DE3328853C2 - Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums. Es ist schon eine solche Vorrichtung mit einem plattenförmigen Träger und einer darauf aufgebrachten temperaturabhängigen Widerstandsschicht bekannt (nicht vorveröffentlichte DE 32 29 844 A1), bei der die Gefahr besteht, daß durch Biege- und Schubkräfte, insbesondere bei Erwärmung des beheizten temperaturabhängigen Widerstandes, die Lötverbindung zwischen den elektrischen Anschlüssen und dem temperaturabhängigen Widerstand beschädigt oder gar zerstört wird, so daß es zu einem Ausfall der Vorrichtung kommt. Bekannt ist ebenfalls eine Vorrichtung (DE 31 27 081 A1), bei der auf einem plattenförmigen Träger eine temperaturabhängige Widerstandsschicht und mit deren Enden verbundene Verbindungsschichten aufgebracht sind. Ein Hinweis auf die Art der elektrischen Kontaktierung und die Halterung des Trägers ist nicht gegeben. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (DE 31 02 197 A1) ist ein rohrförmiger Träger vorgesehen, auf dem ein Widerstandsfilm und Verbindungsschichten aufgebracht und in den Zuleitungsdrähte eingesetzt sind, die mittels einer elektrisch leitenden Paste mit den Verbindungsschichten verbunden sind.

Weiterhin bekannt ist eine Vorrichtung mit einem stangenförmigen Widerstand (US-PS 19 00 206), auf dessen Enden zur elektrischen Kontaktierung zylindrische Kappen aufgepreßt sind. Bekannt ist außerdem eine Vorrichtung (US-PS 20 03 625), bei der ein nichtmetallischer Widerstandskörper in Stangenform mittels auf die Enden aufgepreßter metallener Kappen elektrisch kontaktiert wird. Die Halterung erfolgt beide Male derart, daß elastische, elektrisch leitfähige Haltekörper an den Kappen angreifen, und so den Widerstand federnd angepreßt fixieren und kontaktieren. Eine zusätzliche Verschweißung oder Verlötung zur Kontaktierung ist nicht erkennbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums derart zu verbessern, daß eine durch Schweißen oder Löten hergestellte elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Anschlüssen und den elektrisch leitenden Schichten auf dem Träger biegefrei und schubkraftfrei ist und der Träger nur auf Druck beansprucht wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums.

In den Fig. 1 und 2 ist in einer durch Pfeile 1 gekennzeichneten Mediumströmung, beispielsweise der Ansaugluft im Absaugrohr einer Brennkraftmaschine, mindestens ein temperaturabhängiger Widerstand 2 in Form eines Filmes oder einer Schicht auf einem plattenförmigen Träger 3 aufgebracht angeordnet und dient zur Messung der Masse des strömenden Mediums. Hierfür wird der temperaturabhängige Widerstand 2 durch eine nicht dargestellte elektronische Regelschaltung in bekannter Weise so mit Strom versorgt, daß er eine konstante Temperatur annimmt. Bei der Verwendung einer derartigen Vorrichtung zur Messung der Ansaugluftmasse einer Brennkraftmaschine werden an diese Vorrichtung sehr hohe Ansprüche bezüglich der Meßgeschwindigkeit, der Meßgenauigkeit und der Lebensdauer gestellt, da einerseits bei rasch wechselnden angesaugten Luftmassen diese Änderungen der Luftmasse durch die Vorrichtung möglichst schnell erfaßt werden müssen, um die zuzuführende Kraftstoffmenge entsprechend anzupassen, und andererseits die Lebensdauer und Funktionsfähigkeit der Vorrichtung mindestens die Lebensdauer der Kraftstoffversorgungsanlage der Brennkraftmaschine erreichen muß. Um den hohen Ansprüchen bezüglich der Meßgeschwindigkeit und der Meßgenauigkeit zu genügen, ist es daher zweckmäßig, das Wärmeaufnahmevermögen von Träger 3 und temperaturabhängigen Widerstand 2 möglichst klein zu halten und außerdem dafür zu sorgen, daß über die Lagerung von Träger 3 und temperaturabhängigem Widerstand 2 möglichst wenig Wärme abgeführt wird, so daß sich eine möglichst kurze Ansprechzeit auf Änderungen der Masse der Mediumströmung ergibt. Der Träger 3 mit dem temperaturabhängigen Widerstand 2, der beiderseits des Trägers 3 in Strömungsrichtung 1 verlaufend angeordnet sein kann, ist durch starre elektrische Anschlüsse 6 in der Strömung gelagert. Hierfür sind die elektrischen Anschlüsse 6 an Haltekörpern 9 ausgebildet. Die elektrischen Anschlüsse 6 können mit drahtförmigen und dem Träger abgewandten Enden 7 durch Befestigungsöffnungen 8 in den Haltekörper 9 ragen und dort fixiert sein, beispielsweise durch eine Verlötung 10 oder Verschweißung 10. Die am anderen Ende gehäusefest gelagerten Haltekörper 9 sollen elastisch ausgebildet sein, so daß sie sich entsprechend der durch die elektrischen Anschlüsse 6 übertragenen Kräfte verbiegen können. Außerdem sind die Haltekörper 9 aus elektrisch leitendem Material gefertigt, so daß über sie die elektrische Verbindung zu den elektrischen Anschlüssen 6 hergestellt werden kann. Die elektrischen Anschlüsse 6 sind fluchtend zueinander ausgerichtet und liegen an ihrem dem Träger 3 zugewandten Ende 12 mit einem Abstützabschnitt 13 einander gegenüberliegend an je einer Stirnfläche 14 des Trägers 3. Mit dem Abstützabschnitt 13 verbunden ist mindestens ein Befestigungsabschnitt 15, der U-förmig ausgebildet ist und beiderseitig teilweise den Träger 3 umgreifend verläuft. Jeder Befestigungsabschnitt 15 ist durch eine Verlötung oder Verschweißung 16 mit einer elektrisch leitenden Verbindungsschicht 17, die jeweils nahe jeder Stirnfläche 14 auf dem Träger 3 aufgebracht ist und in elektrisch leitender Verbindung mit dem temperaturabhängigen Widerstand 2 steht, verbunden. Durch die U-förmige Ausbildung des Befestigungsabschnittes 15 wird die Verbindung zwischen beidseitigen temperaturabhängigen Widerständen 2 hergestellt.

