DE102006058425A1 - Motor exhaust gas return to the air intake has a hot film anemometer with separate heat and temperature measurement resistance layers - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasrückführung mit einem Heißfilm-Anemometer.The The present invention relates to exhaust gas recirculation with a hot film anemometer.
Das
anemometrische Messprinzip eines Strömungsmengen-Sensors ist aus
der
Es besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anfälligkeit von Abgasrückführungen zu minimieren und die Empfindlichkeit zu maximieren.It The object of the present invention is the susceptibility of exhaust gas recirculation minimize and maximize sensitivity.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den unabhängigen Ansprüchen. Die abhängigen Ansprüche sind bevorzugte Ausführungen.The solution The object is achieved with the independent claims. The dependent claims are preferred versions.
Aus der Maschine austretendes Abgas wird einem Heißfilm-Anemometer zugeführt, wobei aus den ermittelten Strömungsmengen von rückgeführtem Abgas und gegebenenfalls angesaugter Luft ein Istwert-Signal (X, X1, X2) gebildet und mit einem Sollwert-Signal (w) für einen optimalen Arbeitspunkt der Maschine verglichen wird, wobei eine Regelabweichung des Istwert-Signals zu einem Stellsignal führt, das mit Hilfe eines Stellgliedes in die Abgasrückführung eingreift.Out the exhaust gas exiting the machine is fed to a hot-film anemometer, wherein from the determined flow rates of recirculated exhaust gas and possibly aspirated air, an actual value signal (X, X1, X2) formed and with a setpoint signal (w) for an optimal operating point the machine is compared, with a control deviation of the actual value signal to a Actuating signal leads, which engages with the aid of an actuator in the exhaust gas recirculation.
Maßgeblich ist, dass die Messung der Strömungsmassen weder in einem mit Wasser gekühlten Bereich, noch nach einem mit Wasser gekühlten Bereich erfolgt. Erfindungsgemäß wird das Heißfilm-Anemometer vor dem Kühler angeordnet oder innerhalb eines mit Luft gekühlten Kühlers.decisive is that the measurement of the flow masses neither in a water-cooled Area, still after a water-cooled area is done. According to the invention Hot film anemometer in front of the radiator arranged or inside an air cooled cooler.
Erfindungsgemäß braucht die Strömungsmenge von angesaugter Luft nicht mehr ermittelt werden.According to the invention needs the flow rate be no longer determined by sucked air.
Mit den ermittelten Parametern der Fahrzeug-Brennkraft-Maschine wird eine Optimierung des Motorbetriebes hinsichtlich geringer Umweltbelastung und Effizienz erzielt, wobei die Parameter auf sehr einfache Weise ermittelt werden.With the determined parameters of the vehicle internal combustion engine an optimization of engine operation with regard to low environmental impact and achieved efficiency, taking the parameters in a very simple way be determined.
Aus der Maschine austretendes Abgas wird einem Heißfilm-Anemometer zugeführt, wobei aus den ermittelten Strömungsmengen von rückgeführtem Abgas und gegebenenfalls angesaugter Luft ein Istwert-Signal (X, X1, X2) gebildet und mit einem Sollwert-Signal (w) für einen optimalen Arbeitspunkt der Maschine verglichen wird, wobei eine Regelabweichung des Istwert-Signals zu einem Stellsignal führt, das mit Hilfe eines Stellgliedes in die Abgasrückführung eingreift.Out the exhaust gas exiting the machine is fed to a hot-film anemometer, wherein from the determined flow rates of recirculated exhaust gas and possibly aspirated air, an actual value signal (X, X1, X2) formed and with a setpoint signal (w) for an optimal operating point the machine is compared, with a control deviation of the actual value signal to a Actuating signal leads, which engages with the aid of an actuator in the exhaust gas recirculation.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird aus der Maschine austretendes Abgas von Verbrennungsprodukten gereinigt. Weiterhin ist insbesondere bei größeren Motoren (z.B. für Lkw) eine Abkühlung des Abgases – vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von 70°C bis 300°C – vorgesehen.In An advantageous embodiment of the method is from the machine exiting exhaust gas from combustion products cleaned. Farther is especially for larger engines (e.g., for Truck) a cooling off of the exhaust gas - preferably to a temperature in the range of 70 ° C to 300 ° C - provided.
Mit Hilfe eines Stellsignals (Y, Y1) wird wenigstens ein Stellglied in der Abgasrückführung angesteuert, das vorzugsweise als steuerbares Ventil ausgebildet ist.With Help of a control signal (Y, Y1) is at least one actuator triggered in the exhaust gas recirculation, the is preferably designed as a controllable valve.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das Sollwert-Signal (W) aus einem Leistungsvorgabesignal (z.B. Gaspedal) und wenigstens einem Parameter der Maschine abgeleitet. Als Parameter hat sich ein Signal bewährt, das aus der Abgastemperatur oder der Drehzahl sowie der Masse des rückgeführten Abgases gebildet wird. Dabei wird wenigstens ein Signal als Maschinenparameter mit einem Referenzsignal durch Differenzwertbildung verglichen, wobei das Überschreiten eines vorgegebenen Differenzwertes zu einem Stellsignal (Y, Y1, Y2) führt.In A preferred embodiment of the method is the setpoint signal (W) from a power demand signal (e.g., accelerator) and at least derived from a parameter of the machine. As a parameter has changed a signal proven, from the exhaust gas temperature or the speed as well as the mass of the recirculated exhaust gas is formed. At least one signal is used as machine parameter compared with a reference signal by difference value formation, being the crossing a predetermined difference value to a control signal (Y, Y1, Y2) leads.
