DE4310720A1 - Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums - Google Patents
Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden MediumsInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Messung der Masse
eines strömenden Mediums nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon eine Vorrichtung (DE-OS 38 04 797) bekannt, bei der
jeweils ein Meßdraht innerhalb zweier, separater Trägerdurchbrüche
vorgesehen ist, um eine zur Messung der Masse des strömenden Mediums
erforderliche Mindestmeßdrahtlänge zu erhalten. Beide Trägerdurch
brüche werden in Strömungsrichtung vom strömenden Medium durchströmt
und sind entlang einer quer zur Strömungsrichtung orientierten
Längsachse in Richtung der größten Erstreckung des Trägerkörpers
übereinanderliegend aus dem Trägerkörper ausgenommen. Eine Befesti
gung der Meßdrähte innerhalb separater Trägerdurchbrüche hat jedoch
den Nachteil, daß insbesondere bei einer stark schwankenden oder
pulsierenden Strömung beide Meßdrähte eine voneinander abweichende
Leistungsaufnahme im Meßbetrieb aufweisen. Bedingt durch Störein
flüsse des Trägerkörpers stellen sich in den Trägerdurchbrüchen
voneinander abweichende Strömungsgeschwindigkeiten ein, welche den
konvektiven Wärmetransport vom Meßdraht zum Medium und damit das
Meßergebnis beeinflussen, so daß eine präzise Messung der strömenden
Masse nur erschwert möglich ist.
Besonders nachteilig ist, daß durch eine Aufteilung der Meßdrähte in
separaten Trägerdurchbrüchen der Trägerkörper eine relativ große
Einbaulänge annimmt, so daß nur beschränkt ein Einbau bei engen
Einbauverhältnissen, beispielsweise im Ansaugrohr einer Brennkraft
maschine möglich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich die
Vorrichtung durch eine verbesserte Meßgenauigkeit und hohe Empfind
lichkeit, besonders gegenüber einer stark schwankenden oder pulsie
renden Strömung auszeichnet.
Besonders vorteilhaft ist, daß sich die Vorrichtung durch eine sehr
kompakte Bauweise und geringe Einbaulänge für besonders enge Einbau
verhältnisse, beispielsweise im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine
eignet. Ferner kann eine Bespannung des Meßdrahtes in einem einzigen
Arbeitsschritt erfolgen, so daß eine kostengünstige Herstellung in
Massenfertigung möglich ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Vorrichtung möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine schaltungsgemäße Darstellung einer Vorrich
tung,
Fig. 2 eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 3 eine Seitenansicht der
Vorrichtung nach Fig. 2,
Fig. 4 eine vergrößerte Teildarstellung
der Fig. 2 des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 eine Seiten
ansicht der Vorrichtung der Fig. 4,
Fig. 6 ein zweites
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemaßen Vorrichtung in
vergrößerter Teildarstellung,
Fig. 7 eine Seitenansicht der Fig. 6
des zweiten Ausführungsbeispiels.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Strömungsquerschnitt 1 einer im übrigen
nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine gezeigt, durch welchen
in Richtung der Pfeile 2 ein Medium, beispielsweise die von der
Brennkraftmaschine angesaugte Luft strömt. In dem Strömungsquer
schnitt 1 befinden sich als Teil einer Vorrichtung zur Messung der
Masse eines strömenden Mediums, insbesondere der Ansaugluftmasse von
Brennkraftmaschinen ein als erster Meßdraht 3 ausgebildeter,
temperaturabhängiger Meßwiderstand und elektrisch in Reihe mit
diesem ist ein als zweiter Meßdraht 4 ausgebildeter, temperatur
abhängiger Meßwiderstand geschaltet. Die Meßdrähte 3, 4 werden von
der Ausgangsgröße eines Reglers 17 durchflossen und liefern gleich
zeitig eine Eingangsgröße des Reglers 17.
