ES2913078T3 - Dispositivo sensor para detectar una humedad de un medio fluido fluyente - Google Patents

Abstract

Dispositivo sensor (10) para detectar una humedad de un medio fluido fluyente, que comprende al menos un módulo de humedad (32) con al menos un elemento sensor (42) para detectar la humedad, donde el dispositivo sensor (10) presenta además al menos una carcasa (30), donde el módulo de humedad (32), al menos parcialmente, está dispuesto en un espacio de medición (40) de la carcasa (30), donde la carcasa (30) presenta un tubo de protección (16) que se proyecta hacia el fluido fluyente, en una dirección axial (34a), donde el tubo de protección (16) presenta al menos una ruta de flujo de entrada (36), donde el medio fluido, a través de la ruta de flujo de entrada (36), en contra de la dirección axial (34b), puede entrar en el espacio de medición (40), y donde el tubo de protección (16) presenta además al menos una ruta de flujo de salida (38), donde el medio fluido, a través de la ruta de flujo de salida (38), en dirección axial (34b), puede salir del espacio de medición (40), y donde entre al menos una boca (50) de la ruta de flujo de entrada (36) hacia el espacio de medición (40) y al menos una boca (52) de la ruta de flujo de salida (38) hacia el espacio de medición (40) está dispuesta al menos una sección de contorno (54), caracterizado porque el dispositivo sensor comprende al menos una membrana de protección (44) que protege el elemento sensor (42), donde al menos una sección de contorno (54) se extiende paralelamente con respecto a la membrana de protección (44), y porque el tubo de protección (16) comprende una tubuladura de flujo de salida (18a) y al menos una tubuladura de entrada (18b), donde la ruta de flujo de salida (38), al menos de forma parcial, está dispuesta en la tubuladura de flujo de salida (18a), donde la ruta de flujo de entrada (36) está dispuesta en la tubuladura de flujo de entrada (18b), donde el tubo de protección (16) presenta un espacio anular (56) entre la superficie circunferencial externa de la tubuladura de flujo de salida (18a) y las aberturas de entrada (46).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo sensor para detectar una humedad de un medio fluido fluyente

Estado del arte

Por el estado del arte se conocen numerosos procedimientos y dispositivos para la determinación de propiedades de flujo de medios fluidos, por tanto, de líquidos o gases. Las propiedades de flujo fundamentalmente pueden tratarse de cualquier propiedad que pueda medirse de forma física y/o química, que cualifique o cuantifique un flujo del medio fluido. En particular puede tratarse de la humedad relativa o absoluta de un gas o de una mezcla de gases. Los sensores de humedad, de manera conocida, se utilizan en la sección de succión o la sección de gas de escape de motores de combustión interna. En ese caso, por ejemplo para regular la eficiencia de la combustión, en particular para una combustión sin residuos y limpia, entre otras cosas, es importante determinar la humedad del aire exterior suministrado, por ejemplo para poder regular la relación de mezcla deseada de modo correspondiente, entre el aire exterior y el gas de escape reconducido, y para a continuación determinar una cantidad necesaria de carburante para una mezcla predeterminada en el cilindro del motor de combustión interna. La información sobre la humedad del aire ambiente suministrado, así como del gas de escape, sin embargo, es utilizada por el aparato de control del motor para una pluralidad de procesos regulados.

Por ejemplo, dispositivos sensores de esa clase para la utilización en la sección de succión o la sección de gas de escape de motores de combustión interna, son conocidos por la solicitud DE 102010 043062 A1 o por la solicitud DE 102010 043 083 A1. Los dispositivos de sensor propuestos según esos documentos ponen a disposición una combinación de varios sensores para detectar una pluralidad de propiedades de flujo de medios fluidos. En particular en la solicitud DE 10 2010 043 083 A1, en cuanto a la determinación de la humedad del medio fluido, puede apreciarse que en el dispositivo sensor allí propuesto está alojado un sensor de humedad o un módulo de humedad que, junto con el dispositivo sensor, está introducido en un canal de flujo de un medio fluido. Dentro del canal de flujo, todo el medio fluido fluye por delante de la membrana semipermeable del sensor de humedad. En ese caso, puede suceder que las gotas de agua de condensación que se producen queden en el borde de la abertura dispuesta alrededor de la membrana, y que a continuación humedezcan la membrana semipermeable. La capacidad de paso de la membrana puede perjudicarse de modo que ya no se garantice una determinación fiable de la humedad del medio. Puede dañarse igualmente debido a la carga directa del medio fluido en la membrana, el cual habitualmente es un gas del proceso no filtrado y/o comprimido de forma mecánica, debido a suciedad como polvo u otras partículas de suciedad en el aire ambiente, por ejemplo succionados mediante la sección de succión. Esto puede tener como consecuencia una contaminación directa del elemento sensor y la destrucción del mismo.

Además, por la solicitud DE 102006033251 A1 se conoce un dispositivo de protección para un sensor de humedad que debe proteger el sensor de sustancias agresivas en un fluido que debe ser analizado. En el dispositivo de protección propuesto en este documento se proporciona una tapa que rodea el sensor, que está provista de aberturas, que a su vez están provistas de una membrana que deja pasar el vapor de agua.

En muchos dispositivos sensores de esa clase, en particular en sensores de humedad modernos, en general se utiliza al menos un elemento sensor. Al menos ese elemento sensor, en general, como también se describe en el estado del arte, es protegido de un contacto directo con el flujo del medio fluido, al menos parcialmente, sólo mediante una membrana de protección. Pero una contaminación de esa membrana de protección, por ejemplo mediante gotas de agua o gotas de aceite, significa que la capacidad de medición de la humedad resulta afectada, al menos de forma transitoria.

Descripción de la invención

De manera correspondiente se propone un dispositivo sensor según la reivindicación 1 para detectar una humedad de un medio fluido fluyente, en particular para la detección de la humedad de los gases del proceso en la sección de succión o la sección de gas de escape de motores de combustión interna. Con respecto a la posible humedad del gas que debe detectarse, que puede detectarse como valor absoluto y/o valor relativo, puede remitirse a la descripción anterior del estado del arte.

El dispositivo sensor comprende al menos un módulo de humedad, con al menos un elemento sensor para detectar la humedad y al menos una membrana de protección que protege el elemento sensor. Por un elemento sensor puede entenderse un elemento que está configurado para detectar al menos un parámetro y para generar al menos una señal correspondiente a esa detección del parámetro. Por ejemplo, el elemento sensor puede comprender al menos un chip del sensor que es adecuado para determinar la humedad de un gas o de una mezcla de gases. A este respecto puede remitirse por ejemplo a los sensores de humedad descritos anteriormente, en el estado del arte. Pero en principio también son posibles otras configuraciones del elemento sensor.