Während die Stellsignale Y, Y1 – vorzugsweise mittels steuerbarem Ventil – direkt in die Abgas-Rückführung eingreifen, wirkt Stellsignal Y2 auf ein Stellglied ein, das sich im Eintrittsbereich der Brennkraftmaschine befindet, in den ein Gemisch aus anströmender Luft und aus teilweise rückgeführtem Abgas einströmt.While the Control signals Y, Y1 - preferably by means of controllable valve - directly intervene in the exhaust gas recirculation, Actuating signal Y2 acts on an actuator located in the inlet area the internal combustion engine is located in the a mixture of inflowing air and partially recirculated exhaust gas flows.
Vorzugsweise wirkt Stellsignal Y2 auf einen Kompressor im Eintrittsbereich der Brennkraft-Maschine ein, wobei mit Hilfe von Stellsignal Y2 die Einstellung von Schaufelwinkeln nach dem „Prinzip der variablen Schaufelgeometrie bei Kompressoren" vorgenommen wird.Preferably Actuator Y2 acts on a compressor in the inlet area of the Internal combustion engine, wherein with the aid of control signal Y2 the setting of blade angles according to the principle the variable blade geometry in compressors "is made.
Es ist jedoch auch möglich Stellsignal Y2 auf eine Ventilanordnung einwirken zu lassen.It but it is also possible Actuating signal Y2 to act on a valve assembly.
Vorzugsweise werden die Signale mittels A/D-Wandler in digitale Signale gewandelt und gespeichert, wobei anschließend ein Vergleich der gespeicherten Werte mit digitalen Referenzwerten durchgeführt wird.Preferably The signals are converted into digital signals by means of an A / D converter and saved, followed by a comparison of the stored values with digital reference values carried out becomes.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden im Heißfilm-Anemometer wenigstens zwei auf konstanter Temperatur gehaltene Heizwiderstände nacheinander zur Messung der Strömungsmasse des Abgases angeströmt; dabei werden die Heizwiderstände jeweils von einem verstellbaren Strom (I1, I2) durchflossen, wobei aus der Stärke der Ströme (I1, I2) ein Signal für die Strömungsmasse und deren Richtung gebildet wird.In a preferred embodiment of the method, in the hot-film anemometer, at least two heating resistors maintained at a constant temperature are flowed one after another for measuring the flow mass of the exhaust gas; In this case, the heating resistors are each traversed by an adjustable current (I 1 , I 2 ), wherein from the strength of the currents (I 1 , I 2 ) a signal for the flow mass and its direction is formed.
Weiterhin wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens aus wenigstens einem pulsierenden Strom I1, I2 durch abwechselnde Multiplikation der Strom-Amplitude mit +1 und -1 und eine anschließende Differenzwertbildung der resultierende Fluss des Massestroms ermittelt.Furthermore, in an advantageous embodiment of the method of at least one pulsating current I 1 , I 2 by alternating multiplication of the current amplitude with +1 and -1 and a subsequent difference value formation of the resulting flow of the mass flow determined.
Bei einer Vorrichtung zur (teilweisen) Abgasrückführung aus einem Austrittsbereich einer Fahrzeug-Brennkraft-Maschine in einen Lufteintrittsbereich, bei dem ein mittels Regelung einstellbares Gemisch aus Abgas und einströmender Luft der Maschine zuführbar ist, wird erfindungsgemäß zur Ermittlung der Masse des rückgeführten Abgases Luft ein Heißfilm-Anemometer im Abgasrückführkanal vor der Kühlung oder in einem mit Luft gekühlten Kühler angeordnet.at a device for (partial) exhaust gas recirculation from an exit region a vehicle internal combustion engine in an air inlet area, in which a controllable by means of control mixture of exhaust gas and inflowing Air can be fed to the machine is, according to the invention for determination the mass of recirculated exhaust gas Air a hot film anemometer in the exhaust gas recirculation channel before cooling or in an air-cooled one cooler arranged.
Der Austrittsbereich ist über einen Strömungskanal für die Abgasrückführung, der ein steuerbares Ventil als Stellglied und das Heißfilm-Anemometer aufweist, mit einem Eintrittsbereich der Brennkraft-Maschine verbunden.Of the Exit area is over a flow channel for the Exhaust gas recirculation, the a controllable valve as actuator and the hot-film anemometer has, connected to an inlet region of the internal combustion engine.
