EP1204847A1 - Vorrichtung zur bestimmung zumindest eines parameters eines strömenden mediums - Google Patents

Vorrichtung zur bestimmung zumindest eines parameters eines strömenden mediums

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Publication number
EP1204847A1
EP1204847A1 EP01957727A EP01957727A EP1204847A1 EP 1204847 A1 EP1204847 A1 EP 1204847A1 EP 01957727 A EP01957727 A EP 01957727A EP 01957727 A EP01957727 A EP 01957727A EP 1204847 A1 EP1204847 A1 EP 1204847A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
carrier
cavern
sensor element
measuring housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01957727A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Roeckel
Erhard Renninger
Hans Hecht
Gerhard Hueftle
Manfred Strohmann
Rainer Schard
Roland Wanja
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1204847A1 publication Critical patent/EP1204847A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/6845—Micromachined devices

Definitions

  • the invention is based on a device for determining at least one parameter of a medium flowing in a line with a sensor carrier for receiving a sensor element according to the preamble of claim 1.
  • Air mass measuring device is known, the sensor carrier with the sensor element protruding into a measuring channel in which a medium flows.
  • the sensor element supplies a measurement signal that is used to calculate the mass of the flowing medium.
  • the sensor carrier has a recess in which the
  • the sensor carrier is produced by first removing an opening from a metal strip which corresponds approximately to the outer shape of the sensor element, then bending the metal strip around a bending axis outside the recess and then in this way is pressed together so that a bent part of the metal strip forms a holding element and a non-bent part of the metal strip forms a frame element of the sensor carrier with the opening.
  • the holding element covers the opening of the frame element and forms a recess with it. Thereafter, plateau-shaped elevations are created by further shaping of the holding element, which serve as a spacer or support surface. The sensor element is then glued into the recess.
  • the sensor element with its. Surface is glued into the recess as flush as possible to the surface of the sensor carrier, since even the slightest misalignment, for example due to an unevenly applied adhesive layer, results in eddies and detachment areas which adversely affect the heat dissipation of the measuring resistor, in particular on the surface of the sensor element, and falsify the measurement result , Therefore, very small dimensional tolerances of the recess are to be provided, and extreme care is required when the sensor element is glued into the recess of the sensor carrier, so that, particularly in the case of mass production of the device, a high outlay in terms of production technology is required, which causes considerable production costs.
  • the spacers are only formed by a further shaping process.
  • the tolerance of the depth of the recess is given by the tolerance of the thickness of the metal strip and the tolerance of the gap width.
  • a corrosion protection layer on the sensor carrier such as e.g. NiNiP
  • a corrosion protection layer on the sensor carrier must be applied by an additional, expensive electroplating process or a coating method that further increases the dimensional tolerances and the production times and costs.
  • a gap arises between the sensor element and the recess of the sensor carrier due to manufacturing tolerances.
  • the gap can be so large that the sensor element can have an undesirable underflow of the cavity under its membrane in the recess, which has a disadvantageous effect on the measurement result of the device.
  • a redirection of the flow at a specially shaped edge of the sensor element prevents the medium flowing in via the gap from being able to get into a cavity below the membrane of the sensor element.
  • Applying adhesive seams as described in DE 197 43 409 AI, can prevent the medium from penetrating into the gap around the sensor element in order to avoid unwanted undercurrents.
  • a disadvantage of both methods is that the flow around the cavity is only diverted through the special arrangement of the adhesive seams or through additional measures in order to compensate for the effects of the manufacturing tolerances.
  • a thermal air flow meter is known in which a carrier housing and a Measuring housings are formed separately from one another and the measuring housing and the carrier housing are glued to a base plate element.
  • the device according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the measurement result is not deteriorated in a simple manner even during longer operating times, because the influence on the measurement result as a result of an underflow of the measuring element by an air stream via an open or clogged one Fold gap does not exist, and the tolerance of the depth of the recess according to the invention is determined only by the tolerance of the sensor cavern and no longer additionally by the tolerance of the fold gap.
  • a sensor element can advantageously be connected to electronics prior to installation in the device.
  • An aerodynamically shaped leading edge is advantageous for the inflow behavior.
  • plastic from the plastic class of liquid crystal polymers or semi-crystalline aromatic thermoplastic is used.
  • Adhesive bead is placed across the sensor cavern floor, which completely seals the sensor area of the sensor element in the sensor cavern, and that depressions are provided in the edge area of the sensor cavern floor, so that the sensor element can be used more precisely. Contamination of the sensor element by reliably stopping the gel, which protects an evaluation circuit from moisture, is prevented by this adhesive bead.
  • plastic or ceramic since plastic is not so in comparison to metal ⁇ 1 -
  • FIG. 2 shows a sensor carrier designed according to the invention with a built-in sensor element
  • FIG. 3a shows the sensor carrier designed according to the invention without a sensor element
  • FIG. 3b shows a section along the
  • FIG. 4a shows a device with a bypass channel into which the sensor carrier is inserted
  • FIG. 4b shows a section along the line B-B in FIG. 4a
  • FIG. 1 shows schematically how a device 1 is installed in a line 3 in which a medium to be measured flows.
  • the device 1 is used to determine at least one parameter of the pouring medium and consists of a measuring housing 6, characterized by a lower rectangle drawn in dash-dotted lines, and a support part 7, characterized by an upper rectangle drawn in dash-dotted lines, in which e.g. evaluation electronics 18 e.g. is housed on a base support 26 (FIG. 2) in an electronics room 19.
  • Parameters of a flowing medium are, for example, the air volume flow for determining an air mass, a temperature, a pressure, a concentration of a medium component or a flow rate, which are determined by means of suitable sensors.
  • the use of the device 1 for determining other parameters is possible.
  • the parameters can be determined by using one or more sensors, wherein a sensor can also determine two or more parameters.
  • the measuring housing 6 and the carrier part 7 have a common longitudinal axis 9 which e.g. can also be the central axis.
  • the device 1 is, for example, inserted into a wall 12 of the line 3.
  • the wall 12 delimits a flow cross section in the middle of which extends in the direction of the flowing medium, and a central axis 14 extends parallel to the wall 12.
  • the direction of the flowing medium hereinafter referred to as
  • FIG. 2 shows a sensor carrier 20 with a built-in sensor element 33.
  • the sensor element 33 is shown schematically and transparently in part in FIG. 2 and has a membrane 35 on an outwardly facing surface, which forms the sensor area.