Die Temperatur der Meßdrähte 3, 4 wird von dem Regler 17 auf einen
festen Wert, der über der mittleren Temperatur des strömenden
Mediums liegt, eingeregelt. Nimmt nun die Strömungsgeschwindigkeit,
d. h. die pro Zeiteinheit fließende Masse des strömenden Mediums zu,
so kühlen sich die Meßdrähte 3, 4 stärker ab. Diese Abkühlung wird
an den Eingang des Reglers 17 zurückgemeldet, so daß dieser seine
Ausgangsgröße so erhöht, daß sich wiederum der vorher festgelegte
Temperaturwert an den Meßdrähten 3, 4 einstellt. Die Ausgangsgröße
des Reglers 17 regelt die Temperatur der Meßdrähte 3, 4 bei Änderung
der Masse des strömenden Mediums jeweils auf einen vorbestimmten
Wert ein, und stellt gleichzeitig ein Maß für die strömende Masse
dar, welches beispielsweise als elektrisches Signal in Form eines
Durchflußmeßwertes US einem Zumeßkreis einer Brennkraftmaschine
zur Anpassung der erforderlichen Brennstoffmasse an die pro Zeitein
heit angesaugte Ansaugluftmasse zugeführt werden kann. Die Meßdrähte
3, 4 sind Teil einer Widerstandserfassungsanordnung, welche nicht
nur durch eine Brückenschaltung, sondern auch durch andere Wider
standsmeßschaltungen oder brückenähnliche Schaltungen realisiert
werden kann. Die temperaturabhängigen Meßdrähte 3, 4 bilden mit
einem Referenzwiderstand 5 zusammen einen ersten Brückenzweig der
Widerstandserfassungsanordnung. Elektrisch mit dem ersten Brücken
zweig ist parallel verbunden ein aus zwei festen Widerständen 6 und
7 aufgebauter, zweiter Brückenzweig der Widerstandserfassungs
anordnung. Zwischen dem Meßdraht 4 und dem Referenzwiderstand 5
befindet sich ein Abgriffspunkt 8 und zwischen den festen Wider
ständen 6 und 7 ein Abgriffspunkt 9. Die beiden Brückenzweige sind
in den Punkten 10 und 11 elektrisch parallel geschaltet. Die
zwischen den Abgriffpunkten 8 und 9 auftretende Diagonalspannung der
Brücke wird dem Eingang des Reglers 17 zugeleitet, an dessen
Ausgangsklemmen die Punkte 10 und 11 angeschlossen sind, so daß
seine Ausgangsgröße die Brücke mit Betriebsspannung, beziehungsweise
mit Betriebsstrom versorgt. Der zugleich als Stellgröße dienende
Durchflußmeßwert US ist zwischen Klemmen 12 und 13 abnehmbar, wie
in Fig. 1 angedeutet.
Die Meßdrähte 3, 4 werden durch den sie durchfließenden Strom aufge
heizt, bis die Eingangsspannung, beziehungsweise die Diagonalspan
nung des Reglers 17 den Wert Null oder einen vorgegebenen Wert
annimmt. Aus dem Ausgang des Reglers 17 fließt dabei ein bestimmter
Strom in die Brückenschaltung. Verändert sich infolge von Massen
änderungen des strömenden Mediums die Temperatur der Meßdrähte 3, 4,
so ändert sich die Spannung an der Brückendiagonale und der Regler
17 regelt die Brückenspeisespannung, beziehungsweise den Brücken
strom auf einen Wert, für den die Brücke wieder abgeglichen oder in
vorgegebener Weise verstimmt ist. Die Ausgangsgröße des Reglers 17,
die Stellgröße US stellt ebenso wie der Strom in den Meßdrähten 3,
4 einen Durchflußmeßwert für das strömende Medium dar, beispiels
weise die Ansaugluftmasse einer Brennkraftmaschine und kann einem
elektronischen Steuergerät 15 eingegeben werden. Das elektronische
Steuergerät 15 kann beispielsweise wenigstens ein Brennstoff
einspritzventil 16 ansteuern. Zur Kompensation des Einflusses der
Temperatur des strömenden Mediums auf das Meßergebnis, ist es zweck
mäßig, einen von dem strömenden Medium umströmten, temperatur
abhängigen Kompensationswiderstand 14 in den zweiten Brückenzweig
zwischen dem festen Widerstand 6 und dem Punkt 10 zu schalten. Dabei
ist die Größe der festen Widerstände 6, 7 und des Kompensations
widerstandes 14 so zu wählen, daß die Verlustleistung des
temperaturabhängigen Kompensationswiderstandes 14, die durch den ihn
durchfließenden Zweigstrom erzeugt wird, so gering ist, daß sich die
Temperatur des Kompensationswiderstandes 14 praktisch nicht mit den
Änderungen der Brückenspannung verändert, sondern stets der Tempera
tur des vorbeiströmenden Mediums entspricht. Der Referenzwiderstand
5 ist zweckmäßigerweise in den Strömungsquerschnitt 1 oder in wärmeleitender
Verbindung zu einer Wandung 25 des Strömungsquerschnitts 1
angeordnet. Die Wandung 25 grenzt den Strömungsquerschnitt 1 ab und
entspricht beispielsweise der Innenfläche eines Ansaugrohres. Durch
das strömende Medium oder die Wandung 25 kann die Verlustwärme des
Referenzwiderstandes 5 abgeführt werden.
