WO1995006855A1 - Device for measuring the flow of fluid media - Google Patents

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WO1995006855A1
WO1995006855A1 PCT/DE1994/000834 DE9400834W WO9506855A1 WO 1995006855 A1 WO1995006855 A1 WO 1995006855A1 DE 9400834 W DE9400834 W DE 9400834W WO 9506855 A1 WO9506855 A1 WO 9506855A1
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PCT/DE1994/000834
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Werner Schlattl
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Bavaria-Tech
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Abstract

A device for measuring the flow of fluid media, especially air or gases, has a sensor or measuring unit, part of the length of which is inside a closed housing and, with another section, forms a surface acted upon by the flow of the medium. The deflection of the sensor unit is detected optically.

Description

Vorrichtung zur Messung der Strömung fluider Medien Device for measuring the flow of fluid media
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Strömung bzw. der Strömungsmenge oder Masse eines fluiden Mediums, insbesondere auch einen Luftmassenmesser.The invention relates to a device for measuring the flow or the flow quantity or mass of a fluid medium, in particular also an air mass meter.
Ziel ist die Schaffung einer Vorrichtung, die bei kleinen Baugröße oder aufwendigen Konstruktion ein Messen der Strömung eines fluiden Mediums mit hoher Genauigkeit und hohen Auflösungsvermögen ermöglicht.The aim is to create a device that enables the flow of a fluid medium to be measured with high accuracy and high resolving power in the case of small size or complex construction.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.To solve this problem, a device is designed according to the characterizing part of patent claim 1.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine dynamische, aber auch statische Messung mit hoher Genauigkeit und mit hohem Auflösungsvermögen möglich.With the device according to the invention, a dynamic but also static measurement with high accuracy and with high resolution is possible.
Die beiliegenden Figuren 1 und 2 zeigen als mögliche Ausfüh¬ rungsform einen Luftmassenmesser zur Verwendung bei Ver¬ brennungsmotoren im Längsschnitt (Figur 1) sowie in einem Schnitt entsprechend der Linie I - I der Figur 1 (Figur 2 ) .The attached FIGS. 1 and 2 show a possible embodiment of an air mass meter for use in internal combustion engines in a longitudinal section (FIG. 1) and in a section along the line I - I in FIG. 1 (FIG. 2).
In den Figuren ist 1 ein Ansaugrohr eines Verbrennungsmotors, im welchen (Ansaugrohr) der Luftmassenmesser vorgesehen ist. Dieser besteht aus einem geschlossenen Gehäuse 2, welches mit einem Flanch 3 an einer Öffnung 4 des Ansaugrohres befestigt ist.In the figures, 1 is an intake pipe of an internal combustion engine, in which (intake pipe) the air mass meter is provided. This consists of a closed housing 2, which is attached with a flange 3 to an opening 4 of the intake pipe.
In der die Öffnung 4 verschließenden Wandung des Gehäuses 2 ist eine Öffnung bzw. ein Durchbruch 5 vorgesehen, durch welchen ein segel-, fahnen- oder paddelartiges Sensor- oder Meßelement 6 hindurchgeführt ist, und zwar derart, daß dieses Meßelement 6 mit einer größeren Teillänge 6 ' von der ÖffnungIn the wall of the housing 2 closing the opening 4, an opening or an opening 5 is provided, through which a sail, flag or paddle-like sensor or Measuring element 6 is passed, in such a way that this measuring element 6 with a larger part length 6 'from the opening
5 in den Innenraum des Ansaugrohres 1 vorsteht und sich mit einer kürzeren Teillänge 6 ' ' im Innenraum 7 des Gehäuses 2 befindet. Im Bereich des Durchbruches 5 ist das Meßelement 6 mittels einer Torsionsfeder oder einer anderen Federein¬ richtung um eine gedachte, senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 und damit senkrecht zur Längsachse L des Ansaugrohres verlaufende Achse 8 schwenkbar vorgesehen, und zwar bei einer Luftströmung in Richtung des Pfeiles A aus der Ausgangslage im Gegenuhrzeigersinn .( Pfeil a) oder bei einer Luftströmung in Richtung des Pfeiles B aus der Ausgangslage im Uhrzeiger¬ sinn (Pfeil b). Im Bereich des Durchbruches 5 ist eine Dichtung 9 vorgesehen, die die Durchführung des Meßelementes5 protrudes into the interior of the intake pipe 1 and is located in the interior 7 of the housing 2 with a shorter partial length 6 ″. In the area of the opening 5, the measuring element 6 is provided by means of a torsion spring or another spring device pivotable about an imaginary axis 8 which runs perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1 and thus perpendicular to the longitudinal axis L of the intake pipe, specifically in the case of an air flow in the direction of the Arrow A from the starting position in a counterclockwise direction (arrow a) or in the case of air flow in the direction of arrow B from the starting position in a clockwise direction (arrow b). In the area of the opening 5, a seal 9 is provided, which carries out the measuring element
6 dort abdichtet. Die Dichtung 9 kann gleichzeitig das Feder¬ element bilden.6 seals there. The seal 9 can simultaneously form the spring element.
