DE102015118347A1

DE102015118347A1 - Sensor with a measuring cable that can be excited to oscillate

Info

Publication number: DE102015118347A1
Application number: DE102015118347.1A
Authority: DE
Inventors: Patrick Reith; Christof Huber; Hagen Feth
Original assignee: Endress and Hauser Flowtec AG; TrueDyne Sensors AG
Current assignee: Endress and Hauser Flowtec AG; TrueDyne Sensors AG
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2017-04-27
Also published as: WO2017071861A1

Abstract

Es ist ein Messaufnehmer zur Messung mindestens einer Messgröße, insb. einer Dichte, eines Durchflusses und/oder einer Viskosität, eines Fluids, mit mindestens einer im Messbetrieb vom Fluid durchströmten Messleitung (1, 1‘), die mindestens einen zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitt (3, 29, 35), insb. einen geraden Leitungsabschnitt (3, 29, 35), aufweist, und einer Erregereinrichtung (E) zur Anregung einer Nutzschwingungsmode, bei der der Leitungsabschnitt (3, 29, 35) Schwingungen in einer vorgegebenen Schwingungsebene (x-y) ausführt, beschrieben, bei dem insb. auch bei langer Betriebsdauer eine hohe mechanische Stabilität des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) und eine wirksame Störmodenunterdrückung erzielt wird, indem auf einander gegenüberliegenden Außenseiten des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) senkrecht zu einer Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) und senkrecht zur Schwingungsebene (x-y) der Nutzschwingungsmode verlaufende, in Richtung der Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 29) voneinander beabstandete Versteifungsstege (23, 33, 33‘) vorgesehen sind.It is a sensor for measuring at least one measured variable, in particular a density, a flow rate and / or a viscosity, of a fluid, with at least one measurement line (1, 1 ') through which the fluid flows in the measuring operation, which has at least one line section () which can be excited to oscillate ( 3, 29, 35), in particular a straight line section (3, 29, 35), and an excitation device (E) for exciting a useful oscillation mode, in which the line section (3, 29, 35) oscillates in a predetermined oscillation plane ( xy), in which a high mechanical stability of the line section (3, 29, 35) and an effective spurious mode suppression is achieved, especially on long operating periods, by being perpendicular to opposite outer sides of the line section (3, 29, 35) a longitudinal axis of the line section (3, 29, 35) and perpendicular to the vibration plane (xy) of Nutzschwingungsmode extending, in the direction of the longitudinal axis de s line section (3, 29) spaced from each other stiffening webs (23, 33, 33 ') are provided.

Description

Die Erfindung betrifft einen Messaufnehmer zur Messung mindestens einer Messgröße, insb. einer Dichte, eines Durchflusses und/oder einer Viskosität, eines Fluids, mit mindestens einer im Messbetrieb vom Fluid durchströmten Messleitung, die mindestens einen zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitt, insb. einen geraden Leitungsabschnitt, aufweist, und einer Erregereinrichtung zur Anregung einer Nutzschwingungsmode, bei der der Leitungsabschnitt Schwingungen in einer vorgegebenen Schwingungsebene ausführt.The invention relates to a sensor for measuring at least one measured variable, in particular a density, a flow and / or viscosity, of a fluid, with at least one measuring line through which the fluid flows in the measuring operation, the at least one line section that can be excited to oscillate, in particular a straight line section , and an exciter device for exciting a useful oscillation mode, in which the line section executes oscillations in a predetermined oscillation plane.

Messaufnehmer dieser Art werden z.B. in der industriellen Messtechnik zur messtechnischen Erfassung einer Dichte, eines Durchflusses und/oder einer Viskosität, von Fluiden eingesetzt.Sensors of this kind are e.g. used in industrial metrology for metrological detection of a density, flow and / or viscosity of fluids.

Dabei können unterschiedlicher Messprinzipien eingesetzt werden. Ein Beispiel hierfür ist die Coriolis-Massendurchfluss-Messung, die darauf beruht, dass in einem vom Fluid durchströmten zu Schwingungen angeregten Leitungsabschnitt Corioliskräfte entstehen, die sich auf die sich ausbildende Schwingungsform auswirken. Die resultierende Schwingungsform des Leitungsabschnitts kann z.B. durch einen einlassseitig und einen auslassseitig am Leitungsabschnitt angeordneten Schwingungssensor erfasst werden. In dem Fall weisen die von den beiden Schwingungssensoren erfassten Schwingungsbewegungen übereinstimmende, der resultierenden Schwingungsform entsprechende Frequenzen auf. Sie sind jedoch gegen einander um eine vom Massendurchfluss abhängige Phasenverschiebung phasenverschoben.Different measuring principles can be used. An example of this is the Coriolis mass flow measurement, which is based on the fact that Coriolis forces, which have an effect on the form of oscillation formed, arise in a fluid-flow-propagating line section. The resulting waveform of the line section may be e.g. be detected by an inlet side and an outlet side arranged on the line section vibration sensor. In that case, the vibration movements detected by the two vibration sensors have corresponding frequencies corresponding to the resulting vibration shape. However, they are out of phase with each other by a mass flow dependent phase shift.

Ein weiteres Beispiel ist die Coriolis-Dichte-Messung. Auch hierfür wird mindestens eine im Messbetrieb von dem Fluid durchströmte Messleitung eingesetzt, die mindestens einen mittels einer Erregereinrichtung zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitt umfasst. Bei diesem Messprinzip wird der Leitungsabschnitt zu Schwingungen bei einer Resonanzfrequenz angeregt. Die Resonanzfrequenz ist abhängig von der Dichte des strömenden Fluids und kann somit zur Bestimmung der Dichte herangezogen werden.Another example is the Coriolis density measurement. For this too, at least one measuring line through which the fluid flows in the measuring operation is used, which comprises at least one line section which can be excited to oscillate by means of an exciter device. In this measuring principle, the line section is excited to oscillate at a resonant frequency. The resonance frequency is dependent on the density of the flowing fluid and can thus be used to determine the density.

Diese Messprinzipien werden heute z.B. in aus dem Stand der Technik bekannten konventionellen Messaufnehmern eingesetzt, bei denen die Messleitungen als metallische Messrohre ausgebildet sind. Diese Messrohre weisen je nach Anwendung unterschiedlich große Nennweiten auf, die typischer Weise im Bereich von Zentimetern oder Dezimetern oder liegen.These measuring principles are today used e.g. used in known from the prior art conventional sensors in which the measuring lines are designed as metallic measuring tubes. Depending on the application, these measuring tubes have different nominal diameters, which are typically in the range of centimeters or decimetres.

Darüber hinaus sind aber auch als Mikro-Elektromechanische Systeme (MEMS) ausgebildete Messaufnehmer der o.g. Art aus dem Stand der Technik bekannt, bei denen die Messleitungen als mikrofluidische Kanäle ausgebildet sind. MEMS werden regelmäßig unter Verwendung von in der Halbleitertechnologie üblichen Verfahren, wie z.B. Ätzprozessen, Oxidationsverfahren, Implantationsverfahren, Bondverfahren und/oder Beschichtungsverfahren, unter Verwendung von ein oder mehrlagigen Wafern, insb. Wafern auf Siliziumbasis, hergestellt. Als MEMS ausgebildete Messaufnehmer der o.g. Art sind beispielsweise in der DE 10 2008 039 045 A1 , der US 2010/0037706 A1 und der US 2002/0194908 A1 beschrieben.In addition, however, also known as micro-electromechanical systems (MEMS) sensors of the type mentioned above are known from the prior art, in which the measuring lines are formed as microfluidic channels. MEMS are produced regularly using techniques common in semiconductor technology, such as etching processes, oxidation processes, implantation processes, bonding processes, and / or coating processes, using single or multi-layer wafers, especially silicon-based wafers. Formed as MEMS sensors of the above type are for example in the DE 10 2008 039 045 A1 , of the US 2010/0037706 A1 and the US 2002/0194908 A1 described.

Bei Messaufnehmern mit mindestens einem im Messbetrieb zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitt besteht das Problem, dass zu Schwingungen anregbare Leitungsabschnitte unterschiedliche Schwingungsmoden ausführen können. Dabei besteht die Gefahr, dass sich einer im Messbetrieb angeregten Nutzschwingungsmode andere nachfolgend als Störmoden bezeichnete Schwingungsmoden überlagern können. Diese Störmoden können z.B. durch Störquellen, wie z.B. Vibrationen am Einsatzort, angeregt werden und beeinträchtigen die Messgenauigkeit dieser Messaufnehmer. Besonders kritisch sind insoweit Störmoden, die Eigenschwingungsmoden des Leitungsabschnitts entsprechen, da diese unter vergleichsweise geringem Energieeinsatz angeregt werden können.In the case of measuring sensors with at least one line section which can be excited to oscillate during measurement operation, there is the problem that line sections which can be excited to oscillate can execute different oscillation modes. There is the danger that a useful oscillation mode excited in the measuring mode can overlap other oscillation modes which are referred to below as spurious modes. These spurious modes can e.g. by sources of interference, such as Vibrations on site, are excited and affect the measurement accuracy of these sensors. In this respect, interference modes which correspond to natural mode modes of the line section are particularly critical since they can be excited with comparatively little energy input.

Bei im Messbetrieb vom Fluid durchströmten Messleitungen besteht darüber hinaus das Problem, dass die Messleitungen einerseits ausreichend steif sein müssen, um einem im Inneren der Messleitung herrschenden Druck standhalten zu können, und andererseits ausreichend elastisch sein müssen, damit die Messgröße einen messbaren Einfluss auf die resultierende Schwingungsform ausüben kann. Entsprechend ist die Messempfindlichkeit dieser Messaufnehmer umso größer, je elastischer die Messleitung ist. Gleichzeitig steigt aber auch der Messfehler mit zunehmender Elastizität der Messleitung an, da sich die Messleitung in Abhängigkeit von einem im Inneren der Messleitung herrschenden Druck umso stärker verformt, je elastischer sie ist. Dabei wirken sich druckabhängige Verformungen der Messleitung auf die Schwingungseigenschaften der Messleitung aus und beeinträchtigen somit die Messgenauigkeit dieser Messaufnehmer.In the case of measurement lines through which the fluid flows during measurement operation, there is also the problem that the measurement lines must, on the one hand, be sufficiently rigid in order to be able to withstand a pressure prevailing in the interior of the measurement line, and, on the other hand, have to be sufficiently elastic so that the measured variable can have a measurable influence on the resulting Can exercise vibration. Accordingly, the measuring sensitivity of these measuring sensors is greater the more elastic the measuring line is. At the same time, however, the measuring error also increases with increasing elasticity of the measuring line, since the more flexible the measuring line, the more elastic it becomes as a function of a pressure prevailing in the interior of the measuring line. In this case, pressure-dependent deformations of the measuring line affect the vibration properties of the measuring line and thus impair the measuring accuracy of these sensors.

Einer Verformung von Messrohren von konventionellen Coriolis-Massendurchfluss-Messaufnehmern kann z.B. auf die in der EP 01296119 A1 beschriebene Weise entgegengewirkt werden, indem die Messrohre mit Versteifungsringen ausgestattet werden, die das Messrohr jeweils außenseitlich allseitig umschließen.A deformation of measuring tubes of conventional Coriolis mass flow sensors, for example, on the in the EP 01296119 A1 be counteracted manner by the measuring tubes are equipped with stiffening rings which enclose the measuring tube on each side of the outside on all sides.

In Verbindung mit konventionellen Coriolis-Massendurchfluss-Messaufnehmern ist der US 5,731,527 A1 beschrieben längliche Streifen aus dem Faserverbundwerkstoff mit anisotroper Elastizität derart auf gerade Rohrabschnitte des Messrohrs aufzubringen, dass sie auf gegenüberliegenden Außenseiten des Messrohrs parallel zur Längsachse des Rohrabschnitts verlaufen und eine der Faserrichtung entsprechende Versteifung des Rohrabschnitts bewirken. Hierdurch wird ein Frequenzabstand zwischen der Resonanzfrequenz einer Nutzschwingungsmode und einer senkrecht dazu verlaufenden Störmode vergrößert. In conjunction with conventional Coriolis mass flow sensors is the US 5,731,527 A1 described elongated strips of the fiber composite material with anisotropic elasticity so applied to straight pipe sections of the measuring tube that they run on opposite outer sides of the measuring tube parallel to the longitudinal axis of the pipe section and cause a corresponding fiber direction stiffening of the pipe section. As a result, a frequency difference between the resonant frequency of a Nutzschwingungsmode and a perpendicular thereto extending interference mode is increased.