Damit ist eine Kraftstoff-Menge in Abhängigkeit von der Luftmassen-Durchflussrate unter Berücksichtigung eines Leistungsvorgabe-Signals einstellbar.In order to is a fuel quantity depending from the mass airflow rate taking into account a power demand signal adjustable.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung weist das Heißfilm-Anemometer wenigstens einen Messwiderstand und wenigstens einen Heizwiderstand auf, wobei die Widerstände jeweils in Mikrosystemtechnik ausgebildet sind. Vorteilhafterweise sind die Widerstände als Dünnschicht- oder Dickschicht-Element auf der messtechnischen Basis von Platin- bzw. Platingruppenmetall ausgebildet.In a first preferred embodiment of the device, the Hot film anemometer at least one measuring resistor and at least one heating resistor on, with the resistors each formed in microsystem technology. advantageously, are the resistances as a thin film or thick-film element on the metrological basis of platinum or platinum group metal formed.
Der Heizwiderstand bzw. die Heizwiderstände sind für einen Betrieb im Temperaturbereich von 500 bis 750°C vorgesehen.Of the Heating resistor or the heating resistors are for operation in the temperature range from 500 to 750 ° C intended.
Ein
Massenstrom-Sensor mit einem Messwiderstand kurzer Ansprechzeit
und einem schnellen Mikroheizer ist beispielsweise aus der
In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Heißfilm-Anemometer mindestens zwei schnelle Mikroheizer bzw. Heizwiderstände auf, die auf wohl definierten festen Übertemperaturen z.B. 450°C und 550°C betrieben werden. Die Temperaturen sind so gewählt, dass sich ansetzender Ruß durch Pyrolyse stets verbrannt wird und die Mikroheizer somit stets sauber bleiben. Eine schnelle Regelelektronik speist die Heizer mittels Strom so, dass ihre Temperaturen konstant gehalten werden. Die Auswertung der Heizströme lässt einen eindeutigen Rückschluss sowohl auf den Massenstrom als auch auf die Massentemperatur zu. Durch Verwendung von Platin-Heizelementen, die sowohl in Dick- als auch in Dünnschichttechnik hergestellt sein können, lassen sich unter Ausnutzung der wohldefinierten Widerstands-Temperatur-Kennlinie von Platinheiztemperaturen von 500°C bis 750°C einstellen.In a second advantageous embodiment of the invention, the Hot film anemometer at least two fast micro heaters or heating resistors, at well-defined solid overtemperatures e.g. 450 ° C and 550 ° C operated become. The temperatures are chosen to be more suitable Soot through pyrolysis is always burned and the micro heaters always remain clean. Fast control electronics feed the heaters by means of electricity, that their temperatures are kept constant. The evaluation the heating currents leaves one clear inference to both the mass flow and the mass temperature. By using platinum heating elements that can be used in both thick and also produced in thin-film technology could be, can be made by taking advantage of the well-defined resistance-temperature characteristic of Platinum heating temperatures of 500 ° C up to 750 ° C to adjust.
Ein wesentlicher Vorteil der zweiten Ausgestaltungsform (zwei Heizwiderstände) ist darin zu sehen, dass auf den Heizwiderständen praktisch keinerlei Verrußung vorkommt, so dass sie stets mit optimaler Messcharakteristik betrieben werden.One significant advantage of the second embodiment (two heating resistors) is to be seen in the fact that practically no sooting occurs on the heating resistors, so that they are always operated with optimum measuring characteristics.
Die Heiz- bzw. Messwiderstände sind vorteilhafterweise in wenigstens zwei Leiterbahnen auf einer plattenförmigen Membran – vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden und wärmebeständigem Werkstoff wie beispielsweise Keramik – ausgebildet.The Heating or measuring resistors are advantageously in at least two tracks on a plate-shaped membrane - preferably made of an electrically insulating and heat-resistant material such as Ceramic - formed.
In erfinderischer Weiterbildung werden Heißfilm-Anemometer für die Massenproduktion geeignet angeordnet und für die Massenproduktion geeignete Heißfilm-Anemometer für Abgasrückführungen bereitgestellt, die noch der Drift entgegenwirken, insbesondere selbstreinigende Heißfilm-Anemometer oder funktionsstabile starken Verschmutzungen, wie z.B. Abgas, aussetzbare Strömungssensorelemente.In inventive development become hot-film anemometer for mass production suitably arranged and for mass production suitable hot-film anemometer for exhaust gas recirculation provided, which still counteract the drift, in particular self-cleaning hot-film anemometer or functionally stable heavy soils, such as Exhaust gas, suspendable Flow sensor elements.
Ein maßgeblicher Aspekt für die vorliegende Erfindung ist eine Selbstreinigung des Temperaturmesselementes durch Ausglühen mittels eines Heizleiters. Insbesondere ist dieser Heizleiter auf der Chipseite des Temperaturmesselements integriert. In einer bevorzugten Ausführung werden mindestens zwei Platin-Dünnfilmwiderstände auf einem keramischen Trägerplättchen angeordnet. Dies ermöglicht ein Erhitzen des Temperaturmesselements zum ausheizen oder ausglühen von Verunreinigungen.One authoritative Aspect for The present invention is a self-cleaning of the temperature sensing element by annealing by means of a heating conductor. In particular, this heating element is on integrated on the chip side of the temperature measuring element. In a preferred execution At least two platinum thin-film resistors will be on a ceramic carrier plate arranged. this makes possible a heating of the temperature measuring element for heating or annealing of Impurities.