Auf der Teillänge 6 ' ist das Meßelement zumindest teilweise segel- oder paddelartig ausgebildet und weist dort bei¬ spielsweise zwei Paddel 10 und 11 auf, die mit ihren Flächen senkrecht zur Längsachse L angeordnet und mit einem Bimetall¬ streifen 12 derart verbunden sind, daß die beiden, in Längsrichtung L hintereinander angeordneten Paddel 10 und 11 eine in ihrer wirksamen Größe von der Temperatur der Luft abhängige Fläche bilden.On the partial length 6 ', the measuring element is at least partially designed like a sail or paddle and has, for example, two paddles 10 and 11 which are arranged with their surfaces perpendicular to the longitudinal axis L and are connected to a bimetallic strip 12 such that the form two paddles 10 and 11 arranged one behind the other in the longitudinal direction L, the effective size of which depends on the temperature of the air.
In dem Innenraum 7 befindlichen Ende ist das Meßelement 6 bzw. die dortige Teillänge 6' ' mit einem Spiegel 13 versehen, der bei der dargestellten Ausführungsform konkav gewölbt ist und dessen Mittel- bzw. Spiegelachse SP achsgleich mit der Mittelachse des Meßelementes 6 liegt. Beidseitig von der Spiegelachse SP sind im Innenraum 7 die Enden 14 und 15 zweier Lichtleiter 16 und 17 vorgesehen, die zusammen mit dem Spiegel 13 Bestandteil eines opto-elektrischen Sensors sind. Die beiden Lichtleiter 16 und 17 führen zu einer opto-elek- trischen Einheit 18, die unter anderen eine Lichtquelle 19, über die dem Lichtleiter 16 Licht zugeführt wird und einen Lichtdetektor 20 aufweist, der ein der über den Lichtleiter 17 rückgeführten Lichtmenge entsprechendes elektrisches Signal erzeugt. Bevorzugt sind der Lichtleiter 17 und der Lichtdetektor 20 zweifach vorgesehen, wobei die beiden Enden 15 dieser Lichtleiter unmittelbar nebeneinander und in Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 hinter¬ einander vorgesehen sind. Zur Vermeidung von Meßfehlern und zur Erhöhung der Genauigkeit werden dann die Signale beider Lichtdetektoren 20 entsprechend ausgewertet.In the end 7 located in the interior, the measuring element 6 or the partial length 6 ″ there is provided with a mirror 13 which, in the embodiment shown, is concavely curved and whose center or mirror axis SP lies coaxially with the center axis of the measuring element 6. On both sides of the mirror axis SP, the ends 14 and 15 of two light guides 16 and 17 are provided in the interior 7, which together with the mirror 13 are part of an opto-electrical sensor. The two light guides 16 and 17 lead to an opto-electrical unit 18 which, among other things, has a light source 19 via which light is fed to the light guide 16 and a light detector 20 which has an electrical signal corresponding to the amount of light returned via the light guide 17 generated. The light guide 17 and the light detector 20 are preferably provided in duplicate, the two ends 15 of these light guides being provided directly next to one another and one behind the other in the direction perpendicular to the plane of the drawing in FIG. To avoid measurement errors and to increase the accuracy, the signals of both light detectors 20 are then evaluated accordingly.