Um zusätzlich eine hohe Druckfestigkeit der Rohrabschnitte zu erreichen, werden die in der US 5,731,527 A1 beschriebene Messrohre zusätzlich mit länglichen Streifen aus dem Faserverbundwerkstoff ausgestattet, die das Messrohr senkrecht zu dessen Längsachse allseitig ringförmig oder spiralförmig umschließen. Diese Maßnahme bewirkt eine Versteifung des Messrohres gegenüber einem im Inneren des Messrohrs wirkenden Druck, so dass die Querschnittsfläche des Messrohrs auch bei größeren Drücken im Inneren des Messrohrs im Wesentlichen konstant bleibt.In order to achieve a high compressive strength of the pipe sections, in the US 5,731,527 A1 described measuring tubes additionally equipped with elongated strips of the fiber composite material, which enclose the measuring tube perpendicular to its longitudinal axis on all sides annular or spiral. This measure causes a stiffening of the measuring tube relative to a pressure acting in the interior of the measuring tube, so that the cross-sectional area of the measuring tube remains substantially constant even at relatively high pressures in the interior of the measuring tube.

Möchte man sowohl den Frequenzabstand zwischen der Resonanzfrequenz einer Nutzschwingungsmode als auch die Druckfestigkeit des Messrohrs vergrößern sind beide Maßnahmen in Kombination miteinander erforderlich. Entsprechend erhöht sich hierdurch sowohl der Fertigungsaufwand als auch die Masse des zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitts. Je größer die Masse des Leitungsabschnitts in Relation zur Masse des hindurch strömenden Fluids ist, umso geringer sind die Auswirkungen der zu messenden Eigenschaften des Fluids auf die sich ausbildende Schwingungsform. Entsprechend nimmt die Messempfindlichkeit und die Messgenauigkeit des Messaufnehmers mit zunehmender Masse des zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitts ab.If you want to increase both the frequency spacing between the resonant frequency of a Nutzschwingungsmode and the compressive strength of the measuring tube both measures in combination with each other are required. Accordingly, this increases both the production costs and the mass of the excitable to vibrations line section. The greater the mass of the conduit section relative to the mass of fluid passing therethrough, the less the effects of the fluid properties to be measured on the forming waveform. Accordingly, the measurement sensitivity and the measurement accuracy of the sensor decreases with increasing mass of the excitable to vibrations line section.

Bei parallel zur Längsachse des Rohrabschnitts aufgebrachten Streifen aus dem Faserverbundwerkstoff besteht aufgrund der anisotropen Eigenschaften des Faserverbundwerkstoffs, sowie der unterschiedlichen Materialeigenschaften von Faserverbundwerkstoff und Messrohr die Gefahr, dass sich die Streifen mit der Zeit vom Messrohr ablösen. Diese Gefahr ist umso größer, je größer die ständig wechselnden mechanischen Belastung der Verbindung zwischen Faserverbundwerkstoff und Messrohr sind und je größer der Temperaturbereich ist, dem der Messaufnehmer ausgesetzt ist.When applied parallel to the longitudinal axis of the pipe section strips of the fiber composite material due to the anisotropic properties of the fiber composite material, as well as the different material properties of fiber composite material and measuring tube there is a risk that the strips detach over time from the measuring tube. This danger is greater, the greater the ever-changing mechanical load on the connection between the fiber composite material and the measuring tube and the greater the temperature range to which the sensor is exposed.

Darüber hinaus sind die in der US 5,731,527 A1 beschriebene Lösungen nicht ohne Weiteres auf MEMS übertragbar. Hierzu müssten Faserverbundwerkstoffe gefunden werden, die von außen auf mikrofluidische Kanäle aufgebracht werden könnten. Darüber hinaus müsste ein Verfahren zur Aufbringung dieser Werkstoffe ermittelt werden, mit dem eine Verbindung von Faserverbundwerkstoff und Kanal hergestellt werden kann, die den durch die Schwingungen des Kanals verursachten mechanischen Belastungen auf Dauer stand halten kann.In addition, those in the US 5,731,527 A1 described solutions not readily transferable to MEMS. For this purpose, fiber composites would have to be found that could be applied externally to microfluidic channels. In addition, a method for applying these materials would have to be determined, with which a compound of fiber composite material and channel can be made that can withstand the mechanical stresses caused by the vibrations of the channel in the long term.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Messaufnehmer der o.g. Art anzugeben, bei dem insb. auch bei langer Betriebsdauer eine hohe mechanische Stabilität der zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnittte und eine wirksame Störmodenunterdrückung gewährleistet ist.It is an object of the invention to provide a sensor of the above-mentioned type. Specify type in which esp. Even with long service life, a high mechanical stability of the stimulable to vibrations Leitungsabschnittte and an effective Störmodenunterdrückung is guaranteed.

Hierzu umfasst die Erfindung einen Messaufnehmer zur Messung mindestens einer Messgröße, insb. einer Dichte, eines Durchflusses und/oder einer Viskosität, eines Fluids, mit

– mindestens einer im Messbetrieb vom Fluid durchströmten Messleitung, die mindestens einen zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitt, insb. einen geraden Leitungsabschnitt, aufweist, und
– einer Erregereinrichtung zur Anregung einer Nutzschwingungsmode, bei der der Leitungsabschnitt Schwingungen in einer vorgegebenen Schwingungsebene ausführt, die sich dadurch auszeichnet, dass
– auf einander gegenüberliegenden Außenseiten des Leitungsabschnitts senkrecht zu einer Längsachse des Leitungsabschnitts und senkrecht zur Schwingungsebene der Nutzschwingungsmode verlaufende, in Richtung der Längsachse des Leitungsabschnitts voneinander beabstandete Versteifungsstege vorgesehen sind.

For this purpose, the invention comprises a sensor for measuring at least one measured variable, in particular a density, a flow and / or a viscosity, of a fluid, with

At least one measuring line through which the fluid flows during the measuring operation and which has at least one line section which can be excited to oscillate, in particular a straight line section, and
- An exciter device for exciting a Nutzschwingungsmode, wherein the line section executes vibrations in a predetermined vibration level, which is characterized in that
- Are provided on opposite outer sides of the line section perpendicular to a longitudinal axis of the line section and perpendicular to the vibration plane of the Nutzschwingungsmode extending, spaced apart in the direction of the longitudinal axis of the line section stiffening webs.

Eine erste Weiterbildung sieht vor, dass die Versteifungsstege paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei eine zwischen den beiden Versteifungsstegen eines jeden Paares gedachte, durch den Leitungsabschnitt und die gegenüberliegenden Außenseiten des Leitungsabschnitts hindurch verlaufende Verbindungslinie senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts verläuft und senkrecht zu einer Flächennormale auf die Schwingungsebene der Nutzschwingungsmode verläuft.A first development provides that the stiffening webs are arranged in pairs opposite one another, wherein an imaginary between the two stiffening webs of each pair, passing through the line section and the opposite outer sides of the line section extending connecting line perpendicular to the longitudinal axis of the line section and perpendicular to a surface normal the oscillation plane of Nutzschwingungsmode runs.

Eine zweite Weiterbildung sieht vor, dass die Versteifungsstege in parallel zur Längsachse des Leitungsabschnitts verlaufenden Richtung eine Stegbreite aufweisen, die größer gleich der Hälfte einer Wandstärke einer Leitungswand ist, auf der sie angeordnet sind und insb. kleiner gleich einem fünffachen dieser Wandstärke ist.A second development provides that the stiffening webs in parallel to the longitudinal axis of the line section extending direction have a land width greater than half of a wall thickness of a conduit wall on which they are arranged and esp. Less than or equal to five times this wall thickness.

Eine dritte Weiterbildung sieht vor, dass zueinander benachbarte Versteifungsstege parallel zur Längsachse des Leitungsabschnitts jeweils um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der größer gleich deren parallel zur Längsachse des Leitungsabschnitts verlaufenden Stegbreite und insb. kleiner gleich einem zehnfachen von deren Stegbreite ist.A third development provides that mutually adjacent stiffening webs parallel to Longitudinal axis of the line section are each spaced apart by a distance which is greater than or equal to their parallel to the longitudinal axis of the line section extending land width and esp. Less than or equal to ten times of the web width.

Eine vierte Weiterbildung sieht vor, dass die Versteigungsstege eine Materialstärke aufweisen, die größer gleich der Hälfte einer Wandstärke einer Leitungswand ist, auf der sie angeordnet sind und insb. kleiner gleich einem fünffachen dieser Wandstärke ist.A fourth development provides that the Versteigungsstege have a material thickness which is greater than or equal to half a wall thickness of a conduit wall on which they are arranged and esp. Less than or equal to five times this wall thickness.

Eine fünfte Weiterbildung sieht vor, dass die Versteifungsstege in senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts und senkrecht zur Schwingungsebene der Nutzschwingungsmode verlaufender Richtung eine Steghöhe aufweisen, die kleiner gleich einer senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts und senkrecht zur Schwingungsebene der Nutzschwingungsmode verlaufenden Höhe des Leitungsabschnitts ist, wobei die Steghöhe bei einem Leitungsabschnitt mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt insb. gleich und bei einem Leitungsabschnitt mit kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt insb. echt kleiner als die Höhe ist.A fifth development provides that the stiffening webs in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the line section and perpendicular to the vibration plane of the Nutzschwingungsmode extending direction have a land height which is less than a perpendicular to the longitudinal axis of the line section and perpendicular to the vibration plane of the Nutzschwingungsmode running height of the line section, said Web height in a line section with square or rectangular cross section esp. Equal and in a line section with a circular or elliptical cross section esp. Really smaller than the height.

Eine sechste Weiterbildung sieht vor, dass der Leitungsabschnitt einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt aufweist, und die Versteifungsstege im Querschnitt gesehen kreisringsegmentförmig oder sichelförmig sind, wobei die Versteifungsstege insb. derart ausgebildet sind, dass sie im Querschnitt gesehen, also senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts und senkrecht zur Schwingungsebene, auf der jeweiligen Außenseite einen auf eine Messrohrmitte bezogenen Winkelsegmentbereich in der Größenordnung von 60° bis 120° überdecken.A sixth development provides that the line section has a circular or elliptical cross section, and the stiffening webs are seen in cross-section circular segment or sickle-shaped, the stiffening webs esp. Are formed such that they are seen in cross section, ie perpendicular to the longitudinal axis of the line section and perpendicular to the vibration level, on the respective outer side of a center of a Meßrohrmitte angle segment range in the order of 60 ° to 120 ° overlap.

Eine erste bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Leitungsabschnitt in einer senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts und senkrecht zur Schwingungsebene der Nutzschwingungsmode verlaufenden Richtung eine Höhe aufweist, die größer als dessen senkrecht hierzu verlaufende Breite ist.A first preferred embodiment provides that the line section in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the line section and perpendicular to the vibration plane of the Nutzschwingungsmode extending direction has a height which is greater than its perpendicular thereto extending width.

Ein weitere Ausgestaltung sieht vor, dass

– die Messleitung zwei parallel zueinander verlaufende Leitungsabschnitte umfasst oder zwei Messleitungen vorgesehen sind, die jeweils einen zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitt aufweisen und deren Leitungsabschnitte parallel zueinander ausgerichtet sind, und
– die Erregereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die parallelen Leitungsabschnitt durch sie zu gegenphasigen Schwingungen anregbar sind.

Another embodiment provides that

The measuring line comprises two line sections running parallel to one another or two measuring lines are provided, each of which has a line section which can be excited to oscillate and whose line sections are aligned parallel to one another, and
- The exciter device is designed such that the parallel line section can be excited by them to antiphase oscillations.

Eine zweite bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass 10. Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

– der Messaufnehmer als MEMS ausgebildet ist,
– die Messleitung ein mikrofluidischer Kanal ist, und
– der Leitungsabschnitt zwei einander gegenüberliegend angeordnete, parallel zueinander und parallel zur Schwingungsebene der Nutzschwingungsmode verlaufende Leitungswände und zwei einander gegenüberliegend angeordnete, parallel zueinander und senkrecht zur Schwingungsebene der Nutzschwingungsmode verlaufende Leitungswände umfasst.

A second preferred embodiment provides that 10. Sensor according to claim 1, characterized in that

The sensor is designed as MEMS,
- the measuring line is a microfluidic channel, and
- The line section comprises two oppositely arranged, parallel to each other and parallel to the vibration plane of the Nutzschwingungsmode extending conduit walls and two oppositely arranged, parallel to each other and perpendicular to the vibration plane of the Nutzschwingungsmode extending conduit walls.