Insbesondere sind die beiden Widerstände des Temperaturmesselements auf einem keramischen Untergrund angeordnet, vorzugsweise auf einem massiven Keramikplättchen.Especially are the two resistors the temperature measuring element arranged on a ceramic substrate, preferably on a massive ceramic tile.
Als keramische Komponenten eines mehrteiligen keramischen Bauteils sind neben dem Trägerteil, das vorzugsweise bereits als Laminat zusammengesetzt ist, noch das Temperaturmesselement und das Heizelement in Betracht zu ziehen. Ganz besonders bevorzugt ist das Trägerteil als Deckel ausgebildet oder als eine Seite bzw. Fläche eines Hohlkörpers, insbesondere dessen Stirnseite. Statt eines keramischen Trägers können die Widerstände auch auf keramischen Untergrund auf einem alternativen Träger angeordnet sein.When ceramic components of a multi-part ceramic component next to the carrier part, the preferably already assembled as a laminate, nor the temperature measuring element and to consider the heating element. Very particularly preferred is the carrier part formed as a lid or as a side or surface of a Hollow body, in particular its front side. Instead of a ceramic support, the resistors also arranged on a ceramic substrate on an alternative support be.
Es ist vorteilhaft, wenn das Temperaturmesselement rechteckige keramische Trägerplättchen mit zwei langen und zwei schmalen Kanten aufweist und dass die keramischen Trägerplättchen im Bereich einer der schmalen Kanten zwischen Keramikfolien des Keramikfolien-Laminats oder zwischen mindestens zwei Teilen des Keramikbauteils angeordnet sind.It is advantageous if the temperature measuring element rectangular ceramic Carrier plate with has two long and two narrow edges and that the ceramic Carrier plate in the Area of one of the narrow edges between ceramic films of the ceramic film laminate or arranged between at least two parts of the ceramic component are.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine Heizelement rechteckige keramische Trägerplättchen mit zwei langen und zwei schmalen Kanten aufweist und dass die keramischen Trägerplättchen im Bereich einer der schmalen Kanten zwischen Keramikfolien des Keramikfolien-Laminats oder zwischen mindestens zwei Teilen des Keramikbauteils angeordnet ist.As well it is advantageous if the at least one heating element rectangular ceramic carrier plates with has two long and two narrow edges and that the ceramic Carrier plate in the Area of one of the narrow edges between ceramic films of the ceramic film laminate or arranged between at least two parts of the ceramic component is.
Ganz besonders bevorzugt weist das Temperaturmesselement oder das mindestens eine Heizelement ein rechteckiges keramisches Trägerplättchen mit zwei langen und zwei schmalen Kanten auf wobei die keramischen Trägerplättchen in Öffnungen eines Deckels oder einer Hohlkörperstirnseite angeordnet sind.All particularly preferably, the temperature measuring element or the at least a heating element a rectangular ceramic carrier plate with two long and two narrow edges on which the ceramic carrier plates in openings a lid or a hollow body end face are arranged.
Die Platin-Dünnfilmwiderstände werden dabei vorzugsweise an dem, dem Keramikfolien-Laminat oder den Keramikbauteilen abgewandten Ende der Trägerplättchen angeordnet, um eine möglichst geringe thermische Beeinflussung der Platin-Dünnfilmwiderstände durch das thermisch träge Keramikfolien-Laminat oder die thermisch trägen Keramikbauteile zu gewährleisten.The Platinum thin film resistors preferably facing away from the ceramic film laminate or the ceramic components Arranged at the end of the carrier plates, one as possible low thermal influence of the platinum thin film resistors that is thermally inert Ceramic film laminate or to ensure the thermally inert ceramic components.
Um eine gegenseitige Beeinflussung von Temperaturmesselement und Heizelement zu unterbinden, ist es von Vorteil, wenn der Platin-Dünnfilmwiderstand des Heizelements weiter vom Keramikfolien-Laminat oder vom Keramikbauteil entfernt angeordnet ist als der Platin-Dünnfilmwiderstand des Temperaturmesselements. Dadurch sind die Platin-Dünnfilmwiderstände des Heizelements nicht in der gleichen Strömungsfaser des Messmediums angeordnet wie die Platin-Dünnfilmwiderstände des Temperaturmesselements.Around a mutual influence of temperature measuring element and heating element To prevent, it is advantageous if the platinum thin-film resistor of the heating element farther from the ceramic film laminate or ceramic component is arranged as the platinum thin-film resistor of the temperature sensing element. As a result, the platinum thin film resistors of Heating element not in the same flow fiber of the medium arranged like the platinum thin film resistors of the Temperature measurement element.
Erfindungsgemäß wird besonders bevorzugt auch 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.According to the invention becomes special preferably also provides an anemometric measuring device, at the film resistors in a lid or a hollow body in an opening or in openings of the Lids or hollow body are attached, with two resistors by one to three orders of magnitude are different.