El dispositivo sensor presenta además al menos una carcasa, en la cual está dispuesto un espacio de medición, donde el módulo de humedad, al menos parcialmente, está dispuesto en un espacio de medición de la carcasa. Por una carcasa en general puede entenderse un dispositivo que rodea al menos un espacio interno y que ejerce una función de protección para uno o varios componentes del dispositivo sensor que están alojados en al menos un espacio interno. En particular la carcasa puede estar configurada para proporcionar una función de protección mecánica. De manera alternativa o adicional también pueden estar proporcionadas funciones de protección con respecto a la humedad, a cargas mecánicas durante la instalación del dispositivo sensor, funciones de protección térmicas u otras funciones de protección, o combinaciones de las funciones de protección mencionadas y/o de otras funciones. Preferentemente, la carcasa puede estar configurada para garantizar un efecto de protección, al menos con respecto a cargas mecánicas. Por ejemplo, la carcasa, al menos de forma parcial, puede estar fabricada de un material rígido que por ejemplo no pasa por una deformación al fijarse la carcasa en un espacio de flujo de un medio fluido, en el caso de las fuerzas habituales, por ejemplo en el caso de fuerzas de atornillado habituales. La carcasa, por ejemplo, puede estar fabricada completamente o de forma parcial de un material metálico y/o de un material plástico.

La carcasa presenta además un tubo de protección que se proyecta hacia el medio fluido fluyente, en dirección axial, donde el tubo de protección presenta al menos una ruta de flujo de entrada y al menos una ruta de flujo de salida. La dirección axial se trata de una dirección a lo largo de un eje de rotación definido por la extensión longitudinal del tubo de protección, que por ejemplo puede estar orientado perpendicularmente con respecto a un eje longitudinal del espacio de flujo. Según la invención se prevé que el medio fluido pueda fluir por la ruta de flujo de entrada, hacia el espacio de medición, en contra de la dirección axial, y que por la ruta de flujo de salida, en dirección axial, pueda salir nuevamente desde el espacio de medición.

La carcasa está diseñada de manera que el medio fluido puede fluir en contra de una dirección axial, preferentemente de forma perpendicular con respecto a la membrana de protección del dispositivo sensor, hacia la ruta de flujo de entrada. Por ejemplo, del mismo modo, ese eje esencialmente puede estar orientado perpendicularmente con respecto a la dirección de flujo principal del medio fluido. También es posible una disposición con una orientación paralela, o aproximadamente paralela, de la ruta de flujo de entrada, la ruta de flujo de salida y la membrana de protección. Además, se considera especialmente ventajoso que el dispositivo sensor, de manera adicional, con su dirección axial, esté orientado paralelamente con respecto a un vector de gravedad y que la membrana de protección, en el sentido del efecto de gravedad, se encuentre arriba, relativamente con respecto a la abertura de entrada y con respecto a la abertura de salida. El medio fluido debe poder entrar en la ruta de flujo de entrada, en contra de la dirección axial, de manera que el mismo, además, pueda fluir a través del espacio de medición, donde éste llega al elemento sensor y por ejemplo puede entrar en contacto con el elemento sensor y/o con al menos una superficie de medición del elemento sensor, y/o puede fluir hacia el elemento sensor, antes de que el medio fluido, a continuación, pueda fluir en la dirección axial, por la ruta de flujo de salida, de regreso hacia el espacio de flujo.

En correspondencia con las exigencias establecidas para el tubo de protección, en general se requiere una adaptación precisa. De este modo, por ejemplo, para garantizar una dinámica elevada del sensor de humedad, en general debe alcanzarse un flujo de masa suficiente fluyente por el tubo de protección, lo cual sin embargo puede tener como consecuencia una velocidad de flujo aumentada dentro del tubo de protección y del espacio de medición. Por otra parte, de manera preferente, el tubo de protección está posicionado, así como dimensionado, de manera que se reduzca al mínimo un transporte de agua de condensación y de partículas de suciedad hacia el elemento sensor, pero que esté asegurado un flujo por el tubo de protección suficiente para detectar la humedad del medio. Una protección de la membrana de protección en particular se necesita por ese motivo, también para impedir que la membrana de protección se humedezca en la superficie con gotas de agua o gotas de aceite, y en particular que se forme una película de agua, para impedir debido a ello una falla transitoria o definitiva del dispositivo sensor, así como para reducir un efecto abrasivo de las partículas de suciedad en el caso de un rebose de la membrana de protección debido a la velocidad de flujo aumentada.

Otro efecto ventajoso de un tubo de protección de esa clase reside en el hecho de mantener alejadas el agua y/o partículas de suciedad, en una sección de succión o sección de gas de escape, del elemento sensor y de la membrana de protección, es decir, en una protección frente a un golpe de ariete y/o suciedad debido a partículas de polvo succionadas, gotas de aceite o residuos de combustión, como por ejemplo partículas de negro de carbón, donde al mismo tiempo está garantizado un rebose suficiente con el medio. Por consiguiente, una detección de la humedad del medio fluyente puede realizarse con una precisión elevada, y la capacidad de funcionamiento del dispositivo sensor y en particular del elemento sensor también puede garantizarse en un medio muy contaminado con partículas, gotas de agua o vapor de aceite, así como en el caso de un aumento abrupto de un nivel de líquido. En particular ése es el caso cuando el dispositivo sensor según la invención, con su dirección axial, está orientado paralelamente con respecto a un vector de gravedad y se proyecta hacia el medio fluyente. Expresado de otro modo, cuando la membrana de protección, en el sentido del efecto de gravedad, se encuentra arriba, relativamente con respecto a la abertura de entrada.

En determinados casos, por ejemplo después del paso por un charco o similares, en un área de la sección de succión de aire, detrás del filtro de aire de un vehículo, también puede acumularse una mayor cantidad de agua que ya no puede desviarse en otras vías, y a continuación puede ser arrastrada por el flujo volumétrico elevado del medio. Esto puede conducir a una carga abrupta del dispositivo sensor, en donde esencialmente la ruta de flujo de entrada y la ruta de flujo de salida entran en contacto con una cantidad de agua comparativamente grande. En el caso de un cierre de la ruta de flujo de entrada y de la ruta de flujo de salida con agua, el tubo de protección, debido a su geometría, logra un efecto de protección a modo de una campana de inmersión, de manera que se encierra el volumen del medio que se encuentra en ese instante en el interior del tubo de protección y en particular en el interior del espacio de medición, y al aumentar la compresión, generando una contrapresión, se impide una entrada del agua hacia el interior del espacio de medición.

Además, de manera ventajosa, puede preverse que el tubo de protección, según la invención, esté configurado para proporcionar un rebose suficiente de la membrana de protección y, con ello, tiempos de difusión cortos del medio fluido hacia el elemento sensor, así como para proporcionar un tiempo de reacción corto del elemento sensor con respecto a la detección de la humedad del medio fluido.

