DE2900200A1 - Messonde mit schutzschicht und verfahren zur herstellung einer schutzschicht auf einer messonde - Google Patents

Messonde mit schutzschicht und verfahren zur herstellung einer schutzschicht auf einer messonde

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DE2900200A1 DE19792900200 DE2900200A DE2900200A1 DE 2900200 A1 DE2900200 A1 DE 2900200A1 DE 19792900200 DE19792900200 DE 19792900200 DE 2900200 A DE2900200 A DE 2900200A DE 2900200 A1 DE2900200 A1 DE 2900200A1
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Heinz Friedrich
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    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • C08F2/52—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by electric discharge, e.g. voltolisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • G01P5/12—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables using variation of resistance of a heated conductor

Description

R. S20i
12.12.1978 Kh/Ht
ROBERT BOSCH GMBH3 7OOO Stuttgart
Meßsonde mit Schutzschicht und Verfahren zur Herstellung einer Schutzschicht auf einer Meßsonde
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Meßsonde zur Messung der Masse eines strömenden Mediums mit mindestens einem in Schichttechnik hergestellten temperaturabhängigen Widerstand in der Strömung des Mediums nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Meßsonde bekannt, bei der der als Schicht ausgebildete temperaturabhängige Widerstand direkten Kontakt zum strömenden Medium hat, so daß zum einen die Widerstandsschicht korrosiven Angriffen des Mediums ausgesetzt ist und zum anderen Meßfehler durch eine etwaige elektrische Leitfähigkeit des Mediums und/oder durch Änderung des Wärmeübergangswiderstandes hervorgerufen werden.
030029/0212
"ORIGINAL INSPECTED
2S0Q200 -/- R. 5208
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Meßsonde mit den kennzeiehenden Merkmalen des Anspruches 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß praktisch ohne Wärmeübergangswiderstand die Widerstandsschicht vor korrosiven Angriffen durch das Medium geschützt ist und Meßfehler durch eine etwaige elektrische Leitfähigkeit des Mediums oder durch eine Änderung des Wärmeübergangswiderstandes infolge von Ablagerungen vermieden werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Meßsonde möglich.
Vorteilhaft ist die Ausbildung der Schutzschicht aus einer organischen hydrophoben Substanz, insbesondere aus einer siliziumorganischen Substanz.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen, korrosionsbeständigen, hydrophoben Schutzschicht nach Anspruch 4 hat den Vorteil, daß auf einfache und billige Weise dadurch eine dünne, etwa 0,1 bis 2 /im dicke, geschlossene Schicht mit kleinstem Wärmeübergangswiderstand herstellbar ist, die durch die Hydrophobie Ablagerungen verhindert und damit die Langzeitstabilität der Meßsonde gexiährleistet.
Durch die Unteransprüche 5 bis 7 sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 4 angegebenen Verfahrens möglich.
Q30029/O212
...... ,ORIGINAL INSPECTED
6 -/- R. 520
Durch die mindest einmalige Unterbrechung des Polymerisationsvorganges wird die Keimbildung bei der Kondensation immer wieder neu angeregt, so daß sich eine pin-hole-freie Schicht bildet.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist' in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Prinzipschaltung für eine Meßsonde mit einem temperaturabhängigen Widerstand, Figur 2 eine Meßsonde mit Schutzschicht in einem Strömungsquerschnitt.
Beschreibung des Ausführungsbexspieles
In der Figur 1 ist mit 1 ein Ansaugrohr einer im übrigen nicht dargestellten Brennkraftmaschine gezeigt, in welches in Richtung der Pfeile 2 die von der Brennkraftmaschine angesaugte Luft strömt. In dem Ansaugrohr 1 befindet sich ein temperaturabhängiger Widerstand 3, z.B. ein Heißschichtwiderstand, der von der Ausgangsgröße eines Reglers durchflössen wird und gleichzeitig die Eingangsgröße für den Regler liefert. Die Temperatur des temperaturabhängigen Widerstandes 3 wird von dem Regler auf einen festen Wert, der über der mittleren Lufttemperatur liegt, eingeregelt. Nimmt nun die Strömungsgeschwindigkeit, d.h. die pro Zeiteinheit angesaugte Luftmenge zu, so kühlt sich der temperaturabhängige Widerstand 3 stärker ab. Diese Abkühlung wird an den Eingang des Reglers zurückgemeldet, so daß dieser seine Ausgangsgröße so erhöht, daß sich wiederum der festgelegte
030029/0212
■*<* ^3gfr INSPECTED
Temperaturwert an dem. temperaturabhängigen Widerstand 3 einstellt. Die Ausgangsgröße des Reglers regelt die Temperatur des temperaturabhängigen Widerstandes 3 bei Änderungen der angesaugten Luftmenge jeweils auf den vorbestimmten Wert ein und stellt gleichzeitig ein Maß für die angesaugte Luftmenge dar, das als Meßgröße einem Zumeßkreis zur Anpassung der erforderlichen Kraftstoffmenge an die pro Zeiteinheit angesaugte Luftmenge zugeführt wird.