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:
- 1. Heizwiderstände zur Selbstreinigung des Temperatursensors als Bestandteil des Temperatursensors.
- 2. Heizwiderstände als Heizleistungssensoren zur Ermittlung eines Masseflusses nach dem anemometrischen Prinzip.
- 1. Heating resistors for self-cleaning of the temperature sensor as part of the temperature sensor.
- 2. Heating resistors as heating power sensors for determining a mass flow according to the anemometric principle.
Heizleistungssensoren mit zwei Heizleitern erlauben die Bestimmung der Richtung des Massenflusses. Heizleistungssensoren mit einem zusätzlichen Temperaturmesswiderstand gestat ten 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 Substrat 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 Substrat, auf dem die Dünn- oder Dickschicht als Widerstandsschicht angeordnet ist.Heating power sensors with two heating conductors allow the determination of the direction of the mass flow. Heat output sensors with an additional temperature measuring resistor allow a precise temperature Adjusting the temperature of the heating power sensor. The present invention relates in this case exclusively to sheet resistors which are designed as a thick layer or thin layer, preferably in platinum, in particular as a platinum thin layer. The film resistors are arranged on a substrate, in particular on a ceramic substrate. You can run the ceramic substrate as a carrier or arrange on a support, such as a metal plate. In the terminology, film resistors applied to a carrier material are also referred to as film resistors, so that there is no linguistic distinction between film resistors in the narrower sense than the pure resistive film and film resistors, including the carrier material. The sheet resistors inserted in openings of a lid or hollow body comprise the substrate on which the thin or thick layer is arranged as a resistance layer.
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. Vorzugsweise werden Heizleistungssensoren mit zwei Heizleitern auf einem gemeinsamen Untergrund oder mit zwei nacheinander angeordneten, identischen Chips ausgeführt.In preferred embodiment are the film resistors arranged in the narrower sense on a ceramic underground. Various film resistors in the broader sense next to each other in an opening a lid or hollow body be arranged or separately in each case an opening. Preferably, heating power sensors and temperature sensors are different from each other spaced. Two heating conductors of a heating power sensor are preferred arranged one behind the other so that they are in the flow direction lie one behind the other. Preferably, heating power sensors with two heating conductors on a common underground or with two successively arranged, identical chips executed.
Die Öffnungen des Deckels oder Hohlkörpers sind zweckmäßigerweise Schlitze oder Bohrungen.The openings the lid or hollow body are expediently Slots or holes.
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.Of the Lid is provided for sealing a pipe. Is the Lid made of metal, it can be welded to a metal tube. The film resistors in a broader sense are through the opening or the openings led the lid and in the opening or in the openings attached to the lid. The hollow body serves to accommodate the connections the sheet resistances, their sensitive part through the opening or the openings from the hollow body protrudes.
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.One authoritative Aspect of the present invention is that in thick or thin layer generated resistances to be easily installed in an exhaust duct in mass production Sensor element to be integrated. The solution according to the invention, sheet resistors in one Lid or hollow body to plug a simple seal of the lid or hollow body both in terms of support material the resistances as well as the material of the exhaust duct.
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.According to the invention is characterized ensures that the film resistances perpendicular to the base of a Lids or hollow body executable are. This results in production advantages over one continued in parallel to a plate Arrangement. The invention is not limited to a vertical design, but allows any angle to the surface the lid or hollow body. When An essential inventive advantage is the vertical component angles according to the present invention executable. Accordingly, the advantage of the present invention is particularly remarkable at angles of 60 to 90 degrees, in particular from 80 to 90 degrees on.
In bevorzugten Ausführungen
- • ist der Hohlkörper einseitig offen, insbesondere als einseitig verschlossenes 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;
- • liegen die beiden Widerstände des Temperaturmesselements in einer Ebene;
- • rahmt
der kleinere Widerstand (Heizer
202d ) den größeren Widerstand (202a zur Temperaturmessung) ein.
- • The hollow body is open on one side, in particular designed as a tube closed on one side;
- • The lid is designed as a disc;
- The base area of an opening for receiving at least two sheet resistances is at least one order of magnitude smaller than the cover base area or a corresponding hollow body base area;
- • The lid or the hollow body has two openings for receiving sheet resistors;
- • the lid is made of ceramic material;
- • held on ceramic substrate sheet resistors are mounted in the opening of a ceramic lid, in particular a ceramic disc with glass solder;
- The sheet resistors carried on a ceramic substrate are fastened in at least one opening of a metal cover or hollow body, in particular a metal disc with casting or glass welded to a metal tube;
- • are the two resistors of the temperature measuring element in one plane;
- • framed the smaller resistance (heater
202d ) the greater resistance (202a for temperature measurement).
Die erfindungsgemäße Messeinrichtung eignet sich für Strömungssensoren oder Rußsensoren.The Measuring device according to the invention is suitable for flow sensors or soot sensors.