Gracias a esto puede asegurarse que tenga lugar un intercambio suficiente del medio que se encuentra en el tubo de protección, para posibilitar una medición precisa de la humedad. De manera ventajosa, el intercambio del medio que se encuentra en el tubo de protección preferentemente tiene lugar con una velocidad elevada, para reducir al mínimo un retraso en el tiempo entre una variación de la humedad del medio fluyente y la detección de esa variación, mediante el elemento sensor.

Según otra configuración de la invención puede preverse que la ruta de flujo de entrada y la ruta de flujo de salida, dentro del tubo de protección, estén diseñadas con simetría rotacional con respecto a un eje de rotación que se extiende en la dirección axial. Gracias a esto, en primer lugar, se crea una configuración ventajosa del tubo de protección, como cuerpo de rotación, que puede fabricarse de manera sencilla, con una inversión reducida. El hecho de evitar las esquinas y bordes de esa clase en la superficie externa del tubo de protección, además, ofrece la ventaja de que la misma presenta una resistencia al flujo menor en el medio fluido y además se evita en gran medida una turbulencia del fluido.

De acuerdo con la última forma de ejecución descrita del dispositivo sensor según la invención, además, es ventajoso que el elemento sensor del módulo de humedad esté dispuesto de forma alineada con respecto al eje de rotación y, con ello, que el fluido fluyente a través del tubo de protección se suministre de forma directa, desde el flujo que debe analizarse. Gracias a esto, del mismo modo, de manera ventajosa, se proporciona un suministro uniforme al elemento sensor también en el caso de un flujo a modo de pulsos, así como en el caso de un retorno del flujo. Para aumentar el flujo de masa sobre la membrana de protección y, con ello, también sobre el elemento sensor, igualmente es posible una orientación asimétrica del elemento sensor relativamente con respecto al eje de rotación del tubo de protección.

Además, es especialmente ventajoso que la dirección axial del tubo de protección esté orientada esencialmente de forma perpendicular con respecto a la dirección de flujo del medio fluido, y adicionalmente de forma paralela con respecto a un vector de gravedad. En los espacios de flujo o canales de flujo diseñados mayormente anulares, como es habitual también en la sección de succión o en la sección de gas de escape de los motores de combustión interna, el tubo de protección, de este modo, puede fijarse de forma especialmente sencilla en el área de pared del canal de flujo. Además, una orientación del tubo de protección perpendicularmente con respecto a la dirección de flujo principal del medio fluido dentro del espacio de flujo ofrece la ventaja de que independientemente de la orientación rotativa del tubo de protección se forma una superficie de flujo constante. Asimismo, en el área del tubo de protección tiene lugar una desviación de un flujo parcial del medio fluyente, aproximadamente en 90°, en dirección de la ruta de flujo de entrada. Mediante esa gran variación de la dirección de flujo se impide igualmente una penetración de por ejemplo gotas de agua en el tubo de protección, ya que el mismo, por ejemplo debido a su inercia de masa, no puede seguir esa variación de dirección abrupta.

Además, se prevé que la ruta de flujo de entrada rodee la ruta de flujo de salida de forma concéntrica anular, al menos de forma parcial. Gracias a esto se provoca un flujo más homogéneo contra la membrana de protección en el espacio de medición que conecta la ruta de flujo de entrada y la ruta de flujo de salida.

Del mismo modo, puede preverse una configuración del tubo de protección en la cual la ruta de flujo de entrada presente al menos una abertura de entrada en el tubo de protección y la ruta de flujo de salida presente al menos una abertura de salida en el tubo de protección. En este caso, el tubo de protección preferentemente se proyecta de modo tal en un flujo del medio fluido, que la abertura de salida está más dispuesta en el interior del flujo que la abertura de entrada. El tubo de protección que preferentemente se proyecta de forma vertical en el espacio de flujo del medio fluido, mediante la superficie de ataque formada con la superficie externa del tubo de protección, ofrece al medio fluido una resistencia al flujo, en particular mediante la superficie externa de la tubuladura de flujo de salida prolongada con respecto a la carcasa en el área de la ruta de flujo de salida, y de la tubuladura de flujo de salida que, por consiguiente, se proyecta más hacia el interior del espacio de flujo. La superficie externa del tubo de protección, alcanzada por el flujo, consigue que el medio fluido fluyente se acumule en su lado que se encuentra aguas arriba con respecto al flujo, lo cual a su vez tiene como consecuencia un aumento de presión en esa área, por tanto, en el área de al menos una abertura de entrada. Además, mediante bordes de ruptura directamente en al menos una abertura de entrada puede asegurarse que directamente en la abertura de entrada se produzca un área de velocidades relativamente reducidas y, según el efecto de Bernoulli, una presión estática relativamente elevada. Mediante el efecto de desplazamiento de todo el tubo de protección, y en particular mediante la fijación de un radio relativamente grande en la abertura de salida en la tubuladura de presión negativa, en el área de la abertura de salida se consigue una velocidad de flujo del medio relativamente elevada. De ese modo en particular puede asegurarse que en la abertura de salida, debido al efecto de Bernoulli, predomine una presión estática más reducida que en el área de la abertura de entrada, lo cual conduce a un efecto de chimenea y, con ello, a un flujo a través del tubo de protección en la dirección prevista según la invención, desde al menos una abertura de entrada hacia la abertura de salida. Para la regulación precisa del flujo a través del tubo de protección, las aberturas de entrada presentan una sección transversal de la abertura más adaptada, que puede presentar tanto una forma circular, ovalada u otra forma conveniente en cuanto a la geometría. Gracias a esto en particular puede influenciarse el tiempo de reacción y la precisión de medición, asociada a ello, del dispositivo sensor.

Según la forma de ejecución antes descrita, además, puede ser ventajoso que esté proporcionada una pluralidad de aberturas de entrada dispuestas distanciadas de forma radial, de forma concéntrica alrededor de la abertura de salida. Por ejemplo, el tubo de protección presenta al menos una tubuladura de flujo de entrada y preferentemente varias tubuladuras de flujo de salida. En particular esto considera la idea de la configuración con simetría rotacional del tubo de protección que, de manera especialmente ventajosa, reduce al mínimo una dependencia de la efectividad del dispositivo sensor con respecto a la orientación rotativa al montar el tubo de protección en el espacio de flujo. La mayoría de las aberturas de entrada, en este caso, de manera preferente, están dispuestas de forma equidistante con respecto al eje de rotación del tubo de protección y además en una distancia angular predeterminada y constante unas con respecto a otras. Esto significa que cada una de las aberturas de entrada, a lo largo de una línea circular imaginaria, siguiendo el eje de rotación, presenta siempre la misma distancia con respecto a las aberturas de entrada respectivamente contiguas. Esa disposición de las aberturas de entrada limitada, discreta en cuanto a los ángulos, en el uso individual para cualquier posición angular de rotación posible del tubo de protección, tiene una variación mínima del flujo a través del tubo de protección y, con ello, también en las propiedades metrológicas del dispositivo sensor, pero esa pequeña variación del flujo, por ejemplo, puede compensarse en parte o por completo mediante una adaptación correspondiente de las secciones transversales de la abertura, de las aberturas de entrada.