  • contacts 38 On the same surface at the other end of the sensor element 33 are contacts 38, 'which establish the electrical connection to the electronic evaluation circuit 18th.
  • the sensor element 33 is arranged in a sensor cavern 29 such that the contacts 38 are closest to the base support 26.
  • the sensor element 33 is here, for example, plate-shaped and is flush with the sensor cavern 29.
  • the sensor cavern 29 and the sensor element 33 form a gap 44.
  • the sensor element 33 and the surface 22 of the sensor carrier 20 are flush here, for example.
  • FIG. 3a shows the sensor carrier 20, which is made of plastic, for example.
  • the medium flows past the sensor carrier 20 in the direction of the arrows 16. In doing so, it meets a leading edge 47 of the sensor carrier 20, which due to the use of plastic is particularly rounded and aerodynamically shaped.
  • the sensor cavern 29 with a sensor cavern floor 30 is located on the surface 22 Form frame element.
  • the sensor cavern floor 30 is divided, for example, by an adhesive displacement space 49 into a sensor base 52 and a support surface 54.
  • the sensor base 52 is furthest away from the base support 26 and lies below the sensor area of the sensor element 33.
  • the support surface 54 is the closest to the base support 26.
  • the adhesive displacement space 49 here is, for example, a continuous channel from a longitudinal edge 57 to the 'opposite longitudinal edge 57' 'of the sensor cavern 29.
  • the longitudinal edges 57, 57' ' run parallel to the longitudinal axis 9.
  • the adhesive displacement space 49 cannot be continuous, i.e. be shorter.
  • the adhesive displacement space 49 between the sensor base 52 and the support surface 54 can also be formed, for example, by at least two depressions in the sensor cavern floor 30.
  • the spacers 60 are, for example, plateau-shaped.
  • a recess 63, 63 "is formed in each of the longitudinal edges 57, 57". From the recess 63 across the
  • a contact surface 54 to the other recess 63 is applied to the adhesive process for an adhesive bead 65, which is shown in broken lines.
  • the sensor base area 52 is completely covered by an adhesive bead 65 in front of a sensor gel, which is on an electronic evaluation circuit is applied and in an undesired manner creeps in the direction of the membrane 35.
  • the sensor element 33 lies, for example, partly in the sensor cavern 29 and lies, for example, on the spacers 60.
  • the sensor element 33 is, for example, with the contact surface 54 glued by means of the adhesive bead 65 and closes at its height along its circumference Surface 22 is flush with the sensor cavern 29, so that the medium hardly or not at all flows under the sensor element 33 into the sensor cavern 29.
  • a gap 44 between the sensor element 33 and the longitudinal edge 57 of the sensor cavern 29 has, for example, an order of magnitude of a few micrometers.
  • a depth of the sensor cavern 29 and the edges of the sensor cavern 29 are shaped, for example, such that a plate-shaped sensor element 33, for example, can be introduced flush with the surface 22.
  • the depth dimensions in the area of the contact surface 54 of the sensor element 33 starting from the surface 22 are generally tolerated with +/- 10 micrometers.
  • the sensor carrier 20 is shaped here in such a way that the surface 22 and the surface opposite it are plane-parallel to one another and aligned with the main flow direction 16 such that a vector of the main flow direction 16 lies in the plane of the sensor region of the sensor element 33.
  • the vector of the main flow direction 16 can intersect the plane of the sensor area at a small positive or negative angle.
  • Cross-section of the sensor carrier 20 is wedge-shaped perpendicular to the surface 22, the thinner end of the wedge being in the region of the leading edge 47 and the vector of the main flow direction 16 not being in the surface 22.
  • FIG. 3b shows a section along the line AA in FIG. 3a, the sensor carrier 20 in this example having no adhesive displacement space 49 and no spacers 60.
  • a channel end face 67 of the sensor carrier 20 adapts to the shape of a wall of a bypass channel 70 (FIG. 4), so that no flowing medium gets between the channel end face 67 and the wall of the bypass channel 70.
  • the contact surface can also be sealed by an adhesive or seal.
  • the end 68 opposite the channel end face 67 has an insert 69 which is inserted into a receptacle 73 (FIG. 4b) in the region of the electronics room 19 and is connected there, for example, by press fitting or adhesive bonding.
  • FIG. 4a shows the measuring housing 6 with the bypass channel 70 and the carrier part 7 without a cover closing the bypass channel 70.
  • the bypass channel 70 is formed by a bottom part 72 and the cover.
  • the main direction of flow 16 of the medium is indicated by arrows.
  • the bypass duct 70 consists, for example, of an inlet duct 74 or measuring duct 74, a deflection duct 76, which in turn is divided into a first part 77 and a second part 78, and an outlet duct 80.
  • the flow direction 82, 83 is in the inlet 74 and outlet duct 80 also indicated by arrows.
  • the inlet channel center line 86 is curved here, for example, since the edge surfaces 88 of the inlet channel 74 are of streamlined design.
  • the outlet channel center line 91 is, for example, a straight line here.
  • a flow obstacle 94 is provided which causes a defined flow separation effective for the measuring channel. This is explained in more detail in DE 44 41 874 AI and is intended to be part of this disclosure.
  • a bow 99 of the measuring housing 6 is shaped, for example, in such a way that solid or liquid particles striking it are reflected away from the inlet opening 97.
  • the bow 99 is inclined away from the carrier part 7.
  • a dashed area 102 which runs parallel to the main flow direction 16, forms with the edge surface of the inlet channel 74 facing the support part 7 a shaded area into which only a few or no dirt particles or liquids get.
  • the angle ⁇ can be in the range of approximately 30 to 60 degrees, ideally approximately 45 degrees. The influence of this
  • the edge surface 104 has a depth tr (not shown) and a width br running perpendicular thereto, which corresponds to at least 2/3 the width b of the inlet opening 97 of the inlet channel 74.
  • the depth tr preferably corresponds approximately to the depth t (not shown) of the measuring channel 70 perpendicular to its width b at the inlet opening 97.
  • the wall of the first section 77 runs approximately in the direction of the longitudinal axis 9.
  • the outlet opening 107 has, for example, a larger cross section than the outlet channel 80, as a result of which the pulsation behavior is improved.
  • the sensor carrier 20 projects into the bypass channel 70, for example into the
  • Inlet channel 74 which forms the measuring channel.
  • the sensor element 33 is accommodated in the sensor carrier 20 and is expediently in the shaded area of the inlet channel 74.