Die Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungs
gemäßen Vorrichtung, deren elektrische Schaltung in Fig. 1 darge
stellt ist. Der Strömungsquerschnitt 1 wird von der schraffiert
dargestellten Wandung 25 begrenzt. Das Medium strömt mit einer in
Fig. 3 durch Pfeile 2 gekennzeichneten Strömungsrichtung 2 senk
recht in die Zeichenebene der Fig. 2 hinein. Durch eine Öffnung 28
in der Wandung 25 des Strömungsquerschnitts 1 ragt ein Trägerkörper
33 in das strömende Medium, welcher vorzugsweise schlank und
zylindrisch in Richtung einer Längsachse 26 des Trägerkörpers 33
ausgebildet ist. Die Längsachse 26 ist quer zur Strömungsrichtung 2
orientiert und erstreckt sich in Richtung der größten Erstreckung
des Trägerkörpers 33. Ausgehend von der Öffnung 28 in der Wandung 25
weist der Trägerkörper 33 in Richtung der Längsachse 26 etwa in
seiner Mitte einen ersten Trägerdurchbruch 40 und im Bereich seines
freien Endes einen zweiten Trägerdurchbruch 41 auf. Der erste
Trägerdurchbruch 40 ist vorzugsweise etwa in der Mitte der Strö
mungsquerschnitts 1 orientiert, um möglichst ohne störende Randein
flüsse der Wandung 25 durchströmt zu werden. Der Trägerkörper 33 ist
mit einem Schaltungsgehäuse 30 verbunden, das an der Wandung 25
außerhalb des Strömungsquerschnitts 1 befestigt und in welchem
vorzugsweise die Regelschaltung aus Fig. 1 untergebracht ist. Das
Schaltungsgehäuse 30 mit verbundenem Trägerkörper 33 ist beispiels
weise mittels zwei Schrauben 31 an der Wandung 25 befestigt. Das
Schaltungsgehäuse 30 hat beispielsweise einen elektrischen Steck
anschluß 29 zur Signalabgabe und zur Stromversorgung des Reglers 17,
der Meßwiderstände 3, 4 sowie des Kompensationswiderstandes 14 und
des Referenzwiderstandes 5. Der Steckanschluß 29 dient zur Aufnahme
eines Steckers, welcher beispielsweise mit dem Steuergerät 15 ver
bunden wird.
Der Trägerkörper 33 besitzt einen zylindrischen Teilabschnitt 43 im
Bereich der Öffnung 28 der Wandung 25. Der Referenzwiderstand 5 ist
vorzugsweise in Form eines Widerstandsdrahtes auf dem Teilabschnitt
43 des Trägerkörpers 33 gewickelt oder in Form eines Folienwider
standes auf dem Teilabschnitt 43 befestigt.
Jeder der Trägerdurchbrüche 40 und 41 hat beispielsweise einen
rechteckförmigen Querschnitt und ist parallel zur Strömungsrichtung
2, welche in Fig. 2 senkrecht in die Zeichenebene hinein zeigt, vom
strömenden Medium durchströmt. Der Querschnitt der Trägerdurchbrüche
40, 41 kann jedoch auch kreisrund oder oval ausgebildet sein. Die
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Fig. 2 des ersten Ausführungs
beispiels, wobei der Deutlichkeit halber beide Trägerdurchbrüche 40,
41 aufgetrennt gezeichnet sind, um die Befestigung der Meßdrähte 3,
4 sowie des Kompensationswiderstandes 14 deutlich zeigen zu können.