Además, la ruta de flujo de salida, al menos de forma parcial, se encuentra en la tubuladura de flujo de salida, dentro del tubo de protección. Respectivamente, una abertura de entrada puede estar dispuesta en una tubuladura de flujo de entrada. Por una tubuladura de flujo de salida o tubuladura de flujo de entrada en particular se entiende un elemento que está diseñado de forma tubular, al menos en algunas secciones, por ejemplo como cilindro hueco. Debido a las relaciones de presión predominantes en la abertura de salida de la tubuladura de flujo de salida, la misma también puede denominarse como tubuladura de presión negativa. En cuanto a una configuración de la tubuladura de flujo de salida descrita a continuación, expresamente no se limita a elementos tubulares con diámetro interno o externo constante; el mismo en particular puede variar. La tubuladura de flujo de salida, preferentemente, puede presentar un grosor de la pared de aproximadamente 0,2 mm a 10 mm, y de modo más preferente una profundidad de instalación de 5 mm a 50 mm. Del mismo modo, puede preverse que la tubuladura de flujo de salida presente un diámetro interno preferentemente en el rango de aproximadamente 0,5 mm a 10 mm, y un diámetro externo preferentemente en el rango de aproximadamente 1 mm a 20 mm. Además, la ruta de flujo de salida, de manera preferente, presenta aproximadamente la misma superficie de la sección transversal que la suma de las secciones transversales de las aberturas de entrada relevantes. Entre las aberturas de entrada relevantes se encuentran aquellas aberturas de entrada que, después del montaje del tubo de protección, en particular están orientadas en contra de la dirección de flujo principal, así como también aquellas que están orientadas aguas abajo, por tanto, en dirección de la dirección del flujo principal del medio y que en el modo buscado con la invención, debido a las presiones estáticas relativamente elevadas, contribuyen al flujo por el tubo de protección y, con ello, por el espacio de medición.

De este modo, cuando la ruta de flujo de salida, en su extremo orientado hacia el dispositivo sensor, presenta una disminución de la sección transversal, puede conseguirse además el efecto ventajoso de una intensificación del efecto de Bernoulli, porque debido a ello se aumenta la velocidad de rebose en el área de la membrana de protección y, con ello, se reduce el tiempo de respuesta del elemento sensor. Por una disminución de la sección transversal en general se entiende que el tubo de protección, en una sección determinada, presenta una sección transversal más reducida que en una sección adyacente a la misma. En particular, una configuración a modo de un difusor del lado interno, así como de la superficie interna de la tubuladura de flujo de salida, que está formada mediante una disminución continua de la sección transversal en contra de la dirección de flujo en la ruta de flujo de salida, así como una ampliación de la sección transversal, observado en la dirección de flujo, en la ruta de flujo de salida, produce una intensificación especialmente ventajosa del efecto de Bernoulli, por tanto, un aumento de la velocidad en el área de la membrana. Una ruta de flujo de salida diseñada a modo de un difusor provoca tensiones de cizallamiento de la pared más reducidas en la tubuladura de flujo de salida. Expresado de otro modo, por tanto, una pérdida de presión más reducida y una velocidad de salida menor del medio fluyente a través del tubo de protección, debido a la sección transversal grande de la abertura de salida. De este modo se alcanza un aprovechamiento localmente efectivo de ese nivel de presión negativa. También es posible una configuración a modo de un difusor, solamente en algunas secciones, por ejemplo en el extremo de la ruta de flujo de salida, en el área de esa abertura de salida.

Además, entre la boca de la ruta de flujo de entrada en el espacio de medición y la boca de la ruta de flujo de salida en el espacio de medición, está dispuesta al menos una sección de contorno que se extiende paralelamente con respecto a la membrana de protección, para conseguir un flujo lo más paralelo posible del medio fluido por delante de la membrana de protección del elemento sensor. Del mismo modo, puede preverse que el tubo de protección, en el área de la ruta de flujo de entrada y de la ruta de flujo de salida, presente un radio en el rango de preferentemente 0,1 mm a 10 mm, de modo especialmente preferente en el rango de 0,5 mm a 10 mm.

Además es posible que para aumentar el flujo de masa sobre la membrana de protección y, con ello, también sobre el elemento sensor, esté proporcionada una orientación asimétrica del elemento sensor relativamente con respecto al eje de rotación del tubo de protección. En el caso de una variante asimétrica de esa clase existe un desplazamiento del elemento sensor con respecto al eje de rotación del tubo de protección en contra de la dirección de flujo principal, en particular una orientación del elemento sensor paralelamente con respecto al eje de rotación en dirección de la sección de contorno aguas arriba, y hasta la altura de la misma. Con ello, de manera ventajosa, se consigue un aumento de la dinámica de la señal de humedad detectada. De forma complementaria con respecto a la realización antes descrita del dispositivo sensor resulta la ventaja de que el flujo paralelo del medio que pasa por delante, que se regula en el área de la sección de contorno, tiene lugar en el área del elemento sensor, dispuesto preferentemente en el centro, detrás de la membrana de protección.

En el tubo de protección, además, entre la superficie circunferencial externa de la tubuladura de flujo de salida y las aberturas de entrada, está proporcionado un espacio anular, para impedir de manera especialmente ventajosa el así llamado "efecto de salpicadura", es decir, las salpicaduras individuales de gotas de agua que impactan contra la superficie externa del tubo de protección, en dirección de las aberturas de entrada. Del mismo modo es ventajoso que las dimensiones de la distancia y el diámetro de las aberturas de entrada hacia el tubo de protección estén seleccionados de modo que debido al efecto de succión que se presenta en el área de las aberturas de entrada no se succionen gotas que salpican alrededor.

En el área de una o de varias aberturas de entrada, además, puede estar formado al menos un borde de ruptura, debido a lo cual una gota de agua de condensación probablemente arrastrada por el medio fluido, o una película de agua fluyente desde la pared del tubo en dirección de la abertura de entrada, primero queda en el borde de ruptura y nuevamente es arrastrada en forma de gota por el medio fluyente por delante, sin entrar en la abertura de entrada. De manera ventajosa, también puede impedirse que una gota de agua de condensación que se desplaza a lo largo de la superficie externa del tubo de protección entre en la ruta de flujo de entrada, para impedir un contacto de la misma con la membrana de protección del módulo sensor. Además, un borde de ruptura en el área externa de la carcasa en particular puede estar formado por un borde de la carcasa en el área de la junta que, después del montaje del dispositivo sensor, sobresale desde el plano de la sección de pared del espacio de flujo.

