EP2795263A1 - Sensorvorrichtung zur erfassung mindestens der feuchte eines strömenden fluiden mediums - Google Patents

Sensorvorrichtung zur erfassung mindestens der feuchte eines strömenden fluiden mediums

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EP2795263A1
EP2795263A1 EP12784518.8A EP12784518A EP2795263A1 EP 2795263 A1 EP2795263 A1 EP 2795263A1 EP 12784518 A EP12784518 A EP 12784518A EP 2795263 A1 EP2795263 A1 EP 2795263A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
fluid medium
flowing fluid
sensor device
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12784518.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Wagner
Frank Steuber
Uwe Konzelmann
Andreas Kaufmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2795263A1 publication Critical patent/EP2795263A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G—PHYSICS
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
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    • G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/45—Sensors specially adapted for EGR systems
    • F02M26/46—Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/048—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance for determining moisture content of the material
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    • G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0418—Air humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the property can be any physically and / or chemically measurable property which can qualify and / or quantify a flowing fluid medium.
  • the property may be a humidity, in particular an air humidity, and / or a mass flow and / or a flow velocity and / or a volume flow and / or a pressure, for example an air pressure.
  • the invention will be described in more detail below with reference to gas sensors and concentration probes, as described for example in Robert Bosch GmbH: Sensors in motor vehicles, Edition 2010, pages 98-101, and / or on temperature sensors, such as in Robert Bosch GmbH: Sensors in Motor vehicle, 2010 edition, pages 102-1 1 1, described, and / or hot-film air mass meter, as described for example in Robert Bosch GmbH: Sensors in motor vehicles, 2010 edition, pages 146-148 described.
  • the flowing fluid medium may be, for example, a gas or a liquid.
  • Moisture sensors are known, which may be integrated in an air mass meter, or may be installed as a separate sensor independently in an intake system.
  • Other applications of a sensor device, in particular a humidity sensor, are possible in principle, for example, in the low-pressure exhaust gas recirculation (LP-EGR), water vapor in an EGR cooler and / or in a charge air cooler
  • capacitive humidity sensors are known from the prior art, in which the measuring effect can typically occur by a change in the electrical capacity of a hygroscopic polymer.
  • a sensor device for detecting a flow characteristic of a fluid medium is proposed, wherein the sensor device at least one
  • Pressure sensor and at least one humidity sensor are included.
  • Sensor device may comprise at least one membrane, in particular at least one moisture-permeable membrane.
  • Moisture sensors can be used as a standalone sensor or integrated into one
  • the sensor may include, for example, at least one electronic module and at least one sensor element, which are mounted on at least one plastic frame, with at least one water vapor permeable membrane. Furthermore, the sensor can be at least one patch
  • EP 1 017 931 B1 discloses a sensor for an internal combustion engine, comprising an air mass meter with a sensor element for detecting the aspirated air mass. Adjacent to the air mass meter or its sensor element, a moisture sensor and a pressure sensor and an evaluation circuit for processing the data output by the air mass meter or its sensor element, the humidity sensor and the pressure sensor are provided and arranged in a single housing.
  • the known from the prior art sensor devices have some disadvantages.
  • a falsification of a measuring signal and / or destruction of the sensor device, for example of the sensor, in particular by dust and / or air particles and / or oil and / or water droplets should be avoided.
  • the humidity sensor in particular a hygroscopic film comprising the humidity sensor, from an influence of
  • Sensor device in particular of the sensor element, can be ensured for example by the membrane permeable to water vapor. This allows
  • the membrane itself can be mechanically damaged by solid particles entrained in the flowing fluid medium, in particular in the flow, and / or be soiled by dirty condensate that, for example, a passage of water vapor can be hindered or prevented.
  • a measuring effect can be completely lost, for example by a complete covering of the surface of the membrane with an oil layer.
  • Sensor device can basically be understood to mean a device which is designed to detect the at least one property of the flowing fluid medium.
  • the at least one property to be detected which can be detected qualitatively and / or quantitatively, reference may be made, for example, to the above description of the prior art.
  • the property may be at least one mass flow and / or at least one
  • the flowing fluid medium may in particular be a gas, preferably air.