Das Heißfilm-Anemometer wird mit dem Heizleistungswiderstand und dem Temperatursensor nach dem anemometrischen Prinzip betrieben. Erfindungsgemäß wird der Temperatursensor als Teil einer anemometrischen Messeinrichtung mit einem weiteren 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. Mit dem Temperatursensor lässt sich der Einfluss der Temperatur des Abgases auf die Bestimmung der Strömungsmasse korrigieren.The hot-film anemometer is operated with the heating power resistor and the temperature sensor according to the anemometric principle. According to the invention, the temperature sensor is part of an anemo metric measuring device equipped with another heating conductor. As a result, a cleaning of the temperature sensor is made possible by annealing by means of heaters. It has proven useful in the anemometric measuring device to decouple the temperature sensor and the heating power sensor to be differentiated from the heater of the temperature sensor, preferably to space it, in particular to insert it in separate openings of the lid or hollow body. The temperature sensor has a much higher resistance than the heaters, typically one to three orders of magnitude higher. With the temperature sensor, the influence of the temperature of the exhaust gas on the determination of the flow mass can be corrected.
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.from Temperature sensor to distinguish is an optionally on the Heizleistungssensor arranged temperature measuring resistor, with the the temperature of the heating element is particularly accurate adjustable. One finished temperature measuring resistor is in contrast to the temperature sensor not for the measurement of the fluid temperature provided, since it during the Operation of the heating power sensor only for its temperature control suitable is.
Der Heizleistungssensor und der Temperatursensor weisen vorzugsweise beide jeweils einen Heizleiter und einen Temperaturmeßwiderstand auf. Sind Heizleistungssensor und Temperatursensor Baugleich wird Ihre funktionelle Bestimmung durch die Elektrik bestimmt.Of the Heating power sensor and the temperature sensor preferably have both each have a heating conductor and a Temperaturmeßwiderstand on. Are heating power sensor and temperature sensor identical to yours functional determination determined by the electrical system.
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 Heißfilm-Anemometers verwendeten Materialien können hervorragend bei Temperaturen im Bereich von -40°C bis +800°C eingesetzt werden.It has proved its worth, the carriers platinum thin film resistors as to form thin platelets, so that is a very small thermal inertia of the system and thus a high response speed of the platinum thin-film resistors results. The formation of a ceramic composite can be sintered ceramic films are used, which then preferably glued to a glass solder become. The structure of the hot-film anemometer used materials can excellent for use in temperatures ranging from -40 ° C to + 800 ° C.
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.-%.It is particularly preferred if the ceramic carrier platelets have a thickness in the range of 100 microns to 650 microns, in particular 150 microns to 400 microns. Al 2 O 3 has proved to be suitable as the material for the ceramic carrier platelets, in particular with at least 96% by weight and preferably more than 99% by weight.
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 zurzeit gängigen Dimensionen der Bauteile sind 5 bis 20 Ohm bevorzugt. Temperatur-Messwiderstände weisen vorzugsweise 50 bis 10.000 Ohm auf und neigen bei Verkleinerung der Bauteile ebenso zu niederen Werten. Bei den zurzeit 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.For the platinum thin film resistors has it is proven if these each have a thickness in the range of 0.5 microns to 2 microns, in particular 0.8 μm to 1.4 μm. heating resistors preferably have 1 to 50 ohms and tend to decrease of the components to low values. In the currently common dimensions of the components are preferred 5 to 20 ohms. Point temperature measuring resistors preferably 50 to 10,000 ohms and tend to diminish the components too low values. In the currently common dimensions The components are preferably 100 to 2,000 ohms. On the temperature chip the temperature measuring resistor is many times larger than the heating resistor. In particular, these resistances differ by one up to two orders of magnitude.
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.In order to protect the platinum thin-film resistors against a corrosive attack by the measuring medium, it has proven useful if these are each covered with a passivation layer. The passivation layer preferably has a thickness in the range from 10 μm to 30 μm, in particular from 15 μm to 20 μm. A passivation layer comprising at least two different individual layers, in particular individual layers of Al 2 O 3 and glass ceramic, has proven particularly useful. The thin-film technique is suitable for creating the preferred layer thickness of the Al 2 O 3 layer of 0.5 μm to 5 μm, in particular 1 μm to 3 μm.
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.The Platinum thin film resistors are preferably arranged on the end facing away from the cover or hollow body end of the carrier plates, one as possible low thermal influence of the platinum thin film resistors the thermally inert Lid or hollow body to ensure.
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.Around a mutual influence of temperature measuring element and heating element To prevent, it is advantageous if the platinum thin-film resistor of the heating element is arranged further away from the cover or hollow body as the platinum thin film resistor of the temperature measurement element. As a result, the platinum thin-film resistors of the Heating element not in the same flow fiber of the medium arranged like the platinum thin film resistors of the Temperature measurement element.
Die bevorzugte Anordnung des Temperaturmesselements ist in der Strömungsrichtung vor dem Heizelement.The preferred arrangement of the temperature measuring element is in the flow direction in front of the heating element.
Vorzugsweise sind die Trägerplättchen des Heizelements und des Temperaturmesselements voneinander beabstandet, und zwar insbesondere parallel zueinander.Preferably are the carrier plates of the Heating element and the temperature measuring element spaced apart, and in particular parallel to each other.