Wie dargestellt, wird von der Teillänge 6' bzw. dem dortigen Paddeln 10 und 11 des Meßelementes 6 nur ein Teilquerschnitt des Ansaugrohres 1 eingenommen.As shown, only a partial cross section of the intake pipe 1 is taken up by the partial length 6 'or the paddles 10 and 11 of the measuring element 6 there.
Die Anordnung der Enden 14 und 15 sowie die Anordnung und Ausbildung des Spiegels 13 sind so getroffen, daß die über den Lichtleiter 17 rückgeführte Lichtmenge und damit das am Lichtdetektor 20 erzeugte elektrische Signal eine Funktion sowohl der Richtung, als auch der Intensität bzw. Menge bzw. Masse der das Ansaugrohr 1 durchströmenden Luft ist.The arrangement of the ends 14 and 15 and the arrangement and design of the mirror 13 are such that the amount of light returned via the light guide 17 and thus the electrical signal generated at the light detector 20 are a function of the direction as well as the intensity or amount or Mass of the air flowing through the intake pipe 1.
Eine Besonderheit besteht darin,' daß der aus dem Ende 14 auf dem Spiegel 13 austretende und der vom Spiegel 13 auf das Ende 15 reflektierte Lichtstrahl jeweils radial bzw. in etwa radial zur Achse 8 verlaufen, also die Lichtwege dieser Lichtstrecke radial oder etwa radial zur Achse 8 angeordnet sind und damit die Schwenkbewegung des Meßelementes 6 erfaßt wird. Hierdurch ist es möglich, trotz kleiner Abmessungen insbesondere der Teillänge 6 ' ' sowie der zwischen den Enden 14 und 15 und dem Spiegel 13 gebildeten Lichtstrecke und damit trotz kleiner Baugröße eine hohe Auflösung und Me߬ genauigkeit zu erzielen.A special feature is that the light beam emerging from the end 14 on the mirror 13 and the light beam reflected from the mirror 13 onto the end 15 each run radially or approximately radially to the axis 8, that is to say the light paths of this light path radially or approximately radially to Axis 8 are arranged and thus the pivoting movement of the measuring element 6 is detected. This makes it possible, despite small dimensions in particular the partial length 6 ″ and the light path formed between the ends 14 and 15 and the mirror 13 and thus to achieve high resolution and measuring accuracy despite the small size.
Die beiden Enden 14 und 15 sind beidseitig von einer Mittel¬ achse der Lichtstrecke angeordnet, die (Mittelachse) bei in der Ausgangsstellung befindlichem Meßelement 6 mit der Spiegelachse SP zusammenfällt.The two ends 14 and 15 are arranged on both sides of a central axis of the light path which (central axis) coincides with the mirror axis SP when the measuring element 6 is in the starting position.
Das Meßelement 6 ist bezüglich seiner Massen so ausgeglichen, daß sich der Massenschwerpunkt auf der Achse 8 befindet, so daß Verzögerungen oder Beschleunigungen, der die Vorrichtung bei in einem Kraf fahrzeug eingebautem Zustand unterworfen ist, nicht zu einem Schwenken des Meßelementes 6 um die Achse 8 und damit nicht zu einem Signal am Lichtdetektor 20 führen.The measuring element 6 is balanced with respect to its masses so that the center of gravity is on the axis 8, so that decelerations or accelerations to which the device is subjected when the vehicle is installed in a motor vehicle state do not cause the measuring element 6 to pivot about the axis 8 and thus do not lead to a signal at the light detector 20.
Abweichend von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist es auch möglich, die Lichtquelle 19 und den Lichtdetektor 20 direkt im Innenraum 7 vorzusehen, und zwar etwa dort, wo sich die Enden 14 und 15 befinden.In a departure from the embodiment described above, it is also possible to provide the light source 19 and the light detector 20 directly in the interior 7, approximately where the ends 14 and 15 are located.
