DE3844354C2

DE3844354C2 - Meßvorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums

Info

Publication number: DE3844354C2
Application number: DE3844354A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Kienzle; Rudolf Dipl Ing Dr Sauer; Otto Woehr
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1988-12-30
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2008-12-31
Also published as: JPH02226016A; JP2731271B2; FR2641376B1; US4976145A; GB8928728D0; FR2641376A1; GB2226641A; GB2226641B; DE3844354A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Meßvorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine derartige Meßvorrichtung bekannt (SAE-Paper Nr. 880 560), bei der die Gefahr besteht, daß das nur wenige zehntel Millimeter dicke Keramiksubstrat mit der wenigstens einen temperaturabhängigen Widerstandsschicht durch unsachgemäße Behandlung des Meßkörpers zerstört wird. Dies kann beispielsweise durch Fallenlassen aus einer Höhe von über etwa 60 cm oder ruckartiges Anstoßen geschehen, oder durch ungewollte direkte Berührung des Keramiksubstrates mittels eines Gegenstandes oder eines Fingers.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie eine höhere Bruchsicherheit des Keramiksubstrates gewährleistet, so daß auch bei Fallhöhen von etwa 1,2 m oder stärkeren Stößen keine Zer störung des Keramiksubstrates erfolgt. Das die Steifigkeit des Keramiksubstrats erhöhende Stützelement ermöglicht eine einfache und kostengünstige Lösung des Problems ohne störende Beeinflussung der Strömungsverhältnisse an der temperaturabhängigen Widerstandsschicht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Meßvorrichtung möglich.

Vorteilhaft ist es, das Stützelement plattenförmig auszubilden. Hierdurch ergibt sich eine schmale sich in den Strömungsdurchbruch erstreckende Form.

Besonders vorteilhaft ist es, das Stützelement so weit unter das Keramiksubstrat ragen zu lassen, daß wenigstens ein sich vom freien Ende des Keramiksubstrates in Richtung zum Stützelement erstrecken der Trennschlitz vom Stützelement teilweise überdeckt wird. Derartige Trennschlitze werden in das Keramiksubstrat eingesägt. Am Schnittende jedes Trennschlitzes besteht die Gefahr, daß feinste Haarrisse die Bruchsicherheit verringern. Verläuft das Stützelement bis unter ein solches Schnittende eines Trennschlitzes, so wird das Keramiksubstrat im Bereich des Schnittendes des Trennschlitzes entlastet und die Bruchgefahr verringert.

Ebenfalls besonders vorteilhaft ist es, wenn wenigstens an einer der Gehäusehälften ein sich quer zum Keramiksubstrat in den Strömungs durchbruch erstreckender und in Strömungsrichtung schmal ausgebil deter Schutzsteg vorgesehen ist, durch den ungewollte Berührung mittels eines Gegenstandes oder eines Fingers vermieden werden kann.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Meßvorrichtung,

