RU2171970C2

RU2171970C2 - Device measuring mass flow rate of fluid medium

Info

Publication number: RU2171970C2
Application number: RU96115311A
Authority: RU
Inventors: Манфред ЛЕМБКЕ; Йозеф КЛАЙНХАНС; Ханс ХЕХТ; Хельмут БАССЛЕР; Герхард ХЮФТЛЕ; Александер КРОМЕР; Курт ВАЙБЛЕН; Штефан ЛЕЕНБЕРГЕР; Гюнтер ФРИК; Клаус РЕЙМАНН; Аксель-Вернер ХААГ; Дитер ТАНК; Уве КОНЦЕЛЬМАНН; Вальдемар ГЮНТЕР; Хеннинг МАРБЕРГ
Original assignee: Роберт Бош Гмбх
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 2001-08-10

Abstract

FIELD: measurement of mass flow rate of air sucked into internal combustion engine. SUBSTANCE: proposed device has holder made of two members placed one above another ( frame member with hole for installation of sensitive element and fixing member ). Surface of the latter forms bottom of recess in which sensitive element is positioned, has lamella- shaped protrusions around which conduit in the form of spout passes. Sensitive element is partially cemented to protrusions so that conduit passes along perimeter of sensitive element, outside of its sensitive zone in the form of membrane carrying one measurement resistor as minimum. Narrow clearance of the order of several microns is located between sensitive element and wall of recess on side facing flow. EFFECT: enhanced reliability and precision of measurement thanks to diminished risk of failure of sensitive element and prevention of its flow in recess from beneath. 9 cl, 4 dwg

Description

Изобретение касается устройства для измерения массового расхода потока текучей среды, в частности воздуха, всасываемого в двигатели внутреннего сгорания. The invention relates to a device for measuring the mass flow rate of a fluid stream, in particular air, sucked into internal combustion engines.

Уже известно из DE-OS 4219454 подобное устройство, содержащее пластинообразный чувствительный элемент с диэлектрической мембраной, установленный в выемке держателя чувствительного элемента, имеющего чувствительную зону для измерения расхода потока текучей среды по меньшей мере одним измерительным резистором, причем чувствительный элемент расположен заподлицо в выемке и удерживается в ней с помощью приклеивания к поверхности дна выемки. При этом приклеивание чувствительного элемента к поверхности дна выемки предотвращает обтекание его снизу в выемке, в особенности в полости, образованной мембраной чувствительного элемента и дном выемки, которое, в противном случае, могло бы оказывать негативное воздействие на результат измерения. Однако при приклеивании чувствительного элемента к поверхности дна выемки, в особенности при его монтаже и процессе приклеивания, возникает высокая опасность поломки. Для того чтобы уменьшить эту опасность поломки, применяют способ закрепления, при котором чувствительный элемент приклеивается в выемке лишь с одной стороны таким образом, что он размещается со свободно выступающей в выемке мембраной. При таком свободном закреплении чувствительного элемента может возникнуть, однако, нежелательное его обтекание в выемке снизу, что отрицательно влияет на результат измерения. It is already known from DE-OS 4219454 that a similar device comprising a plate-shaped sensor with a dielectric membrane mounted in a recess of a sensor holder having a sensor zone for measuring fluid flow rate by at least one measuring resistor, the sensor element being flush in the recess and held in it by gluing to the bottom surface of the recess. At the same time, gluing the sensitive element to the surface of the bottom of the recess prevents it from flowing from below in the recess, especially in the cavity formed by the membrane of the sensitive element and the bottom of the recess, which, otherwise, could have a negative effect on the measurement result. However, when a sensitive element is glued to the surface of the bottom of the recess, in particular during its installation and the gluing process, there is a high risk of breakage. In order to reduce this risk of breakage, a fixing method is used in which the sensing element is glued to the recess only on one side so that it is placed with a membrane that projects freely in the recess. With such free fastening of the sensitive element, however, its undesirable flow around the recess in the bottom may occur, which negatively affects the measurement result.

Задача изобретения заключается в создании устройства для измерения массового расхода текучей среды, в котором уменьшалась бы опасность поломки чувствительного элемента и достигался бы более точный результат измерения. The objective of the invention is to provide a device for measuring the mass flow rate of a fluid, which would reduce the risk of breakdown of the sensing element and achieve a more accurate measurement result.