De acuerdo con otra forma de ejecución de la invención, mediante una nervadura proporcionada radialmente por fuera de una o de varias aberturas de entrada, que forma un canal de desviación circunferencial, de manera ventajosa, aprovechando un efecto capilar que se presenta, una gota interceptada por la nervadura y guiada hacia el canal de desviación es conducida alrededor de las aberturas de entrada, en la superficie externa lateral, aguas abajo, del tubo de protección. Del mismo modo, la nervadura intercepta una película de agua de condensación que se forma debido a diferencias de temperatura en el área de pared del espacio de flujo. De ese modo se impiden una posible entrada de agua de condensación en la ruta de flujo de entrada y una carga de la membrana de protección con la gota de agua.

En otra forma de ejecución ventajosa se prevé que la carcasa presente al menos un elemento de fijación para fijar la carcasa en una pared de un espacio de flujo o canal de flujo atravesado por el medio fluido, donde el elemento de fijación está configurado de manera que en el estado fijado el tubo de protección, al menos de forma parcial y de modo preferente, se proyecta hacia el espacio de flujo con una profundidad de instalación de hasta 50 mm. En este caso, preferentemente, el espacio de flujo presenta una sección transversal esencialmente redondeada u ovalada. Pero igualmente es posible una sección transversal rectangular o provista de al menos una sección plana. La carcasa preferentemente puede conectarse al espacio de flujo, en particular a la pared externa del espacio de flujo, de manera que en el estado fijado el tubo de protección de la carcasa, a través de una abertura proporcionada en una sección de pared del espacio, se proyecta al menos parcialmente en el espacio de flujo. Con ese fin, la carcasa, por ejemplo, puede comprender al menos un elemento de fijación que está configurado para conseguir una fijación mecánica y/o una estabilización de la carcasa, relativamente con respecto al espacio de flujo. Para ello, por ejemplo, la carcasa puede estar fabricada de un material metálico. De manera alternativa o adicional, sin embargo, también pueden utilizarse otros materiales, por ejemplo materiales cerámicos y/o materiales plásticos.

Para fijar el dispositivo sensor en la sección de pared del espacio de flujo, además, se considera ventajoso que el elemento de fijación presente al menos un elemento de estanqueidad, en particular al menos una junta tórica que rodee el tubo de protección, para asegurar un cierre estanco al gas del espacio de flujo en el área del dispositivo sensor. Gracias a esto puede impedirse un intercambio del medio que debe analizarse con la atmósfera ambiente que se encuentra por fuera del espacio de flujo.

Una configuración ventajosa del dispositivo sensor según la invención también puede consistir en que la carcasa, al menos parcialmente, esté diseñada como un palpador. De manera alternativa también es posible una configuración de la carcasa en forma de una placa intermedia o placa de alojamiento del sensor, que probablemente pueda equiparse posteriormente en sensores existentes, con pocas maniobras, eventualmente con cambios mecánicos mínimos.

Según otra forma de ejecución de la invención, en la carcasa puede estar formado al menos un espacio electrónico. Además está proporcionado al menos un circuito de activación que está proporcionado para controlar el sensor de humedad, así como para trasmitir una señal de medición generada. El circuito de activación del dispositivo sensor puede comprender también un circuito de evaluación y preferentemente puede estar dispuesto en el espacio electrónico. Se ofrece otra ventaja cuando el módulo de humedad, al menos de forma parcial, está dispuesto en el espacio electrónico, donde el espacio electrónico, al menos de forma parcial, está dispuesto por fuera del medio fluido. Por un espacio electrónico puede entenderse un espacio para alojar un circuito electrónico o componentes electrónicos, que preferentemente está conformado como un espacio hueco cuadrado. Pero también puede ser un medio cilindro que presente una superficie base preferentemente rectangular.

Breve descripción de los dibujos

En las figuras se representan ejemplos de ejecución de la invención y a continuación se explican con mayor detalle de forma ilustrativa.

Muestran:

Figura 1 una representación de la sección transversal de una forma de ejecución preferente del dispositivo sensor según la invención,

Figura 1A una vista ampliada del detalle A de la figura 1,

Figura 1B una vista ampliada del detalle B de la figura 1,

Figura 2 una representación en sección en perspectiva de una forma de ejecución preferente del dispositivo sensor según la invención, y

Figura 3 una representación de la sección transversal de otra forma de ejecución preferente del dispositivo sensor según la invención.

Formas de ejecución de la invención

En las figuras 1 y 2 se representan dos formas de ejecución del dispositivo sensor 10 según la invención que sólo se diferencian de forma mínima, en ángulos visuales diferentes. La representación de la figura 1 muestra el dispositivo sensor 10 con un módulo de humedad 32 dispuesto en el tubo protector 16. En la figura 2 está representada una forma de ejecución alternativa del tubo de protección 16, en donde para simplificar y para explicar, el módulo de humedad 32 no está representado. A continuación, las dos representaciones se describen juntas.

La figura 1 muestra una representación en sección de una forma de ejecución preferente del dispositivo sensor 10, donde la sección se extiende en un plano paralelamente con respecto a una dirección de flujo principal 12 del medio fluido y a lo largo de un eje de rotación 14 del tubo de protección 16. El tubo de protección 16 comprende una tubuladura de flujo de salida 18a y al menos una tubuladura de flujo de entrada 18b. Preferentemente, el tubo de protección 16 comprende varias tubuladuras de flujo de entrada 18b que están dispuestas concéntricamente con respecto a la tubuladura de flujo de salida 18a, como se muestra en la figura 1. Por ejemplo, la tubuladura de flujo de salida 18a está dispuesta de forma coaxial con respecto al eje de rotación 14, y las tubuladuras de flujo de entrada 18b están dispuestas distribuidas de modo uniforme alrededor del eje de rotación 14, en una dirección circunferencial, por fuera de la tubuladura de flujo de salida 18a. La tubuladura de flujo de salida 18a actúa como tubuladura de presión negativa y las tubuladuras de flujo de entrada 18b actúan como tubuladuras de sobrepresión, tal como se describe a continuación con mayor detalle. Una flecha que indique la dirección de flujo principal 12 se ubicaría en el plano de la imagen de la figura 1. Debido a la estructura del tubo de protección 16, preferentemente con simetría rotacional, para una descripción más sencilla, puede suponerse una dirección de flujo principal 12 del medio fluido que se extiende en el dibujo de derecha a izquierda.