Fig. 2 eine Teildarstellung in größerem Maßstab der Meßvorrichtung nach Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Die in Fig. 1 dargestellte Meßvorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums kann insbesondere zur Messung der Ansaug luftmasse von Brennkraftmaschinen dienen und weist einen Meßkörper 1 auf, der außer anderen, hier nicht näher bezeichneten Teilen eine erste Gehäusehälfte 2 und eine zweite Gehäusehälfte 3 hat. Die erste Gehäusehälfte 2 und die zweite Gehäusehälfte 3 sind bügelförmig ausgebildet und umschließen einen Strömungsdurchbruch 4, der etwa rechteckförmigen Querschnitt hat. Die Wandungen des Strömungsdurch bruches 4 verlaufen in Strömungsrichtung, sie können sich parallel oder venturiartig erstrecken. In der Fig. 2 ist die Strömungs richtung 5 durch Pfeile gekennzeichnet. Weiterer Bestandteil der Meßvorrichtung ist ein Keramiksubstrat 7, das links mit einem festen Ende 8 in einer Aufnahmenut 9 der ersten Gehäusehälfte 2 an einer Trennebene 10 zwischen den beiden Gehäusehälften 2, 3 verläuft und nach rechts mit seinem freien Ende 11 in den Strömungsdurchbruch 4 ragt. Die horizontal verlaufenden Seitenwände 14, 18 des Strömungs durchbruches 4 werden je etwa zur Hälfte durch die beiden Gehäuse hälften 2, 3 gebildet, wobei die Trennung in der Trennebene 10 erfolgt und die Teilabschnitte jeder Seitenwand zueinander fluchten. Aus dem Teilabschnitt 13 der linken Seitenwand 14 des Strömungs durchbruches 4, der durch die erste Gehäusehälfte 2 gebildet wird, ragt ein sich unmittelbar an die Aufnahmenut 9 anschließendes Stütz element 15 in den Strömungsdurchbruch 4 hinein. Das Stützelement 15 ist in vorteilhafter Weise direkt als Teil der ersten Gehäusehälfte 2 ausgebildet und erstreckt sich unterhalb eines Teiles des Keramik substrates 7. Mittels eines Klebemittels 16, das zwischen das Keramiksubstrat 7 und die Aufnahmenut 9 sowie das Stützelement 15 gebracht wird, ist das Keramiksubstrat 7 an die erste Gehäusehälfte 2 geklebt. Ebenfalls wird das Klebemittel 16 bei der Montage zwischen das Keramiksubstrat 7 und die zweite Gehäusehälfte 3 eingebracht, so daß das freie Ende 11 des Keramiksubstrates 7 abgedichtet aus den Gehäusehälften 2, 3 herausragt. Die Halterung des Keramiksubstrates 7 mittels des Klebemittels 16 an der ersten Gehäusehälfte 2 und am Stützelement 15 und die Abdichtung zur zweiten Gehäusehälfte 3 hin gewährleistet eine spannungsfreie Lagerung des Keramiksubstrates 7, so daß nicht schon mit der Lagerung des Keramiksubstrates auf dieses unerwünschte Spannungen aufgebracht werden. Das Stützelement 15 ist vorzugsweise platten förmig und schmal ausgebildet, so daß eine das Meßergebnis störende Beeinflussung der Strömung vermieden wird. In Strömungsrichtung 5 erstreckt sich das Stützelement 15 etwa in der gleichen Breite wie das Keramiksubstrat 7.

Wie in Fig. 2 deutlicher dargestellt ist, ist auf der Unterseite des Keramiksubstrates 7 außerhalb der Überdeckung mit dem Stütz element 15 eine temperaturabhängige Widerstandsschicht 17 aufge bracht, die beispielsweise als Meßwiderstand dient. Auf der Ober seite des Keramiksubstrates 7 und gegenüber der temperaturabhängigen Widerstandsschicht 17 ist einer weitere Widerstandsschicht 19 aufgebracht, die in ihrer Breite etwa der der temperaturabhängigen Widerstandsschicht entspricht, jedoch quer zur Strömungsrichtung 5 länger als die temperaturabhängige Widerstandsschicht 17 ausgebildet ist und deren als Schichten ausgebildete elektrische Anschlußbahnen mit 20 und 21 bezeichnet sind. Von der Stirnfläche 23 des Keramik substrats 7 geht ein quer zur Strömungsrichtung 5 verlaufender Trennschlitz 24 aus, der beispielsweise durch Sägen hergestellt ist und an einem Schnittende 25 endet, das vorzugsweise durch das Stütz element 15 überdeckt wird. Hierdurch wird das Keramiksubstrat 7 in dem Bereich des Schnittendes 25 entlastet, in dem durch Haarrisse eine erhöhte Bruchgefahr besteht. Auf der gleichen Seite des Keramiksubstrates, auf der die temperaturabhängige Widerstands schicht 17 angeordnet ist und getrennt durch den Trennschlitz 24 ist auf dem Keramiksubstrat beispielsweise noch eine temperatur kompensierende Widerstandsschicht 26 aufgebracht, die, wie die temperaturabhängige Widerstandsschicht 17, Teil einer Brücken schaltung ist, deren weitere Glieder im Meßkörper 1 untergebracht sind und auf deren Funktion hier nicht näher eingegangen werden muß, weil sie dem Fachmann geläufig sind, beispielsweise durch das SAE-Paper Nr. 880 560.