Поставленная задача решается с помощью предложенного устройства для измерения массового расхода потока текучей среды, в частности воздуха, всасываемого в двигатели внутреннего сгорания, содержащего пластинообразный чувствительный элемент, установленный в выемке своего держателя и имеющий чувствительную зону для измерения расхода потока текучей среды по меньшей мере одним измерительным резистором, причем чувствительный элемент расположен преимущественно заподлицо в выемке и удерживается в ней с помощью приклеивания к поверхности дна выемки. Согласно изобретению поверхность дна выемки держателя чувствительного элемента имеет канал в виде желоба, проходящий по меньшей мере частично вдоль периметра чувствительного элемента снаружи чувствительной зоны, имеющей по меньшей мере один измерительный резистор. The problem is solved using the proposed device for measuring the mass flow rate of a fluid medium, in particular air, sucked into internal combustion engines, containing a plate-shaped sensing element mounted in the recess of its holder and having a sensitive zone for measuring the flow rate of the fluid at least one measuring a resistor, the sensing element being predominantly flush in the recess and held therein by gluing to the surface on recess. According to the invention, the bottom surface of the recess of the sensor element holder has a channel in the form of a gutter extending at least partially along the perimeter of the sensor element outside the sensor zone having at least one measuring resistor.

В предпочтительной форме выполнения устройства держатель чувствительного элемента состоит из двух элементов, рамного элемента и фиксирующего элемента, расположенных друг над другом, причем в рамном элементе выполнено отверстие, перекрытое фиксирующим элементом, при этом на поверхности основания фиксирующего элемента предусмотрен по меньшей мере один пластинообразный выступ, вокруг которого проходит канал в виде желоба таким образом, что чувствительная зона чувствительного элемента, имеющая измерительный резистор, по меньшей мере частично окружена каналом. In a preferred embodiment of the device, the holder of the sensing element consists of two elements, a frame element and a fixing element, located one above the other, with a hole made in the frame element overlapping by the fixing element, at least one plate-like protrusion provided on the base surface of the fixing element, around which there passes a channel in the form of a gutter in such a way that the sensitive area of the sensing element having a measuring resistor is at least -particle is surrounded by a channel.

При этом целесообразно чувствительный элемент лишь частично наклеить по меньшей мере на один выступ таким образом, чтобы чувствительная зона, имеющая измерительный резистор, оставалась свободной от приклеивания и размещалась на некотором расстоянии от выступа в выемке. In this case, it is advisable to only partially adhere the sensor element to at least one protrusion in such a way that the sensitive zone having a measuring resistor remains free of gluing and is placed at a certain distance from the protrusion in the recess.

Целесообразно сделать так, чтобы поверхность основания фиксирующего элемента имела два пластинообразных выступа, вокруг которых проходит канал в виде желоба. It is advisable to make so that the surface of the base of the locking element has two plate-shaped protrusions around which a channel passes in the form of a gutter.

Предпочтительно в чувствительной зоне чувствительного элемента, имеющей измерительный резистор, предусмотреть один из выступов с поперечным сечением большим, чем чувствительная зона чувствительного элемента, имеющая измерительный резистор. It is preferable in the sensitive area of the sensor element having a measuring resistor to provide one of the protrusions with a cross section larger than the sensitive zone of the sensor element having a measuring resistor.

В соответствии с изобретением канал в виде желоба, имеющийся на поверхности дна выемки, должен иметь угловое, в частности треугольное или прямоугольное, или круглое поперечное сечение. In accordance with the invention, a channel in the form of a gutter, which is present on the surface of the bottom of the recess, must have an angular, in particular triangular or rectangular, or circular cross section.

Предпочтительно также чувствительный элемент расположить в выемке таким образом, чтобы по меньшей мере на его противолежащей потоку стороне имелся бы чрезвычайно узкий зазор между чувствительным элементом и стенкой выемки. It is also preferable to position the sensor element in the recess so that at least on its opposite side to the flow there would be an extremely narrow gap between the sensor element and the wall of the recess.

Желательно, чтобы величина зазора была порядка нескольких микрон. It is desirable that the gap be of the order of several microns.

В соответствии с изобретением желательно чувствительную зону, имеющую по меньшей мере измерительный резистор, выполнить в виде мембраны. In accordance with the invention, it is desirable that the sensitive zone having at least a measuring resistor be made in the form of a membrane.

Устройство согласно изобретению имеет по сравнению с известным преимущества, заключающиеся в том, что значительно уменьшается опасность поломки чувствительного элемента, надежно исключается обтекание чувствительного элемента снизу и достигается точный результат измерения. The device according to the invention has advantages in comparison with the known one, namely that the risk of breakdown of the sensing element is significantly reduced, the flow of the sensing element from below is reliably eliminated and an accurate measurement result is achieved.