Wie in Fig. 3 sichtbar, setzt sich der Trägerkörper 33 aus einem in
Fig. 2 nur teilweise sichtbaren Trägerhalter 35 und aus einem in
Fig. 3 und 4 in vergrößerter Teildarstellung einzeln gezeigten
Trägerrahmen 34 zusammen, wobei der Teilabschnitt 43 und der Träger
halter 35 fest verbunden sind oder vorzugsweise aus einem Bauteil
bestehen. Der Trägerhalter 35 ist der Strömungsrichtung 2 und dem
Teilabschnitt 43 des Trägerkörpers 33 zugewandt der Trägerrahmen 34
ist der Strömungsrichtung 2 abgewandt orientiert. Der Trägerrahmen
34 dient zur Befestigung der Meßdrähte 3, 4 im durchströmten Bereich
des Trägerdurchbruchs 40, der sich durch den Trägerhalter 35 und den
Trägerrahmen 34 erstreckt. Innerhalb des ebenfalls durch den Träger
halter 35 und durch den Trägerrahmen 34 sich erstreckenden zweiten
Trägerdurchbruchs 41 ist der Kompensationswiderstand 14 vorgesehen.
Die begrenzenden Teilflächen des ersten Trägerdurchbruchs 40 durch
den Trägerrahmen 34 setzen sich aus einer dem Steckergehäuse 30 und
der Öffnung 28 der Wandung 25 abgewandten Stirnfläche 75 und einer
dazu zugewandten Stirnfläche 76 sowie zwei Seitenflächen 77, 78
zusammen. Die Seitenfläche 77 verläuft parallel zur Längsachse 26
des Trägerkörpers 33 und ist einer Öffnung 80 zugewandt. Die Seiten
fläche 78 verläuft parallel zur Längsachse 26 und ist einer Öffnung
81 zugewandt. Beide Seitenflächen 77, 78 sind quer zur Strömungs
richtung 2 und quer zu den beiden Stirnflächen 75, 76 orientiert.
Eine Verbindung von Trägerrahmen 34 und Trägerhalter 35 kann mittels
einzelner Nieten 37, 38 und 39 beispielsweise durch Warmverstemmen
erfolgen. Im Trägerrahmen 34 und im Trägerhalter 35 sind daher
entsprechende Öffnungen 80, 81 und 82 zur Aufnahme der Nieten 37, 38
und 39 vorgesehen. Die Öffnungen 80 und 81 sind symmetrisch gegen
überliegend zur Längsachse 26 des Trägerrahmens 34 im Zwischen
bereich zwischen dem ersten Trägerdurchbruch 40 und dem zweiten
Trägerdurchbruch 41 angeordnet, wobei die Öffnung 80 der Seiten
fläche 77 und die Öffnung 81 der Seitenfläche 78 zugewandt ist. Die
Öffnung 82 ist im Zwischenbereich zwischen dem ersten Teilabschnitt
43 und der Stirnfläche 76 auf der Längsachse 26 vorgesehen. Auch
andere Befestigungsarten sind denkbar, beispielsweise ist auch eine
gemeinsame Ausbildung von Trägerrahmen 34 und Trägerhalter 35 in
Form eines gemeinsamen Bauteils möglich. Vorzugsweise sind der
Trägerrahmen 34 und der Trägerhalter 35 als Kunststoff-Spritzguß
teile ausgeführt.
Die Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäßen Trägerrahmen in vergrößerter
Darstellung, in Fig. 5 ist eine entsprechende Seitenansicht der
Fig. 4 gezeigt, wobei eine teilweise Schnittdarstellung entlang der
Linie V-V gewählt wurde.
Der erste Meßdraht 3 ist innerhalb des Trägerdurchbruchs 40 des
Trägerhalters 35 und durch wenigstens drei Stützpunkte 50, 51, 52 in
V-Form aufgespannt. Die Stützpunkte 50, 51 und 52 führen den ersten
Meßdraht 3 in einer ersten Meßdrahtebene 20. Ebenso ist der zweite
Meßdraht 4, innerhalb des Trägerdurchbruchs 40 des Trägerhalters 35
durch wenigstens drei Stützpunkte 55, 56, 57 in V-Form aufgespannt,
wobei die Stützpunkte 55, 56, 57 den zweiten Meßdraht 4 in einer
zweiten Meßdrahtebene 21 führen. Die erste Meßdrahtebene 20 liegt
stromaufwärts der zweiten Meßdrahtebene 21 und parallel zu dieser.