Die Fig. 3 zeigt in einer Darstellung ähnlich Fig. 1 eine weitere Ausführungsform des Luftmassenmessers, der sich .von der Ausführung der Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß anstelle des Meßelementes 6 ein Meßelement 6a vorgesehen ist, welches stabförmig ausgebildet ist und nur mit einer kurzen Länge in das Ansaugrohr 1 hineinreicht. Das Meßelement 6a ist mittels eines Torsionsstabes 20 schwenkbar im Bereich der Öffnung 5 des Gehäuses 2 vorgesehen, wobei mit diesem Torsionsstab 20 gleichzeitig die Schwenkachse und die Rückstellkraft für das Meßelement 6a realisiert ist.3 shows in a representation similar to FIG. 1 a further embodiment of the air mass meter, which differs from the embodiment of FIGS. 1 and 2 essentially in that instead of the measuring element 6 a measuring element 6a is provided which is rod-shaped and only extends into the intake pipe 1 with a short length. The measuring element 6a is pivotally provided in the region of the opening 5 of the housing 2 by means of a torsion bar 20, the pivot axis and the restoring force for the measuring element 6a being realized simultaneously with this torsion bar 20.
Der Torsionsstab kann auch Bestandteil des Meßelementes 6a sein. An dem im Innenraum des Gehäuses 2 angeordneten Ende trägt das Meßelement 6a einen konkaven Spiegel 21, dessen Spiegelachse SP achsgleich mit der Achse des Meßelementes 6a oder parallel zu dieser Achse angeordnet ist. Dem Spiegel 21 gegenüberliegend sind an der Wandung des Gehäuses 2 eine Lichtquelle 22 und mehrere Lichtdetektoren 23 vorgesehen, welch letztere auf einem Kreisbogen um die Achse des Tor¬ sionsstabes 20 oder in einer Achsrichtung tangential zu diesem Kreisbogen gegeneinander versetzt sind, und zwar derart, daß die Lichtdetektoren 23 unmittelbar aneinander anschließen. Die Anordnung der Lichtquellen 22 und Licht¬ detektoren 23 sowie die Justierung des Spiegels 21 sind weiterhin so getroffen, daß in der Ruhestellung des Meßele¬ mentes 6a der von der Lichtquelle 22 ausgehende und am Spiegel 21 reflektierte Lichtstrahl jeweils zur Hälfte auf beide Lichtdetektoren 23 trifft, wie dies in der Fig. 4 mit dem den Querschnitt des Lichtstrahles 24 representierenden Kreis 24' angedeutet ist. Erfolgt aufgrund der Luftströmung im Ansaugrohr 1 eine Auslenkung des Meßelementes 6, so wird entsprechend der Richtung dieser Auslenkung und damit der Richtung der Luftströmung der Anteil des auf die Licht¬ detektoren 23 auftreffenden Lichtes unterschiedlich, so daß aus dem von den Lichtdetektoren gelieferten Differenzsignal ein von Schwankungen der Lichtquelle 22 unabhängiges, die Größe und Richtung des Luftstromes im Ansaugrohr 1 bestim¬ mendes Signal gewonnen werden kann.The torsion bar can also be part of the measuring element 6a. At the end arranged in the interior of the housing 2 the measuring element 6a carries a concave mirror 21, the mirror axis SP of which is arranged coaxially with the axis of the measuring element 6a or parallel to this axis. Opposite the mirror 21, a light source 22 and several light detectors 23 are provided on the wall of the housing 2, the latter being offset on a circular arc around the axis of the torsion bar 20 or in an axial direction tangential to this circular arc, in such a way that connect the light detectors 23 directly to one another. The arrangement of the light sources 22 and light detectors 23 and the adjustment of the mirror 21 are further made such that in the rest position of the measuring element 6a the light beam emanating from the light source 22 and reflected at the mirror 21 strikes half of both light detectors 23 , as indicated in FIG. 4 with the circle 24 ′ representing the cross section of the light beam 24. If there is a deflection of the measuring element 6 due to the air flow in the intake pipe 1, then the proportion of the light incident on the light detectors 23 will differ according to the direction of this deflection and thus the direction of the air flow, so that a from of the difference signal supplied by the light detectors Fluctuations of the light source 22 independent, the size and direction of the air flow in the intake pipe 1 determining signal can be obtained.
Die Lichtdetektoren 23 sind beispielsweise diskrete Bau¬ elemente. Die Lichtdetektoren 23 können aber auch von einer Mehr-Quadranten-Fotodiode, beispielsweise von einer Vier- Quadranten-Fotodiode gebildet sein, bei der dann für die spezielle, in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform nur zwei Quadranten genutzt oder jeweils zwei Quadranten parallel geschaltet sind.The light detectors 23 are, for example, discrete components. However, the light detectors 23 can also be formed by a multi-quadrant photodiode, for example by a four-quadrant photodiode, in which case only two quadrants are used for the special embodiment shown in FIGS. 3 and 4 or two quadrants in parallel are switched.