Изобретение поясняется далее описанием примеров выполнения с ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны:
на фиг. 1 - поперечное сечение держателя чувствительного элемента с чувствительным элементом устройства согласно изобретению в первом примере выполнения,
на фиг. 2 - вид сверху на держатель чувствительного элемента согласно фиг. 1,
на фиг. 3 - поперечное сечение держателя чувствительного элемента с чувствительным элементом устройства согласно изобретению во втором примере выполнения,
на фиг. 4 - вид сверху на держатель чувствительного элемента согласно фиг. 3.The invention is further explained by the description of examples with reference to the accompanying drawings, which show:
in FIG. 1 is a cross-sectional view of a sensor holder with a sensor of a device according to the invention in a first embodiment,
in FIG. 2 is a plan view of the holder of the sensor according to FIG. 1,
in FIG. 3 is a cross section of a sensor holder with a sensor of a device according to the invention in a second embodiment,
in FIG. 4 is a plan view of the holder of the sensor according to FIG. 3.

Держатель 1 чувствительного элемента, показанный на фиг. 1 в поперечном сечении, предназначается для пластинообразного чувствительного элемента 2. Держатель 1 чувствительного элемента и чувствительный элемент 2 являются деталями не показанного более подробно на чертеже устройства для измерения массового расхода потока текучей среды, в частности воздуха, всасываемого в двигатель внутреннего сгорания. Держатель 1 чувствительного элемента служит для приема и крепления чувствительного элемента 2, имеющего чувствительную зону в виде диэлектрической мембраны 4. Чувствительный элемент 2 или мембрана 4 могут изготавливаться в виде так называемой микромеханической конструкции вытравливанием полупроводникового элемента, например кремниевой пластины. На мембране 4 для измерения массового расхода потока текучей среды предусмотрен по меньшей мере один температурозависимый измерительный резистор 6 и, например, по меньшей мере один нагревательный резистор, изготовленные, например, также вытравливанием. Снаружи мембраны 4 на чувствительном элементе 2 может иметься опорный резистор. The sensor holder 1 shown in FIG. 1 in cross section, is intended for a plate-like sensing element 2. The holder 1 of the sensing element and the sensing element 2 are parts of a device not shown in more detail in the drawing for measuring the mass flow rate of a fluid flow, in particular air, sucked into an internal combustion engine. The holder 1 of the sensor element is used for receiving and attaching the sensor element 2 having a sensitive zone in the form of a dielectric membrane 4. The sensor element 2 or membrane 4 can be made in the form of a so-called micromechanical structure by etching a semiconductor element, for example, a silicon wafer. At least one temperature-dependent measuring resistor 6 and, for example, at least one heating resistor, made, for example, also by etching, are provided on the membrane 4 for measuring the mass flow rate of the fluid flow. Outside of the membrane 4, a sensing resistor may be provided on the sensing element 2.

Измерительный резистор 6, нагревательный резистор и опорный резистор могут быть соединены электрически с электронной схемой управления, не показанной на чертеже более подробно, например, с помощью проводящих ток магистралей и проволок 10, расположенных на выводах. Электронная схема управления служит известным образом для подачи тока или напряжения резисторов на чувствительный элемент 2 и для оценки электрических сигналов, выдаваемых резисторами. Схема регулирования может размещаться, например, в корпусе или вне корпуса устройства. Диэлектрическая мембрана 4 состоит, например, из нитрида кремния и/или оксида кремния. Нагревательный резистор выполнен в виде электрического резистивного слоя, который нагревается при протекании тока и нагревает мембрану 4 до температуры, лежащей выше температуры измеряемой среды. Нагревательный резистор может быть выполнен, например, из металла или из соответственно легированного кремния. Измерительный резистор и опорный резистор могут состоять, например, из электрического резистивного слоя, проводимость которого может изменяться в зависимости от температуры. Соответствующими материалами для этих резистивных слоев могут быть металлы или соответственно легированный примесями кремний. The measuring resistor 6, the heating resistor, and the reference resistor can be electrically connected to an electronic control circuit, not shown in more detail in the drawing, for example, using current-conducting lines and wires 10 located on the terminals. The electronic control circuit serves in a known manner to supply current or voltage to resistors to sensor 2 and to evaluate the electrical signals generated by resistors. The control circuit may be located, for example, in the housing or outside the housing of the device. The dielectric membrane 4 consists, for example, of silicon nitride and / or silicon oxide. The heating resistor is made in the form of an electric resistive layer, which is heated by the flow of current and heats the membrane 4 to a temperature lying above the temperature of the measured medium. The heating resistor can be made, for example, of metal or of suitably doped silicon. The measuring resistor and the reference resistor may consist, for example, of an electrical resistive layer, the conductivity of which may vary with temperature. The appropriate materials for these resistive layers may be metals or, respectively, doped with impurities silicon.