Eine siebte Weiterbildung sieht vor, dass die Versteifungsstege aus einem Material, insb. aus Silizium oder einem Werkstoff aus Siliziumbasis, aus einem Metall, insb. einem Edelstahl oder aus einem Kunststoff bestehen, aus dem auch die Leitungswand besteht, auf der sie vorgesehen sind.A seventh development provides that the stiffening webs of a material, esp. Of silicon or a material of silicon base, made of a metal, esp. A stainless steel or a plastic, of which also consists of the conduit wall on which they are provided.

Eine achte Weiterbildung sieht vor, dass die Versteifungsstege integraler Bestandteil einer Leitungswand des Leitungsabschnitts sind, auf der sie vorgesehen sind.An eighth development provides that the stiffening webs are an integral part of a conduit wall of the conduit section on which they are provided.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass

– der Leitungsabschnitt aus einem Metall besteht,
– die Versteifungsstege mittels Fügungen auf die gegenüberliegenden Außenseiten des Leitungsabschnitts aufgebrachte Versteifungsstege, insb. aufgelötete, aufgeschweißte oder aufgeklebte, streifenförmige Elemente, insb. streifenförmige Bleche, sind.

One embodiment provides that

The pipe section is made of a metal,
- The stiffening webs by means of joints on the opposite outer sides of the line section applied stiffening webs, especially soldered, welded or glued, strip-shaped elements, esp. Strip-shaped sheets, are.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass

– die Messleitung einen Einlass aufweist, über den das Fluid im Messbetrieb einlassseitig in die Messleitung eintritt, und
– die Messleitung einen Auslass aufweist, über den das Fluid im Messbetrieb nach dem durchströmen der Messleitung auslassseitig aus der Messleitung austritt,
– einer Erregereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie im Messbetrieb die Nutzschwingungsmode anregt, und
– eine Messeinrichtung vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass sie im Messbetrieb mindestens eine von einer Eigenschaft, insb. einem Massendurchfluss, einer Dichte oder einer Viskosität, des im Messbetrieb durch die Messleitung hindurch strömenden Fluids abhängige Eigenschaft der resultierenden Schwingungsform des Leitungsabschnitts messtechnisch erfasst und hieraus die zugehörige Messgröße bestimmt.

Another embodiment provides that

- The measuring line has an inlet, via which the fluid enters the measuring line on the inlet side into the measuring line, and
The measuring line has an outlet, via which the fluid exits the measuring line on the outlet side in the measuring mode after flowing through the measuring line,
- An exciter device is designed such that it excites the Nutzschwingungsmode in measuring mode, and
- A measuring device is provided which is designed such that it at least one of a property, in particular a mass flow, a density or viscosity, of the flowing in the measuring operation through the measuring line flowing fluid property of the resulting waveform of the line section metrologically detected and from this determines the associated measured variable.

Weiter umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Messaufnehmers gemäß der zweiten bevorzugten Ausgestaltung, das sich dadurch auszeichnet, dass

– aus in einem ersten Wafer ein im Querschnitt im Wesentlichen u-förmiges Profil erzeugt wird, dessen Seitenwände die Formgebung der senkrecht zur Schwingungsebene verlaufenden Leitungswände einschließlich der darauf verlaufenden Teilsegmente der Versteifungsstege aufweisen und dessen
Boden eine der beiden parallel zur Schwingungsebene verlaufenden Leitungswände bildet, und
– ein zweiter Wafer mit dem ersten Wafer verbunden wird, aus dem die nicht durch das u-förmige Profil bereit gestellte parallel zur Schwingungsebene verlaufende Kanalwand einschließlich der auf deren gegenüberliegenden Außenseiten verlaufenden Teilsegmente der Versteifungsstege erzeugt werden.

Furthermore, the invention comprises a method for producing a sensor according to the second preferred embodiment, which is characterized in that

Is produced in a first wafer in a substantially U-shaped profile in cross-section, the side walls of which have the shape of the perpendicular to the plane of vibration line walls including extending thereon sub-segments of the stiffening webs and the
Floor forms one of the two parallel to the plane of vibration line walls, and
- A second wafer is connected to the first wafer, from which the non-provided by the U-shaped profile parallel to the vibration plane extending channel wall including the running on the opposite outer sides of the sub-segments of the stiffening webs are generated.

Die erfindungsgemäßen Versteifungsstege bieten den Vorteil, dass durch sie sowohl eine Störmodenunterdrückung als auch eine Erhöhung der mechanischen Stabilität der sie tragenden Leitungswände bewirkt wird.The stiffening webs according to the invention have the advantage that they cause both a spurious mode suppression and an increase in the mechanical stability of the cable walls carrying them.

Als integraler Bestandteils der Messleitung ausgebildete Versteifungsstege bieten darüber hinaus den Vorteil einer hohen Langzeitstabilität und einer geringen Temperaturabhängigkeit der Messgenauigkeit.As an integral part of the measuring line formed stiffening webs also offer the advantage of high long-term stability and a low temperature dependence of the measurement accuracy.

Die Erfindung und weitere Vorteile werden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert; gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The invention and further advantages will now be explained in more detail with reference to the figures of the drawing, in which two embodiments are shown; like parts are provided in the figures with the same reference numerals.

1 zeigt: eine Draufsicht auf einen Messaufnehmer mit zwei geraden Messleitungen; 1 shows: a plan view of a sensor with two straight measuring leads;

2 zeigt: eine Schnittzeichnung des Messaufnehmers von 1; 2 shows: a sectional drawing of the sensor of 1 ;

3 zeigt: eine Draufsicht auf einen Messaufnehmer mit einer u-förmigen Messleitung; 3 shows: a plan view of a sensor with a U-shaped measuring line;

4 zeigt: eine Schnittzeichnung des Messaufnehmers von 3; 4 shows: a sectional drawing of the sensor of 3 ;

5 zeigt: einen Querschnitt eines Leitungsabschnitts einer Messleitung des Messaufnehmers von 1 bzw. 3; 5 shows: a cross section of a line section of a measuring line of the sensor of 1 respectively. 3 ;

6 zeigt: einen Längsschnitt eines Leitungsabschnitts einer Messleitung des Messaufnehmers von 1 bzw. 3; 6 shows a longitudinal section of a line section of a measuring line of the sensor of 1 respectively. 3 ;

7 zeigt: einen mit Versteifungsstegen ausgestatten Leitungsabschnitt eines Messrohrs mit kreisförmigem Querschnitt; 7 shows: equipped with stiffening webs line section of a measuring tube with a circular cross-section;

8 zeigt: einen mit sichelförmigen Versteifungsstegen ausgestatten Leitungsabschnitt eines Messrohrs; und 8th shows: equipped with crescent-shaped stiffening webs line section of a measuring tube; and

9 zeigt: einen mit Versteifungsstegen ausgestatten Leitungsabschnitt eines Messrohrs mit elliptischem Querschnitt. 9 shows: equipped with stiffening webs line section of a measuring tube with elliptical cross-section.

Die nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschriebene Erfindung ist in Verbindung mit Messaufnehmern zur Messung mindestens einer Messgröße, insb. einer Dichte, eines Durchflusses und/oder einer Viskosität, eines Fluids, insb. einer Flüssigkeit oder eines Gases, einsetzbar, die mindestens eine im Messbetrieb vom Fluid durchströmte Messleitung 1, 1‘ aufweisen, die mindestens einen zu Schwingungen anregbaren, vorzugsweise geraden, Leitungsabschnitt 3 aufweist, und die eine Erregereinrichtung E zur Anregung einer Nutzschwingungsmode aufweisen, bei der der Leitungsabschnitt 3 Schwingungen in einer vorgegebenen Schwingungsebene x-y ausführt.The invention described below with reference to exemplary embodiments can be used in conjunction with measuring transducers for measuring at least one measured variable, in particular a density, a flow and / or a viscosity, a fluid, in particular a liquid or a gas, which at least one in the measuring operation of Fluid flowed through measuring line 1 . 1' having at least one excitable to vibrations, preferably straight, line section 3 and having an excitation device E for exciting a Nutzschwingungsmode, wherein the line section 3 Performs vibrations in a given vibration level xy.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel hierzu, bei dem der Messaufnehmer zwei in Strömungsrichtung parallel zueinander geschaltete und räumlich parallel zueinander angeordnete Messleitungen 1 umfasst, die jeweils einen zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitt 3 umfassen und bei dem die Leitungsabschnitte 3 der beiden Messleitungen 1 parallel zueinander verlaufen. 2 zeigt eine Schnittzeichnung des Messaufnehmers von 1 in der in 1 eingezeichneten Schnittebene A-A‘. 1 shows an embodiment for this purpose, in which the sensor two in the flow direction parallel to each other and spatially parallel to each other arranged measuring lines 1 comprising, each having a stimulable to vibrations line section 3 and in which the line sections 3 the two test leads 1 parallel to each other. 2 shows a sectional drawing of the sensor of 1 in the in 1 Plotted sectional plane AA '.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Messaufnehmer eine einzige Messleitungen 1‘ umfasst, die zwei zu Schwingungen anregbare Leitungsabschnitte 3 umfasst. 4 zeigt eine Schnittzeichnung des Messaufnehmers von 3 in der in 3 eingezeichneten Schnittebene A-A‘. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Messleitung 1’ einen in der dargestellten Draufsicht u-förmigen Verlauf auf, wobei sich die beiden zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitte 3 jeweils im Bereich der Schenkel der U-Form befinden und parallel zueinander verlaufen. 3 shows a further embodiment in which the sensor has a single measuring lines 1' comprising the two sections of pipe which can be excited to oscillate 3 includes. 4 shows a sectional drawing of the sensor of 3 in the in 3 Plotted sectional plane AA '. In this embodiment, the measuring line 1' a in the illustrated plan view U-shaped course, wherein the two excitable to vibrations line sections 3 are each in the region of the legs of the U-shape and parallel to each other.

Die Erfindung jedoch nicht auf die hier dargestellten Messleitungsformen und Leitungsabschnittformen beschränkt, sondern völlig analog auch in Verbindung mit anderen Messaufnehmern einsetzbar, die die eingangs genannten Merkmale aufweisen.However, the invention is not limited to the measuring line shapes and line section shapes shown here, but can also be used completely analogously in conjunction with other measuring sensors having the features mentioned above.

Erfindungsgemäße Messaufnehmer können als konventionelle Messaufnehmer ausgebildet sein. In dem Fall sind die Messleitungen 1, 1‘ Messrohre, insb. metallische Messrohre, und die Leitungsabschnitte 3 sind Rohrabschnitte. Alternativ können erfindungsgemäße Messaufnehmer als MEMS ausgebildet sein. Dies ist bei den in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen der Fall. In dem Fall sind die Messleitungen 1, 1‘ mikrofluidische Kanäle und die Leitungsabschnitte 3 sind mikrofluidische Kanalabschnitte.Inventive sensors can be designed as conventional sensors. In that case the test leads are 1 . 1' Measuring tubes, in particular metallic measuring tubes, and the line sections 3 are pipe sections. Alternatively, sensors according to the invention may be used as MEMS be educated. This is the case in the 1 to 4 illustrated embodiments of the case. In that case the test leads are 1 . 1' Microfluidic channels and the line sections 3 are microfluidic channel sections.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Messleitungen 1 auf zwei in einem Abstand voneinander auf einem Träger 5 angeordneten Stützkörpern 7 angeordnet. Dabei sind die gegenüberliegenden Enden der Messleitungen 1 auf dem jeweiligen Stützkörper 5 fixiert, und die zwischen den beiden Stützkörpern 7 frei liegenden Abschnitte der Messleitungen 1 bilden die zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitte 3.At the in 1 illustrated embodiment, the test leads 1 on two at a distance from each other on a support 5 arranged supporting bodies 7 arranged. Here are the opposite ends of the test leads 1 on the respective support body 5 fixed, and between the two supporting bodies 7 exposed sections of the test leads 1 form the excitable to vibrations line sections 3 ,

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die freien Enden der Messleitung 1‘ auf einem auf einem Träger 5 angeordneten Stützkörper 7 angeordnet, und ein die Schenkel der u-förmigen Messleitung 1‘ miteinander verbindendes Leitungssegment 9 ist auf einem zweiten auf dem Träger 5 angeordneten Stützkörper 7 montiert, der von dem ersten Stützkörper 7 beabstandet ist. Entsprechend bilden die zwischen den beiden Stützkörpern 7 frei liegenden Abschnitte der Messleitung 1‘ die zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitte 3.At the in 3 illustrated embodiment, the free ends of the measuring line 1' on a on a support 5 arranged support body 7 arranged, and a leg of the U-shaped measuring line 1' interconnecting line segment 9 is on a second on the carrier 5 arranged support body 7 mounted, that of the first support body 7 is spaced. Accordingly, the form between the two support bodies 7 exposed sections of the measuring line 1' the excitable to vibrations line sections 3 ,

Alternativ können natürlich auch andere Formen der Anordnung und/oder Befestigung der Kanäle bzw. der Kanalabschnitte vorgesehen werden, die derart ausgestaltet sind, dass eine Nutzschwingungsmode angeregt werden kann, bei der jeweilige Kanalabschnitt Schwingungen in einer vorgegebenen Schwingungsebene ausführt.Alternatively, of course, other forms of arrangement and / or attachment of the channels or the channel sections can be provided, which are designed such that a Nutzschwingungsmode can be excited, executes the respective channel section vibrations in a predetermined vibration level.