Zur Aufspannung des Meßdrahtes 3 an seinen Stützpunkten 50, 51, 52
und des Meßdrahtes 4 an seinen Stützpunkten 55, 56, 57 dienen
entsprechende Halterungen 53, 54 und 71 für den ersten Meßdraht 3
beziehungsweise Halterungen 58, 59 und 72 für den zweiten Meßdraht
4. Vorzugsweise erfolgt die Aufspannung des ersten Meßdrahtes 3 an
dem Stutzpunkt 51 beziehungsweise der Halterung 53 und die Aufspan
nung des zweiten Meßdrahtes 4 an dem Stützpunkt 56 beziehungsweise
der Halterung 58 unter Bildung einer Schlaufe, deren sich kreuzende
Drahtabschnitte elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die
beiden sich kreuzenden Drahtabschnitte jeder Schlaufe, jedes Meß
drahtes sind in ihrem Kreuzungspunkt vorzugsweise mittels einer
Lötung 60 oder mittels einer Schweißverbindung miteinander verbun
den.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist liegt der Stützpunkt 51 mit seiner
Halterung 53 rechts der Längsachse 26 des Trägerkörpers 33 der
Seitenfläche 78 zugewandt. Der Stützpunkt 56 liegt mit seiner Halte
rung 58 links der Längsachse 26 der Seitenfläche 77 zugewandt. Beide
Halterungen 53 und 58 ragen aus der Stirnfläche 75 hakenförmig der
Strömungsrichtung 2 entgegen in den ersten Trägerdurchbruch 40 des
Trägerhalters 35 hinein, wobei der Stützpunkt 56 der weniger tief in
den ersten Trägerdurchbruch 40 des Trägerhalters 35 hinein ragt als
der Stützpunkt 51 der Halterung 53. Beide hakenförmigen Halterungen
53, 58 sind im Bereich der Stützpunkte 51, 56 gebogen, um bei der
Montage ein Einhängen der Meßdrähte 3,4 in Form einer Schlaufe zu
ermöglichen und um im späteren Meßbetrieb ein Verrutschen der Meß
drähte 3, 4 entlang der Halterungen 53 und 58 zu vermeiden. Die
Halterungen 53 und 58 sind teilweise in dem als Kunststoff-Spritz
gußteil ausgebildeten Trägerrahmen 34 im Bereich der Stirnfläche 75
eingebunden und elektrisch isolierend gelagert.
In der Fig. 4 liegt die Halterung 71 mit ihrem Stützpunkt 50 links
der Längsachse 26 und die Halterung 72 mit ihrem Stützpunkt 57
rechts der Längsachse 26. Beide Halterungen 71 und 72 ragen jeweils
winkelförmig aus der Stirnfläche 76 der Strömungsrichtung 2 entgegen
heraus und sind jeweils symmetrisch zur Längsachse 26 angeordnet.
Die Halterungen 71 und 72 werden mit Hilfe eines spangenartigen
Verbindungsteils 70 innerhalb des Trägerrahmens 34 miteinander
verbunden, um eine elektrische Verbindung der Stützpunkte 50 und 57
beider Meßdrähte 3, 4 zu gewährleisten. Vorzugsweise ist das Verbin
dungsteil 70 im Bereich der Stirnfläche 76 teilweise in den Träger
rahmen 34 eingebunden. Die Halterungen 71, 72 mit dem Verbindungs
teil 70 bestehen vorzugsweise aus einem gemeinsamen winkelförmigen
Bauteil.
Die Halterung 59 ist im Zwischenbereich zwischen der Halterung 71
und der Seitenfläche 77 vorgesehen und erstreckt sich aus der Stirn
fläche 76 winkelförmig der Strömungsrichtung 2 entgegen. Die Halte
rung 54 ist im Zwischenbereich zwischen der Halterung 72 und der
Seitenfläche 78 vorgesehen und erstreckt sich ebenfalls aus der
Stirnfläche 76 winkelförmig der Strömungsrichtung 2 entgegen. Die
Halterung 59 weist im Bereich ihres Endes den Stützpunkt 55, die
Halterung 54 entsprechend an ihrem Ende den Stützpunkt 52 auf. Die
Stützpunkte 50 und 52 ragen genau so tief in den ersten Trägerdurch
bruch 40 des Trägerhalters 35 hinein, wie der Stützpunkt 51, so daß
der erste Meßdraht 3, der von dem Stützpunkt 50 über den Stützpunkt
51 zum Stützpunkt 52 verläuft in der ersten Meßdrahtebene 20 aufge
spannt ist. Demgegenüber ragen die Stützpunkte 55 und 57, wie auch
der Stützpunkt 56 weniger tief in den ersten Trägerdurchbruch 40 des
Trägerhalters 35 hinein, so daß der zweite Meßdraht 4 in der zweiten
Meßdrahtebene 21 aufgespannt ist. Der erste Meßdraht 3 wird ist vom
Stützpunkt 52 über den Stützpunkt 51 in Form einer Schlaufe zum