Um eine bessere Wärmeabfuhr der wärmeerzeugenden Elemente der elektronischen Regeleinrichtung der Meßvorrichtung zu gewährleisten, ist am Meßkörper 1 eine rippenförmige Kühlvorrichtung 27 angebracht, die eine Wärmeabfuhr an die umgebende Luft ermöglicht. Die Energie versorgung von einer Spannungsquelle und die Weiterleitung des Meßsignales erfolgen über einen elektrischen Stecker 28 am Meßkörper 1.

Die geschilderte Ausgestaltung des Stützelementes 15 und die Unter stützung des Keramiksubstrates 7 durch das Stützelement 15 bewirken eine höhere Belastbarkeit des Keramiksubstrates beim Fallenlassen oder einer plötzlichen Beschleunigung durch Stöße, so daß bei einem etwa 17 mm lang in den Strömungsdurchbruch 4 ragenden Keramik substrat 7 die Unterstützung durch ein etwa 4 mm unterhalb des Keramiksubstrates in den Strömungsdurchbruch 4 ragendes Stützelement 15 dazu führt, daß eine Bruchsicherheit bei einem Fall der Meß vorrichtung aus einer Höhe von etwa 1,2 m gesichert ist.

Eine weitere Sicherheit gegen Zerstörung des Keramiksubstrates 7 durch ungewolltes Berühren mittels eines Gegenstandes oder eines Fingers wird durch die Anbringung von Schutzstegen 30 gewährleistet, die sich etwa in der Mitte des Strömungsdurchbruches 4 befinden, sich von jeder der Gehäusehälften 2, 3 ausgehend in Richtung zum Keramik substrat 7 erstrecken und mit ausreichend großem Abstand zu diesen enden. Jeder Schutzsteg 30 verläuft in Strömungsrichtung 5 und ist schmal ausgebildet, so daß er nicht zu einer Strömungsbeeinflussung an der temperaturabhängigen Widerstandsschicht 17 führt.

Claims

1. Meßvorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums, insbesondere zur Messung der Ansaugluftmasse von Brennkraftmaschinen, mit einem sich quer zur Strömungsrichtung erstreckenden Meßkörper, der eine erste Gehäusehälfte und eine zweite Gehäusehälfte aufweist, die mit fluchtend zueinander verlaufenden Teilabschnitten eine dem strömenden Medium zugewandte Seitenwand bilden, aus der ein Keramiksubstrat mit seinem wenigstens eine temperaturabhängige Widerstandsschicht aufweisenden freien Ende ragt, dessen festes Ende in einer Trennebene zwischen der ersten Gehäusehälfte und der zweiten Gehäusehälfte verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Ende (8) des Keramiksubstrates (7) mittels eines Klebemittels (16) an die erste Gehäusehälfte (2) geklebt ist und ausgehend von der Seitenwand (14) an der ersten Gehäusehälfte (2) ein sich unter ein Teil des Keramiksubstrates (7) in die Strömung (5) erstreckendes Stutzelement (15) ausgebildet ist, an das dieses Teil des Keramiksubstrates (7) geklebt ist.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (15) plattenförmig ausgebildet ist.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (15) soweit unter das Keramiksubstrat (7) ragt, daß wenigstens ein sich vom freien Ende (11) des Keramiksubstrates (7) in Richtung zum Stützelement (15) erstreckender Trennschlitz (24) vom Stützelement (15) teilweise überdeckt wird.

4. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusehälften (2, 3) einen in Strömungs richtung (5) verlaufenden Strömungsdurchbruch (4) umschließen, in den das Keramiksubstrat (7) mit seinem freien Ende (11) ragt.

5. Meßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an einer der Gehäusehälften (2, 3) ein sich quer zum Keramiksubstrat (7) in den Strömungsdurchbruch (4) erstreckender und in Strömungsrichtung (5) schmal ausgebildeter Schutzsteg (30) vor gesehen ist.