Zusätzlich umfasst der Messaufnehmer eine hier nur schematisch dargestellte Erregereinrichtung E zur Anregung einer Nutzschwingungsmode, bei der die Leitungsabschnitte 3 Schwingungen in der vorgegeben hier durch die Raumrichtungen x und y angezeigten Schwingungsebene x-y ausführen. Zur Schwingungsanregung können z.B. elektrostatische, piezoelektrische oder magnetische Erregereinrichtungen E eingesetzt werden. Entsprechende Erregereinrichtungen sind dem Fachmann bekannt und daher hier nicht im Detail beschrieben.In addition, the sensor comprises an exciter E shown here only schematically for exciting a Nutzschwingungsmode, wherein the line sections 3 Execute vibrations in the given here by the spatial directions x and y vibration level xy. For vibrational excitation eg electrostatic, piezoelectric or magnetic excitation E can be used. Corresponding excitation devices are known to the person skilled in the art and therefore not described in detail here.

Die Erregereinrichtung E ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie eine Auslenkung der im Ruhezustand geraden Leitungsabschnitte 3 zu beiden Seiten von deren hier parallel zur Raumrichtung x verlaufenden Längsachse bewirkt, wobei die größten Auslenkungsamplituden vorzugsweise im Bereich der Mitte des jeweiligen Leitungsabschnitts 3 auftreten und ausgehend von der Mitte des Leitungsabschnitts 3 in Richtung der fixierten Enden abnehmen. Bei Messaufnehmern mit zwei parallel zueinander angeordneten zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitten 3 erfolgt die Anregung der Nutzschwingungsmoden der beiden parallelen Leitungsabschnitte 3 vorzugsweise gegenphasig. Die Nutzschwingungsmoden sind in 1 und 3 jeweils durch senkrecht zur Längsachse des jeweiligen Leitungsabschnitte 3 verlaufende Doppelpfeile angezeigt.The exciter device E is preferably designed in such a way that it deflects the line sections that are straight at rest 3 on both sides of their parallel here to the spatial direction x extending longitudinal axis causes, with the largest deflection amplitudes preferably in the region of the center of the respective line section 3 occur and from the middle of the line section 3 in the direction of the fixed ends. For sensors with two parallel to each other excitable to line vibrations sections 3 the excitation of the Nutzschwingungsmoden the two parallel line sections takes place 3 preferably in antiphase. The payload modes are in 1 and 3 in each case by perpendicular to the longitudinal axis of the respective line sections 3 running double arrows are displayed.

Die Nutzschwingungsmode entspricht vorzugsweise einer Eigenschwingungsmode des jeweiligen Leitungsabschnitts 3. Bei als MEMS ausgebildeten Messaufnehmern weisen deren zu Schwingungen anregbare Leitungsabschnitte 3 hierzu vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende parallel zur Schwingungsebene x-y verlaufende Leitungswände 11 und zwei einander gegenüberliegende senkrecht zur Schwingungsebene x-y verlaufende Leitungswände 13 auf. 5 zeigt hierzu einen Querschnitt durch einen der Leitungsabschnitte 3 der Messleitungen 1 bzw. 1‘ in der in 1 und 3 angezeigten Schnittebene B-B‘.The Nutzschwingungsmode preferably corresponds to a natural mode of the respective line section 3 , When trained as MEMS sensors have their excitable to vibrations line sections 3 For this purpose, preferably two mutually opposite parallel to the vibration plane xy extending conduit walls 11 and two mutually opposite perpendicular to the vibration plane xy extending conduit walls 13 on. 5 shows a cross section through one of the line sections 3 the test leads 1 respectively. 1' in the in 1 and 3 indicated section plane BB '.

Bei dieser Ausrichtung der Leitungswände 11, 13 weist jeder Leitungsabschnitt 3 aufgrund seiner Formgebung neben der hier als Nutzschwingungsmode eingesetzten Eigenschwingungsmode eine weitere Eigenschwingungsmode auf, bei der der Leitungsabschnitt 3 im Wesentlichen formgleiche Schwingungen in einer senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufenden hier durch die Raumrichtungen x und z aufgespannten Schwingungsebene x-z ausführt.In this orientation of the conduit walls 11 . 13 has each line section 3 due to its shape in addition to the self-oscillation mode used here as Nutzschwingungsmode a further natural mode, in which the line section 3 substantially identical oscillations in a plane perpendicular to the plane of oscillation xy the Nutzschwingungsmode running running here by the spatial directions x and z plane of vibration xz performs.

Die in 1 und 2 dargestellten Messleitungen 1 umfassen jeweils einen Einlass 15, über den Fluid in die jeweilige Messleitung 1 eintreten kann, und einen Auslass 17, über den das Fluid aus der jeweiligen Messleitung 1 austreten kann. Die Einlässe 15 können z.B. über eine durch den Träger 5 und einen der beiden Stützkörper 7 geführte Zuleitung 19 gespeist, und das auslassseitig aus den Messleitungen 1 austretende Fluid jeweils über eine durch den Träger 5 und den anderen Stützkörper 7 führende Ableitung 21 abgeführt werden. Dabei durchströmt das Fluid die beiden Messleitungen 1 parallel in den in 1 und 2 durch Pfeile angezeigten Strömungsrichtungen.In the 1 and 2 shown measuring lines 1 each comprise an inlet 15 , via the fluid into the respective measuring line 1 can occur, and an outlet 17 , via which the fluid from the respective measuring line 1 can escape. The inlets 15 can eg via a by the carrier 5 and one of the two support bodies 7 guided supply line 19 fed, and the outlet side of the test leads 1 exiting fluid in each case via a through the carrier 5 and the other support body 7 leading derivative 21 be dissipated. The fluid flows through the two measuring lines 1 parallel to the in 1 and 2 indicated by arrows flow directions.

Analog umfasst die in 3 und 4 dargestellte Messleitung 1‘ einen Einlass 15, der z.B. über eine durch den Träger 5 und einen der beiden Stützkörper 7 geführte Zuleitung 19 gespeist wird, und einen Auslass 21, über den das auslassseitig aus der Messleitungen 1‘ austretende Fluid z.B. über eine durch den Träger 5 und denselben Stützkörper 7 führende Ableitung 21 abgeführt wird. Dabei durchströmt das Fluid die beiden parallelen Leitungsabschnitte 3 der Messleitung 1‘ in entgegengesetzter in 3 und 4 durch Pfeile angezeigter Strömungsrichtung.Analogously, the in 3 and 4 illustrated measuring line 1' an inlet 15 , for example, about one by the wearer 5 and one of the two support bodies 7 guided supply line 19 is fed, and an outlet 21 via which the outlet side of the test leads 1' Exiting fluid, for example via a through the carrier 5 and the same support body 7 leading derivative 21 is dissipated. The fluid flows through the two parallel line sections 3 the measuring line 1' in opposite in 3 and 4 indicated by arrows flow direction.

Werden die vom Fluid durchströmten Leitungsabschnitte 3 im Messbetrieb mittels der Erregereinrichtung E zu Schwingungen der Nutzschwingungsmode angeregt, so entstehen in dem vom Fluid durchströmten schwingenden Leitungsabschnitten 3 Corioliskräfte, die sich auf die resultierende Schwingungsform der Leitungsabschnitte 3 auswirken. Be the flowing through the fluid line sections 3 excited in the measuring operation by means of the exciter E to oscillations of Nutzschwingungsmode, so arise in the flowing through the fluid oscillating line sections 3 Coriolis forces, referring to the resulting waveform of the line sections 3 impact.

Der Messumformer umfasst eine Messeinrichtung, die derart ausgestaltet ist, dass sie im Messbetrieb mindestens eine von einer zu messenden Messgröße abhängige Eigenschaft der resultierenden Schwingungsformen mindestens eines Leitungsabschnitts 3 messtechnisch erfasst und hieraus die jeweilige Messgröße bestimmt. Zur Messung einer oder mehrerer Messgrößen des strömenden Fluids können unterschiedliche aus dem Stand der Technik bekannte Messeinrichtungen zur Ausführung entsprechender Messverfahren, wie z.B. der eingangs genannten Coriolis-Massendurchfluss-Messung und/oder der eingangs genannten Coriolis-Dichte-Messung, eingesetzt werden. Die hier nur als ein mögliches Beispiel dargestellten Messeinrichtungen umfassen für jeden Leitungsabschnitt 3, dessen resultierende Schwingung messtechnisch erfasst werden soll, zwei Schwingungssensoren S1, S2, von denen einer einlassseitig und einer auslassseitig am jeweiligen Leitungsabschnitt 3 angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung weisen die von den beiden Schwingungssensoren S1, S2 erfassten Schwingungen übereinstimmende, der resultierenden Schwingungsform entsprechende Frequenzen auf, die gegen einander um eine vom Massendurchfluss durch den jeweiligen Leitungsabschnitt 3 abhängige Phasenverschiebung phasenverschoben sind. Hierzu verwendbare Schwingungssensoren, z.B. kapazitive, piezoelektrische oder magnetische Schwingungssensoren, sind aus dem Stand der Technik bekannt und daher hier nicht im Detail beschrieben.The measuring transducer comprises a measuring device, which is designed such that, during measuring operation, it has at least one characteristic of the resulting vibration modes of at least one line section which is dependent on a measured variable to be measured 3 metrologically recorded and determined from this the respective measured variable. To measure one or more measured variables of the flowing fluid, different measuring devices known from the prior art can be used to carry out corresponding measuring methods, such as the Coriolis mass flow measurement mentioned above and / or the Coriolis density measurement mentioned at the outset. The measuring devices shown here only as a possible example include for each line section 3 , whose resulting vibration is to be detected metrologically, two vibration sensors S1, S2, one of which on the inlet side and an outlet side at the respective line section 3 is arranged. In this embodiment, the vibrations detected by the two vibration sensors S1, S2 have matching frequencies corresponding to the resulting vibration shape, which correspond to one another from the mass flow through the respective line section 3 dependent phase shift are out of phase. For this purpose, usable vibration sensors, such as capacitive, piezoelectric or magnetic vibration sensors, are known from the prior art and therefore not described in detail here.

Der Messaufnehmer kann z.B. zur Massendurchfluss-Messung eingesetzt werden, indem die vom Massendurchfluss abhängige Phasenverschiebung mittels einer hier nicht dargestellten an die Schwingungssensoren S1, S2 angeschlossenen Messschaltung bestimmt und hieraus der Massendurchfluss abgeleitet wird. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Messaufnehmer zur Coriolis-Dichte-Messung eingesetzt werden. In dem Fall werden die Leitungsabschnitte 3 mittels der Erregereinrichtung E zu Schwingungen bei einer Resonanzfrequenz angeregt, die von der Dichte abhängige Resonanzfrequenz mittels einer hier nicht dargestellten, an die Schwingungssensoren S1, S2 angeschlossenen Messschaltung ermittelt und hieraus die Dichte des Fluids bestimmt.The sensor can be used, for example, for mass flow measurement by determining the mass flow dependent phase shift by means of a not shown here to the vibration sensors S1, S2 connected measuring circuit and from this the mass flow is derived. Alternatively or additionally, the sensor can be used for Coriolis density measurement. In that case, the line sections become 3 excited by the exciter E to oscillations at a resonant frequency, which determines the density-dependent resonant frequency by means of a not shown here, connected to the vibration sensors S1, S2 measuring circuit and determined from this the density of the fluid.