Stützpunkt 50 geführt, so daß der erste Meßdraht 3 eine V-Form
aufweist. Ebenso ist der zweite Meßdraht 4 vom Stützpunkt 55 über
den Stützpunkt 56 in Form einer Schlaufe zum Stützpunkt 57 geführt,
so daß der zweite Meßdraht 4 auch eine V-Form aufweist. Die in den
beiden Meßdrahtebenen 20, 21 überlagert V-förmig verlaufenden Meß
drähte 3, 4 kreuzen sich zwischen den Stützpunkten 50 und 57 und
ergeben in der Draufsicht eine W-Form, wie in Fig. 2 und in Fig. 4
sichtbar. Die Bespannung der Meßdrähte 3, 4 kann in einem Herstel
lungsschritt erfolgen, so daß eine kostengünstige Massenherstellung
möglich ist. Hierfür wird der Meßdraht 3, 4 beginnend beispielsweise
von dem Stützpunkt 52 über den Stützpunkt 51 und dem Stützpunkt 50
sowie unmittelbar anschließend über die Stützpunkte 57 und 55
geführt. Anschließend wird der Drahtabschnitt zwischen den Stütz
punkten 50 und 57 durchtrennt. Die Meßdrähte 3, 4 sind mit den
Stützpunkten 50, 52, 55 und 57 fest verbunden, beispielsweise durch
löten.
Der Kompensationswiderstand 14 ist als Widerstandsschicht innerhalb
des zweiten Trägerdurchbruchs 41 von Trägerrahmen 34 und Trägerhal
ter 35 vorgesehen und beispielsweise auf einem als Substrat dienen
den plattenförmigen Träger ausgebildet. Der Kompensationswiderstand
14 ist beispielsweise symmetrisch zur Längsachse 26 angeordnet und
durch zwei elastische, elektrisch leitende Haltebügel 64 und 65 etwa
in der Mitte des zweiten Trägerdurchbruchs 41 gehalten und steht mit
seiner schmalsten Stirnfläche der Strömungsrichtung 2 entgegen. Die
Haltebügel 64, 65 sind symmetrisch gegenüberliegend zur Längsachse
26 in den als Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildeten Trägerrahmen 34
teilweise eingebunden und weisen im Bereich ihrer freien Enden
Ausbuchtungen 66 auf, so daß der Kompensationswiderstand 14 in ein
facher Weise durch Klemmung befestigbar ist. Beim Herstellen wird
der Kompensationswiderstand 14 in die Ausbuchtungen 66 der Halte
bügel 64, 65 eingeklemmt, um anschließend beispielsweise mittels
Tauchlöten an den Haltebügeln 64, 65 fest verbunden zu werden. Auch
andere Befestigungsmöglichkeiten innerhalb des Trägerdurchbruchs 41
und eine abgeänderte Ausgestaltung des Kompensationswiderstandes 14
sind denkbar.
Der Haltebügel 64 links der Längsachse 26 ist der Öffnung 80 des
Trägerrahmens 34 zugewandt und zur elektrischen Kontaktierung
mittels einer Anschlußverbindung 94, die beispielsweise innerhalb
des Trägerrahmens 34 in das Kunststoff-Spritzgußteil eingebunden
ist, zu einer Kontaktlasche 84 geführt. Der Haltebügel 65 ist rechts
der Längsachse 26 der Öffnung 81 zugewandt und mit einer im Träger
rahmen 34 verlaufenden Anschußverbindung 95 versehen, um diesen
elektrisch mit einer Kontaktlasche 86 zu verbinden, die ebenfalls
mit der elektrisch leitenden Halterung 54 des ersten Meßdrahtes 3
verbunden ist. Die elektrisch leitende Halterung 59 des zweiten Meß
drahtes 4 ist mit einer Kontaktlasche 85 verbunden, wobei vorzugs
weise die Kontaktlasche 85 und die Halterung 59 aus einem gemein
samen Bauteil bestehen. Die Kontaktlaschen 84, 85 und 86 ragen aus
einer äußeren Begrenzungsfläche 46 des Trägerrahmens 34 und sind
beispielsweise im bauteilfreien Bereich der Öffnung 82 des Träger
rahmens 34 in der Nähe der Stirnfläche 76 vorgesehen. An dem Träger
halter 35 sind im Bereich der Öffnung 82 gegenüberliegend zu den
Kontaktlaschen 84, 85 und 86 entsprechende Kontaktfahnen 87 vorge
sehen, welche beispielsweise durch Lötung mit den Kontaktlaschen 84,
85, und 86 verbunden werden, um durch weiterführende elektrische
Verbindungsleitungen, welche beispielsweise innerhalb des Trägerkör
pers 33 verlaufen, eine elektrische Verbindung der Meßwiderstände 3,
4 und des Kompensationswiderstandes 14 zum Steckanschluß 29 zu
ermöglichen.