Um insbesondere auch bei geringen Luftmassen, d.h. bei¬ spielsweise im unteren Leistungs- und/oder Drehzahlbereich eine vibrations-unabhängige Messung mit hoher Auflösung und Genauigkeit, insbesondere auch eine dynamische Messung mit hoher Grenzfrequenz zu erreichen, weist das Meßelement 6a mit Spiegel 21 eine extrem niedrige Masse auf und ist wiederum derart in der Masse ausgeglichen, daß die Achse des Torsions¬ stabes 21, d.h. die Schwenkachse des Meßelementes 6a den Massenschwerpunkt des Meßelementes 6a zzgl. Spiegel 21 schneidet. Durch die Differenzmessung der von den Lich¬ tdetektoren 23 gelieferten Signale wird eine hochgenaue, von Schwankungen, Halterungserscheinungen usw. der Lichtquelle unabhängige Messung erreicht.In particular also with low air masses, ie for example in the lower power and / or speed range to achieve a vibration-independent measurement with high resolution and accuracy, in particular also a dynamic measurement with a high cut-off frequency, the measuring element 6a with mirror 21 has an extremely low mass and is in turn balanced in such a way that the axis of the torsion bar 21, ie the pivot axis of the measuring element 6a intersects the center of gravity of the measuring element 6a plus mirror 21. By measuring the difference between the signals supplied by the light detectors 23, a highly precise measurement that is independent of fluctuations, mounting phenomena, etc. of the light source is achieved.
Grundsätzlich ist es auch bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Luftmassenmesser wiederum möglich beim Zuführen bzw. Abführen des Lichtes Lichtleiter vorzusehen, und zwar ein Lichtleiter zum Zuführen des Lichtes und zwei Licht¬ leiter, die mit ihren Enden entsprechend den Detektoren 23 angeordnet sind, zum Abführen des Lichtes. Die Lichtleiter bilden dann eine Lichtleiteranordnung, die den Luftmassen¬ messer mit einer von diesen räumlich entfernt angeordneten Steuereinrichtung verbindet.In principle, it is also possible in the air mass meter shown in FIGS. 3 and 4 again to provide light guides when supplying or discharging the light, namely a light guide for supplying the light and two light guides, the ends of which are arranged corresponding to the detectors 23 are for removing the light. The light guides then form a light guide arrangement which connects the air mass meter to a control device which is arranged at a distance therefrom.
Die Fig. 5 zeigt in sehr vereinfachter Darstellung einen Verbrennungsmotor 25 mit insgesamt sechs Zylindern in V-Anordnung und dementsprechend auch mit sechs an diese Zylinder führenden Ansaugrohren 1.5 shows, in a very simplified representation, an internal combustion engine 25 with a total of six cylinders in a V arrangement and, accordingly, also with six intake pipes 1 leading to these cylinders.
An jedem Ausaugrohr ist ein gesonderter und in der Fig. 5 allgemein mit 26 bezeichneter Luftmassenmesser 26 vorgesehen, der beispielsweise gleich oder ähnlich den in den Fig. 1 und 2 bzw. 3 und 4 dargestellten Luftmassenmesser ausgebildet ist, auf jeden Fall aber wenigstens ein Meßelement aufweist, welches in Abhängigkeit von der Größe, bevorzugt auch in Abhängigkeit von der Richtung des Luftstromes in dem je¬ weiligen Ansaugrohr 1 eine Bewegung aus einer Ausgangs¬ stellung ausführt, wobei diese Bewegung zur Änderung der Lichtmenge in wenigstens einem Lichtleiter in einer Licht¬ leiteranordnung 27 führt, die (Lichtmenge) über diesen Lichtleiter an eine räumlich vom Motor 25 getrennte Steuer¬ einrichtung 28 zurückgeführt wird. Diese Steuereinrichtung 28 weist wenigstens eine Lichtquelle sowie für jeden Luftmassen¬ messer 26 wenigstens einen Lichtdetektor, vorzugsweise jedoch wenigstens zwei Lichtdetektoren auf.A separate air mass meter 26, designated generally by 26 in FIG. 5, is provided on each exhaust pipe and is designed, for example, the same or similar to the air mass meter shown in FIGS. 1 and 2 or 3 and 4, but in any case at least one measuring element which, depending on the size, preferably also in Depending on the direction of the air flow in the respective intake pipe 1, it executes a movement from an initial position, this movement leading to a change in the amount of light in at least one light guide in a light guide arrangement 27, which (amount of light) passes through this light guide to one Control device 28 which is spatially separated from the motor 25 is returned. This control device 28 has at least one light source and at least one light detector for each air mass meter 26, but preferably at least two light detectors.