Ist ein Druckabfall entlang einer der Messleitungen 1, 1‘ der bekannt, kann der Messaufnehmer alternativ oder zusätzlich zur Messung einer Viskosität des Fluids eingesetzt werden. Der Druckabfall entspricht einer Differenz zwischen einem einlassseitig und einem auslassseitig in der jeweiligen Messleitung 1, 1‘ wirkenden Druck. Der Druckabfall kann z.B. mittels eines einer der Messleitungen 1, 1‘ vorgeschalteten und eines derselben Messleitung 1, 1‘ nachgeschalteten hier nicht dargestellten Drucksensors messtechnisch erfasst werden. Entsprechende Drucksensoren sind zum Beispiel in der US 2002/0194908 A1 beschrieben. Der Druckabfall ist gemäß dem Gesetz von Hagen-Poiseuille abhängig vom Produkt des Massendurchflusses durch die jeweilige Messleitung 1, 1‘ und der kinematischer Viskosität des durch die Messleitung 1, 1‘ hindurch strömenden Fluids. Entsprechend kann bei bekanntem Druckabfall anhand des mit dem Messaufnehmer gemessenen Massendurchflusses die kinematische Viskosität des Fluids bestimmt werden.Is a pressure drop along one of the test leads 1 . 1' As is known, the sensor may alternatively or additionally be used to measure a viscosity of the fluid. The pressure drop corresponds to a difference between an inlet side and an outlet side in the respective measuring line 1 . 1' acting pressure. The pressure drop can eg by means of one of the test leads 1 . 1' upstream and one of the same measuring line 1 . 1' connected downstream pressure sensor, not shown here, are detected by measurement. Corresponding pressure sensors are for example in the US 2002/0194908 A1 described. The pressure drop is according to the law of Hagen-Poiseuille dependent on the product of the mass flow through the respective measuring line 1 . 1' and the kinematic viscosity of the through the measuring line 1 . 1' through flowing fluid. Accordingly, if the pressure drop is known, the kinematic viscosity of the fluid can be determined on the basis of the mass flow rate measured with the sensor.

Alternativ kann die Viskosität aber auch anhand einer von der Viskosität abhängigen Schwingungsdämpfung bestimmt werden. Ein hierzu verwendbares Messverfahren ist z.B. in der EP 01158289 B1 beschrieben.Alternatively, however, the viscosity can also be determined on the basis of a viscosity-dependent vibration damping. A usable for this measurement method is eg in the EP 01158289 B1 described.

Erfindungsgemäße Messaufnehmer zeichnen sich dadurch aus, dass sie mindestens einen mit Versteifungsstegen 23 ausgestatteten zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitt 3 aufweisen. Die erfindungsgemäßen Versteifungsstege 23 sind auf zwei einander gegenüberliegenden Außenseiten des Leitungsabschnitts 3 angeordnet, wo sie jeweils senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts 3 und senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode des Leitungsabschnitts 3 verlaufen. Die Versteifungsstege 23 befinden sich folglich auf den gegenüberliegenden Außenseiten des Leitungsabschnitts 3, deren Flächennormalen senkrecht zur Flächennormale auf die Schwingungsebene ausgerichtet. Auf den gegenüberliegenden Außenseiten, deren Flächennormalen parallel zur Flächennormale auf die Schwingungsebene ausgerichtet sind, sind dagegen keine Versteifungsstege 23 vorgesehen. Dabei sind auf derselben Außenseite vorgesehene Versteifungsstege 23 in Richtung der Längsachse des Leitungsabschnitts 3 jeweils um einen Abstand d voneinander beabstandet. 6 zeigt hierzu eine Schnittzeichnung eines der Leitungsabschnitte 3 von 1 bzw. 3 in der in 2 bzw. 4 mit C-C‘ angezeigten Schnittebene.Inventive sensors are characterized in that they at least one with stiffening webs 23 equipped to vibrations excitable line section 3 exhibit. The stiffening webs according to the invention 23 are on two opposite outer sides of the line section 3 arranged where they are each perpendicular to the longitudinal axis of the line section 3 and perpendicular to the vibration plane xy of Nutzschwingungsmode the line section 3 run. The stiffening webs 23 are therefore located on the opposite outer sides of the line section 3 whose surface normals are aligned perpendicular to the surface normal to the vibration plane. On the opposite outer sides, whose surface normals are aligned parallel to the surface normal to the vibration level, however, are no stiffening webs 23 intended. Here are provided on the same outside stiffening webs 23 in the direction of the longitudinal axis of the line section 3 each spaced by a distance d from each other. 6 shows a sectional drawing of one of the line sections 3 from 1 respectively. 3 in the in 2 respectively. 4 with CC 'displayed cutting plane.

Die Versteifungsstege 23 sind vorzugsweise paarweise einander gegenüberliegend angeordnet, wobei eine zwischen den beiden Versteifungsstegen 23 eines jeden Paares gedachte, durch den Leitungsabschnitt 3 und die gegenüberliegenden Außenseiten des Leitungsabschnitts 3 hindurch verlaufende Verbindungslinie senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts 3 verläuft und senkrecht zu einer Flächennormale auf die Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verläuft.The stiffening webs 23 are preferably arranged in pairs opposite each other, with one between the two stiffening webs 23 of each couple thought through the line section 3 and the opposite outer sides of the conduit section 3 passing through connecting line perpendicular to the longitudinal axis of the line section 3 runs and perpendicular to a Surface normal to the oscillation plane xy of Nutzschwingungsmode runs.

Über die erfindungsgemäße Anordnung und Ausrichtung der Versteifungsstege 23 wird eine deutliche Versteifung des Leitungsabschnitts 3 gegenüber senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufenden Auslenkungen des Leitungsabschnitts 3 bewirkt, während sich die Steifigkeit des Leitungsabschnitts 3 in Bezug auf die Nutzschwingungsmode nur in deutlich geringem Maße verändert. Entsprechend bewirken die Versteifungsstege 23 eine deutliche Vergrößerung der Eigenfrequenz der senkrecht zur Nutzschwingungsmode verlaufenden weiteren Eigenschwingungsmode des Leitungsabschnitts 3, während sich die Eigenfrequenz der Nutzschwingungsmode nur in deutlich geringerem Maße verändert. Dabei ist der durch die Versteifungsstege 23 bewirkte bzw. vergrößerte Frequenzabstand zwischen diesen beiden Eigenfrequenzen im Hinblick auf die Unterdrückung von Störmoden mit senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufenden Schwingungsanteilen von Vorteil. Je größer der Frequenzabstand ist, umso geringer ist die Gefahr, dass Störmoden angeregt werden. Darüber hinaus können Einflüsse von Störmoden aufgrund der unterschiedlichen Eigenfrequenzen leichter erkannt und bei der Ableitung der Messsignale herausgefiltert werden. Dieser Vorteil ist umso ausgeprägter, je größer die durch die Versteifungsstege 23 bewirkte Versteifung des Leitungsabschnitts 3 gegenüber senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufenden Auslenkungen ist.About the inventive arrangement and orientation of the stiffening webs 23 becomes a significant stiffening of the line section 3 opposite to the plane of oscillation xy the Nutzschwingungsmode extending deflections of the line section 3 causes, while the rigidity of the line section 3 changed in terms of the Nutzschwingungsmode only to a small extent. Correspondingly, the stiffening webs cause 23 a significant increase in the natural frequency of perpendicular to the Nutzschwingungsmode extending natural vibration mode of the line section 3 while the natural frequency of Nutzschwingungsmode changed only to a much lesser extent. It is the through the stiffening webs 23 caused or increased frequency spacing between these two natural frequencies with respect to the suppression of spurious modes with perpendicular to the vibration plane xy the Nutzschwingungsmode extending vibration components advantage. The greater the frequency spacing, the lower the risk that spurious modes will be excited. In addition, influences of spurious modes due to the different natural frequencies can be more easily detected and filtered out during the derivation of the measurement signals. This advantage is all the more pronounced, the greater the through the stiffening webs 23 caused stiffening of the line section 3 is perpendicular to the plane of oscillation xy the Nutzschwingungsmode extending deflections.

Dabei ist die Versteifung des Leitungsabschnitts 3 gegenüber senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufenden Auslenkungen des Leitungsabschnitts 3 umso größer, je größer eine parallel zur Längsachse des Leitungsabschnitts 3 verlaufenden Stegbreite b der Versteifungsstege 23 ist und je geringer die Abstände d zwischen entlang der Längsachse des Leitungsabschnitts 3 zueinander benachbarten Versteifungsstegen 23 sind. Umgekehrt steigt jedoch der Einfluss der Versteifungsstege 23 auf die Eigenfrequenz der Nutzschwingungsmode mit steigender Stegbreite b an.Here is the stiffening of the line section 3 opposite to the plane of oscillation xy the Nutzschwingungsmode extending deflections of the line section 3 the larger, the larger one parallel to the longitudinal axis of the line section 3 extending web width b of the stiffening webs 23 is and the smaller the distances d between along the longitudinal axis of the line section 3 mutually adjacent stiffening webs 23 are. Conversely, however, the influence of the stiffening webs increases 23 to the natural frequency of Nutzschwingungsmode with increasing web width b.

Darüber hinaus bieten die Versteifungsstege 23 den Vorteil, dass sie eine formstabilisierende Wirkung auf die Außenseiten haben, auf denen sie vorgesehen sind. Hierdurch weisen die Leitungsabschnitts 3 insgesamt eine höhere mechanische Stabilität auf. Diese formstabilisierende Wirkung der Versteifungsstege 23 kann dazu genutzt werden, die Bestfestigkeit des Leitungsabschnitts 3 gegenüber im Inneren des Leitungsabschnitts 3 wirkenden Drücken zu verbessern. Alternativ kann sie aber auch dazu genutzt werden, die Wandstärke w des Leitungsabschnitts 3 entweder insgesamt oder aber zumindest im Bereich der Außenseiten innerhalb gewisser Grenzen zu reduzieren. Je geringer die Wandstärke w ist, umso geringer ist die Masse des Leitungsabschnitts 3, was in Relation zur Masse des im Messbetrieb hindurchströmenden Fluids eine Erhöhung des Messempfindlichkeit des Messaufnehmers bewirkt.In addition, provide the stiffening webs 23 the advantage that they have a shape-stabilizing effect on the outer sides on which they are provided. This shows the line section 3 Overall, a higher mechanical stability. This shape-stabilizing effect of the stiffening webs 23 can be used to determine the resistance of the pipe section 3 opposite in the interior of the line section 3 to improve acting pressures. Alternatively, it can also be used to the wall thickness w of the line section 3 either in total or at least in the area of outsides within certain limits. The smaller the wall thickness w, the lower the mass of the line section 3 which causes an increase in the measuring sensitivity of the sensor in relation to the mass of the fluid flowing through the measuring operation.

Dabei weisen die Versteigungsstege 23 vorzugsweise eine Materialstärke s auf, die größer gleich der Hälfte einer Wandstärke w der Außenwand ist, auf der sie angeordnet sind und insb. kleiner gleich einem fünffachen dieser Wandstärke w ist. D.h. die Wandstärke der Leitungsabschnitte 3 erhöht sich im Bereiche der Versteifungsstege 23 um die Materialstärke s der Versteifungsstege 23.Here are the Versteigungsstege 23 Preferably, a material thickness s, which is greater than or equal to half of a wall thickness w of the outer wall on which they are arranged and esp. Less than or equal to five times this wall thickness w. That is, the wall thickness of the line sections 3 increases in the areas of the stiffening webs 23 to the material thickness s of the stiffening webs 23 ,

Darüber hinaus weisen die Versteigungsstege 23 in parallel zur Längsachse des Leitungsabschnitts 3 verlaufender Richtung vorzugsweise eine Stegbreite b auf, die größer gleich der Hälfte der Wandstärke w der Leitungswand 13 ist, auf der sie angeordnet sind und insb. kleiner gleich einem fünffachen dieser Wandstärke w ist.In addition, the Versteigungsstege 23 in parallel to the longitudinal axis of the line section 3 extending direction preferably a web width b, which is greater than or equal to half the wall thickness w of the conduit wall 13 is, on which they are arranged and esp. Less than or equal to five times this wall thickness w.