Der temperaturabhängige Widerstand 3 bildet mit einem Widerstand 4 zusammen einen ersten Brückenzweig, dem ein aus den beiden festen Widerständen 5 und 6 aufgebauter zweiter Brükkenzweig parallel geschaltet ist. Zwischen den Widerständen 3 und 4 befindet sich der Abgriffspunkt 7 und zwischen den Widerständen 5 und 6 der Abgriffspunkt 8. Die beiden Brükkenzweige sind in den Punkten 9 und 10 parallel geschaltet. Die zwischen den Punkten 7 und 8 auftretende Diagonalspannung der Brücke ist dem Eingang eines Verstärkers 11 zugeleitet, an dessen Ausgangsklemmen die Punkte 9 und 10 angeschlossen sind, so daß seine Ausgangsgröße die Brücke mit Betriebsspannung bzw. mit Betriebsstrom versorgt. Die im folgenden als Stellgröße O„ bezeichnete Ausgangsgröße ist zwischen den Klemmen 12 und 13 abnehmbar, wie in der Figur angedeutet. Die Stellgröße Ug steuert die Zumessung des für die angesaugte Luft erforderlichen Kraftstoffes in einem nicht dargestellten Kraftstoffzumeßkreis der Brennkraftmaschine. Der temperaturabhängige Widerstand 3 wird durch den ihn durchfließenden Strom aufgeheizt, bis zu einem Wert, bei dem die Eingangsspannung des Verstärkers 11, die Brückendiagonalspannung, Null wird oder einen vorgegebenen Wert annimmt. Aus dem Ausgang des Verstärkers fließt dabei ein
030029/0212
....... . .- ORIGINAL INSPECTED
ZSQQ2QQ
' *· 5 ? O
bestimmter Strom in die Brückenschaltung. Verändert sich infolge von Mengenänderung der angesaugten Luft die Temperatur des temperaturabhängigen Widerstandes 3S so ändert sich die Spannung an der Brückendiagonale und der Verstärker 11 regelt die Brückenspeisespannung bzw. den Brückenstrom auf einen Wert, für den die Brücke wieder abgeglichen oder in vorgegebener Weise verstimmt ist. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 11, die Steuerspannung U3, stellt ebenso wie der Strom im temperaturabhängigen Widerstand 3 ein Maß für die angesaugte Luftmenge dar.
Zur Kompensation des Einflusses der Temperatur der Ansaugluft auf das Meßergebnis kann es zweckmäßig sein, einen von der Ansaugluft umströmten zweiten Widerstand 14 in den zweiten Brückenzweig zu schalten. Dabei ist die Größe der Widerstände 5> 6 und 14 so zu wählen, daß die Verlustleistung des temperaturabhängigen Widerstandes 14, die durch den ihn durchfließenden Zweigström erzeugt wird, so gering ist, daß sich die Temperatur dieses Widerstandes 14 praktisch nicht mit den Änderungen der Brückenspannung verändert, sondern stets der Temperatur- der vorbeiströmenden Ansaugluft entspricht.
Wie in Figur 2 dargestellt ist, kann der temperaturabhängige Widerstand 3 als Widerstandsschicht ausgebildet sein, die nach einem bekannten Verfahren auf einem Träger 17 ein- oder beidseitig aufgebracht ist. Ist der Träger 17 aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet, so ist zwischen der Widerstandsschicht 3 und dem Träger 17 eine in der Zeichnung nicht dargestellte Isolierschicht vorgesehen. Auf der Widerstandsschicht 3 ist eine dielektrische, korrosionsbeständige,
030029/0212
ORIGINAL JMSPFCTED
-/- R. 5 20 3"
pin-hole-freie, hydrophobe Schutzschicht 18 aufgebracht. Die Schutzschicht 18 sollte möglichst nicht dicker als 4 tims'vorzugsweise 0,5 JUm sein, damit der Wärmeübergang zwischen dem Medium und der Widerstandsschicht 3 möglichst wenig behindert wird, die Meßsonde also schnell auf Temperaturänderungen anspricht. Die Schutzschicht besteht vorzugsweise aus organischer Substanz j insbesondere siliziumorganischer Substanz., die durch Strahlungs-Polymerisation aus der Dampfphase allseitig abgeschieden wird. Als Ausgangsmonomere für eine derartige Polymerisation können insbesondere Hexamethyldisiloxan oder Hexafluorpropylen dienen. Derartige Ausgangsstoffe für die Erzeugung einer Schutsschicht durch Polymerisation sind bereits bekannt, beispielsweise durch die DE-OS 2 263 480, DE-AS 2 537 und DE-OS 2 625 448. Bekannt sind durch diese Veröffentlichungen ebenfalls Verfahren zur Abscheidung einer Schicht durch Polymerisation aus der Dampfphase mit Hilfe von Energie aus einer elektrischen Gasentladung. So kann die Polymerisation durch eine unselbständige Gasentladung, die durch Glühemissions-Elektronen unterhalten wird, oder durch eine selbständige Glimmentladung bewirkt werden. Besonders vorteilhaft ist es, den Polymerisationsvorgang mindestens einmal zu unterbrechen, wodurch die Keimbildung bei der Kondensation neu angeregt wird und sich eine pin-hole-freie Schicht durch Mehrfachkondensation ausbildet.
Ö3QQ29/0212
ORIGINAL INSPECTED