Чувствительный элемент 2 имеет пластинообразную форму, например прямоугольную форму, и обращен своей большей поверхностью 8 в сторону среды, протекающей примерно параллельно плоскости чертежа на фиг. 1, причем короткая сторона, например, прямоугольного чувствительного элемента 2, проходит в направлении протекания. Направление протекания среды обозначено на фиг. 2 и 4 соответствующими стрелками 9 и ориентировано там сверху вниз. За счет нанесенного на мембрану 4 нагревательного резистора она нагревается до температуры выше температуры протекающей среды. Количество тепла, отводимого преимущественно вследствие конвекции от протекающей среды, зависит от массы протекающей среды, благодаря чему путем измерения температуры мембраны 4 может определяться массовый расход потока текучей среды. Температура мембраны может измеряться измерительным резистором 6 или путем измерения сопротивления нагревательного резистора. Опорный резистор служит для того, чтобы компенсировать влияние температуры окружающей среды, причем исходят из того, что чувствительный элемент 2 вне мембраны 4 принимает температуру среды. The sensing element 2 has a plate-like shape, for example a rectangular shape, and faces with its larger surface 8 towards a medium flowing approximately parallel to the plane of the drawing in FIG. 1, the short side of, for example, a rectangular sensing element 2 extending in the flowing direction. The direction of flow of the medium is indicated in FIG. 2 and 4 by the corresponding arrows 9 and is oriented there from top to bottom. Due to the heating resistor deposited on the membrane 4, it is heated to a temperature above the temperature of the flowing medium. The amount of heat removed mainly due to convection from the flowing medium depends on the mass of the flowing medium, due to which the mass flow rate of the fluid can be determined by measuring the temperature of the membrane 4. The temperature of the membrane can be measured with a measuring resistor 6 or by measuring the resistance of a heating resistor. The reference resistor serves to compensate for the influence of the ambient temperature, and it is assumed that the sensing element 2 outside the membrane 4 receives the temperature of the medium.

Держатель 1 чувствительного элемента выполнен предпочтительно из металла и может изготавливаться складыванием тонкой металлической полосы ее штамповкой, сгибанием, гофрированием, способом глубокой вытяжки и выдавливанием. В окончательном виде в согнутой металлической полосе располагаются друг над другом два элемента 14 и 15 приблизительно одинаковой величины. Далее несогнутый элемент 14, окружающий чувствительный элемент 2, называется рамным элементом 14, а согнутый под ним элемент 15 - фиксирующим элементом 15. Фиксирующий элемент 15 в готовом, согнутом на 180^o, состоянии закрывает отверстие 19 несогнутого рамного элемента 14, ограничивая вместе с рамным элементом 14 выемку 20 для установки чувствительного элемента 2. Рамный элемент 14 или выемка 20 имеет поперечное сечение, соответствующее, например, прямоугольной форме чувствительного элемента 2, и глубину t, большую, чем толщина d чувствительного элемента 2, замеренная поперечно к потоку 9 для того, чтобы установить чувствительный элемент 2 полностью в выемке 20. Чувствительный элемент 2 при этом расположен в выемке 20 своей поверхностью 8 приблизительно по одной оси (заподлицо) с поверхностью 37 рамного элемента 14. После складывания металлической полосы фиксирующий элемент 15 может быть деформирован с помощью инструмента, действующего на его наружную поверхность 22, например, выдавливающего инструмента, благодаря чему деформированная часть поверхности основания 25 фиксирующего элемента 15, ограниченная выемкой 20 рамного элемента 14, немного выступает в виде, например, прямоугольного выступа 26, имеющего форму пластины, в зону отверстия 19 рамного элемента 14. Выступ 26, имеющий форму пластины, имеет в зоне отверстия 19 рамного элемента 14, если смотреть параллельно направлению протекания среды, поперечное сечение, несколько меньшее, чем поперечное сечение отверстия 19 и чувствительного элемента 2, насаженного на выступ 26, благодаря чему зона мембраны 4 закрыта от выступа 26 полостью 5.The holder 1 of the sensing element is preferably made of metal and can be made by folding a thin metal strip by stamping, bending, crimping, deep drawing and extrusion. In the final form, in a bent metal strip, two elements 14 and 15 of approximately the same size are arranged one above the other. Further, the non-bent element 14 surrounding the sensing element 2 is called the frame element 14, and the bent element 15 under it is called the fixing element 15. The fixing element 15 in the finished state, 180 ^° bent, closes the hole 19 of the non-bent frame element 14, limiting together with the frame element 14 of the recess 20 for mounting the sensor 2. The frame element 14 or the recess 20 has a cross section corresponding, for example, to the rectangular shape of the sensor 2, and a depth t greater than the thickness d of the sensor 2, measured transverse to the flow 9 in order to install the sensor 2 completely in the recess 20. The sensor 2 is located in the recess 20 with its surface 8 approximately on the same axis (flush) with the surface 37 of the frame element 14. After folding the metal strip the fixing element 15 can be deformed with a tool acting on its outer surface 22, for example, an extrusion tool, due to which the deformed part of the surface of the base 25 of the fixing element 15, og The protrusion 26, having the shape of a plate, has a plate-shaped protrusion in the opening region 19 of the frame element 14, when viewed parallel to the direction the flow of the medium, a cross section slightly smaller than the cross section of the hole 19 and the sensing element 2, mounted on the protrusion 26, so that the zone of the membrane 4 is closed from the protrusion 26 by the cavity 5.