Die Versteifungsstege 23 weisen in senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts 3 und senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufender Richtung eine Steghöhe h auf, die kleiner gleich einer senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts 3 und senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufenden Höhe H des Leitungsabschnitts 3 ist. Dabei ist es sowohl im Hinblick auf die durch die Versteifungsrippen 23 bewirkte Störmodenunterdrückung als auch im Hinblick auf die durch die Versteifungsstege 23 bewirkte Erhöhung der mechanischen Stabilität von Vorteil, wenn Steghöhe h möglichst groß. Bei Leitungsabschnitten 3 mit rechteckigem oder quadratischen Querschnitt ist sie vorzugsweise gleich der Höhe H des Leitungsabschnitts 3.The stiffening webs 23 point in perpendicular to the longitudinal axis of the line section 3 and perpendicular to the plane of oscillation xy the Nutzschwingungsmode extending direction on a web height h, the smaller equal to a perpendicular to the longitudinal axis of the line section 3 and vertical to the plane of oscillation xy the Nutzschwingungsmode extending height H of the line section 3 is. It is both in terms of through the stiffening ribs 23 caused spurious suppression as well as in terms of through the stiffening webs 23 Increased mechanical stability advantageous if web height h is as large as possible. For cable sections 3 with rectangular or square cross-section, it is preferably equal to the height H of the line section 3 ,

Darüber hinaus ist die erzielbare mechanische Stabilität umso größer, je geringer die Abstände d zwischen benachbarten Versteifungsstegen 23 sind. Umgekehrt ist jedoch die Gesamtmasse des Leitungsabschnitts 3 umso größer je geringer diese Abstände d sind. Da die Messempfindlichkeit mit zunehmender Gesamtmasse abnimmt, ist hier folglich ein an die Anforderungen des Messaufnehmers an die Bestfestigkeit und die Messempfindlichkeit angepasstes Optimum zu ermitteln. Dabei sind die Abstände d zwischen benachbarten Versteifungsstegen 23 vorzugsweise größer gleich der Stegbreite b der Versteifungsstege 23 und insb. vorzugsweise kleiner gleich einem zehnfachen der Stegbreite b.In addition, the smaller the distances d between adjacent stiffening webs, the greater the achievable mechanical stability 23 are. Conversely, however, the total mass of the line section 3 the larger the smaller these distances d are. Since the measuring sensitivity decreases with increasing total mass, therefore, an optimum adapted to the requirements of the sensor on the Bestfestigkeit and the measuring sensitivity is to be determined here. The distances d between adjacent stiffening webs 23 preferably greater than or equal to the web width b of the stiffening webs 23 and esp. Preferably less than or equal to a ten times the web width b.

Die Leitungsabschnitte 3 der mikrofluidischen Kanäle weisen beispielsweise in senkrecht zu deren Längsachse und senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufender Richtung eine Höhe H von mindestens 100 µm, vorzugsweise von mehreren 100 µm auf, und in senkrecht zu deren Längsachse und senkrecht zu deren Höhe H verlaufender Richtung eine Breite B von mindestens 100 µm, vorzugsweise von mehreren 100 µm. Die Leitungswände 11, 13 weisen beispielsweise eine Wandstärke w in der Größenordnung von 10 µm bis 100 µm auf. Vorzugsweise liegt die Wandstärke w im Bereich von 20 µm bis 60 µm. Die Leitungsabschnitte 3 können eine Höhe H aufweisen, die gleich deren Breite B ist. Vorzugsweise weisen diese Leitungsabschnitte 3 jedoch in senkrecht zur Längsachse x des jeweiligen Leitungsabschnitts 3 und senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufender Richtung eine Höhe H auf, die größer als deren senkrecht hierzu verlaufende Breite B ist. Durch diese Formgebung wird eine zusätzliche Vergrößerung des Verhältnisses der Steifigkeit des jeweiligen Leitungsabschnitts 3 gegenüber senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufenden Auslenkungen in Relation zur Steifigkeit des Leitungsabschnitts 3 gegenüber in dieser Schwingungsebene x-y verlaufenden Auslenkungen, sowie des damit einhergehenden Frequenzabstands zwischen den beiden zugehörigen Eigenfrequenzen bewirkt. Dabei können die Leitungsabschnitte 3 der die Messleitungen 1 bzw. 1‘ bildenden mikrofluidischen Kanäle z.B. eine Breite B in der Größenordnung von 150 µm eine Höhe H in der Größenordnung von 300 µm aufweisen.The pipe sections 3 the microfluidic channels have, for example, perpendicular to their longitudinal axis and perpendicular to Vibration level xy the Nutzschwingungsmode extending direction has a height H of at least 100 .mu.m, preferably of several 100 .mu.m, and in perpendicular to the longitudinal axis and perpendicular to the height H extending direction has a width B of at least 100 .mu.m, preferably of several 100 microns. The conduit walls 11 . 13 For example, have a wall thickness w in the order of 10 .mu.m to 100 .mu.m. The wall thickness w is preferably in the range from 20 μm to 60 μm. The pipe sections 3 may have a height H which is equal to their width B. Preferably, these line sections 3 however, perpendicular to the longitudinal axis x of the respective line section 3 and perpendicular to the plane of oscillation xy the Nutzschwingungsmode extending direction to a height H, which is greater than their perpendicular thereto extending width B. By this shaping, an additional increase in the ratio of the rigidity of the respective line section 3 relative to the plane of oscillation xy the Nutzschwingungsmode extending deflections in relation to the rigidity of the line section 3 opposite in this plane of oscillation xy extending deflections, and the associated frequency separation between the two associated natural frequencies causes. In this case, the line sections 3 the the test leads 1 respectively. 1' forming microfluidic channels, for example, a width B in the order of 150 microns have a height H in the order of 300 microns.

Bei Leitungsabschnitten 3 deren Breite B kleiner als deren Höhe H ist, weisen die parallel zur Schwingungsebene x-y verlaufenden Leitungswände 11 aufgrund deren im Vergleich zur Höhe H geringeren Breite B eine höhere mechanische Stabilität gegenüber im inneren der jeweiligen Messleitung 1, 1‘ wirkenden Drücken auf. Demgegenüber sind die senkrecht zur Schwingungsebene x-y verlaufenden Leitungswände 13 aufgrund deren größeren Höhe H leichter verformbar. Hier bieten die Versteifungsstege 23 den Vorteil, dass sie eine gezielte mechanische Verstärkung der leichter verformbaren, senkrecht zur Schwingungsebene x-y verlaufenden Leitungswände 13 bewirken.For cable sections 3 whose width B is smaller than the height H, have the parallel to the vibration plane xy extending conduit walls 11 due to their lower width B compared to the height H, a higher mechanical stability compared to the inside of the respective measuring line 1 . 1' acting on. In contrast, perpendicular to the plane of oscillation xy extending conduit walls 13 due to their greater height H easily deformable. Here provide the stiffening webs 23 the advantage that they have a targeted mechanical reinforcement of the easily deformable, perpendicular to the vibration plane xy extending conduit walls 13 cause.

Die Versteifungsstege 23 bestehen vorzugsweise aus dem Material des Leitungsabschnitts 3 auf dem sie vorgesehen sind. Das bietet den Vorteil, dass zwischen den Versteifungsstegen 23 und dem zugehörigen Leitungsabschnitt 3 keine durch unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten bedingten thermomechanischen Spannungen auftreten können, die das Schwingungsverhalten und die Langzeitstabilität beeinträchtigen könnten.The stiffening webs 23 are preferably made of the material of the line section 3 on which they are intended. This offers the advantage that between the stiffening webs 23 and the associated line section 3 no thermo-mechanical stresses due to different coefficients of thermal expansion can occur, which could impair the vibration behavior and the long-term stability.

Darüber werden die Versteifungsstege 23 vorzugsweise als integrale Bestandteile der Leitungswände 11, 13 des Leitungsabschnitts 3 ausgebildet, auf denen sie verlaufen. Das bietet den Vorteil, dass zur Aufbringung der Versteifungsstege 23 keine Fügungen erforderlich sind. Hierdurch wird der Fertigungsaufwand reduziert und die Langzeitstabilität erhöht.Above are the stiffening webs 23 preferably as integral parts of the conduit walls 11 . 13 of the line section 3 trained on which they run. This offers the advantage that for applying the stiffening webs 23 No additions are required. As a result, the production cost is reduced and increases the long-term stability.

Bei der Herstellung von als mikrofluidische Kanäle ausgebildeten Messleitungen 1, 1‘ wird vorzugsweise derart verfahren, dass aus in einem ersten Wafer ein im Querschnitt im Wesentlichen u-förmiges Profil erzeugt wird, dessen Seitenwände die Formgebung der senkrecht zur Schwingungsebene x-y verlaufenden Leitungswände 13 einschließlich der darauf verlaufenden, in 5 eingezeichneten Teilsegmente 25 der Versteifungsstege 23 aufweisen und dessen Boden eine der beiden parallel zur Schwingungsebene x-y verlaufenden Leitungswände 11 bildet. Das resultierende u-förmige Profil ist im Querschnitt in 5 und in der Draufsicht in 6 zu sehen.In the manufacture of measuring lines designed as microfluidic channels 1 . 1' is preferably such method that is generated in a first wafer in a substantially U-shaped profile in cross-section, the side walls of the shape of the perpendicular to the vibration plane xy extending conduit walls 13 including the running on, in 5 drawn subsegments 25 the stiffening webs 23 and whose bottom is one of the two parallel to the vibration plane xy extending conduit walls 11 forms. The resulting U-shaped profile is in cross section in FIG 5 and in plan view in FIG 6 to see.

Hierzu wird im Wafer eine den in der Messleitung 1, 1‘ eingeschlossenen Innenraum bildende kanalförmige Ausnehmung erzeugt, die in der Draufsicht den der Messleitung 1, 1‘ entsprechenden Verlauf, z.B. den in 1 dargestellten geraden Verlauf oder den in 3 dargestellten u-förmigen Verlauf aufweist. Darüber hinaus wird Wafermaterial zu beiden Seiten der Ausnehmung bis auf die senkrecht zur Schwingungsebene x-y verlaufenden Leitungswände 11 einschließlich der darauf verlaufenden Teilsegmente 25 der Versteifungsstege 23 entfernt.For this purpose, one in the wafer in the measuring line 1 . 1' enclosed interior forming channel-shaped recess generated in the plan view of the measuring line 1 . 1' corresponding course, eg the in 1 shown straight course or the in 3 has shown U-shaped course. In addition, wafer material on both sides of the recess except for the perpendicular to the vibration plane xy extending conduit walls 11 including the sub-segments running thereon 25 the stiffening webs 23 away.

Anschließend wird der erste Wafer mit einem zweiten Wafer verbunden, aus dem die nicht durch das u-förmige Profil bereit gestellte, parallel zur Schwingungsebene x-y verlaufende Leitungswand 11 einschließlich der auf deren gegenüberliegenden Außenseiten verlaufenden Teilsegmenten 27 der Versteifungsstege 23 erzeugt wird.Subsequently, the first wafer is connected to a second wafer, from which the line wall, not provided by the U-shaped profile, runs parallel to the plane of oscillation xy 11 including the extending on the opposite outer sides of the sub-segments 27 the stiffening webs 23 is produced.

Als Wafer-Material eignet sich z.B. Silizium oder ein Werkstoff auf Siliziumbasis. Zur Herstellung der kanalförmigen Ausnehmung, zur Entfernung des bei der Herstellung der Seitenwände des u-förmigen Profils, sowie des bei der Herstellung der nicht durch das u-förmigen Profil bereitgestellten Leitungswand 11 zu entfernenden Materials eignen sich z.B. von einer Wafer-Oberseite her ausführbare, anisotrope Ätzverfahren, wie z.B. das Reaktive Ionentiefenätzen (DRIE). Die Verbindung der beiden Wafer kann z.B. durch ein Bondverfahren, z.B. durch Silizium-Direkt-Bonden, hergestellt werden.As a wafer material, for example, silicon or a material based on silicon is suitable. For the production of the channel-shaped recess, for removing in the production of the side walls of the U-shaped profile, as well as in the production of not provided by the U-shaped profile line wall 11 Material to be removed are, for example, from an upper wafer-executable, anisotropic etching, such as reactive ion deoxidizing (DRIE). The connection of the two wafers can be produced, for example, by a bonding method, for example by direct silicon bonding.