  • the structure of such a measuring element 10 is sufficiently known to the person skilled in the art, for example from DE 195 24 634 AI, the disclosure of which is to be part of the present patent application.
  • the electronics 18, which is used to evaluate and control the sensor element, are arranged in the electronics room 19, which is part of the carrier part 7.
  • Figure 4b shows a section along line B-B of Figure 4a.
  • the sensor carrier 20 is inserted into a receptacle 73 and fastened there by press fitting or gluing. If adhesive is used, it simultaneously seals a transition area 71 between the bypass channel 70 and the electronics space 19.
  • the receptacle 73 can be arranged in the bypass channel 70, in the carrier part 7 or in between.
  • a side wall 75 of the bypass channel 70 faces away from the carrier part 7 and the
  • Longitudinal axis 9 forms a clearly different angle of intersection with the side wall 75.
  • the channel end face 67 adapts to the shape of the side wall 75 of the bypass channel 70 so that there is no underflow there. This can be additionally secured by applying adhesive or sealant.
  • the electronics 18 is arranged, for example, on a base support 26 and is coated with a protective gel.
  • the sensor carrier 20 can also be glued to the base carrier 26.
  • FIG. 5 shows a section along the line VV in FIG. 3 through the sensor carrier 20 with inserted sensor element 33 and adhesive bead 65 (indicated by dashed lines).
  • the bead of adhesive 65 was placed, for example, from the recess 63 on the longitudinal edge 57 via the support surface 54 to the recess 63 "on the longitudinal edge 57". After inserting the sensor element 33 into the sensor cavern 29, for example, adhesive is forced out into the adhesive displacement space 49 and through the gaps 44, 44 "and extends to the surface 22.
  • the adhesive closes the gap 44 between the sensor element 33 and the sensor cavern 29 at the one longitudinal edge 57 continuously under the sensor element 33 to the other longitudinal edge 57 ′′ and the gap 44 ′′ completely, so that contamination of the sensor element 33 with its membrane 35 is prevented by a reliable stop of the creeping protective gel of the evaluation circuit 18.
  • Figure 6 shows various arrangements of sensor carrier 20 and sensor element 33 within the measuring housing 6, which is indicated by dashed lines.
  • the sensor carrier 20 is arranged as follows: a longitudinal axis 9 of the sensor carrier 20 is perpendicular to the main flow direction 16 and a longitudinal axis of the
  • Sensor element 33 runs parallel to the longitudinal axis 9. However, in FIG. 6 a) the sensor element 33 is arranged with its longitudinal axis 110 in the sensor carrier 20 at an angle ⁇ with respect to the longitudinal axis 9. In FIG. 6 b), a longitudinal axis 112 of the sensor carrier 20 is arranged inclined at an angle ⁇ with respect to the longitudinal axis 9. The longitudinal axis 110 of the sensor element 33 runs parallel to the longitudinal axis 9. With these arrangements, the flow and flow behavior of the sensor element 33 and the sensor carrier 20 can be further improved. Furthermore, a preferred orientation of the sensor element 33 to the main flow direction 16 can thereby be set.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Sensorträger, an dem ein in das strömende Medium eingebrachtes Sensorelement angeordnet ist. Nach dem Stand der Technik ist der Sensorträger aus Metall an einem Bauelement der Vorrichtung angebracht. Für das einbauen des Messelements muss das Bauelement mit dem Sensorträger vorhanden sein. Der erfindungsgemässe Sensorträger (20) wird separat hergestellt und das zumindest eine Sensorelement (33) kann sofort in den Sensorträger (20) eingesetzt werden. Der Sensorträger (20) wird bspw. durch Klebung an ein Bauelement der Vorrichtung (1) eingebracht.

Description

Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines strömenden Mediums
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums mit einem Sensorträger zur Aufnahme eines Sensorelements nach der Gattung des Anspruchs 1.
Aus der DE 44 26 102 C2 bzw. US-PS 5,693,879 ist ein Sensorträger für ein Sensorelement in einer
Luftmassenmessvorrichtung bekannt, wobei der Sensorträger mit dem Sensorelement in einen Messkanal hineinragt, in dem ein Medium strömt. Das Sensorelement liefert ein Messsignal, das zur Berechnung der Masse des strömenden Mediums dient. Der Sensorträger besitzt eine Ausnehmung, in welche das
Sensorelement bündig eingebracht und mittels einer an einer Bodenfläche der Ausnehmung aufgebrachten Klebeschicht gehalten wird. Hierbei wird der Sensorträger dadurch hergestellt, dass aus einem Metallstreifen zunächst eine Öffnung ausgenommen wird, die in etwa der äusseren Form des Sensorelements entspricht, danach der Metallstreifen um eine Biegeachse ausserhalb der Ausnehmung gebogen und dann so zusammengepresst wird, dass ein gebogener Teil des Metallstreifens ein Halteelement und ein nicht gebogener Teil des Metallstreifens mit der Öffnung ein Rahmenelement des Sensorträgers bildet. Das Halteelement bedeckt dabei die Öffnung des Rahmenelements und bildet mit diesem eine Ausnehmung. Danach werden durch weitere Umformungen des Halteelementes plateauformige Erhebungen geschaffen, die als Abstandshalter oder Auflagefläche dienen. Das Sensorelement wird dann in die Ausnehmung eingeklebt .
Es ist ausserordentlieh wichtig, dass das Sensorelement mit seiner. Oberfläche möglichst bündig zur Oberfläche des Sensorträgers in die Ausnehmung eingeklebt wird, da schon der kleinste Versatz, beispielsweise aufgrund einer ungleichmässig aufgetragenen Klebeschicht, Wirbel und Ablösegebiete zur Folge hat, die insbesondere an der Oberfläche des Sensorelements die Wärmeabfuhr des Messwiderstands nachteilig beeinflussen und das Messergebnis verfälschen. Daher sind sehr geringe Masstoleranzen der Ausnehmung vorzusehen, und beim Einkleben des Sensorelements in die Ausnehmung des Sensorträgers ist äusserste Sorgfalt erforderlich, so dass insbesondere bei einer Massenherstellung der Vorrichtung ein hoher fertigungstechnischer Aufwand nötig ist, der erhebliche Produktionskosten verursacht.