  • the sensor device can be used in particular in motor vehicle technology, for example in the intake tract and / or in the exhaust gas tract of an internal combustion engine. However, other applications are possible in principle.
  • the sensor device comprises at least one humidity sensor.
  • the moisture sensor can be any device that is set up to detect moisture.
  • the detection of moisture may be a qualitative and / or quantitative detection.
  • the detection of moisture may be a qualitative and / or quantitative detection.
  • Humidity sensor be set up to a presence of water in the flowing fluid medium, for example, a humidity, especially a relative
  • the humidity may be a proportion of water vapor in a volume unit of the flowing fluid medium, wherein the humidity can be given in g / m 3 , for example.
  • the humidity can be given in g / m 3 , for example.
  • the moisture sensor can comprise at least one resistive and / or capacitive sensor element, as known, for example, from the prior art.
  • the moisture sensor can have at least one hygroscopic layer, wherein the hygroscopic layer can reversibly store water as a function of the moisture, in particular the relative humidity.
  • the hygroscopic layer can reversibly store water as a function of the moisture, in particular the relative humidity.
  • capacitive humidity sensors in particular humidity sensors, it is usually possible to use a hygroscopic, preferably insulating, layer, for example Al 2 O 3 and / or a polymeric plastic, as
  • Dielectric of a capacitor serve.
  • the hygroscopic layer can also simultaneously serve as a carrier plate.
  • the humidity sensor, in particular its capacitor, may comprise at least one electrode, which
  • the electrodes of the capacitor may have a comb-shaped structure. With increasing humidity,
  • the dielectric usually absorbs moisture, in particular water, whereby the capacitance of the sensor
  • the humidity sensor can also be designed as a resistive sensor.
  • a resistive sensor may, for example, have at least one insulating substrate between at least one pair of electrodes, in particular a hygroscopic substrate, for example salt (LiCl) in a binder, in particular as a paste.
  • a conductivity of this layer can change significantly with the moisture, in particular with the relative humidity. This can be exploited to detect the moisture. Examples of moisture sensors known from the prior art are described in particular in Robert Bosch GmbH: Sensors in motor vehicles, 2010 edition, pages 98-101, described. However, other types of humidity sensors may in principle alternatively or additionally be considered for use in the context of the present invention.
  • the sensor device comprises at least one loading device for acting on the moisture sensor with the flowing fluid medium.
  • the loading device can be any device which is set up to apply the flowing fluid medium to the humidity sensor.
  • the loading device may be any device which is set up to apply the flowing fluid medium to the humidity sensor.
  • the humidity sensor for example, to act a connection between a main flow of the flowing fluid medium and the humidity sensor.
  • it may be at the
  • Acting device also act on a supply line for supplying at least a portion of the flowing fluid medium to the humidity sensor.
  • the loading device may also include a drain for diverting the flowing fluid medium from the humidity sensor, or may be at least partially connected to a drain.
  • the loading device may, for example, at least one pipe and / or at least one opening and / or at least one valve and / or at least one filter and / or at least one
  • Actuation can in principle bring at least a part of the contacting
  • Humidity sensor with at least a portion of the flowing fluid medium are understood, in particular such that the humidity sensor can detect the moisture, in particular the relative humidity of the flowing fluid medium.
  • the loading device comprises at least one membrane.
  • the membrane can be understood to mean a separating layer which is set up to at least partially feed at least part of the loading device
  • the membrane may be a membrane which is at least partially permeable to moisture, in particular a semipermeable membrane.
  • the membrane may be configured to protect at least a portion of the flowing fluid medium from contact with the humidity sensor and / or at least one other sensor element and / or at least one other portion of the sensor device.
  • the membrane may be configured to allow moisture, in particular atmospheric moisture, to pass through in such a way, in particular to allow the moisture sensor to pass through, that a moisture,
  • a humidity for example, a relative humidity, as accurately as possible and / or reliable, can be detected.
  • the membrane may in particular be designed to keep dirt particles, for example oil particles and / or dust particles, away from the moisture sensor. It may be particularly preferred in the
  • the loading device further comprises at least one protective device.
  • the protective device can be any device which is set up for the sensor device, in particular the humidity sensor or at least one additional sensor and / or at least one additional one
  • the protective device can be designed to protect the humidity sensor or at least one additional sensor element, preferably the membrane, from dirt particles or other environmental influences.