Согласно изобретению между пластинообразным выступом 26 и непрерывной боковой стенкой 27 рамного элемента 14, ограничивающей выемку 20, или непрерывной боковой стенкой 28 фиксирующего элемента 15 выполнен канал 30 для протекающей среды. При этом часть 33 непрерывной боковой стенки 27 рамного элемента 14, лежащая выше или ниже по ходу потока, выполнена, например, по одной оси с боковой стенкой 28 фиксирующего элемента 15, лежащей соответственно выше или ниже по ходу потока, а часть 29 боковой стенки 27, проходящей параллельно потоку 9, выполнена со смещением к боковой стенке 28 фиксирующего элемента 15. Канал 30, образованный между пластинообразным выступом 26 и боковой стенкой 28 фиксирующего элемента 15, имеет форму желоба на поверхности 25 фиксирующего элемента 15, приблизительно прямоугольной формы. Также является возможным выполнить поперечное сечение желоба канала 30 треугольным, полукруглым и тому подобным. Желобообразная форма канала 30 получается, например, автоматически с формообразованием пластинообразного выступа 26. According to the invention, a channel 30 for a flowing medium is formed between the plate-shaped protrusion 26 and the continuous side wall 27 of the frame element 14 defining the recess 20, or the continuous side wall 28 of the fixing element 15. Moreover, part 33 of the continuous side wall 27 of the frame element 14, lying higher or lower in the flow direction, is made, for example, along the same axis as the side wall 28 of the locking element 15 lying respectively higher or lower in the flow direction, and part 29 of the side wall 27 parallel to the flow 9, is offset to the side wall 28 of the locking element 15. The channel 30 formed between the plate-shaped protrusion 26 and the side wall 28 of the locking element 15, has the shape of a groove on the surface 25 of the locking element 15, approximately straight Aulnay form. It is also possible to make the cross section of the channel groove 30 triangular, semicircular and the like. The groove-like shape of the channel 30 is obtained, for example, automatically with the formation of a plate-shaped protrusion 26.