Nachteilig sind die verschiedenen Arbeitsschritte zur Herstellung des Rahmen- und Halteelementes . Durch den Falzspalt zwischen Rahmen- und Halteelement kann zusätzlich das strömende Medium fHessen. Dies ist jedoch nicht von Nachteil, da dieser Effekt durch Nullpunktmessung und Kalibrierung unterdrückt werden kann. Allerdings wird das Messergebnis während der Lebensdauer des Sensorelements verfälscht, wenn sich dieser Falzspalt mit Schmutz- und/oder Flüssigkeitspartikeln zusetzt und die Kalibrierung nicht mehr stimmt .
Nachteilig ist es, dass die Abstandshalter erst durch einen weiteren Formgebungsprozess gebildet werden. Die Toleranz des Tiefenmasses der Ausnehmung ist gegeben durch die Toleranz der Dicke des Metallstreifens und der Toleranz der Falzspaltdicke.
Nachteilig ist auch, dass aufgrund des strömenden, korrosiven Mediums eine Korrsosionsschutzschicht auf den Sensorträger, wie z.B. NiNiP, durch einen zusätzlichen, teuren Galvanikprozess oder eine Beschichtungsmethode aufgebracht werden muss, die die Masstoleranzen und die Produktionszeiten und -kosten weiter erhöht.
Bei einer derartigen freitragenden Befestigungsweise des Sensorelements entsteht aufgrund von Toleranzen bei der Fertigung ein Spalt zwischen Sensorelement und der Ausnehmung des Sensorträgers . Der Spalt kann so gross sein, dass es bei dem Sensorelement zu einer unerwünschten Unterströmung des Hohlraumes unter seiner Membran in der Ausnehmung kommen kann, welche sich nachteilig auf das Messergebnis der Vorrichtung auswirkt.
Es werden deshalb in der Literatur Vorrichtungen beschrieben, bei denen der störende Einfluss der Unterströmung reduziert werden kann.
Eine Umleitung der Strömung an einem speziell ausgeformten Rand des Sensorelements, wie in der DE 195 24 634 AI bzw. US-PS 5,723,784 beschrieben, verhindert, dass das über den Spalt einströmende Medium in einen Hohlraum unterhalb der Membran des Sensorelements gelangen kann.
Ein Aufbringen von Klebenähten, wie in der DE 197 43 409 AI beschrieben, kann das Eindringen des Mediums in den Spalt um das Sensorelement verhindern, um ungewollte UnterStrömungen zu vermeiden.
Nachteilig bei beiden Methoden ist, dass erst durch die spezielle Anordnung der Klebenähte oder durch zusätzliche Massnahmen die Strömung um den Hohlraum umgelenkt wird, um die Auswirkungen der Fertigungstoleranzen auszugleichen.
Aus der DE 197 44 997 AI ist eine Vorrichtung bekannt, die den Schutz der Bauteile einer Auswerteschaltung sowie der Verbindungsleitungen zu dem Kontaktierungsbereich des
Sensorelements gegenüber Feuchtigkeit mittels eines Gels ermöglicht und ein Verschmutzen des Sensorbereichs, also den Teil des Sensorelements, wo sich eine Membran befindet, mit dem Gel verhindert wird. Dabei sind Erweiterungen eines Spalts, der zwischen Sensorelement und den Wandungen der Ausnehmung verläuft, vorgesehen, um mittels der Erweiterungen ein WeiterfHessen einer zumindest teilweise auf die Auswerteschaltung aufgebrachten Schutzschicht im Spalt zuverlässig zu stoppen, so dass der Fliessweg der Schutzschicht stets eindeutig definiert bleibt.
Hierbei ergeben sich die produktionstechnischen Nachteile, dass zusätzlich Spalte geschaffen werden müssen, wobei der Fluss des Gels nicht gestoppt, sondern nur definiert umgelenkt wird.
Aus der DE 198 28 629 AI ist ein thermischer Luftmengenmesser bekannt, bei dem ein Trägergehäuse und ein Messgehäuse getrennt voneinander ausgebildet sind und das Messgehäuse und das Trägergehäuse auf einem Grundplattenelement geklebt sind.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemässe Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise das Messergebnis auch während längerer Betriebszeit nicht verschlechtert wird, weil die Beeinflussung des Messergebnisses infolge einer Unterströmung des Meßelementes durch einen Luftstrom über einen offenen oder sich zusetzenden Falzspalt nicht besteht, und die Toleranz des Tiefenmasses der Ausnehmung erfindungsge äss nur durch die Toleranz der Sensorkaverne bestimmt wird und nicht mehr zusätzlich durch die Toleranz des Falzspaltes.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.
Es ist vorteilhaft, den Sensortäger in einem Bypasskanal oder in einem Trägerteil zu befestigen, da dies die Montage vereinfacht .
Wenn der Sensorträger an einem Grundkörper befestigt ist, kann ein Sensorelement auf vorteilhafte Weise vor dem Einbau in die Vorrichtung mit einer Elektronik verbunden werden. Für das Anströmverhalten ist eine aerodynamisch geformte Anströmkante von Vorteil .
Für ein optimiertes Umströmverhalten des Sensorelements ist es von Vorteil, wenn das Sensorelement bündig zu einer
Oberfläche des Sensorträgers eingebaut und/oder ein kleiner Spalt zwischen Sensorelement und Sensorkaverne vorhanden ist .
Besonders vorteilhaft ist es, wenn Kunststoff aus der Kunststoffklasse der Flüssigkristall-Polymere, oder teilkristalliner aromatischer Thermoplast verwendet wird.
Bei der Montage ist es vorteilhaft, dass in die Aussparungen der Längskanten der Sensorkaverne eine
Klebstoffraupe quer über den Sensorkavernenboden gelegt wird, die den Sensorbereich des Sensorelements in der Sensorkaverne vollständig abdichtet, und dass Vertiefungen im Randbereich des Sensorkavernenbodens angebracht sind, so dass das Sensorelement genauer eingesetzt werden kann. Eine Verschmutzung des Sensorelements durch einen zuverlässigen Stopp des Gels, das eine Auswerteschaltung vor Feuchtigkeit schützt, wird durch diese Klebsto fraupe verhindert.
Es ist vorteilhaft Kunststoff für den Sensorträger zu verwenden, da sich durch die beliebigen
Formgebungsmöglichkeiten des Kunststoffs filigranere Formen und aerodynamische Forderungen wie z.B. die der Anströmkante berücksichtigen lassen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, Kunststoff oder Keramik zu verwenden, da Kunststoff im Vergleich zu Metall nicht so ~ 1 -
stark korrodiert und deshalb kein weiterer Korrosionsschutz notwendig ist .