Además, en la forma de ejecución mostrada en la figura 1 puede apreciarse en detalle que el dispositivo sensor 10 según la invención está dispuesto en una sección de pared 20 de un espacio de flujo 22 y está sostenido en la sección de pared 20 mediante los elementos de fijación 24. De este modo, en la representación en particular puede apreciarse que el tubo de protección 16 de la forma de ejecución mostrada del dispositivo sensor 10, en el estado montado, se proyecta a través de una abertura de paso 26 en la sección de pared 20, hacia el interior del espacio de flujo 22. El tubo de protección 16, en este caso, presenta una ranura, no identificada en detalle, para alojar un elemento de estanqueidad 28 que, por ejemplo, puede ser una junta tórica. El elemento de estanqueidad 28, por una parte, se utiliza como apoyo del tubo de protección 16 en la abertura de paso 26 y, por otra parte, para una hermetización de la abertura de paso 26, estanca al gas, con respecto al ambiente externo.

Además, en la representación 1 puede apreciarse que el dispositivo sensor 10 según la invención presenta una carcasa 30, en la cual está dispuesto un módulo de humedad 32, al menos de forma parcial. Además, la carcasa 30 de la forma de ejecución preferente representada, del dispositivo sensor 10, presenta un tubo de protección 16 que se proyecta hacia el fluido fluyente, en una dirección axial 34a. A su vez, en el tubo de protección 16 están formadas al menos una ruta de flujo de entrada 36, así como una ruta de flujo de salida 38. La ruta de flujo de salida 38 en el tubo de protección 16, de manera preferente, está dispuesta con simetría rotacional alrededor del eje de rotación 14. La ruta de flujo de entrada 36, además, está formada con simetría co-rotacional alrededor del eje de rotación 14 y de la ruta de flujo de salida 38. Con mayor precisión, la ruta de flujo de salida 38 está conformada en la tubuladura de flujo de salida 18a y respectivamente una ruta de flujo de entrada 36 está conformada en una de las tubuladuras de flujo de entrada 18b.

Además, como puede apreciarse en la representación de la figura 1, la ruta de flujo de entrada 36 y la ruta de flujo de salida 38 están comunicadas en cuanto al flujo, mediante un espacio de medición 40. El elemento sensor 42 del módulo de humedad 32 está dispuesto en el extremo del espacio de medición 40 opuesto, observado desde la ruta de flujo de salida 38, de forma coaxialmente alineada con respecto a la ruta de flujo de salida 38. Como puede apreciarse en detalle en la representación de la figura 1, el elemento sensor 42 del módulo de humedad 32 está separado espacialmente del espacio de medición 40 mediante una membrana de protección 44.

El modo de acción del tubo de protección 16 según la invención en particular puede explicarse de manera que el medio fluido fluyente por delante en el espacio de flujo 22, esencialmente de forma perpendicular con respecto al eje de rotación 14, se acumula en la superficie externa de la tubuladura de flujo de salida 18a, del lado aguas abajo, y se reduce la velocidad de flujo en esa área. Conforme a ello, el medio fluido fluye en el área de la tubuladura de flujo de entrada 18b, en particular de la abertura de entrada 46, con una velocidad más reducida que el medio en el área de la abertura de salida 48 en el extremo inferior de la tubuladura de flujo de salida 18a. En correspondencia con la velocidad de flujo más elevada en la abertura de salida 48, en esa área igualmente predomina una presión dinámica más elevada que en el área de la abertura de entrada 46. Observado en cuanto al aspecto físico, la velocidad de flujo se comporta proporcionalmente con respecto a la presión dinámica del medio fluido, que a su vez se comporta de forma inversamente proporcional con respecto a la presión estática. Por consiguiente, en este caso, debido a la resistencia al flujo que representa la tubuladura de flujo de salida 18a, se crea un área antes de la abertura de entrada 46, en la cual predomina una presión estática más elevada que en el área de la abertura de salida 48. Puesto que el medio fluido, en cuanto a esas diferencias de presión, tiene una tendencia natural a la compensación, una parte del medio fluido fluye a través de la abertura de entrada 46, a lo largo de la ruta de flujo de entrada 36, hacia el espacio de medición 40. Desde el espacio de medición 40, el medio fluido continúa fluyendo en dirección axial 34a, a lo largo de la ruta de flujo de salida 38, y mediante la abertura de salida 48, fluye de regreso hacia el espacio de flujo 22.

Para otra hermetización del espacio de medición 40 con respecto al ambiente externo, según la forma de ejecución representada, está proporcionado otro elemento de estanqueidad 76 que, por ejemplo, puede estar diseñado mediante una junta tórica conocida, y que está dispuesto entre la sección de pared 20 y la carcasa 30, extendiéndose en un área alrededor de la abertura de conducción 26. Del modo representado, el tubo de protección 16 presenta además un gorrón 68, así como al menos otro gorrón 70, con el cual el tubo de protección 16 se apoya frente a la carcasa 30. Para ello, de manera preferente, la carcasa 30 presenta una perforación de alineación 72 que preferentemente se utiliza para alojar el gorrón 68, así como una perforación soporte 74 para alojar el otro gorrón 70. La perforación de alineación 72, preferentemente, presenta en este caso un diámetro interno que esencialmente corresponde al diámetro externo del gorrón 68. Por tanto, expresado de otro modo, se considera preferente un diseño para el tubo de protección 16 y para la carcasa 30, en donde la perforación de alineación 72 y el gorrón 68 estén fabricados con tolerancias estrictas. El juego entre el gorrón 68 y la perforación de alineación 72, por consiguiente, se diseña lo más reducido posible, tanto en cuanto a la técnica, como a la fabricación. Debido a esto, de manera adicional con respecto a la superficie de apoyo del lado frontal del gorrón 68 en la perforación de alineación 72, se crea una superficie de apoyo extensa que, junto con el lado frontal del gorrón 68, comprende también al menos una parte de su superficie circunferencial, debido a lo cual se logra un guiado lateral del gorrón 68 y, con ello, también del tubo de protección 16. Debido a esto, el tubo de protección 16 además puede orientarse relativamente con respecto al elemento sensor 42, en una dirección perpendicular, preferentemente en dirección del flujo principal, de forma lateral, con respecto al eje de rotación 14. El otro gorrón 70 está dispuesto de forma que puede moverse libremente en la perforación soporte 74 con respecto a una alineación lateral correspondiente, y se apoya contra la carcasa 30 solamente con una superficie de contacto del lado frontal.