Der besondere Vorteil des in der Fig. 5 dargestellten Systems besteht darin, daß eine von Störeinflüssen (beispielsweise von Zündspannungen, Zündströmen, unterschiedlichen Motor¬ temperaturen, Motorvibrationen) unabhängige Messung der Luftmasse für jeden einzelnen Zylinder des Motors 25 und damit auch eine optimale Steuerung der Kraftstoffzufuhr an jeden Zylinder möglich ist.The particular advantage of the system shown in FIG. 5 is that a measurement of the air mass for each individual cylinder of the engine 25 that is independent of interfering influences (for example of ignition voltages, ignition currents, different engine temperatures, engine vibrations) and thus also an optimal control of the Fuel supply to each cylinder is possible.
Durch die geringe Masse des Meßelementes 6a werden auf dieses Element wirkende Beschleunigungskräfte extrem niedrig gehalten. Due to the small mass of the measuring element 6a, acceleration forces acting on this element are kept extremely low.
B e z u g s z e i c h e n l i s t eB e z u g s z e i c h e n l i s t e
AnsaugrohrIntake pipe
Gehäusecasing
Flanschflange
Öffnungopening
Durchbruch , 6a Meßelement ' . 6" TeillängeBreakthrough, 6a measuring element '. 6 "part length
Innenrauminner space
Achseaxis
Dichtung , 11 PaddelSeal, 11 paddles
BimetallstreifenBimetal strips
Spiegel , 15 Ende , 17 Lichtleiter optoelektrische EinheitMirror, 15 end, 17 light guide optoelectric unit
LichtquelleLight source
LichtdetektorLight detector
TorsionsstabTorsion bar
LichquellLich source
LichtdetektorLight detector
Lichtstrahl ' LichtstrahlquerschnittBeam of light 'beam cross section
Motorengine
LuftmassenmesserAir mass meter
LichtleiteranordnungLight guide arrangement
Steuereinrichtung Control device

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P a t e n t a n s r u c h e
Vorrichtung zur Messung der Strömung fluider Medien, insbesondere zur Messung der Strömung von Luft oder Gasen, gekennzeichnet durch ein Sensor- oder Meßelement (6) , welches mit einer ersten Teillänge ( 6 ' ' ) sich im Inneren eines geschlosse¬ nen Gehäuses ( 2 ) befindet und mit einer zweiten Teillänge (6' ) aus dem Gehäuse (2) nach außen vorsteht, wobei das Meßelement an der zweiten Teillänge wenigstens eine Fläche (10, 11) bildet, auf die die Strömung des fluiden Mediums einwirkt, durch eine Gelenkanordnung zwischen den beiden Enden des Meßelementes, für eine Schwenkbewegung dieses Meßele¬ mentes um eine Achse (8) quer bzw. senkrecht zur Strömung (A, B) des fluiden Mediums, durch einen Massenausgleich des Meßelementes ( 6 ) in bezug auf die Achse ( 8 ) , durch eine Rückstelleinrichtung zum Rückführen des Meßelementes (6) in eine Ausgangslage, durch eine an der ersten Teillänge des Meßelementes ( 6 ) im Inneren ( 7 ) des Gehäuses ( 2 ) vorgesehenen Spiegel ( 13) , sowie durch wenigstens eine Lichtquelle (19) und wenigstens einen Lichtdetektor (20) , wobei das Licht der Lichtquelle in einer im Inneren (7) des Gehäuses (2) gebildeten Lichtstrecke an den Spiegel (13) und das vom Spiegel ( 13 ) reflektierte Licht an den Lichtdetektor ( 20) gelangt und wobei die an den Lichtdetektor rückgeführte Lichtmenge eine Funktion der Schwenkstellung des Elementes ( 6 ) um die Achse (8) ist. Device for measuring the flow of fluid media, in particular for measuring the flow of air or gases, characterized by a sensor or measuring element (6) which, with a first partial length (6 ''), is located inside a closed housing (2) is located and protrudes outwards from the housing (2) with a second partial length (6 '), the measuring element on the second partial length forming at least one surface (10, 11) on which the flow of the fluid medium acts, by means of a joint arrangement between the two ends of the measuring element, for a pivoting movement of this measuring element about an axis (8) transverse or perpendicular to the flow (A, B) of the fluid medium, by mass compensation of the measuring element (6) with respect to the axis (8) , by