Da vorteilhafterweise durch die Einengung der Toleranzen aufgrund der Verwendung von Kunststoff ein sehr präzises Setzen des Sensorelements in die Sensorkaverne möglich ist, findet keine Unterströmung des Sensorelements mehr statt .
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert .
Es zeigen
Figur 1 eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Parameters eines Mediums im eingebauten Zustand,
Figur 2 einen erfindungsgemäss ausgebildeten Sensorträger mit eingebautem Sensorelement,
Figur 3a den erfindungsgemäss ausgebildeten Sensorträger ohne Sensorelement und Figur 3b einen Schnitt entlang der
Linie A-A in Figur 3a,
Figur 4a eine Vorrichtung mit einem Bypasskanal, in den der Sensortäger eingesetzt ist und Figur 4b einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 4a,
Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Figur 3 und
Figur 6a, b verschiedene Anordnungen von Sensorträger und
Sensorelement . Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist schematisch gezeigt, wie eine Vorrichtung 1 in einer Leitung 3, in dem ein zu messendes Medium strömt, eingebaut ist.
Die Vorrichtung 1 dient zur Bestimmung zumindest eines Parameters des strämenden Mediums und besteht aus einem Meßgehäuse 6, gekennzeichnet durch ein unteres strichpunktiert gezeichnetes Rechteck, und einem Trägerteil 7, gekennzeichnet durch ein oberes strichpunktiert gezeichnetes Rechteck, in dem z.B. eine Auswerteelektronik 18 bsp . auf einem Grundträger 26 (Fig. 2) in einem Elektronikraum 19 untergebracht ist . Parameter eines strömenden Mediums sind beispielsweise der Luftvolumenstrom zur Ermittlung einer Luftmasse, eine Temperatur, ein Druck, eine Konzentration eines Mediumbestandteils oder eine Strömungsgeschwindigkeit, die mittels geeigneter Sensoren bestimmt werden. Die Anwendung der Vorrichtung 1 für Bestimmungen weiterer Parameter ist möglich. Die Bestimmung der Parameter kann dadurch erfolgen, dass ein oder mehrere Sensoren verwendet werden, wobei ein Sensor auch zwei oder mehrere Parameter ermitteln kann. Das Messgehäuse 6 und das Trägerteil 7 haben eine gemeinsame Längsachse 9, die z.B. auch die Mittelachse sein kann. Die Vorrichtung 1 ist in eine Wandung 12 der Leitung 3 beispielsweise steckbar eingeführt . Die Wandung 12 begrenzt einen Strömungsquerschnitt in dessen Mitte sich in Richtung des strömenden Mediums, parallel zur Wandung 12 eine Mittelachse 14 erstreckt. Die Richtung des strömenden Mediums, im folgenden als
Hauptströmungsrichtung bezeichnet, ist durch entsprechende Pfeile 16 gekennzeichnet und verläuft dort von links nach rechts . Figur 2 zeigt einen Sensorträger 20 mit einem eingebauten Sensorelement 33. Das Sensorelement 33 ist in der Figur 2 schematisch sowie durchsichtig zum Teil gezeichnet und hat auf einer nach außen gewandten Oberfläche eine Membran 35, die den Sensorbereich bildet . Auf der selben Oberfläche am anderen Ende des Sensorelements 33 befinden sich Kontakte 38, ' die die elektrische Verbindung zur elektronischen Auswerteschaltung 18 herstellen. Der Aufbau des Sensorelements 33 und die
Beschreibung des Sensorbereichs ist in DE 197 43 409 AI oder DE 43 38 .891 AI bzw. US-PS 5,452,610 näher erläutert, die Teil dieser Offenbarung sein sollen. Das Sensorelement 33 ist in einer Sensorkaverne 29 so angeordnet, daß die Kontakte 38 dem Grundträger 26 am nächsten sind. Das Sensorelement 33 ist hier bspw. plättchenförmig ausgebildet und ist bündig mit der Sensorkaverne 29. Die Sensorkaverne 29 und das Sensorelement 33 bilden einen Spalt 44 Das Sensorelement 33 und die Oberfläche 22 des Sensorträgers 20 schließen hier bspw. bündig ab.
Figur 3a zeigt den Sensorträger 20, der bspw. aus Kunststoff besteht . Das Medium strömt in Richtung der Pfeile 16 an dem Sensorträger 20 vorbei. Dabei trifft es auf eine Anströmkante 47 des Sensorträgers 20, die aufgrund der Verwendung von Kunststoff besonders filigran und aerodynamisch bspw. gerundet ausgeformt ist. Auf der Oberfläche 22 befindet sich die Sensorkaverne 29 mit einem Sensorkavernenboden 30. Der Sensorkavernenboden 30 bildet ein Halteelement, wobei Kanten der Sensorkaverne 29 ein Rahmenelement bilden. Der Sensorkavernenboden 30 ist bspw. durch einen Klebstoffverdrängungsraum 49 in eine Sensorgrundfläche 52 und eine Auflagefläche 54 geteilt . Die Sensorgrundfläche 52 ist am weitesten von dem Grundträger 26 entfernt und liegt unter dem Sensorbereich des Sensorelements 33. Die Auflagefläche 54 ist dem Grundträger 26 am nächsten.