Wie oben bereits erwähnt, ist die Erfindung auch in Verbindung mit konventionellen Messaufnehmern der eingangs genannten Art einsetzbar, die mindestens einen Leitungsabschnitt 29 aufweisen, der mittels einer Erregereinrichtung E zu Nutzschwingungsmoden anregbar ist, bei der der Leitungsabschnitt 29 Schwingungen in einer vorgegebenen Schwingungsebene x-y ausführt. Derartige Messaufnehmer, einschließlich hierin verwendbarer Erregereinrichtungen, sowie zur messtechnischen Erfassung der resultierenden Schwingungen der Leitungsabschnitte einsetzbare Messeinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und daher hier nicht im Detail beschrieben.As already mentioned above, the invention can also be used in conjunction with conventional sensors of the type mentioned above, which has at least one line section 29 have, which can be excited by means of an exciter E to Nutzschwingungsmoden, wherein the line section 29 Performs vibrations in a given vibration level xy. Such sensors, including excitation devices usable herein, as well as for metrological detection of the resulting vibrations of the line sections usable measuring devices are known from the prior art and therefore not described in detail here.

7 und 8 zeigen jeweils einen Querschnitt eines solchen Leitungsabschnitt 29 einer als Messrohr ausgebildeten Messleitung eines konventionellen Messaufnehmers. Der Leitungsabschnitt 29 kann z.B. in einem konventionellen Messaufnehmer vorgesehen sein, der den prinzipiellen Aufbau des in 1 dargestellten Messaufnehmers mit zwei parallel zueinander angeordneten, im Messbetrieb parallel zueinander vom Fluid durchströmte Messleitungen aufweist, wobei die Messleitungen jeweils einen mittels einer Erregereinrichtung zu Schwingungen der oben beschriebenen Nutzschwingungsmode anregbaren Leitungsabschnitt 29 aufweisen. Dabei sind die Messleitungen z.B. an den gegenüberliegenden Ende der zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitte 29 z.B. mittels einer mechanischen Vorrichtung eingespannt. 7 and 8th each show a cross section of such a line section 29 designed as a measuring tube measuring line of a conventional sensor. The pipe section 29 can be provided, for example, in a conventional sensor, which the basic structure of in 1 having two measuring sensors arranged parallel to each other, in the measuring operation parallel to each other through the fluid flowed measuring lines, wherein the measuring lines each one excitable by means of an exciter means for oscillations of the above-described Nutzschwingungsmode line section 29 exhibit. The measuring lines are, for example, at the opposite end of the excitable to vibrations line sections 29 eg clamped by means of a mechanical device.

Die in 7 und 8 dargestellten Leitungsabschnitte 29 weisen eine im Querschnitt kreisringförmige Leitungswand 31 auf, auf deren gegenüberliegenden Außenseiten senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts 29 und senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufende, in Richtung der Längsachse des Leitungsabschnitts 29 jeweils um einen Abstand d voneinander beabstandete Versteifungsstege 33, 33‘ vorgesehen sind. Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Versteifungsstege 33 als im Querschnitt kreisringsegmentförmige Stege ausgebildet. Bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Versteifungsstege 33‘ als im Querschnitt sichelförmige Stege ausgebildet. In beiden Fällen weist der Leitungsabschnitt 29 entlang dessen der in 2 eingezeichneten Schnittebene C-C‘ entsprechenden Schnittebene die in 6 dargestellte Schnittansicht auf. Die Versteifungsstege 33, 33‘ bestehen auch hier vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Leitungswand 31, z.B. aus Metall, z.B. einem Edelstahl, oder aus einem Kunststoff, und sind vorzugsweise als integraler Bestandteil der Leitungswand 31 ausgebildet. In Verbindung mit metallischen Messrohren können die Versteifungsstege alternativ auch – wie hier dargestellt- als separate, vorzugsweise aus dem Material der Leitungswand 31 bestehende Bauteile ausgebildet sein, die mittels eines Fügeverfahrens auf den gegenüberliegenden Außenseiten der Leitungswand 31 aufgebracht werden. Hierzu können sie z.B. in Form von streifenförmigen Blechen auf die Außenseiten aufgelötet, aufgeschweißt oder aufgeklebt werden.In the 7 and 8th illustrated line sections 29 have a ring-shaped in cross-section line wall 31 on, on the opposite outer sides perpendicular to the longitudinal axis of the line section 29 and perpendicular to the vibration plane xy of Nutzschwingungsmode extending, in the direction of the longitudinal axis of the line section 29 each spaced by a distance d stiffening webs 33 . 33 ' are provided. At the in 7 illustrated embodiment, the stiffening webs 33 formed as a cross-section circular ring-shaped webs. At the in 8th illustrated embodiment, the stiffening webs 33 ' designed as cross-section sickle-shaped webs. In both cases, the line section 29 along which the in 2 Plotted cutting plane CC 'corresponding cutting plane in 6 shown sectional view. The stiffening webs 33 . 33 ' Here, too, preferably consist of the same material as the conduit wall 31 For example, of metal, such as a stainless steel, or of a plastic, and are preferably as an integral part of the pipe wall 31 educated. Alternatively, in connection with metallic measuring tubes, the stiffening webs can also be made as separate, preferably made of the material of the conduit wall, as shown here 31 be formed existing components, which by means of a joining method on the opposite outer sides of the conduit wall 31 be applied. For this purpose, they can be soldered on the outside, for example in the form of strip-shaped sheets, welded or glued.

Im Hinblick auf die Stegbreite b, die Materialsstärke s, sowie die räumliche Ausrichtung und die Abstände d der Versteifungsstege 33, 33‘ gelten die obigen Ausführungen zu den Versteifungsstegen 23 entsprechend, wobei an die Stelle der Wandstärke w der Leitungswände 13 die Wandstärke der Leitungswand 31 tritt. Die Steghöhe h der Versteifungsstege 33, 33‘ ist auch hier möglichst groß, wobei sie jedoch im Hinblick auf die gewünschte Störmodenunterdrückung bei Leitungsabschnitten 29 konventioneller Messrohre vorzugsweise echt kleiner als die Höhe H des Leitungsabschnitts 29 ist. Dabei sind die Versteifungsstege 33, 33‘ vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie im Querschnitt gesehen, also senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts 29, 35 und senkrecht zur Schwingungsebene (x-y) auf der jeweiligen Außenseite des Messrohrs einen auf eine Messrohrmitte bezogenen Winkelsegmentbereich α in der Größenordnung von 60° bis 120° überdecken.With regard to the web width b, the material thickness s, as well as the spatial orientation and the distances d of the stiffening webs 33 . 33 ' apply the above statements to the stiffening webs 23 corresponding, wherein the place of the wall thickness w of the conduit walls 13 the wall thickness of the pipe wall 31 occurs. The web height h of the stiffening webs 33 . 33 ' is here as large as possible, but with regard to the desired spurious suppression in line sections 29 Conventional measuring tubes preferably really smaller than the height H of the line section 29 is. Here are the stiffening webs 33 . 33 ' Preferably designed such that they are seen in cross section, ie perpendicular to the longitudinal axis of the line section 29 . 35 and perpendicular to the plane of oscillation (xy) on the respective outer side of the measuring tube cover a relative to a middle of the measuring tube angle segment α in the order of 60 ° to 120 °.

Soweit das im Hinblick auf sonstige Anforderungen an den Messumformer möglich ist kann sowohl die über die Versteifungsstege 33, 33‘ bewirkte Störmodenunterdrückung, als auch die durch Versteifungsstege 33, 33‘ bewirkte Erhöhung der mechanischen Stabilität auch hier zusätzlich dadurch verbessert werden, dass der Leitungsabschnitt 35 in senkrecht zu dessen Längsachse und senkrecht zur Schwingungsebene x-y der Nutzschwingungsmode verlaufender Richtung eine Höhe H aufweist, die größer als dessen senkrecht dazu verlaufende Breite B ist. Hierzu können anstelle der Leitungsabschnitte 29 von 7 und 8 z.B. Leitungsabschnitte 35 mit einer in 9 dargestellten, im Querschnitt elliptischen Leitungswand 37 eingesetzt werden. Dabei gelten die übrigen Ausführungen zu 7 und 8 gleichermaßen auch für die in 9 dargestellte Ausführungsform.Insofar as this is possible with regard to other requirements for the transmitter, both the stiffening bars can be used 33 . 33 ' caused spurious suppression, as well as by stiffening webs 33 . 33 ' caused increase in mechanical stability here also be improved by the fact that the line section 35 in perpendicular to its longitudinal axis and perpendicular to the plane of oscillation xy of Nutzschwingungsmode extending direction has a height H, which is greater than its perpendicular width B thereof. For this purpose, instead of the line sections 29 from 7 and 8th eg line sections 35 with an in 9 illustrated, in cross-section elliptical pipe wall 37 be used. The other comments apply to this 7 and 8th equally for the in 9 illustrated embodiment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Messleitung Measurement line
1‘ 1': MessleitungMeasurement line
33: Leitungsabschnitt line section
55: Träger carrier
77: Stützkörper support body
99: Leitungssegment line segment
1111: Kanalwand parallel zur Schwingungsebene Canal wall parallel to the vibration plane
1313: Kanalwand senkrecht zur Schwingungsebene Channel wall perpendicular to the vibration plane
1515: Einlass inlet
1717: Auslass outlet
1919: Zuleitung supply
2121: Ableitung derivation
2323: Versteifungsstege reinforcing webs
2525: Teilsegment des Versteifungsstegs 23 Subsegment of the stiffening web 23
2727: Teilsegment des Versteifungsstegs 23 Subsegment of the stiffening web 23
2929: Leitungsabschnitt line section
3131: Leitungswand conduit wall
33 33: Versteifungssteg reinforcing web
33‘33 ': Versteifungssteg reinforcing web
3535: Leitungsabschnitt line section
3737: Leitungswand conduit wall

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008039045 A1 [0006] DE 102008039045 A1 [0006]
US 2010/0037706 A1 [0006] US 2010/0037706 A1 [0006]
US 2002/0194908 A1 [0006, 0060] US 2002/0194908 A1 [0006, 0060]
EP 01296119 A1 [0009] EP 01296119 A1 [0009]
US 5731527 A1 [0010, 0011, 0014] US 5731527 A1 [0010, 0011, 0014]
EP 01158289 B1 [0061] EP 01158289 B1 [0061]

Claims

Messaufnehmer zur Messung mindestens einer Messgröße, insb. einer Dichte, eines Durchflusses und/oder einer Viskosität, eines Fluids, mit – mindestens einer im Messbetrieb vom Fluid durchströmten Messleitung (1, 1‘), die mindestens einen zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitt (3, 29, 35), insb. einen geraden Leitungsabschnitt (3, 29, 35), aufweist, und – einer Erregereinrichtung (E) zur Anregung einer Nutzschwingungsmode, bei der der Leitungsabschnitt (3, 29, 35) Schwingungen in einer vorgegebenen Schwingungsebene (x-y) ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass – auf einander gegenüberliegenden Außenseiten des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) senkrecht zu einer Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) und senkrecht zur Schwingungsebene (x-y) der Nutzschwingungsmode verlaufende, in Richtung der Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 29) voneinander beabstandete Versteifungsstege (23, 33, 33‘) vorgesehen sind.Measuring sensor for measuring at least one measured variable, in particular a density, a flow rate and / or a viscosity, of a fluid, with - at least one measuring line through which the fluid flows during the measuring operation ( 1 . 1' ), the at least one excitable to vibrations line section ( 3 . 29 . 35 ), in particular a straight line section ( 3 . 29 . 35 ), and - an excitation device (E) for exciting a useful oscillation mode, in which the line section ( 3 . 29 . 35 ) Executes vibrations in a predetermined oscillation plane (xy), characterized in that - on opposite outer sides of the line section (x) 3 . 29 . 35 ) perpendicular to a longitudinal axis of the line section ( 3 . 29 . 35 ) and perpendicular to the vibration plane (xy) of the Nutzschwingungsmode extending, in the direction of the longitudinal axis of the line section ( 3 . 29 ) spaced apart stiffening webs ( 23 . 33 . 33 ' ) are provided.

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstege (23, 33, 33‘) paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei eine zwischen den beiden Versteifungsstegen (23, 33, 33‘) eines jeden Paares gedachte, durch den Leitungsabschnitt (3, 29, 35) und die gegenüberliegenden Außenseiten des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) hindurch verlaufende Verbindungslinie senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) verläuft und senkrecht zu einer Flächennormale auf die Schwingungsebene (x-y) der Nutzschwingungsmode verläuft.Sensor according to claim 1, characterized in that the stiffening webs ( 23 . 33 . 33 ' ) are arranged in pairs opposite one another, one between the two stiffening webs ( 23 . 33 . 33 ' ) of each pair, through the line section ( 3 . 29 . 35 ) and the opposite outer sides of the line section ( 3 . 29 . 35 ) extending through the connecting line perpendicular to the longitudinal axis of the line section ( 3 . 29 . 35 ) runs perpendicular to a surface normal to the oscillation plane (xy) of Nutzschwingungsmode runs.