a resetting device for returning the measuring element (6) to an initial position, by a mirror provided on the first partial length of the measuring element (6) in the interior (7) of the housing (2) (13), as well as by at least one light source (19) and at least one light detector (20), the light of the light source in a light path formed in the interior (7) of the housing (2) to the mirror (13) and that of the mirror ( 13) reflected light reaches the light detector (20) and the amount of light returned to the light detector is a function of the pivoting position of the element (6) about the axis (8).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle und/oder der Lichtdetektor (20) unmittel¬ bar im Inneren des Gehäuses (2) vorgesehen sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the light source and / or the light detector (20) are provided in the interior of the housing (2).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Lichtleiter (16, 17), die mit Enden (14, 15) dem Spiegel gegenüber liegend im Innenraum (7) des Gehäuses (2) angeordnet sind, von denen ein Lichtleiter zum Zuführen des Lichtes der Lichtquelle (19) an den Spiegel (13) und der andere Lichtleiter (17) zum Rück¬ führen des am Spiegel ( 13 ) reflektierten Lichtes an den Lichtdetektor (20) dient, wobei die rückgeführte Licht¬ menge eine Funktion der Schwenkstellung des Elmentes ( 6 ) um die Achse (8) ist und die Enden (14, 15) der Licht¬ leiter sowie der Spiegel (13) die Lichtstrecke bilden.3. Device according to claim 1, characterized by at least two light guides (16, 17) which are arranged with ends (14, 15) opposite the mirror in the interior (7) of the housing (2), of which a light guide for supplying the Light from the light source (19) to the mirror (13) and the other light guide (17) is used to return the light reflected on the mirror (13) to the light detector (20), the amount of light returned being a function of the pivoting position of the Elmentes (6) around the axis (8) and the ends (14, 15) of the light guide and the mirror (13) form the light path.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelachse (SP) und/oder die Mittelachse der Lichtstrecke (13, 14, 15) radial oder in etwa radial zur Schwenkachse liegen.4. The device according to claim 1, characterized in that the mirror axis (SP) and / or the central axis of the light path (13, 14, 15) are radial or approximately radial to the pivot axis.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Spiegel (13) konkav gewölbt ist.5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized gekenn¬ characterized in that the mirror (13) is concavely curved.
6. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) einen Durchbruch (5) aufweist, durch den das Meßelement (6) hindurchgeführt ist, und daß im Bereich des Durchbruches (5) eine diese Durchführung abdichtende Dichtung (9) vorgesehen ist.6. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the housing (2) has an opening (5) through which the measuring element (6) is guided, and that in the area of the opening (5) a sealing this passage Seal (9) is provided.
7. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) an einer Öffnung (4) eines vom fluidem Medium durchströmten Rohres ( 1 ) befestigt ist, und zwar derart, daß das Meßelement (6) mit seiner zweiten Teillänge ( 6 ' ) in den Innenraum des Rohres (1) hineinreicht.7. Device according to one of claims 1-4, characterized in that the housing (2) at an opening (4) of a tube through which the fluid medium flows (1) is attached, in such a way that the measuring element (6) extends with its second partial length (6 ') into the interior of the tube (1).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Fläche der zweiten Teillänge (6 ' ) des Meßelementes ( 6 ) temperaturabhängig ist.8. Device according to one of claims 1-5, characterized in that the size of the area of the second partial length (6 ') of the measuring element (6) is temperature-dependent.