  • the other environmental influences can be, for example, a high velocity of the flowing fluid medium and / or a high temperature of the flowing fluid medium and / or a high pressure of the flowing fluid medium and / or a low pressure of the flowing fluid medium.
  • the protective device has at least one Leitrippen Modell. In the
  • Leitrippen founded may in principle be any element which is adapted to at least one property of the flowing fluid medium, for example, a speed of the flowing fluid medium and / or a flow of the flowing fluid medium and / or a flow direction of the flowing fluid medium and or a vortex formation of the flowing fluid medium and / or a pressure of the flowing fluid medium and / or a
  • Temperature of the flowing fluid medium and / or at least one chemical property of the flowing fluid medium for example, a composition of the flowing fluid medium to change.
  • the sensor device may further comprise at least one flow sensor.
  • the flow sensor can basically be understood any sensor element which is designed to detect at least one flow characteristic.
  • the flow property may preferably be at least one mass flow of the flowing fluid medium.
  • the flow sensor may be at least one hot-film air mass meter (HFM), for example a hot-film air mass meter chip.
  • HFM hot-film air mass meter
  • the flow sensor may be, for example, a hot-film air mass meter, as described in Robert Bosch GmbH: Sensors in motor vehicles, Edition 2010, pages 146-148.
  • the flow sensor can comprise at least one channel, in particular a channel through which at least a portion of the flowing fluid medium can flow.
  • the flow sensor may comprise, for example, at least one sensor housing, in particular a sensor housing, which comprises the channel.
  • the flow sensor may be configured, for example, as a plug-in sensor.
  • the flow sensor may comprise at least one sensor element.
  • the sensor element may be received in the channel, for example.
  • the sensor element can be designed, for example, as a sensor chip, for example on a sensor carrier.
  • the sensor chip can have at least one measuring surface, in particular a measuring surface, which can be overflowed by at least part of the flowing fluid medium.
  • the flow sensor may include at least one hot film air mass meter.
  • the hot-film air mass meter may in particular comprise at least one silicon chip, for example with at least one measuring surface, which can be overflowed by the flowing fluid medium.
  • the flow sensor may have at least one heating element.
  • the flow sensor may include at least one upstream temperature sensor and at least one Having stored downstream temperature sensor. Preferably, at least one heating element and at least two temperature sensors, in particular a downstream mounted on the measuring surface, for example, the sensor surface
  • the at least one flow sensor can be arranged, for example, on at least one sensor carrier of at least one electronic module.
  • the sensor carrier may, for example, at least partially protrude into the flowing fluid medium.
  • the electronic module can for example be designed in one piece.
  • the electronic module may in particular comprise at least one control circuit and / or at least one evaluation circuit, which may be set up to control the flow sensor and / or to receive signals from the flow sensor.
  • the electronic module may, for example, have at least one circuit carrier.
  • the electronic module may in particular comprise the at least one sensor carrier, which may preferably be mechanically connected to the circuit carrier.
  • the circuit carrier may be arranged in an electronics compartment of a sensor housing.
  • the electronics space may be at least partially enclosed by the housing and / or by the membrane. The sensor housing and / or the
  • Electronics space may have at least one electronics compartment lid, in particular to the volume reversibly or irreversibly at least partially close.
  • the sensor carrier may preferably protrude out of the electronics compartment into the flowing fluid medium. It is particularly preferred if the sensor housing has at least one channel through which the flowing fluid medium can flow.
  • Sensor carrier of the electronic module which carries for example the flow sensor, can protrude from the electronics compartment into the at least one channel through which the fluid medium flows in the sensor housing.
  • This at least one channel may in particular be designed in one piece, but may also have at least one main channel and at least one bypass channel branching off from this main channel, the sensor carrier preferably protruding into the bypass channel, as is known, for example, from the prior art.
  • Electronic module may in particular comprise at least one printed circuit board, which may for example be used alone or which may for example be mounted on a mechanical support, for example at least one stamped and bent part, for example of a metallic material.
  • the sensor carrier can be directly connected to the circuit carrier or can also be connected to the Carrier part, for example, the punching-bending part to be connected.