Как показано на виде сверху на держатель 1 чувствительного элемента на фиг. 2, канал 30 для протекания потока проходит полностью вокруг пластинообразного выступа 26. Канал 30, показанный штрих-пунктирной линией на фиг. 2, проходит при этом по периметру чувствительного элемента 2 таким образом, что под чувствительным элементом 2 проходит в виде рамки вдоль его боковых поверхностей 32 в сторону фиксирующего элемента 15. Чувствительный элемент 2 имеет несколько меньшее поперечное сечение, чем выемка 20, поэтому между непрерывными боковыми поверхностями 32 чувствительного элемента 2 и боковой стенкой 27 рамного элемента 14, вдоль периметра чувствительного элемента 2, получается чрезвычайно узкий зазор 23 со стороны выше по ходу потока, и чрезвычайно узкий зазор 24 со стороны ниже по ходу потока, переходящий в канал 30. Зазор 23, обращенный к потоку 9, имеет, в частности, ширину порядка нескольких микрон. Из-за незначительной ширины зазора, в особенности зазора 23, противонаправленного потоку 9, на поток действует высокий эффект дросселирования, вследствие чего в зазоре 23 может течь лишь крайне незначительная часть потока среды. Поэтому остальная большая часть потока среды без воздействия зазора 23 течет дальше от обтекаемой кромки 34 через поверхность 37 рамного элемента 14 и через поверхность 8 чувствительного элемента 2. Среда, протекающая в чрезвычайно малом количестве через зазор 23 в канал 30 для протекания потока согласно изобретению, обтекает с помощью канала 30, имеющего по сравнению с зазором 23 большее поперечное сечение, зону мембраны 4 чувствительного элемента 2, после чего среда снова покидает выемку 20 через задний зазор 24 со стороны, противоположной потоку 9. Отвод потока по краю чувствительного элемента 2 согласно изобретению предотвращает попадание среды, протекающей через зазор 23, в ограниченную мембраной 4 и пластинообразным выступом 26 полость 5 под мембраной 4 чувствительного элемента 2. Иначе поток под мембраной 4 или в полости 5 мог бы вызвать нежелательный теплоотвод к мембране 4, который не зависит от массового расхода среды, протекающей снаружи, что отрицательно сказалось бы на результатах измерения. Поэтому с помощью канала 30 для протекания потока становится возможным отказаться от так называемого плотного приклеивания чувствительного элемента 2 в выемке 20, при котором чувствительный элемент 2 большей частью своей поверхности наклеивается на дно выемки 20 для того, чтобы, благодаря склеиванию по поверхности, предотвратить проникание потока под мембраной. При этом достаточно, чтобы чувствительный элемент 2 был приклеен лишь с одной стороны в зоне 39 приклеивания, не доходящей до мембраны 4, с помощью клеящего средства 40 к пластинообразному выступу 26 на стороне, показанной на фиг. 1-4 слева, в результате чего оставшаяся зона чувствительного элемента 2, охватывающая мембрану 4 с небольшим зазором по отношению к пластинообразному выступу 26, как бы свободно входит в выемку 20. Клеящее средство 40 наносится в процессе приклеивания на выступ 26 таким образом, чтобы оно по возможности не попадало в канал 30 для протекания потока. Как показано на фиг. 2, рамный элемент 14 может иметь для центровки чувствительного элемента 2 в выемке 20 на своих коротких боковых стенках 27, проходящих параллельно потоку 9, зоны 44, выполненные таким образом, что часть 31 канала 30 для протекания потока, проходящая параллельно потоку 9, по меньшей мере частично перекрывается зонами 44 боковых стенок 27 рамного элемента 14, проходящими параллельно потоку 9. При этом угловые зоны 45 боковых стенок 27 рамного элемента 14 могут иметь закругленную форму для простоты изготовления боковых стенок 27. Угловые зоны 45, показанные на фиг. 2 слева, могут быть, например, выполнены таким образом, что они частично выступают за зону канала 30 для протекания потока, вследствие чего этот канал и поверхность 25 основания фиксирующего элемента 15 частично не перекрываются рамным элементом 14. As shown in a plan view of the sensor holder 1 in FIG. 2, the flow channel 30 extends completely around the plate-like protrusion 26. The channel 30 shown by the dashed line in FIG. 2, passes along the perimeter of the sensor 2 in such a way that under the sensor 2 passes in the form of a frame along its side surfaces 32 towards the locking element 15. The sensor 2 has a slightly smaller cross section than the recess 20, therefore, between the continuous side by the surfaces 32 of the sensor 2 and the side wall 27 of the frame 14, along the perimeter of the sensor 2, an extremely narrow gap 23 is obtained from the upstream side, and an extremely narrow gap 24 with side downstream, passing into the channel 30. The gap 23 facing the stream 9 has, in particular, a width of the order of several microns. Due to the small width of the gap, in particular the gap 23, which is opposed to the flow 9, the flow has a high throttling effect, as a result of which only a very small part of the medium flow can flow in the gap 23. Therefore, the remaining large part of the medium flow without the influence of the gap 23 flows further from the streamlined edge 34 through the surface 37 of the frame element 14 and through the surface 8 of the sensing element 2. The medium flowing in extremely small amounts through the gap 23 into the flow channel 30 according to the invention flows around using the channel 30, which has a larger cross section compared to the gap 23, the membrane zone 4 of the sensing element 2, after which the medium again leaves the recess 20 through the rear gap 24 from the side opposite to the flow 9. The divergence of the flow along the edge of the sensor 2 according to the invention prevents the medium flowing through the gap 23 into the cavity 5 beneath the membrane 4 and the plate-shaped protrusion 26 below the membrane 4 of the sensor 2. Otherwise, the flow under the membrane 4 or in the cavity 5 could cause undesired heat sink to membrane 4, which does not depend on the mass flow rate of the medium flowing from the outside, which would adversely affect the measurement results. Therefore, using the channel 30 for the flow, it becomes possible to abandon the so-called tight adhesion of the sensing element 2 in the recess 20, in which the sensing element 2 is mostly glued to the bottom of the recess 20 in order to prevent the penetration of the flow due to gluing along the surface under the membrane. In this case, it is sufficient that the sensor element 2 is glued only on one side in the gluing zone 39, not reaching the membrane 4, by means of adhesive 40 to the plate-like protrusion 26 on the side shown in FIG. 1-4 on the left, as a result of which the remaining area of the sensing element 2, covering the membrane 4 with a small gap with respect to the plate-shaped protrusion 26, as if freely enters the recess 20. The adhesive 40 is applied during gluing to the protrusion 26 so that it if possible, did not enter the channel 30 for flow. As shown in FIG. 2, the frame element 14 may have, for centering the sensitive element 2 in the recess 20 on its short side walls 27, parallel to the flow 9, zones 44 made in such a way that the portion 31 of the channel 30 for the flow passing parallel to the stream 9, at least the measure is partially overlapped by the zones 44 of the side walls 27 of the frame element 14 extending parallel to the stream 9. The corner zones 45 of the side walls 27 of the frame element 14 may have a rounded shape for ease of manufacture of the side walls 27. The corner zones 45 shown in FIG. 2 to the left can, for example, be made in such a way that they partially protrude beyond the zone of the flow channel 30, as a result of which this channel and the base surface 25 of the fixing element 15 are not partially overlapped by the frame element 14.