Claims (6)

  1. Z3ÜÜ20Q
    κ. 5 20 8
    12.12.1978 Kh/Ht
    ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
    Ansprüche
    1J Meßsonde zur Messung der Masse eines strömenden Mediumss insbesondere zur Messung der Ansaugluftmasse von Brennkraftmaschinen., mit mindestens einem in der Strömung des Mediums angeordneten temperaturabhängigen Widerstand, dessen Temperatur und/oder Widerstand in Abhängigkeit von der strömenden Masse geregelt wird und die Stellgröße ein Maß für die Masse des strömenden Mediums ist, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (3) als Schicht auf einem Träger (17) aufgebracht und auf seiner dem strömenden Medium zugewandten Oberfläche mit einer möglichst dünnen, dielektrischen, korrosionsbeständigen, hydrophoben Schutzschicht (18) versehen ist.
  2. 2. Meßsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (18) aus organischer Substanz besteht, die durch Glimmpolymerisation oder durch Glüh-
    emissionspolymerisation aus der Dampfphase abgeschieden wird.
    030029/0212-
    ORIGINAL INSPECTED
    2300200 - 2 - R. 5 2 0
  3. 3. Meßsonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (18) aus einer siliziumorganischen Substanz besteht.
  4. 4. Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen, korrosionsbeständigen, hydrophoben Schutzschicht auf einem als Schicht ausgebildeten temperaturabhängigen Widerstand einer Meßsonde zur Messung der Masse eines strömenden Mediums, insbesondere nach einem oder-mehreren der Ansprüche 1 bis 3a wobei der temperaturabhängige Widerstand einem monomeren Dampf ausgesetzt wird, der an der Oberfläche des 'temperaturabhängigen Widerstandes unter dem Einfluß von Energie polymerisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (18) durch Polymeristation aus der Dampfphase mit Hilfe der Energie aus einer elektrischen Gasentladung abgeschieden wird.
  5. 5. "Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation durch eine unselbständige Gasentladung bewirkt wird, die durch Glühemissons-Elektronen unterhalten wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation durch eine selbständige Glimmentladung bewirkt wird.
    030029/0212
    "J"% * ORIGINAL INSPECTED
    7· Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerisationsvorgang mindestens einmal unterbrochen wird.
    030029/0212
    . ORIGINAL INSPECTED
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