Es hat sich insbesondere zur Messung von Medien mit wechselnder Strömungsrichtung bewährt, wenn zwei Heizelemente und ein Temperaturmesselement oder zwei Temperaturmesselemente und ein Heizelement in einer Reihe angeordnet sind.It has especially for the measurement of media with changing flow direction proven, if two heating elements and a temperature measuring element or two temperature measuring elements and a heating element are arranged in a row.
Es hat sich bewährt, die Trägerplättchen des Heizelements und des Temperaturmesselements in dem Deckel oder Hohlkörper beabstandet voneinander und parallel zueinander anzuordnen.It has proved its worth, the carrier plates of the Heating element and the temperature measuring element in the lid or hollow body spaced to arrange one another and parallel to each other.
Mit dem erfindungsgemäßen Heißfilm-Anemometer wird eine Massendurchflussmessung gasförmiger oder flüssiger Medien in Rohrleitungen ermöglicht, insbesondere wenn die Trägerplättchen in der Strömungsrichtung des Mediums angeordnet sind.With the hot-film anemometer according to the invention becomes a mass flow measurement of gaseous or liquid media in piping, especially when the carrier platelets in the flow direction of the medium are arranged.
Vorzugsweise sind die Trägerplättchen des Heizelements und des Temperaturmesselements voneinander beabstandet und zwar insbesondere in Serie zwischen gleichen Keramikfolien oder Teilen des Keramikbauteils angeordnet.Preferably are the carrier plates of the Heating element and the temperature measuring element spaced from each other in particular in series between the same ceramic films or Parts of the ceramic component arranged.
Dabei hat es sich bewährt, wenn das Keramikfolien-Laminat aus zwei Keramikfolien gebildet ist oder wenn das Keramikbauteil aus zwei Keramikrohren, deren Wandungen im Querschnitt jeweils ein Halbmondprofil aufweisen, gebildet ist.there has it proven when the ceramic film laminate is formed of two ceramic sheets or if the ceramic component consists of two ceramic tubes whose walls in cross-section each having a half-moon profile is formed.
Es hat sich insbesondere zur Messung von Medien mit wechselnder Strömungsrichtung bewährt, wenn ein Temperaturmesselement, zwei Heizelemente und ein Temperaturmesselement in Serie angeordnet sind.It has especially for the measurement of media with changing flow direction proven, if a temperature measuring element, two heating elements and a temperature measuring element arranged in series.
Weiterhin haben sich Anordnungen bewährt, bei welchen das Keramikfolien-Laminat aus drei Keramikfolien gebildet ist.Farther have arrangements proven, in which the ceramic film laminate formed from three ceramic films is.
Dabei hat es sich insbesondere bewährt, wenn die Trägerplättchen des Heizelements und des Temperaturmesselements durch Keramikfolien beabstandet voneinander und parallel zueinander angeordnet sind.there has it proven in particular if the carrier plates of the Heating element and the temperature measuring element by ceramic films spaced from each other and arranged parallel to each other.
Es ist bevorzugt, ein Heizelement zwischen einer ersten und einer zweiten Keramikfolie und ein Temperaturmesselement zwischen der zweiten und einer dritten Keramikfolie der drei Keramikfolien anzuordnen, wobei das Heizelement und das Temperaturmesselement auf gleicher Höhe des Keramikfolien-Laminats nebeneinander angeordnet sind.It is preferred, a heating element between a first and a second Ceramic foil and a temperature measuring element between the second and a third ceramic foil of the three ceramic sheets, wherein the heating element and the temperature measuring element at the same height of the ceramic film laminate are arranged side by side.
Außerdem hat es sich bewährt, wenn ein Heizelement zwischen einer ersten und einer zweiten Keramikfolie der drei Keramikfolien angeordnet ist und dass zwei Temperaturmesselemente zwischen der zweiten und einer dritten Keramikfolie der drei Keramikfolien angeordnet sind, wobei das Heizelement zwischen den Temperaturmesselementen angeordnet ist.Besides, has it is proven when a heating element between a first and a second ceramic foil the three ceramic sheets is arranged and that two temperature measuring elements between the second and a third ceramic foil of the three ceramic foils are arranged, wherein the heating element between the temperature measuring elements is arranged.
Weiterhin haben sich Anordnungen bewährt, bei welchen das Keramikfolien-Laminat aus vier Keramikfolien gebildet ist.Farther have arrangements proven, in which the ceramic film laminate formed of four ceramic films is.