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstege (23, 33, 33‘) in parallel zur Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) verlaufenden Richtung eine Stegbreite (b) aufweisen, die größer gleich der Hälfte einer Wandstärke (w) einer Leitungswand (13, 31, 37) ist, auf der sie angeordnet sind und insb. kleiner gleich einem fünffachen dieser Wandstärke (w) ist.Sensor according to claim 1, characterized in that the stiffening webs ( 23 . 33 . 33 ' ) in parallel to the longitudinal axis of the line section ( 3 . 29 . 35 ) extending direction a web width (b), which is equal to greater than half of a wall thickness (w) of a conduit wall ( 13 . 31 . 37 ) is, on which they are arranged and esp. Less than or equal to five times this wall thickness (w).

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zueinander benachbarte Versteifungsstege (23, 33, 33‘) parallel zur Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) jeweils um einen Abstand (d) voneinander beabstandet sind, der größer gleich deren parallel zur Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) verlaufenden Stegbreite (b) und insb. kleiner gleich einem zehnfachen von deren Stegbreite (b) ist,Sensor according to claim 1, characterized in that mutually adjacent stiffening webs ( 23 . 33 . 33 ' ) parallel to the longitudinal axis of the line section ( 3 . 29 . 35 ) are spaced apart from each other by a distance (d) which is greater than or equal to their parallel to the longitudinal axis of the line section (FIG. 3 . 29 . 35 ) running web width (b) and esp. Less than or equal to ten times of the web width (b),

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteigungsstege (23, 33, 33‘) eine Materialstärke (s) aufweisen, die größer gleich der Hälfte einer Wandstärke (w) einer Leitungswand (13, 31, 37) ist, auf der sie angeordnet sind und insb. kleiner gleich einem fünffachen dieser Wandstärke (w) ist.Sensor according to claim 1, characterized in that the Versteigungsstege ( 23 . 33 . 33 ' ) have a material thickness (s) equal to greater than half of a wall thickness (w) of a conduit wall ( 13 . 31 . 37 ) is, on which they are arranged and esp. Less than or equal to five times this wall thickness (w).

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstege (23, 33, 33‘) in senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) und senkrecht zur Schwingungsebene (x-y) der Nutzschwingungsmode verlaufender Richtung eine Steghöhe (h) aufweisen, die kleiner gleich einer senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) und senkrecht zur Schwingungsebene (x-y) der Nutzschwingungsmode verlaufenden Höhe (H) des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) ist, wobei die Steghöhe (h) bei einem Leitungsabschnitt (3) mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt insb. gleich und bei einem Leitungsabschnitt (29, 35) mit kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt insb. echt kleiner als die Höhe (H) ist.Sensor according to claim 1, characterized in that the stiffening webs ( 23 . 33 . 33 ' ) in perpendicular to the longitudinal axis of the line section ( 3 . 29 . 35 ) and perpendicular to the plane of oscillation (xy) of Nutzschwingungsmode extending direction have a web height (h), which is less than or equal to a perpendicular to the longitudinal axis of the line section ( 3 . 29 . 35 ) and perpendicular to the vibration plane (xy) of Nutzschwingungsmode extending height (H) of the line section ( 3 . 29 . 35 ), wherein the web height (h) at a line section ( 3 ) with a square or rectangular cross-section, in particular equal and at a line section ( 29 . 35 ) with circular or elliptical cross-section esp. Really smaller than the height (H).

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Leitungsabschnitt (29, 35) einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt aufweist, und – die Versteifungsstege (33, 33‘) im Querschnitt gesehen kreisringsegmentförmig oder sichelförmig sind, – wobei die Versteifungsstege (33, 33‘) insb. derart ausgebildet sind, dass sie im Querschnitt gesehen, also senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts (29, 35) und senkrecht zur Schwingungsebene (x-y), auf der jeweiligen Außenseite einen auf eine Messrohrmitte bezogenen Winkelsegmentbereich (α) in der Größenordnung von 60° bis 120° überdecken.Sensor according to claim 1, characterized in that - the line section ( 29 . 35 ) has a circular or elliptical cross-section, and - the stiffening webs ( 33 . 33 ' ) seen in cross section circular segment or sickle-shaped, - wherein the stiffening webs ( 33 . 33 ' ) esp. Are formed such that they are seen in cross-section, ie perpendicular to the longitudinal axis of the line section ( 29 . 35 ) and perpendicular to the plane of oscillation (xy), on the respective outer side cover a relative to a measuring tube center angle segment region (α) in the order of 60 ° to 120 °.

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsabschnitt (3, 35) in einer senkrecht zur Längsachse des Leitungsabschnitts (3, 35) und senkrecht zur Schwingungsebene (x-y) der Nutzschwingungsmode verlaufenden Richtung eine Höhe (H) aufweist, die größer als dessen senkrecht hierzu verlaufende Breite (B) ist.Sensor according to claim 1, characterized in that the line section ( 3 . 35 ) in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the line section ( 3 . 35 ) and perpendicular to the plane of oscillation (xy) of the Nutzschwingungsmode extending direction has a height (H) which is greater than its perpendicular thereto extending width (B).

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Messleitung (1‘) zwei parallel zueinander verlaufende Leitungsabschnitte (3) umfasst oder zwei Messleitungen (1) vorgesehen sind, die jeweils einen zu Schwingungen anregbaren Leitungsabschnitt (3, 29, 35) aufweisen und deren Leitungsabschnitte (3, 29, 35) parallel zueinander ausgerichtet sind, und – die Erregereinrichtung (E) derart ausgebildet ist, dass die parallelen Leitungsabschnitt (3, 29, 35) durch sie zu gegenphasigen Schwingungen anregbar sind.Sensor according to claim 1, characterized in that - the measuring line ( 1' ) two parallel line sections ( 3 ) or two test leads ( 1 ) are provided, each having a stimulable to vibrations line section ( 3 . 29 . 35 ) and their line sections ( 3 . 29 . 35 ) are aligned parallel to each other, and - the exciter device (E) is formed such that the parallel line section ( 3 . 29 . 35 ) are excitable by them to antiphase oscillations.

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Messaufnehmer als MEMS ausgebildet ist, – die Messleitung (1, 1‘) ein mikrofluidischer Kanal ist, und – der Leitungsabschnitt (3) zwei einander gegenüberliegend angeordnete, parallel zueinander und parallel zur Schwingungsebene (x-y) der Nutzschwingungsmode verlaufende Leitungswände (11) und zwei einander gegenüberliegend angeordnete, parallel zueinander und senkrecht zur Schwingungsebene (x-y) der Nutzschwingungsmode verlaufende Leitungswände (13) umfasst. Sensor according to claim 1, characterized in that - the sensor is designed as MEMS, - the measuring line ( 1 . 1' ) is a microfluidic channel, and - the line section ( 3 ) two mutually opposite, parallel to each other and parallel to the vibration plane (xy) of the Nutzschwingungsmode extending conduit walls ( 11 ) and two oppositely arranged, parallel to each other and perpendicular to the vibration plane (xy) of Nutzschwingungsmode extending conduit walls ( 13 ).

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstege (23, 33, 33‘) aus einem Material, insb. aus Silizium oder einem Werkstoff aus Siliziumbasis, aus einem Metall, insb. einem Edelstahl oder aus einem Kunststoff bestehen, aus dem auch die Leitungswand (13, 31, 37) besteht, auf der sie vorgesehen sind.Sensor according to claim 1, characterized in that the stiffening webs ( 23 . 33 . 33 ' ) are made of a material, esp. Of silicon or a material of silicon-based, of a metal, esp. A stainless steel or a plastic, from which also the conduit wall ( 13 . 31 . 37 ) on which they are intended.

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstege (23, 33, 33‘) integraler Bestandteil einer Leitungswand (13, 31, 35) des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) sind, auf der sie vorgesehen sind.Sensor according to claim 1, characterized in that the stiffening webs ( 23 . 33 . 33 ' ) integral part of a conduit wall ( 13 . 31 . 35 ) of the line section ( 3 . 29 . 35 ) are on which they are intended.

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Leitungsabschnitt (29, 35) aus einem Metall besteht, – die Versteifungsstege (33) mittels Fügungen auf die gegenüberliegenden Außenseiten des Leitungsabschnitts (29, 35) aufgebrachte Versteifungsstege (33, 33‘), insb. aufgelötete, aufgeschweißte oder aufgeklebte, streifenförmige Elemente, insb. streifenförmige Bleche, sind.Sensor according to claim 1, characterized in that - the line section ( 29 . 35 ) consists of a metal, - the stiffening webs ( 33 ) by means of joints on the opposite outer sides of the line section ( 29 . 35 ) applied stiffening webs ( 33 . 33 ' ), in particular soldered, welded or glued, strip-shaped elements, in particular strip-shaped sheets, are.

Messaufnehmer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Messleitung (1, 1‘) einen Einlass (15) aufweist, über den das Fluid im Messbetrieb einlassseitig in die Messleitung (1, 1‘) eintritt, und – die Messleitung einen Auslass (17) aufweist, über den das Fluid im Messbetrieb nach dem durchströmen der Messleitung (1, 1‘) auslassseitig aus der Messleitung (1, 1‘) austritt, – einer Erregereinrichtung (E) derart ausgestaltet ist, dass sie im Messbetrieb die Nutzschwingungsmode anregt, und – eine Messeinrichtung vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass sie im Messbetrieb mindestens eine von einer Eigenschaft, insb. einem Massendurchfluss, einer Dichte oder einer Viskosität, des im Messbetrieb durch die Messleitung (1, 1‘) hindurch strömenden Fluids abhängige Eigenschaft der resultierenden Schwingungsform des Leitungsabschnitts (3, 29, 35) messtechnisch erfasst und hieraus die zugehörige Messgröße bestimmt. Sensor according to claim 1, characterized in that - the measuring line ( 1 . 1' ) an inlet ( 15 ), via which the fluid in the measuring operation on the inlet side in the measuring line ( 1 . 1' ), and - the measuring line has an outlet ( 17 ), over which the fluid in the measuring operation after flowing through the measuring line ( 1 . 1' ) on the outlet side of the measuring line ( 1 . 1' ), - an exciter device (E) is designed such that it excites the Nutzschwingungsmode in measuring operation, and - a measuring device is provided which is designed such that it at least one of a property, in particular a mass flow, a density in the measuring operation or a viscosity which, during measurement operation, passes through the measuring line ( 1 . 1' ) flowing fluid dependent property of the resulting waveform of the line section ( 3 . 29 . 35 ) and determines the associated measured variable from this.

Verfahren zur Herstellung eines Messaufnehmers gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – aus in einem ersten Wafer ein im Querschnitt im Wesentlichen u-förmiges Profil erzeugt wird, dessen Seitenwände die Formgebung der senkrecht zur Schwingungsebene (x-y) verlaufenden Leitungswände (13) einschließlich der darauf verlaufenden Teilsegmente (25) der Versteifungsstege (23) aufweisen und dessen Boden eine der beiden parallel zur Schwingungsebene (x-y) verlaufenden Leitungswände (11) bildet, und – ein zweiter Wafer mit dem ersten Wafer verbunden wird, aus dem die nicht durch das u-förmige Profil bereit gestellte parallel zur Schwingungsebene (x-y) verlaufende Kanalwand (11) einschließlich der auf deren gegenüberliegenden Außenseiten verlaufenden Teilsegmente (27) der Versteifungsstege (23) erzeugt werden.A method for producing a sensor according to claim 10, characterized in that - from in a first wafer a substantially U-shaped in cross-section profile is generated, the side walls of the shape of the perpendicular to the vibration plane (xy) extending conduit walls ( 13 ) including the sub-segments running on it ( 25 ) of the stiffening webs ( 23 ) and whose bottom is one of the two parallel to the vibration plane (xy) extending conduit walls ( 11 ), and - a second wafer is connected to the first wafer, from which the channel wall not provided by the U-shaped profile and running parallel to the vibration plane (xy) ( 11 ) including the sub-segments running on their opposite outer sides ( 27 ) of the stiffening webs ( 23 ) be generated.