  • the electronic module is made of at least one printed circuit board material, wherein both the
  • Circuit carrier and the sensor carrier can be made of the printed circuit board material, preferably from a piece of printed circuit board material. Alternatively or additionally, it is also possible to use known from the prior art injection molded circuit boards as an electronic module. Various embodiments are conceivable in principle.
  • the sensor device may further comprise at least one temperature sensor.
  • the temperature sensor can be any desired sensor element which is set up to detect at least one temperature, preferably at least one temperature of the flowing fluid medium.
  • the temperature sensor can be, for example, one known from the prior art
  • Temperature sensor act such as in Robert Bosch GmbH: Sensors in
  • the temperature sensor can, for example, as a resistive sensor, comprising at least one temperature-dependent electrical resistance, and / or as an NTC resistor (negative temperature
  • Coefficient thermistor and / or be designed as a thermocouple and / or as a thermometer.
  • the sensor device may further comprise at least one further sensor element, for example at least one pressure sensor, for example for detecting at least one pressure of the flowing fluid medium.
  • the additional sensor element may also be a lambda probe, wherein the lambda probe may, for example, be a device for detecting at least a proportion of oxygen in the flowing fluid medium.
  • the humidity sensor may be in at least one housing of the sensor device
  • the housing may be an element of the sensor device which is set up to at least partially accommodate the moisture sensor.
  • the housing may be, for example, the
  • the housing and / or the sensor housing can in principle be a one-part or multi-part device, which the
  • the housing and / or the sensor housing may comprise at least one plug-in sensor, for example, the sensor device may be wholly or partially configured as a plug-in sensor.
  • the plug-in sensor can preferably be introduced into the flowing fluid medium, wherein an exchangeable or a permanent introduction is conceivable.
  • the plug-in sensor for example, protrude into a flow tube of the flowing fluid medium.
  • the flow tube can itself be part of the
  • the flow tube may for example comprise at least one opening into which the plug-in sensor can be introduced.
  • the plug-in sensor and / or the flow tube can in particular be made at least partially of a plastic material, for example by means of an injection molding process. Under a recording, for example, the humidity sensor in the housing, it can be understood that
  • Temperature sensor and / or the pressure sensor may be at least partially, preferably completely, enclosed by the housing and / or the sensor housing.
  • the loading device may be at least partially enclosed by the housing.
  • the housing may have at least one opening.
  • the loading device may comprise the at least one opening in the housing.
  • the opening may preferably be designed such that at least part of the flowing fluid medium into the housing and / or to the humidity sensor and / or to the
  • the opening may, in principle, be an element of the housing, which is set up to allow a flow of at least part of the flowing fluid medium through the opening
  • the opening may be, for example, a round and / or angular and / or polygonal and / or elliptical opening.
  • the opening may be at least partially closed and / or designed to be closable.
  • the membrane may at least partially occlude the opening.
  • the membrane can at least partially the moisture sensor, in particular at least partially the sensor element, enclose.
  • the sensor element and / or the moisture sensor may be surrounded by at least one frame, preferably a plastic frame.
  • the frame may for example be part of the housing, but may also be configured completely or partially separately.
  • the frame may comprise at least one opening, wherein the membrane may be arranged close to the opening, for example in the direction of the humidity sensor and / or to the sensor element under the opening.
  • Leitrippen für can be placed on the membrane.
  • Attached it can be understood, for example, that the
  • Leitrippen für is in direct contact with the membrane.
  • at least one gap may also be formed between the membrane and the guide rib structure.
  • an additional element of the sensor device can also be located between the guide rib structure and the membrane.
  • Leitrippen designed also be connected to the membrane, for example by at least one bond and / or screwing and / or pressing.
  • the protective device can be arranged, for example, in such a way to the membrane, that the flowing fluid medium impinging on the moisture sensor preferably passes first the Leitrippen für and, for example, subsequently the membrane.
  • the protective device may be arranged in front of the membrane in a flow direction of the flowing fluid medium, preferably at least part of the flowing fluid medium.
  • the fluid medium acting upon the moisture sensor can be the entire fluid medium flowing and / or at least part of the flowing fluid medium.