Dabei ist es bevorzugt, wenn ein erstes Temperaturmesselement zwischen einer ersten und einer zweiten Keramikfolie der vier Keramikfolien und ein zweites Temperaturmesselement zwischen einer dritten und einer vierten Keramikfolie der vier Keramikfolien angeordnet ist und dass ein Heizelement zwischen der zweiten und der dritten Keramikfolie angeordnet ist, wobei das Heizelement und die Temperaturmesselemente auf gleicher Höhe des Keramikfolien-Laminats nebeneinander angeordnet sind.there it is preferred if a first temperature measuring element between a first and a second ceramic film of the four ceramic films and a second temperature sensing element between a third and a fourth ceramic foil of the four ceramic films is arranged and that a heating element between the second and the third ceramic foil is arranged, wherein the heating element and the temperature sensing elements on same height of ceramic foil laminate are arranged side by side.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn ein erstes Temperaturmesselement zwischen einer ersten und einer zweiten Keramikfolie der vier Keramikfolien und ein zweites Temperaturmesselement zwischen einer dritten und einer vierten Keramikfolie der vier Keramikfolien angeordnet ist und dass ein Heizelement zwischen der zweiten und der dritten Keramikfolie angeordnet ist, wobei die Temperaturmesselemente auf gleicher Höhe des Keramikfolien-Laminat nebeneinander angeordnet sind und das Heizelement versetzt zu den Temperaturmesselementen angeordnet ist.Farther it is preferred if a first temperature measuring element between a first and a second ceramic film of the four ceramic films and a second temperature sensing element between a third and a fourth ceramic foil of the four ceramic films is arranged and that a heating element between the second and the third ceramic foil is arranged, wherein the temperature measuring elements at the same height of the ceramic film laminate are arranged side by side and the heating element offset from the Temperature measuring elements is arranged.
Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Heißfilm-Anemometers zur Massendurchflussmessung gasförmiger oder flüssiger Medien durch Rohrleitungen, wobei die Trägerplättchen parallel zur Strömungsrichtung des Mediums angeordnet sind, ist ideal.The Use of a hot-film anemometer according to the invention for mass flow measurement gaseous or more fluid Media through pipelines, wherein the carrier plates parallel to the flow direction of the medium are ideal.
Dabei eignet sich das erfindungsgemäße Heißfilm-Anemometer 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.In this case, the hot-film anemometer according to the invention is particularly suitable for measuring on gas shaped media having a temperature in the range of -40 ° C to + 800 ° C, as it has, for example, the exhaust gas of an internal combustion engine.
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.The Self-cleaning by heating the temperature measuring element is special for im Exhaust range of internal combustion engines, especially diesel engines arranged sensors suitable. Sooty sensors will heat up, especially annealing quickly fully functional again. Leave it this self-cleaning during Repeat the life of a motor as often as you like.
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 Heißfilm-Anemometer zur Messung an Medien mit sich in zeitlichen Abständen ändernder Strömungsrichtung einzusetzen.The Arrangement of several temperature measuring elements and heating elements allows on the support element in Ideally, the detection of the flow direction or of flow direction changes a medium. In this respect, it is advantageous to use the hot-film anemometer according to the invention for measuring on media with temporally changing flow direction use.
Der
Gegenstand der Erfindung ist nachfolgend anhand der
Gemäß
Der
im Austrittsbereich
Das
Gemisch aus anströmender
Luft und Abgas wird einer Ladevorrichtung mit Kompressor
Der
nicht zur Rückführung vorgesehene
Teil des Abgases gelangt über
eine Leitung
Weiterhin
kann sich im Bereich des Abgas-Austrittsbereiches
Weiterhin
wird dem Regler über
Leitung
In
Gemäß dem Diagramm
in
Bei
der in
Es
ist jedoch auch möglich,
den Regler
Anhand
Anhand
des Diagramms der
Die
für Abgase
in Nutzkraftfahrzeugen ab einem zulässigen Gesamtgewicht von über 3,5
t vorgesehenen Höchstwerte
der Euro-Norm IV (Abgas) ergeben sich aus der folgenden Tabelle: Nutzkraftfahrzeuge
für zul.
Gesamtgewicht ≥ 3,5
t:
Gemäß
In
In
Die
Keramikfolien
Dies
ermöglicht
wiederum eine Messung nach dem Prinzip des Heißfilm-Anemometers, wie bereits
zu
Die
Keramikfolien
Die
Keramikfolien
Die
Keramikplatten
Nach
Dadurch
wird das Heißfilm-Anemometer
gerichtet in dem medienführenden
Rohr
Die
Trägerscheibe
Die
Befestigung des Komplettsensors zum medienführenden Rohr
Die
Ausrichtung des Heißfilm-Anemometer
In einer Ausführung des Heißfilm-Anemometers ist das Heizelement als Heizleistungssensor ausgebildet und das Temperaturmesselement als Temperatursensor, das zusätzlich einen Heizleiter zum Freiglühen tragen kann.In an execution of the hot film anemometer the heating element is designed as a heating power sensor and the Temperature measuring element as a temperature sensor, the addition of a Wear heat conductor for glowing can.
Nach
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
Dagegen
sind nach
Die
beiden Heizleistungssensoren
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.In the specified arrangement is a Heizleistungssensor above operated at the pyrolytic incineration temperature; i.e. at approx. 500 ° C. Of the second heating power sensor is in this case in a lower temperature range from 200-450 ° C, preferably from 300 to 400 ° C operated. With soot deposit on this second heating power sensor, this deposit layer acts as thermal isolation and change of the IR radiation properties in the sense of an increasingly black body.
Dies kann in einer Referenzmessung zum ersten Heizleistungssensor elektronisch ausgewertet werden.This can electronically in a reference measurement to the first heater power sensor be evaluated.
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