Die Fig. 6 und die Fig. 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung der Masse eines
strömenden Mediums, wobei alle gleichen oder gleichwirkenden Teile
mit den gleichen Bezugszeichen des ersten Ausführungsbeispiels wie
in den Fig. 1 bis 5 gekennzeichnet sind. Die Fig. 6 zeigt den
erfindungsgemäßen Trägerrahmen 34 als Draufsicht. Die Fig. 7 zeigt
eine Seitenansicht der Fig. 6, wobei der erste Trägerdurchbruch 40
und der zweite Trägerdurchbruch 41 entlang einer Linie VII-VII in
Fig. 6 aufgetrennt und der Übersichtlichkeit wegen teilweise in
Schnittdarstellung dargestellt sind.
Das zweite Ausführungsbeispiel weicht vom vorigen Ausführungs
beispiel im wesentlichen in der Aufhängung der Meßdrähte 3, 4 und
der Anordnung beider Meßdrahtebenen 20, 21 ab. In gleicher Weise wie
beim ersten Ausführungsbeispiel ist der erste Meßdraht 3 an den
Stützpunkten 50, 51 und 52 in V-Form aufgespannt und bildet die
erste Meßdrahtebene 20, welche der Strömungsrichtung 2 entgegensteht
und außerhalb des Trägerrahmens 34 innerhalb des Trägerhalters 35
verläuft. Die Strömungsrichtung 2 ist durch entsprechende Pfeile 2
in Fig. 7 gekennzeichnet. Entsprechend dem ersten Ausführungs
beispiel verlaufen die am Trägerrahmen 34 angeordneten
Halterungen 53, 54 und 71 so abgewinkelt am Trägerrahmen 34, daß die Stützpunkte
50, 51 und 52 innerhalb des Trägerdurchbruchs 40 des Trägerhalter 35
liegen und der erste Meßdraht 3 darin verläuft.
Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel ist die Lage der Meßdraht
ebene 21 des zweiten Meßdrahtes 4. Die Meßdrahtebene 21 verläuft
durch die Stützpunkte 55, 56 und 57, welche der Strömungsrichtung 2
abgewandt orientiert sind und außerhalb des ersten Trägerdurchbruchs
40 stromabwärts des Trägerrahmens 34 liegen. Die elektrische Verbin
dung und Aufspannung beider Meßdrähte 3, 4 erfolgt durch eine
gemeinsame Halterung 71, 72, die beiderseits des Trägerrahmens 34
aus dem ersten Trägerdurchbruch 40 in der Nähe der Stirnfläche 76
herausragt und durch das Verbindungsteil 70, das aus der Seiten
fläche 78 des Trägerrahmens 34 herausragt, befestigt ist. An der
Halterung 71, die in Fig. 7 hinter der Halterung 54 liegt, befindet
sich der Stützpunkt 50, an dem der erste Meßdraht 3 befestigt ist,
während an der Halterung 72 der Stützpunkt 57 liegt, an dem strom
abwärts des Trägerrahmens 34 der zweite Meßdraht 4 befestigt ist.
