schwarzen
Körpers.
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Dies
kann in einer Referenzmessung zum ersten Heizleistungssensor elektronisch
ausgewertet werden.