Der Klebstoffverdrängungsraum 49 ist hier bspw. ein durchgehender Kanal von einer Längskante 57 zur ' gegenüberliegenden Längskante 57" der Sensorkaverne 29. Die Längskanten 57, 57" verlaufen parallel zur Längsachse 9. Der Klebstoffverdrängungsraum 49 kann jedoch auch nicht durchgehend, d.h. kürzer ausgebildet sein. Der Klebstoffverdrängungsraum 49 zwischen Sensorgrundfläche 52 und Auflagefläche 54 kann auch bspw. durch zumindest zwei Vertiefungen in dem Sensorkavernenboden 30 gebildet werden. In der Auflagefläche 54 befinden sich bspw. vier Abstandshalter 60 auf denen das Sensorelement 33 aufliegt. Die Abstandshalter 60 sind bspw. plateauförmig ausgebildet. In den Längskanten 57, 57" ist bspw. je eine Aussparung 63, 63" ausgebildet. Von der Aussparung 63 quer über die
Auflagefläche 54 zu der anderen Aussparung 63" wird für den Klebeprozeß eine Kleberaupe 65, die gestrichelt gezeichnet ist, aufgebracht. Nach Einbringen des Sensorelements 33 in die Sensorkaverne 29 wird die Sensorgrundfläche 52 durch die Kleberaupe 65 vollständig vor einem Sensorgel, das auf einer elektronischen Auswerteschaltung aufgebracht ist und in ungewollter Weise in Richtung der Membran 35 kriecht, geschützt. Das Sensorelement 33 liegt nach der Montage bspw. zum Teil in der Sensorkaverne 29 und liegt bspw. auf den Abstandshaltern 60 auf. Dabei ist das Sensorelement 33 bspw. mit der Auflagefläche 54 mittels der Klebstoffraupe 65 verklebt und schließt entlang seines Umfanges auf Höhe der Oberfläche 22 bündig mit der Sensorkaverne 29 ab, so daß das Medium kaum oder gar nicht unter das Sensorelement 33 in die Sensorkaverne 29 einströmt. Ein Spalt 44 zwischen Sensorelement 33 und der Längskante 57 der Sensorkaverne 29 hat bspw. eine Größenordnung von wenigen Mikrometern. Eine Tiefe der Sensorkaverne 29 und die Kanten der Sensorkaverne 29 sind bspw. so ausgeformt, daß ein bspw. plättchenförmiges Sensorelement 33 bündig zur Oberfläche 22 eingebracht werden kann. Die Tiefenmaße im Bereich der Auflagefläche 54 des Sensorelements 33 ausgehend von der Oberfläche 22 werden generell mit +/- 10 Mikrometer toleriert .
Der Sensorträger 20 ist hier so geformt, daß die Oberfläche 22 und die dieser gegenüberliegende Fläche planparallel zueinander und so zur Hauptströmungsrichtung 16 ausgerichtet sind, daß ein Vektor der Hauptströmungsrichtung 16 in der Ebene des Sensorbereichs des Sensorelements 33 liegt. Der Vektor der Hauptströmungsrichtung 16 kann die Ebene des Sensorbereichs unter einen kleinen positiven oder negativen Winkel schneiden. Eine Möglichkeit ist es, daß ein
Querschnitt des Sensorträgers 20 senkrecht zur Oberfläche 22 keilförmig ausgebildet ist, wobei das dünnere Ende des Keils im Bereich der Anströmkante 47 liegt und der Vektor der Hauptströmungsrichtung 16 nicht in der Oberfläche 22 liegt.
Figur 3b zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 3a, wobei der Sensorträger 20 in diesem Beispiel keinen Klebstoffverdrängungsraum 49 und keine Abstandshalter 60 hat. Eine Kanalstirnseite 67 des Sensorträgers 20 fügt sich der Form einer Wandung eines Bypasskanals 70 (Fig. 4) an, so dass kein strömendes Medium zwischen Kanalstirnseite 67 und Wandung des Bypasskanals 70 gelangt. Entlang dieser Berührungsfläche kann noch durch eine Klebung oder Abdichtung zusätzlich abgedichtet sein.
Das der Kanalstirnseite 67 gegenüberliegende Ende 68 hat einen Einsatz 69, der in eine Aufnahme 73 (Fig. 4b) im Bereich des Elektronikraums 19 eingesetzt wird und dort bspw. durch Presspassung oder Klebung verbunden ist.
Figur 4a zeigt das Meßgehäuse 6 mit dem Bypasskanal 70 und das Trägerteil 7 ohne einen den Bypasskanal 70 schließenden Deckel. Der Bypasskanal 70 wird durch ein Bodenteil 72 und den Deckel gebildet. Die HauptStrömungsrichtung 16 des Mediums ist durch Pfeile, gekennzeichnet . Der Bypasskanal 70 besteht bspw. aus einem Einlaßkanal 74 oder Meßkanal 74, einem Umlenkkanal 76, der sich wiederum in einen ersten Teil 77 und zweiten Teil 78 aufteilt, und einem Auslaßkanal 80. Die Strömungsrichtung 82, 83 im Einlaß-74 und Auslaßkanal 80 ist ebenfalls durch Pfeile gekennzeichnet. Die Einlaßkanalmittellinie 86 ist hier bspw. gekrümmt, da die Randflächen 88 des Einlaßkanals 74 stromlinienförmig ausgebildet sind. Die Auslaßkanalmittellinie 91 ist bspw. hier eine Gerade.
Im vorderen Bereich 39 des Bypasskanals 70 vor einer Einlaßöffnung 97, durch die das Medium einströmt, ist bspw. ein Strömungshindernis 94 vorgesehen, das eine meßkanalwirksame, definierte Strömungsablösung bewirkt. Dies ist in der DE 44 41 874 AI näher erläutert und soll Teil dieser Offenbarung sein.
Ein Bug 99 des Meßgehäuses 6 ist bspw. so geformt, dass darauf treffende feste oder flüssige Teilchen von der Einlaßöffnung 97 weg reflektiert werden. Hierfür ist der Bug 99 vom Trägerteil 7 weggerichtet geneigt . Eine gestrichelt gezeichnete Fläche 102, die parallel zur Hauptströmungsrichtung 16 verläuft, bildet mit der dem Trägerteil 7 zugewandten Randfläche des Einlaßkanals 74 einen abgeschatteten Bereich, in den nur wenige oder keine Schmutzpartikel oder Flüssigkeiten gelangen.
Im ersten Teil 77 des Umlenkkanals 76 ist bspw. eine Randfläche
104 um einen Winkel δ entgegen der Hauptströmungsrichtung 16 geneigt. Der Winkel δ kann im Bereich von etwa 30 bis 60 Grad liegen, idealerweise bei etwa 45 Grad. Der Einfluß dieser
Ausbildung ist in DE 196 23 334 AI näher beschrieben und soll Teil dieser Offenbarung sein. Die Randfläche 104 hat eine Tiefe tr (nicht gezeigt) und eine senkrecht dazu verlaufende Breite br, die zumindest 2/3 der Breite b der Einlaßöffnung 97 des Einlaßkanals 74 entspricht. Die Tiefe tr entspricht vorzugsweise etwa der Tiefe t (nicht gezeigt) des Meßkanals 70 senkrecht zu seiner Breite b an der Einlaßöffnung 97. Es ist aber auch möglich, die Randfläche 104 mit einer Tiefe tr auszubilden, die etwas geringer ist als die Tiefe t der Einlaßöffnung 97 des Einlaßkanals 74. Anschließend an die Randfläche 104 verläuft die Wandung des ersten Teilstücks 77 etwa in Richtung der Längsachse 9.
