[发明专利]用于检测流动流体介质的至少湿度的传感器装置

说明书

推荐一种用于检测流动流体介质(112)的至少一种特性的传感器装置(110)。传感器装置(110)包括至少一个湿度传感器(114)。传感器装置(110)包括至少一个用来对湿度传感器(114)施加流动流体介质(112)的施加装置(116)。施加装置(116)包括至少一个隔膜(118)。施加装置(116)还包括至少一个保护装置(120)。保护装置(120)具有至少一个导肋结构(122)。

现有技术

现有技术已公开了很多用于检测流动流体介质的至少一种特性的传感器装置，所述特性原则上可以是任意一种可以对流动流体介质进行定性、定量的可测物理、化学特性，所述特性尤其可以涉及湿度(尤其是空气湿度)、质量流量、流速、体积流量、压力(例如空气压力)。以下将参考气体传感器和浓度探头(例如Robert Bosch GmbH：Sensoren imKraftfahrzeug(汽车中的传感器)，2010年出版，第98～101页)、温度传感器(例如RobertBosch GmbH：汽车中的传感，2010年出版，第102～111页)、热膜式空气质量流量计(例如Robert Bosch GmbH：Sensoren im Kraftfahrzeug(汽车中的传感器)，2010年出版，第146～148页)，对本发明进行说明。所述流动流体介质例如可以涉及某种气体或者液体。以下将参考燃烧用空气和/或者内燃机(例如汽车)的废气，对本发明进行说明。但原则上也可以是其它应用。

例如，为了比较精确地喷油量和/或者比较精确地控制废气再循环(AGR)，可能需要检测吸入燃烧用空气的湿度，例如比湿度。例如现有技术就公开了可以整合在空气质量流量计之中、或者可以作为独立的传感器安装于进气歧管之中的湿度传感器。

传感器装置尤其是湿度传感器原则上还可以有其它应用，例如在低压废气再循环系统(LP-EGR)中可以冷凝废气再循环冷却器和/或者增压空气冷却器中的水蒸气。尤其可能存在腐蚀危险，例如酸的形成、水锤、冰冻引起的腐蚀危险。一般来说，在此类系统中为相关冷却器尤其是增压空气冷却器配置了旁路，主要可以根据吸入空气的水分含量(例如空气湿度)对其进行控制，以便有针对性地避免发生冷凝。

现有技术尤其公开了电容式湿度传感器，通常可以通过吸湿性聚合物的电容变化而出现测量效应。水分子通常会随着相对空气湿度尤其是相对环境湿度的变化扩散到电介质之中，并且会因为水的介电常数较高(εw＝80)而改变聚合物层的电容。

例如在其后公布的德国专利申请DE 10 2010 043 083.3就推荐了一种用于检测流体介质的流动特性的传感器装置，所述传感器装置包括至少一个传感器壳体，在传感器壳体之内容纳至少一个压力传感器和至少一个湿度传感器。传感器装置可以包括至少一个隔膜，尤其是至少可让湿气部分透过的隔膜。

可以将湿度传感器设计成独立的传感器，或者整合在空气质量流量传感器之中。例如传感器可以包括安装于至少一个塑料框上的至少一个电子模块和至少一个传感元件与至少一个可以透过蒸汽的隔膜。传感器还可以包括至少一个电子腔室盖，所述电子腔室盖具有至少一个挖空部分，所述挖空部分例如可以实现介质交货，尤其是流动流体介质与进气歧管内的空气进行交货。

EP 1 017 931 B1公开了一种用于内燃机的传感器，包括用于检测吸入空气质量的空气质量流量计与传感元件。湿度传感器、压力传感器以及对空气质量流量计或者其传感元件、湿度传感器和压力传感器输出的数据进行处理的分析电路均与空气质量流量计或者其传感元件相邻布置在唯一的壳体之中。