Фиг. 3 показывает второй пример выполнения держателя 1 чувствительного элемента согласно изобретению, в котором все одинаковые по исполнению и принципу работы элементы имеют те же ссылочные позиции, что и в первом примере выполнения согласно фиг. 1 и 2. Как показано на фиг. 3, в поперечном сечении держателя 1 чувствительного элемента с чувствительным элементом 2 вместо пластинообразного выступа 26 могут быть предусмотрены два пластинообразных выступа 41, 42, которые называются также первым выступом 41 и вторым выступом 42. Выступы 41, 42 немного выступают от поверхности 25 фиксирующего элемента 15, причем второй выступ 42, показанный на фиг. 3 и 4 справа, имеет, например, прямоугольную форму и поверхность, большую, чем поверхность мембраны 4, для того, чтобы при сборе чувствительного элемента 2 мембрана 4 полностью закрывалась проходящей под ней полостью 5. Канал 30 для протекания потока проходит согласно изобретению вокруг обоих выступов 41, 42 таким образом, что в виде сверху на фиг. 4 получается форма канала 30 в виде поперечно расположенной восьмерки. Как и в первом примере выполнения, канал 30 служит для того, чтобы через передний зазор 23 зону мембраны 4 обтекал очень небольшой поток. Так как канал 30 проходит также между выступами 41, 42, часть среды также может протекать между ними в канале 30, чтобы после этого снова выйти через задний зазор 24. Разделение выступа 26, показанного на фиг.1 и 2, на два выступа 41 и 42, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, создает преимущество, заключающееся в том, что среда, протекающая через передний зазор 23 между ними в канал 30 для протекания потока, нуждается в сравнительно коротком пути вокруг мембраны 4, чтобы снова после этого покинуть канал 30 через задний зазор 24, за счет чего значительно уменьшается опасность прохождения среды под мембраной 4 или полостью 5. FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the holder 1 of the sensor according to the invention, in which all elements that are identical in design and operation have the same reference numbers as in the first exemplary embodiment according to FIG. 1 and 2. As shown in FIG. 3, in cross section of the sensor holder 1 with the sensor 2, instead of the plate-shaped protrusion 26, two plate-shaped protrusions 41, 42, which are also called the first protrusion 41 and the second protrusion 42, can be provided. The protrusions 41, 42 protrude slightly from the surface 25 of the locking element 15 wherein the second protrusion 42 shown in FIG. 3 and 4 on the right, has, for example, a rectangular shape and a surface larger than the surface of the membrane 4, so that when collecting the sensing element 2, the membrane 4 is completely closed by the cavity 5 below it. The channel 30 for the flow of the passage passes according to the invention around both protrusions 41, 42 in such a way that in a plan view in FIG. 4, the shape of the channel 30 is obtained in the form of a transverse eight. As in the first exemplary embodiment, the channel 30 serves to ensure that a very small flow flows around the front gap 23 of the membrane 4. Since the channel 30 also extends between the protrusions 41, 42, a part of the medium can also flow between them in the channel 30, so that after that it again exits through the rear gap 24. The protrusion 26 shown in FIGS. 42 located at a certain distance from each other, creates the advantage that the medium flowing through the front clearance 23 between them into the flow channel 30 needs a relatively short path around the membrane 4 in order to leave the channel 30 again after that through the rear clearance 24, due to which significantly reduces the risk of the passage of the medium under the membrane 4 or cavity 5.