La figura 1A muestra una vista ampliada del detalle A de la figura 1, y la figura 1B muestra una vista ampliada del detalle B de la figura 1. Para la fijación del tubo de protección 16 en la carcasa 30, por ejemplo en la perforación de alineación 72 y/o en la perforación soporte 74 puede introducirse un adhesivo 82 que después se adhiere con la superficie circunferencial externa del gorrón 68 y/o del otro gorrón 70, como está representado en las figuras 1A y 1B. Por ejemplo, el adhesivo 82 se introduce de modo tal en la perforación de alineación 72 y/o la perforación soporte 74, de manera que el mismo toca el extremo del lado frontal del gorrón 68 y/o del otro gorrón 70, así como al menos una parte de la superficie circunferencial externa del gorrón 68 y/o del otro gorrón 70, y las secciones de pared circundantes de la perforación de alineación 72 y/o de la perforación soporte 74.

De modo más preferente, el tubo de protección 16 se sitúa de forma adyacente sobre una superficie, no identificada, sobre el lado externo de la sección de pared 20. De este modo, el tubo de protección 16 se sostiene entre la carcasa 30 y la sección de pared 20, mediante una sujeción por apriete del tubo de protección 16. Para lograr un desplazamiento, por ejemplo lateral, del elemento sensor 42 con respecto al eje de rotación 14 del tubo de protección 16, por ejemplo la perforación de alineación 72 en la carcasa 30 puede posicionarse de modo correspondiente, de manera que se alcance el desplazamiento deseado. Eventualmente, del mismo modo, para ello puede ser necesario también proporcionar con un desplazamiento correspondiente las perforaciones no identificadas en detalle, para los elementos de fijación 24 en la carcasa 30.

Además, en la representación de la figura 1 puede apreciarse que mediante la longitud de los dos gorrones 68, 70 existe la posibilidad de orientar la carcasa 30 en la dirección a lo largo del eje de rotación 14, de forma relativa con respecto al tubo de protección 16, y en contra de la misma. En particular, gracias a esto puede adaptarse la altura del espacio de medición 40. Por consiguiente, esto influye además en el flujo a través del espacio de medición 40 y, con ello, del mismo modo, en los tiempos de reacción y en la sensibilidad del dispositivo sensor 10, debido a lo cual, de manera ventajosa, se posibilita una detección más rápida y más precisa de la humedad del medio.

Según la representación de una forma de ejecución preferente de la invención, mostrada en la figura 2, puede preverse que en el área de la boca 50 de la ruta de flujo de entrada 36, hacia el espacio de medición 40, así como de la boca 52 de la ruta de flujo de salida 38, hacia el espacio de medición 40, esté proporcionada una sección de contorno 54 que conecte la ruta de flujo de entrada 36 y la ruta de flujo de salida 38. La sección de contorno 54, en este caso, preferentemente puede presentar un radio o dos radios, de manera que entre la boca 50 de la ruta de flujo de entrada 36 y la boca 52 de la ruta de flujo de salida 38 esté formada una sección de contorno 54 plana que se extienda paralelamente con respecto a la membrana de protección 44. Esa sección de contorno 54 que en el espacio de medición 40, en algunas secciones, preferentemente se extiende paralelamente con respecto a la membrana de protección 44, provoca un flujo del medio fluido orientado igualmente de forma paralela con respecto a la membrana de protección 44, en algunas secciones, lo cual tiene un efecto ventajoso en el proceso de medición.

Según la invención, para impedir una penetración de gotas de agua arrastradas en el flujo del medio fluido, que habitualmente pueden moverse en el rango de tamaños de la abertura de entrada 46, un espacio anular 56 preferentemente está dispuesto entre la ruta de flujo de entrada 36 y la ruta de flujo de salida 38, como se muestra en la representación de la figura 1. Gracias a esto, de manera ventajosa, se impide una succión o una penetración de gotas de agua más pequeñas que se producen debido a un impacto de una gota de agua más grande sobre la superficie externa de la tubuladura de flujo de salida 18a, mediante salpicaduras laterales correspondientes, ya que las mismas salpican hacia el espacio anular 56 proporcionado para ello, o no pueden llegar a la abertura de entrada 46, como puede apreciarse en la figura 3 mediante el sombreado.

Del mismo modo es posible que debido a la diferencia de temperatura en el interior del espacio de flujo 22 con relación al entorno externo del espacio de flujo 22, se forme agua de condensación en la pared interna del espacio de flujo 22. Del mismo modo, mediante el flujo del medio fluido 12, esa agua de condensación, que preferentemente se forma como una película en la superficie de la pared interna del espacio de flujo 22, es arrastrada en la dirección de flujo. Para impedir que esa película de agua de condensación, mediante las aberturas de entrada 46, penetre en el espacio de medición 40, además, como se muestra en la figura 1, una nervadura 58 puede estar proporcionada en el área de la abertura de entrada 46, para interceptar una película de agua de condensación que se desliza por la superficie externa del tubo de protección 16 y conducirla sobre el canal de desviación 60 formado por la nervadura 58, alrededor del área de las aberturas de entrada 46. Sobre el lado que se encuentra aguas abajo, la nervadura 58 actúa como borde de ruptura 62, en el cual una gota que se forma puede ser arrastrada por el medio fluido fluyente. Además, de manera preferente, las aberturas de entrada 46 están formadas como tubuladuras, para formar otro borde de ruptura 62 en su extremo inferior. Como puede apreciarse además en la representación de la figura 1, la carcasa 30 presenta al menos un espacio electrónico 64 que, de manera preferente, aloja un circuito de activación 66 del dispositivo sensor 10. Por consiguiente, el módulo de humedad 32, al menos de forma parcial, está dispuesto en el espacio electrónico 64, también con el elemento sensor 42, y la membrana de protección 44 está dispuesta en el espacio de medición 40, por encima del tubo de protección 16.

La figura 3 muestra una representación de la sección transversal de otra forma de ejecución posible del dispositivo sensor 10 según la invención. A continuación se describen ahora solamente las diferencias con respecto a la forma de ejecución mostrada en la figura 1.