Wird nun der temperaturabhängige Widerstand 2 elektrisch beheizt, so dehnt sich der Träger 3 aus, und die elektrischen Anschlüsse 6 werden gegenläufig zueinander in Richtung zu dem Haltekörper 9 bewegt und biegen diese Haltekörper in Positionen, wie sie mit 9′ gestrichelt gekennzeichnet siind. Dabei treten jedoch keine Biege- oder Schubkräfte an den Verschweißungen oder Lötungen 16 an den Befestigungsabschnitten 15 auf, sondern nur Druckkräfte über die Abstützabschnitte 13 auf den Träger 3. Hierdurch wird eine lange Lebensdauer der Verschweißungen oder Lötungen 16 gewährleistet.

In einer weiteren Ausführungsform könnten die elastisch ausgebildeten Haltekörper 9 bei der Montage der elektrischen Anschlüsse 6 bereits unter einer Vorspannung mit den Enden 7 der elektrischen Anschlüsse verbunden werden, indem sie während des Verlöt- oder Verschweißungsvorganges in der gestrichelten und mit 9′ bezeichneten Stellung gehalten werden. Hierdurch wird ständig eine gewisse Druckkraft der elektrischen Anschlüsse 6 auf die Stirnflächen 14 des Trägers 3 ausgeübt.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 gleichgebliebenen und gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 sind die elektrischen Anschlüsse 6 direkt durch U-förmige Verformung der Haltekörper 9, 9′ am Haltekörper 9, 9′ gebildet, so daß je ein Abstützabschnitt 13 jedes elektrischen Anschlusses 6 an einer Stirnfläche 14 des Trägers 3 anliegt und Befestigungsabschnitte 15 annähernd parallel zum Träger 3 verlaufend elektrisch leitend mit den Verbindungsschichten 17 verbunden sind. Da bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 die elektrischen Anschlüsse 6 direkt an den Haltekörpern 9, 9′ ausgebildet sind, ergibt sich ein geringerer Aufwand gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Messung eines strömenden Mediums mit mindestens einer in der Mediumströmung angeordneten, auf einem plattenförmigen Träger (3) aufgebrachten temperaturabhängigen Widerstandsschicht (2) und ebenfalls auf dem Träger aufgebrachten elektrisch leitenden, mit der Widerstandsschicht (2) verbundenen Verbindungsschichten (17) sowie mindestens zwei elektrischen Anschlüssen (6), die fluchtend zueinander an je einer anderen Stirnfläche (14) des Trägers (3) anliegen, wobei dem Träger (3) zugewandt jeder elektrische Anschluß (6) mindestens einen Befestigungsabschnitt (15) aufweist, der U-förmig ausgebildet beidseitig teilweise je eine der Verbindungsschichten (17) auf dem Träger (3) umgreift und mit dieser durch Verschweißen oder Verlöten elektrisch leitend verbunden ist und die Befestigungsabschnitte (15) an elastischen und elektrisch leitenden Haltekörpern (9) ausgebildet sind, die einerseits gehäusefest so montiert sind, daß sie über die Befestigungsabschnitte (15) einen Druck auf die Stirnflächen (14) des Trägers (3) ausüben, ohne die Verschweißungen oder Verlötungen durch Biege- und Schubkräfte zu belasten.