9. Vorrichtung nach eine der Ansprüche 1 - 6, gekennzeichnet durch ihre Ausbildung als Luftmassenmesser für Ver- brennungsmotore.9. Device according to one of claims 1-6, characterized by its design as an air mass meter for internal combustion engines.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Lichtdetektoren (23) oder wenigstens zwei Enden zweier Lichtleiter zum Rückführen des Lichtes unmittelbar nebeneinander vorge¬ sehen sind, und daß der am Spiegel (13a) reflektierte Lichtstrahl derart eingestellt oder fokussiert ist, daß in einer Ausgangsstellung des Sensor-oder Meßelementes (6, 6a) der auf die Lichtdetektoren oder die Enden der Lichtleiter auftreffende Lichtmenge eine vorgegebene Verteilung aufweist, und daß sich diese Verteilung in Abhängigkeit von der Richtung und/oder Größe der Strömung des fluiden Mediums ändert.10. Device according to one of claims 1-9, characterized in that at least two light detectors (23) or at least two ends of two light guides for returning the light are seen directly next to each other, and that the light beam reflected on the mirror (13a) is adjusted in this way or is focused that in an initial position of the sensor or measuring element (6, 6a) the amount of light striking the light detectors or the ends of the light guides has a predetermined distribution, and that this distribution depends on the direction and / or size of the flow of the fluid medium changes.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdetektoren von einer Mehrfach-Foto-Diode, beispielsweise von einer Vierquadranten-Diode gebildet sind.11. The device according to claim 10, characterized in that the light detectors are formed by a multiple photo diode, for example by a four-quadrant diode.
12. System zur Messung der Luftmenge an die Zylinder eines mehrere Zylinder aufweisenden Verbrennungsmotors (25), dadurch gekennzeichnet, daß in jedem an einen Zylinder führenden Ansaugrohr (1) oder in jedem an einen Zylinder des Verbrennungsmotors (25) führenden Abschnitt eines Ansaugrohres jeweils wenigstens ein Luftmassenmesser (26) vorgesehen ist, daß jeder Luftmassenmesser aus einem Sensorelement (6, 6a) besteht, welches zumindest mit einer Teillänge eine Fläche bildet, auf die die Strömung der das Ansaugrohr oder den Abschnitt durchströmenden Luft einwirkt, und daß das Sensor- oder Meßelement (6, 6a), welches der Größe und/oder Richtung des Luftstromes entsprechend aus einer Ausgangsstellung bewegbar ist, Bestandteil eines Lichtsensors ist, und zwar derart, daß über wenigstens einen Lichtleiter eine von der Bewegung und/oder Stellung des Sensorelementes (6, 6a) abhängige Lichtmenge von dem Luftmassenmesser (26) an eine wenigs¬ tens einen Lichtdetektor (20, 23) aufweisende Steuerein¬ richtung (28) übertragen wird.12. System for measuring the amount of air to the cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine (25), characterized in that in each of a cylinder leading intake pipe (1) or in each of a cylinder of the internal combustion engine (25) leading section of an intake pipe at least one air mass meter (26) is provided that each air mass meter consists of a sensor element (6, 6a) which forms at least part of a surface on which the flow of the intake pipe or Section flowing air acts, and that the sensor or measuring element (6, 6a), which is movable according to the size and / or direction of the air flow from an initial position, is part of a light sensor, in such a way that one of at least one light guide the movement and / or position of the sensor element (6, 6a) dependent light quantity is transmitted from the air mass meter (26) to a control device (28) having at least one light detector (20, 23).
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ( 28 ) für sämtliche Luftmassenmesser (26) gemeinsam vorgesehen ist.13. System according to claim 12, characterized in that the control device (28) for all air mass meters (26) is provided together.
14. System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (28) wenigstens eine Licht¬ quelle aufweist, und daß jeder Luftmassenmesser (26) über einen weiteren Lichtleiter zum Zuführen des Lichtes mit der Steuereinrichtung (28) verbunden ist.14. System according to claim 12 or 13, characterized in that the control device (28) has at least one Licht¬ source, and that each air mass meter (26) is connected via a further light guide for supplying the light to the control device (28).
15. System nach einem der Ansprüche 12 - 14, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Luftmassenmesser (26) eine Vorrichtung entsprechend einem der Ansprüche 1 - 11 ist. 15. System according to any one of claims 12 - 14, characterized gekenn¬ characterized in that the air mass meter (26) is a device according to one of claims 1-11.
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