[发明专利]用于确定流动介质的至少一个参数的装置

说明书

现有技术

本发明涉及一种如权利要求1所述类型的用于确定在管道中流动的介质的至少一个参数的装置，具有一个用于容纳一个传感器元件的传感器支座。

从DE 44 26 102 C2及US-PS 5,693,879中已知一种用于空气量测量装置中的容纳一个传感器元件的传感器支座，在此，带有传感器元件的传感器支座伸入一个测量通道中，介质在该通道中流动。传感器元件给出一个用于计算流动介质的量的信号。该传感器支座具有一个凹部，传感器元件齐平地安装在该凹部中并且借助于一个敷设在该凹部底面上的粘接层固定。在此，首先从一个金属条上开一个大约与传感器元件外形相当的开口，然后围绕该凹部之外的一个弯曲轴线将金属条弯曲并合拢在一起，使得金属条的弯曲部分形成一个固定元件，金属条的带有开口的未弯曲部分形成传感器支座的一个框架元件，通过此制成传感器支座。固定元件在此覆盖了框架元件的开口并且与框架元件一起构成一个凹部。然后通过对固定元件的进一步变形制造出高台形的凸起，该凸起起到隔离座或支承面的作用。然后将传感器元件粘接到该凹部中。

至关重要的是，使传感器元件的表面与传感器支座表面尽可能齐平地将传感器元件粘接在凹部中，因为即使例如由于粘接层涂敷不均匀引起的最小偏移也会导致产生涡流和分离区，这特别是在传感器元件表面上不利地影响测量电阻的散热并使测量结果出现偏差。因此规定该凹部的尺寸公差极微小，并且在将传感器元件粘接到传感器支座的凹部中时必须格外细心，因此尤其在大批量生产该装置时必须投入较高的生产技术费用，这造成很高的生产成本。

缺点还在于，用不同的加工工序制造框架元件和固定元件。流动介质可以额外地通过框架元件与固定元件之间的折叠间隙流过。然而这不是缺点，因为通过零点测量和校验可以抑制这种效应。但如果折叠间隙粘附了脏物颗粒和/或液体微粒并且校验不再准确，就会在传感器元件的使用寿命期间使测量结果出现偏差。

隔离座要通过另外一个成型过程形成，这是有缺点的。凹部深度的尺寸公差是通过金属条厚度公差和折叠间隙厚度公差给定的。

另外的缺点是，由于流动介质的腐蚀性，必须通过一个额外的昂贵的电镀过程或一种涂层方法在传感器支座上设置一个防腐层，例如NiNiP。这进一步增大了尺寸公差并提高了生产时间和生产成本。

在对传感器元件采取的这种一侧固定的固定方式中，由于存在公差，在制造中在传感器元件与传感器支座的凹部之间会出现一个间隙。该间隙可能这样大，使得在凹部中在膜片下面的空腔中出现不希望的潜流(Unterstroemung)，该潜流不利地影响装置的测量结果。

因此在文献中描述了这样的装置，其中可以减小潜流的干扰影响。如在DE 195 24 634 A1中及US-PS 5,723,784中所说明的那样，流体在传感器元件的一个特殊构造的边缘上绕行，这能够阻止通过所述间隙流入的介质进入到传感器元件膜片下面的空腔中。为了避免所不希望的潜流，如在DE 197 43 409 A1中所说明的那样，采用粘接缝可以阻止介质进入到传感器元件周围的间隙中。这两种方法的缺点在于，为了补偿对制造公差的影响，要通过特殊地安置粘接缝或者通过附加措施才能使流体绕空腔转向。

从DE 197 44 997 A1中已知一种装置，它能够借助于一种凝胶保护分析电路的构件和通向传感器元件触点接通区域的连接线路防潮并且阻止该凝胶弄脏敏感区域，即膜片所在的传感器元件部分。在此，在传感器元件与凹部壁之间的间隙上设置了加宽部，以借助于这些加宽部可靠地阻止至少部分地敷设在分析电路上的保护层在间隙中继续流动，这样就始终保持明确地界定了保护层的流动路径。在此产生了制造技术上的缺点，即必须设置附加的间隙，其中凝胶的流动并不是被阻挡，而只是确定地转向。

从DE 198 28 629 A1中已知一种热敏气量计，其中一个支座壳体和一个测量壳体相互分开地构成，该测量壳体和支座壳体粘接在一个底板件上。

本发明的优点

与此相对，具有权利要求1所述特征的本发明装置的优点是，通过简单的方式方法，即使在较长的运行时间期间也不会降低测量结果的质量，因为由于气流经过一个敞开的或附加的折叠间隙而产生的测量元件潜流对测量结果造成的影响已不存在，并且，根据本发明，凹部的深度尺寸公差只通过传感器座落口的公差确定，不再另外通过折叠间隙的公差确定。

通过在从属权利要求中给出的措施可以实现在权利要求1中所给出的装置的有利的扩展和改进。

有利的是，将传感器支座固定在一个旁路通道中或一个支承件中，因为这样能简化装配。