Как показано на фиг. 3, рамный элемент 14 имеет боковую стенку 27, выполненную немного смещенной по меньшей мере в отдельных зонах 44, 46 к боковой стенке 28 фиксирующего элемента 15, и выступает ближе к периметру чувствительного элемента 2 для того, чтобы перекрыть канал 30 для протекания потока, например, приблизительно наполовину. Зоны 44 служат, в частности, для центрирования чувствительного элемента 2 в выемке 20 и находятся вне угловых зон 45 выемки 20. Чувствительный элемент 2 наклеен на первый выступ 41, показанный на фиг. 3 и 4 слева, с помощью клеящего средства 40, оставляя зону чувствительного элемента 2 с мембраной 4 свободной, то есть на незначительном расстоянии до второго выступа 42 в выемке 20. В процессе приклеивания необходимо предотвратить попадание клеящего средства 40 в канал 30 для протекания потока. As shown in FIG. 3, the frame element 14 has a side wall 27 slightly offset in at least some areas 44, 46 to the side wall 28 of the locking element 15 and protrudes closer to the perimeter of the sensing element 2 in order to block the flow channel 30, for example , about half. Zones 44 serve, in particular, to center the sensing element 2 in the recess 20 and are located outside the corner zones 45 of the recess 20. The sensing element 2 is glued to the first protrusion 41 shown in FIG. 3 and 4 on the left, with adhesive 40, leaving the zone of the sensor 2 with the membrane 4 free, i.e. at a small distance from the second protrusion 42 in the recess 20. During gluing, it is necessary to prevent the adhesive 40 from entering the flow channel 30.

Claims

1. A device for measuring the mass flow rate of a fluid stream, in particular, air sucked into internal combustion engines, comprising a plate-shaped sensing element mounted in a recess of the holder of the sensing element having a sensing zone for measuring the flow rate of the fluid with at least one measuring resistor, moreover, the sensing element is located mainly flush in the recess and is held in it by gluing to the surface of the bottom of the recess, characterized in that the surface (25) of the bottom of the recess (20) of the holder (1) of the sensing element has a channel (30) in the form of a groove extending at least partially along the perimeter of the sensing element (2) outside the sensitive zone (4) having at least one measuring resistor (6).

2. The device according to claim 1, characterized in that the holder (1) of the sensing element consists of two elements, a frame element (14) and a fixing element (15) located one above the other, and a hole is made in the frame element (14) ( 19), covered by a fixing element (15), while at least one plate-shaped protrusion (26) is provided on the surface (25) of the base of the fixing element (26) around which a channel (30) passes in the form of a groove so that the sensitive area (4) a sensing element (2) having a measuring cut Side (6) at least partly surrounded by a channel (30).

3. The device according to claim 2, characterized in that the sensitive element (2) is only partially glued to at least one protrusion (26) so that the sensitive zone (4) having a measuring resistor (6) remains free from gluing and placed at a distance from the protrusion (26) in the recess (20).

4. The device according to claim 2, characterized in that the surface (25) of the base of the fixing element (15) has two plate-shaped protrusions (41, 42) around which the channel (30) passes in the form of a gutter.

5. The device according to claim 4, characterized in that in the sensitive area (4) of the sensing element (2) having a measuring resistor (6), one of the protrusions (42) with a cross section larger than the sensitive area (4) of the sensitive element (2) having a measuring resistor (6).

6. The device according to claim 1, characterized in that the channel (30) in the form of a gutter, available on the surface (25) of the bottom of the recess, has an angular, in particular triangular, or rectangular, or circular cross-section.

7. The device according to claim 1, characterized in that the sensor (2) is located in the recess (20) so that at least on its opposite side to the flow there is an extremely narrow gap (23, 24) between the sensor (2) and wall (27) of the recess (20).

8. The device according to claim 7, characterized in that the gap (23, 24) has a magnitude of the order of several microns.

9. The device according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the sensitive area (4) having at least a measuring resistor (6) is made in the form of a membrane.