Die Halterung 58 ragt aus der Stirnfläche 75 und in Strömungsrich
tung 2 aus dem ersten Trägerdurchbruch 40 des Trägerrahmens 34
heraus und weist im Bereich ihres Endes den Stützpunkt 56 auf. Der
Stützpunkt 55 ist an der Halterung 59 ausgebildet, die aus der
Seitenfläche 77 des Trägerrahmens 34 herausragt und sich nach strom
abwärts des Trägerrahmens 34 an den ersten Trägerdurchbruch 40
heraus erstreckt. Die Stützpunkte 55 und 57 genau so weit wie der
Stützpunkt 56 stromabwärts des Trägerrahmens 34, so daß der zweite
Meßdraht 4 vom Stützpunkt 55 über den Stützpunkt 56 in Form einer
Schlaufe zu dem Stützpunkt 57 V-förmig verläuft und in der zweiten
Meßdrahtebene 21 geführt wird. Die zweite Meßdrahtebene 21 verläuft
stromabwärts des Trägerrahmens 34 in etwa parallel zur der ersten
Meßdrahtebene 20. Entsprechend der Halterung 53 des ersten Meß
drahtes 3 ist die Halterung 58 des zweiten Meßdrahtes 4 im Bereich
des Stützpunktes 56 gebogen, um ein Einhängen des Meßdrahtes 4 zu
ermöglichen. Die Stützpunkte 55, 56 und 57 des zweiten Meßdrahtes 4
liegen dabei in einer fiktiven Projektion des Querschnittes des
ersten Trägerdurchbruchs 40, so daß sich der zweite Meßdraht 4 nicht
über den fiktiven Querschnitt des Trägerdurchbruchs 40 hinaus
erstreckt.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums,
insbesondere der Ansaugluftmasse von Brennkraftmaschinen, mit einem
sich quer zur Strömungsrichtung des Mediums erstreckenden Träger
körper, der in Strömungsrichtung verlaufend einen vom strömenden
Medium durchströmten Trägerdurchbruch hat, um mittels Halterungen
wenigstens einen Meßwiderstand in Form eines Meßdrahtes durch Stütz
punkte darin zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei
miteinander elektrisch verbundene Meßdrähte, ein erster Meßdraht (3)
und ein zweiter Meßdraht (4), vorgesehen sind, wobei der erste Meß
draht (3) durch wenigstens drei Stützpunkte (50, 51, 52) in einer
ersten Meßdrahtebene (20) aufspannt ist und sich mit axialem Abstand
in Strömungsrichtung (2) in etwa parallel zur ersten Meßdrahtebene
(20) eine zweite Meßdrahtebene (21) anschließt, in der der zweite
Meßdraht durch wenigstens drei Stützpunkte (55, 56, 57) aufgespannt
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenig
stens eine Meßdrahtebene (20; 21) der Meßdrähte (3; 4) außerhalb des
Trägerkörpers (33) vorgesehen ist und der Meßdraht (3; 4) innerhalb
einer fiktiven Projektion des Trägerdurchbruchs (40) verläuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide
Meßdrahtebenen (20, 21) der Meßdrähte (3, 4) innerhalb des Träger
durchbruchs (40) verlaufen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß
drähte (3, 4) jeweils in V-Form hintereinander und quer zur Strö
mungsrichtung (2) versetzt angeordnet sind und in Projektion in
Strömungsrichtung (2) eine W-Form bilden.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Trägerdurchbruch (40) etwa in der Mitte
eines durchströmten Strömungsquerschnitts (1) orientiert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
elektrische Verbindung beider Meßdrähte (3, 4) miteinander mittels
einer gemeinsamen Halterung (70; 71; 72) erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Trägerkörper (33) im Bereich seines freien Endes einen zweiten
Trägerdurchbruch (41) zur Aufnahme eines Kompensationswiderstandes
(14) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kompensationswiderstand (14) durch Halteteile (65) innerhalb des
zweiten Trägerdurchbruchs (41) befestigt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934310720 DE4310720A1 (de) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934310720 DE4310720A1 (de) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4310720A1 true DE4310720A1 (de) | 1994-10-06 |
Family
ID=6484490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934310720 Withdrawn DE4310720A1 (de) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4310720A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19624493B4 (de) * | 1995-06-20 | 2010-08-05 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Temperaturermittlungsgerät und dessen Anwendung in einem Strömungsmessgerät der thermischen Art |
DE102010019303B4 (de) * | 2009-10-19 | 2014-07-17 | Mitsubishi Electric Corp. | Strömungsrate-Messvorrichtung |
DE102015118130A1 (de) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Thermisches Durchflussmessgerät und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102015118125A1 (de) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Thermisches Durchflussmessgerät und Anordnung mit einem Rohr und dem thermischen Durchflussmessgerät |
DE102015118120A1 (de) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Thermisches Durchflussmessgerät und Anordnung mit einem Rohr und dem thermischen Durchflussmessgerät |
-
1993
- 1993-04-01 DE DE19934310720 patent/DE4310720A1/de not_active Withdrawn
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US10612950B2 (en) | 2015-10-23 | 2020-04-07 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Thermal, flow measuring device and arrangement with a tube or pipe and the thermal, flow measuring device |
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