[发明专利]流过的介质量的测量装置

说明书

现有技术

本发明涉及一种如权利要求1所述的流过的介质量的测量装置。在德国专利文件P4407209.0-52中介绍了一种装置，该装置具有一横  在介质流体内的支承体，该支承体置于一流体边界壁上的开口内。该边界壁例如为一吸管的壁，空气通过该吸管被吸入到内燃机内。所述支承体为长形，该支承体伸入介质流体内的自由端部分有一测量通道，介质可从该测量通道流过。在所述测量通道内置一与温度有关的测量元件，该测量元件制成一种所谓的微机械结构。此种类型的传感元件具有一传感区，该传感区位于一片状基底上，该传感区通过腐蚀硅晶片的方法制成，该传感区具有许多电阻层且该电阻层至少具有一与温度有关的测量用电阻，该传感区在所述基底上只包含一很小的部分，且其厚度极薄，该传感区可以以极快的反应时间来感知流速的变化，或者更确切地说，感知流过的介质量的变化。

在内燃机工作时，由于内燃机的进气阀的开启和关闭，会在吸管内产生强烈的脉动流，该脉动流几乎含有湍流的所有技术特征，该流体中的脉动会因测量通道置入的测量元件而被部分地阻尼。由于流体中湍流的存在，将使所述微机械测量元件产生的测量信号中出现背景噪声，该测量元件产生的电信号中出现的背景噪声将会妨碍流速的精确测量。

在所提及的现有技术中，在测量通道的入口处的上游部分，测量通道的边界壁被倒成圆角，以实现在测量通道内，尤其在测量元件范围内的无干扰的，无流体分离的流体流入和并流，这只能通过倒成圆形的边界壁而有限地实现。由于本装置的结构较小，测量通道的入口范围在流体流动方向上只有较小的伸展长度，因此在湍流发生时可以实现流体的无流体分离的分离的最佳流入。在一定的流体条件下，尤其在测量通道的入口范围内会出现流体分离，该流体分离在时间上是不稳定的，并影响测量元件范围内的流体，因此会加重测量信号噪声并恶化测量结果。

本发明的优点

本发明所涉及的具有如权利要求1所述特征的装置的优点在于：该装置可明显地降低测量信号的噪声，因此可以获得与现有技术相比较好的测量结果。

本发明所涉及的装置的具优点的其它结构和改进由从属权利要求所述方法实现。

附图

附图为本发明的一个实施例的简要示意图，在下面的实施例描述中，本发明的实施例将更加详细地阐述，图1为本发明装置的部分侧视截面图，图2为图1的部分放大截面图。

实施例描述

图1为标有1的装置的侧视截面图，该装置用来测量流过的介质量，尤其用来测量内燃机吸入的空气量。该装置主要包括一个长形的，沿纵轴10方向纵向伸展的长方形结构，该结构例如可通过插接的方法装配到分界壁5的开口6内。该分界壁5例如为一吸管的壁，通过该吸管，空气被吸进内燃机。该流体断面7为圆形断面，该断面的中轴11沿平行于分界壁5的轴向方向伸展，并垂直于所述装置1的纵轴10。所述装置1通过一密封环3密封在分界壁5上，并通过一图中没有画出的螺旋连接件固定在分界壁5上。所述带有测量部件17的装置1伸入到介质流体中，测量部件17例如在流体断面7近中部沿中轴11对称分布，因此介质流体可以不受分界壁5的边缘效应的影响而流到安装在测量部分17上的与温度有关的测量元件20上。在图1和图2所示的实施例中，介质的流动方向如箭头30所示，从右向左流动。

所述装置1为一个包括一个测量部分17、一个支座部分18和一个固定部分19的整体件，该装置为通过塑料压铸技术制成的塑料制品。所述测量元件20可通过腐蚀半导体材料，例如腐蚀一种硅晶片的方法，制成一种所谓的微机械结构，该测量元件具有一如文件DE-OS4219454所述的结构。所述测量元件20具有一由腐蚀而形成的薄膜状的传感区域21，该传感区域即为图1和图2中边界线II所包围的区域。所述传感区域21具有极薄的厚度，并具有许多同样由腐蚀而形成的电阻层，该电阻层至少具有一个与温度有关的测量用电阻和例如一个加热电阻。另外，所述测量元件20也可以为一热薄膜传感元件，其结构在文件DE-OS3638138中给出。该热薄膜传感元件同样也具有涂在平面基底上的电阻层，至少一个与温度有关的测量用电阻和例如至少一个加热电阻。