Como se muestra en la figura 3, el tubo de protección 16, en comparación con la forma de ejecución representada en la figura 1, presenta un contorno de la superficie modificado en el interior del espacio de flujo 22. En particular, en el tubo de protección 16 están conformados varios bordes de ruptura 62a, 62b, 62c, como se explica con mayor detalle a continuación. En particular, el tubo de protección 16 presenta al menos un borde de ruptura 62c cerca de la abertura de entrada 46 y al menos un redondeado 62d con un radio relativamente grande, cerca de la abertura de salida 48. Un radio del borde, del borde de ruptura 62c, cerca de la abertura de entrada 46, es esencialmente más reducido o también con aristas vivas, como ángulo de 90°, que un radio del redondeado 62d cerca de la abertura de salida 48. De este modo, por ejemplo, el área del tubo de protección 16 entre las aberturas de entrada 46 y la superficie externa de la tubuladura de flujo de salida 18a, por tanto una superficie de impacto 78b, presenta una extensión que, hacia el eje de rotación 14, es directamente adyacente a las aberturas de entrada 46 y conforma una superficie de impacto 78a circunferencial. Para formar un borde de ruptura 62a en el extremo de la superficie de impacto 78a antes descrita, inferior en la representación, entre ese borde de ruptura 62a y la superficie externa de la tubuladura de flujo de salida 18a, está proporcionado un espacio 80. La configuración de la superficie de impacto 78a directamente adyacente a la abertura de entrada 46, en el área de la abertura de entrada 46, aumenta el nivel de sobrepresión y, con ello, produce un flujo aumentado ventajoso a través del tubo de protección 16. Además, la tubuladura de flujo de salida 18a que, al observar en la dirección de flujo principal 12, se proyecta en dirección de la abertura de salida 48, sobre su superficie externa, presenta la otra superficie de impacto 78b. En el extremo inferior de la superficie de impacto 78b está conformado el redondeado 62d que forma el pasaje entre la superficie de impacto 78b y la pared de la tubuladura de flujo de salida 18a que delimita la abertura de salida 48. El radio del redondeado 62d, debido a la necesidad para generar una presión negativa lo mayor posible en la abertura de salida 48, debe realizarse lo más grande posible. El borde de ruptura 62a puede presentar un radio del borde comparativamente grande. Por ejemplo, el radio del redondeado 62d se encuentra en el rango de 2 a 15 mm, por ejemplo de 8 mm. El borde de ruptura 62a puede presentar un radio del borde de 1 mm a 10 mm, por ejemplo 5 mm.

Además, el tubo de protección 16, en su área de transición externa hacia la sección de pared 20, conforma igualmente una superficie de impacto 78c que se convierte en una extensión plana que se une radialmente hacia el interior. En esa área del pasaje hacia la extensión plana está formado otro borde de ruptura 62b, en el cual puede acumularse una película de agua que por ejemplo fluye a lo largo de la superficie interna de la sección de pared 20, y que puede escurrirse debido a una formación de gotas en el borde de ruptura 62b, y puede ser arrastrada por el flujo del medio. El radio del borde de ruptura 62b, por ejemplo, puede encontrarse en el rango de 0,1 mm a 5 mm.

Las aberturas de entrada 46, de manera preferente, salen desde la extensión plana del tubo de protección 16, antes descrita. El otro borde de ruptura 62c formado de ese modo, en la sección radialmente externa de las aberturas de entrada 46, preferentemente puede presentar un radio del borde en el rango de 0,1 mm a 1,0 mm, por ejemplo de 0,8 mm, y con ello un radio del borde que es marcadamente más reducido que el radio del borde de los bordes de ruptura 62a y 62b. El borde de ruptura 62b puede presentar un radio del borde en el rango de aproximadamente 0,1 mm a 5 mm, por ejemplo de 2 mm.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo sensor (10) para detectar una humedad de un medio fluido fluyente, que comprende al menos un módulo de humedad (32) con al menos un elemento sensor (42) para detectar la humedad, donde el dispositivo sensor (10) presenta además al menos una carcasa (30), donde el módulo de humedad (32), al menos parcialmente, está dispuesto en un espacio de medición (40) de la carcasa (30), donde la carcasa (30) presenta un tubo de protección (16) que se proyecta hacia el fluido fluyente, en una dirección axial (34a), donde el tubo de protección (16) presenta al menos una ruta de flujo de entrada (36), donde el medio fluido, a través de la ruta de flujo de entrada (36), en contra de la dirección axial (34b), puede entrar en el espacio de medición (40), y donde el tubo de protección (16) presenta además al menos una ruta de flujo de salida (38), donde el medio fluido, a través de la ruta de flujo de salida (38), en dirección axial (34b), puede salir del espacio de medición (40), y donde entre al menos una boca (50) de la ruta de flujo de entrada (36) hacia el espacio de medición (40) y al menos una boca (52) de la ruta de flujo de salida (38) hacia el espacio de medición (40) está dispuesta al menos una sección de contorno (54), caracterizado porque el dispositivo sensor comprende al menos una membrana de protección (44) que protege el elemento sensor (42), donde al menos una sección de contorno (54) se extiende paralelamente con respecto a la membrana de protección (44), y porque el tubo de protección (16) comprende una tubuladura de flujo de salida (18a) y al menos una tubuladura de entrada (18b), donde la ruta de flujo de salida (38), al menos de forma parcial, está dispuesta en la tubuladura de flujo de salida (18a), donde la ruta de flujo de entrada (36) está dispuesta en la tubuladura de flujo de entrada (18b), donde el tubo de protección (16) presenta un espacio anular (56) entre la superficie circunferencial externa de la tubuladura de flujo de salida (18a) y las aberturas de entrada (46).

2. Dispositivo sensor (10) según una de las reivindicaciones precedentes, donde la ruta de flujo de entrada (36) y la ruta de flujo de salida (38) están diseñadas con simetría rotacional con respecto a un eje de rotación (14) que se extiende en la dirección axial (34a).

3. Dispositivo sensor (10) según una de las reivindicaciones precedentes, donde la ruta de flujo de entrada (36) rodea la ruta de flujo de salida (38) de forma concéntricamente anular, al menos de forma parcial.

4. Dispositivo sensor (10) según una de las reivindicaciones precedentes, donde la ruta de flujo de entrada (36) presenta al menos una abertura de entrada (46) en el tubo de protección (16), donde la ruta de flujo de salida (38) presenta al menos una abertura de salida (48) en el tubo de protección (16), donde el tubo de protección (16) se proyecta de modo tal hacia un flujo del medio fluido, que la abertura de salida (48) está más dispuesta en el interior del flujo que la abertura de entrada (46).

5. Dispositivo sensor (10) según la reivindicación precedente, donde el tubo de protección (16) presenta al menos un borde de ruptura (62c) cerca de la abertura de entrada (46) y al menos un redondeado (62d) cerca de la abertura de salida (48), donde un radio del borde, del borde de ruptura (62c), cerca de la abertura de entrada (46), es marcadamente más reducido que un radio del redondeado (62d) cerca de la abertura de salida (48).

6. Dispositivo sensor (10) según una de las dos reivindicaciones precedentes, donde está proporcionada una pluralidad de aberturas de entrada (46) dispuestas distanciadas de forma radial, de forma concéntrica alrededor de la abertura de salida (48).

7. Dispositivo sensor (10) según una de las reivindicaciones precedentes, donde la carcasa (30) presenta al menos un elemento de fijación (24) para la fijación de la carcasa (30) en una sección de pared (20) de un espacio de flujo (22) atravesado por el medio fluido, donde el elemento de fijación (24) está diseñado de manera que en el estado fijado el tubo de protección (16), al menos de forma parcial, se proyecta hacia el espacio de flujo (22).