Am Ende des Auslaßkanals 80 befindet sich eine Auslaßöffnung 107, deren Fläche einen Winkel χ mit der Hauptströmungsrichtung
16 bildet und durch die das Medium den Meßkanal wieder verläßt.
Die Auslaßöffnung 107 hat bspw. einen größeren Querschnitt als der Auslaßkanal 80, wodurch das Pulsationsverhalten verbessert wird. Der Sensorträger 20 ragt in den Bypasskanal 70, bspw. in den
Einlasskanal 74, der den Messkanal bildet. Das Sensorelement 33 ist in dem Sensorträger 20 untergebracht und liegt sinnvollerweise im abgeschatteten Bereich des Einlaßkanals 74. Der Aufbau eines derartigen Meßelements 10 ist dem Fachmann zum Beispiel aus der DE 195 24 634 AI hinreichend bekannt, deren Offenbarung Bestandteil der hier vorliegenden Patentanmeldung sein soll.
Die Elektronik 18, die zur Auswertung und Steuerung des Sensorelements dient, ist in dem Elektronikraum 19, der Teil des Trägerteils 7 ist, angeordnet.
Figur ,4b zeigt einen Schnitt entlang der Linie B-B der Figur 4a. Der Sensorträger 20 ist in eine Aufnahme 73 eingesetzt und dort durch Presspassung oder Klebung befestigt. Wenn Kleber verwendet wird, dichtet er gleichzeitig einen Übergangsbereich 71 zwischen Bypasskanal 70 und dem Elektronikraum 19 ab.
Die Aufnahme 73 kann im Bypasskanal 70, im Trägerteil 7 oder dazwischen angeordnet sein. Eine Seitenwand 75 des Bypasskanals 70 ist dem Trägerteil 7 abgewandt und die
Längsachse 9 bildet einen deutlich von null verschiedenen Schnittwinkel mit der Seitenwand 75. Die Kanalstirnseite 67 passt sich formgenau der Seitenwand 75 des Bypasskanals 70 an, so dass es dort zu keiner Unterströmung kommt. Dies kann dort durch Aufbringung von Kleber oder Abdichtmittel zusätzlich abgesichert sein.
Die Elektronik 18 ist bspw. auf einem Grundträger 26 angeordnet und ist mit einem Schutzgel überzogen. Der Sensorträger 20 kann auch an dem Grundträger 26 geklebt sein. Figur 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V in Figur 3 durch den Sensorträger 20 mit eingelegtem Sensorelement 33 und Kleberaupe 65 (gestrichelt angedeutet) . Die Kleberaupe 65 wurde bspw. von der Aussparung 63 an der Längskante 57 über die Auflagefläche 54 zu der Aussparung 63 " an der Längskante 57" gelegt. Nach dem Einsetzen des Sensorelements 33 in die Sensorkaverne 29 wird bspw. Klebstoff in den Klebstoffverdrängungsraum 49 und durch die Spalten 44, 44" nach aussen gedrängt und reicht bis zur Oberfläche 22. Der Klebstoff schliesst den Spalt 44 zwischen Sensorelement 33 und Sensorkaverne 29 an der einen Längskante 57 durchgehend unter dem Sensorelement 33 zu der anderen Längskante 57" und den Spalt 44" vollständig, so dass eine Verschmutzung des Sensorelements 33 mit seiner Membran 35 durch einen zuverlässigen Stopp des kriechenden Schutzgels der Auswerteschaltung 18 verhindert wird.
Figur 6 zeigt verschiedene Anordnungen von Sensorträger 20 und Sensorelement 33 innerhalb des Meßgehäuses 6, das gestrichelt gezeichnet angedeutet ist.
In Figur 4a) ist der Sensorträger 20 wie folgt angeordnet: Eine Längsachse 9 des Sensorträgers 20 steht senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 16 und eine Längsachse des
Sensorelements 33 verläuft parallel zur Längsachse 9. In der Figur 6a) ist das Sensσrelement 33 mit seiner Längsachse 110 in dem Sensorträger 20 jedoch um einen Winkel φ gegenüber der Längsachse 9 geneigt angeordnet . In Figur 6b) ist eine Längsachse 112 des Sensorträgers 20 um einen Winkel ε gegenüber der Längsachse 9 geneigt angeordnet. Die Längsachse 110 des Sensorelements 33 verläuft parallel zur Längsachse 9. Mit diesen Anordnungen kann das Anström- und Umströmungsverhalten des Sensorelements 33 und des Sensorträgers 20 weiter verbessert werden. Weiterhin kann dadurch eine bevorzugte Orientierung des Sensorelements 33 zur Hauptströmungsrichtung 16 eingestellt werden.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums, insbesondere der Ansaugluft von Brennkraf maschinen, mit einem Sensorträger, an dem zumindest ein in das strömende Medium eingebrachtes den Parameter bestimmendes
Sensorelement angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sensorträger (20) ein separates Bauteil ist, das in der Vorrichtung (1) befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung ein Messgehäuse (6) und ein Trägerteil (7) hat, dass das Messgehäuse (6) in der Leitung (3) vorgesehen ist und mit dem Trägerteil (7) verbunden ist, dass das Meßgehäuse (6) einen Bypasskanal (70) hat, dass das Sensorelement (33) im Bypasskanal (70) angeordnet ist, und dass der Sensorträger (20) in dem Bypasskanal (70) befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung ein Messgehäuse (6) und ein Trägerteil (7) hat, dass das Messgehäuse (6) in der Leitung (3) vorgesehen ist_ und mit dem Trägerteil (7) verbunden ist, dass das Meßgehäuse (6) einen Bypasskanal (70) hat, dass das Sensorelement (33) im Bypasskanal (70) angeordnet ist, und dass der Sensorträger (20) im Trägerteil (7) befestigt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung ein Messgehäuse (6) und ein
Trägerteil (7) hat, dass das Messgehäuse (6) in der Leitung (3) vorgesehen ist und mit dem Trägerteil (7) verbunden ist, dass das Meßgehäuse (6) einen Bypasskanal (70) hat, dass das Sensorelement (33) im Bypasskanal (70) angeordnet ist, dass in dem Trägerteil (7) ein Grundträger (26) angeordnet ist, und dass der Sensorträger (20) an dem Grundträger (26) befestigt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
der Sensorträger (20) eine aerodynamisch geformte, dem strömenden Medium entgegengerichtete Anströmkante (47) hat.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Sensorträger (20) eine Sensorkaverne (29) vorgesehen ist, in der das Sensorelement (33) angeordnet ist, wobei die Sensorkaverne (29) ein Rahmen- und Halteelement für das Sensorelement (33) bildet und einen Sensorkavernehboden (30) hat.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
dass das Medium in einer HauptStrömungsrichtung (16) strömt, und dass der Sensorträger (20) so geformt oder so zu der
Hauptströmungsrichtung (16) des strömenden Mediums ausgerichtet ist, dass ein Vektor der
Hauptströmungsrichtung (16) in der Ebene eines
Sensorbereichs des Sensorelements (33) liegt oder unter einem kleinen positiven oder negativen Winkel die Ebene des Sensorbereichs schneidet. Vorrichtung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensorträgers (20) eine Oberfläche (22) hat, in der sich die Sensorkaverne (29) befindet, und dass die Oberfläche (22) ungefähr auf gleicher Höhe wie der Boden (24) des Grundträgers (26) liegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8 , dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensorträger (20) eine Oberfläche (22) hat, in der sich die Sensorkaverne (29) befindet, und dass die Sensorkaverne (29) in ihren Abmessungen auf Höhe der Oberfläche (22) des Sensorträgers (20) ungefähr den Abmessungen des Sensorelements (33) entspricht, so dass das Sensorelement (33) bündig in die Sensorkaverne (29) einbringbar ist und das Medium kaum oder gar nicht unter das Sensorelement (33) in die Sensorkaverne (29) einströmt .
10.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensorkaverne (29) zwei gegenüberliegende Längskanten (57, 57") hat und zwischen dem Umfang des Sensorelements
(33) und den Längskanten (57, 57") ein Spalt (44, 44") gebildet wird, der eine Grössenordnung von wenigen Mikrometern hat ,
11.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 oder 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensorträger (20) eine Oberfläche (22) hat, in der sich die Sensorkaverne (29) befindet, und dass die Sensorkaverne (29) in ihren Abmessungen ungefähr den Abmessungen des Sensorelements (33) entspricht, so dass das Sensorelement (33) bündig zu der Oberfläche (22) des Sensorträgers (20) liegt.
12.Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung ein Meßgehäuse (6) und ein Trägerteil (7) hat, dass das Messgehäuse (6) in der Leitung (3) vorgesehen ist und mit dem Trägerteil (7) verbunden ist, wobei deren gemeinsame Längsachse (9) senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung (16) verläuft, dass die Vorrichtung (1) einen Bypasskanal (70) im Meßgehäuse (6) hat, der sich von einer Einlaßöffnung (97) und einem Einlasskanal (74) , an den sich ein Umlenkkanal (76) anschliesst, in welches das Medium vom Einlaßkanal (74) strömt über einen Auslasskanal (80) zu einer an einer Außenfläche des Messgehäuses (6) in die Leitung (3) ausmündenden Auslassöffnung (107) erstreckt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
das Sensorelement (33) an den Sensorkavernenboden (30] geklebt ist.
1 . Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 13 , dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Sensorkavernehboden (30) zumindest ein Klebstoffverdrängungsraum (49) in Form eines Kanals ausgebildet ist, der in Richtung von einer zur Anströmkante (47) des Sensorträgers (20) parallel verlaufenden Längskante (57) des Sensorkavernenbodens
(30) zu einer gegenüberliegenden Längskante (57") verläuft und in den beim Einsetzen des Sensorelements (33) in die Sensorkaverne (29) des Sensorträgers (20) in. die Sensorkaverne (29) eingebrachter Klebstoff ausweichen kann, und der den Sensorkavernenboden (30) in eine
Auflagefläche (54) , auf die der Klebstoff aufgebracht wird, und in eine Sensorgrundfläche (52) , die unter einer Membran (35) des Sensorelements (33) liegt, teilt.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
in zwei gegenüberliegenden, zur Anströmkante (47) des Sensorträgers (20) parallel oder leicht geneigt verlaufenden Längskanten (57, 57") der Sensorkaverne (29) im Bereich der Auflagefläche (54) je eine Aussparung (63, 63") gefertigt ist, durch die eine darin aufgetragene Klebstoffraupe (65) beim Einsetzen des Sensorelements
(33) in die Sensorkaverne (29) herausgedrückt wird, so dass ein Spalt (44) zwischen dem Sensorelement (33) und der Sensorkaverne (29) an der einen Längskante (57) , ein sich daran anschliessender Spalt zwischen Sensorelement
(33) und Auflagefläche (54) und ein sich daran anschliessenden Spalt (44") an der anderen Längskante
(57") durch den Klebstoff der Klebstoffraupe (65) vollständig geschlossen wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1) einen Deckel hat, mit dem eine Trennwand verbunden ist, die sich mit einem freien Ende bis zur Oberfläche (22) des Sensorträgers (20) erstreckt und die Aussparungen (63, 63") in den Längskanten (57, 57") der Sensorkaverne (29) in Richtung der Trennwand () verlaufen und von dieser zumindest teilweise überdeckt werde .
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Sensorkavernenboden (30) der Sensorkaverne (29) ein oder mehrere Abstandshalter (60) in Form von Erhebungen vorgesehen sind.
18.Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Sensorträger (20) aus Kunststoff ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass
für den Sensorträger (20) Kunststoff aus der
Kunststoffklasse der Flüssigkristall-Polymere, oder teilkristalliner aromatischer Thermoplast verwendet wird.
20.Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Sensorträger (20) aus Keramik ist.
21.Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
der Kleber zur Befestigung des Sensorträger (20) den Bypasskanal (70) und den Elektronikraum (19) abdichtet,
22.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
eine Kanalstirnseite (67) des Sensorträgers (20) sich formschlüssig an den Bypasskanal (70) anschließt.
23.Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Anspürche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Längsachse (112) des Sensorträgers (20) um einen
Winkel (ε) und/oder eine Längsachse (110) des
Sensorelements (33) um einen Winkel (φ) gegenüber der Längsachse (9) des Trägerteils (7) geneigt verläuft.
24.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, 11, 14, 15, 16, oder 18 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sensorträger (20) durch Klebung in der Vorrichtung (1) befestigt ist.
25.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, 11, 14, 15, 16, oder 18 bis 23,
dadurch gekennzeichnet ,
der Sensorträger (20) durch Presspassung in der
Vorrichtung (1) befestigt ist.
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