  • the protection device can be set up, for example, to divert the flowing fluid medium at least once. By deflecting the flowing fluid medium, for example, at least one change in the flow direction of at least part of the flowing fluid medium can be understood. In the
  • Redirection can be, for example, a flow process and / or a diffusion process.
  • the deflection can be done for example due to geometric properties of the protective device. Alternatively or additionally, the deflection also from pressure differences, which, for example, from the
  • the Leitrippen für may comprise at least one guide rib.
  • the baffle structure may comprise a plurality of baffles.
  • a guide rib may, in principle, be an element of the guide rib structure which is arranged to guide at least a portion of the flowing fluid medium.
  • a guide rib may preferably have an elongated geometry.
  • an elongated geometry can be understood to mean a geometry with a high aspect ratio.
  • the guide rib may be arranged around at least part of the flowing fluid
  • the guide rib may for example be designed as a wall.
  • a plurality of guide ribs may, for example, comprise guide ribs which may be arranged parallel and / or in alignment with one another and / or perpendicular to one another and / or at any desired angle relative to one another.
  • the guide ribs of the plurality of guide ribs may, for example, be arranged in one plane and / or in several planes.
  • the guide ribs may be arranged in an arrangement selected from the group consisting of: a longitudinal arrangement, wherein the guide ribs are arranged substantially parallel to a main flow direction of the flowing fluid medium; a transverse arrangement, wherein the guide ribs are arranged substantially perpendicular to a main flow direction of the flowing fluid medium; a radial arrangement, wherein the guide ribs are arranged radially to each other; a secantial arrangement, wherein the guide ribs are arranged secantially to a virtual circle; a labyrinth arrangement, wherein the guide ribs form a labyrinth structure, which can be deflected several times by the labyrinth structure which acts on the moisture sensor flowing fluid medium.
  • essentially parallel may here be understood to mean alignment, wherein, for example, the guide ribs have an angle of less than 90 ° to the main flow direction, for example less than 45 °, preferably less than 10 °, particularly preferably 0 °.
  • substantially perpendicular may be understood, for example, an arrangement wherein the
  • Main flow direction to the guide ribs forms an angle of greater than 0 °, for example from 45 ° to 135 °, preferably from 80 ° to 100 °, particularly preferably from 90 °.
  • the expression "main flow direction" can be understood as meaning a flow direction of the flowing fluid medium, particularly preferably a flow direction of a largest portion of the flowing fluid medium, for example a flow direction of the flowing fluid medium over the sensor device and / or above
  • radial can be understood to mean an arrangement of the guide ribs, in particular a radial arrangement, wherein the guide ribs can be aligned towards at least one common alignment point, for example each substantially along a radius, for example a virtual circle.
  • the alignment point may be a vanishing point.
  • a radial arrangement may include an arrangement of the guide ribs similar to the arrangement of rotor blades of a fan.
  • the Leitrippen Gent preferably the guide ribs may be formed fixed, for example, fixed to the housing, in particular on a surface of the housing and / or the membrane.
  • the guide ribs can also be designed to be at least partially movable, for example as part of at least one fan.
  • the secantial arrangement and / or by the term "secantial" it can be understood, for example, that the guide ribs can be arranged along secants of a virtual circle.
  • the "labyrinth arrangement” and / or the “labyrinth structure” may be understood to mean a system of supply lines and / or paths of the flowing fluid medium, which can be formed by the guide ribs, wherein at least one part of the flowing fluid medium comprises at least one, preferably several, Changes in the flow direction is specified, in particular of the guide ribs.
  • a guide rib can, for example, as a blade and / or as a knife and / or as
  • the guide rib may be configured cuboid, but may also be designed as a cuboid and / or rod and / or cylinder and / or tube.
  • the guide rib may be around at least one axis, for example an axis of the cuboid to be twisted, for example in the sense of torsion and / or bending.
  • the protective device may have at least one cover. Under one
  • Cover can be understood, for example, an element which is adapted to at least partially cover at least a part of the loading device.
  • the cover may be a lid.
  • the cover may in particular be a disc-shaped cover placed on the guide rib structure.
  • the Leitrippen Geneva be reversibly or irreversibly connected to the cover, for example glued and / or pressed.
  • the cover may, for example, be arranged substantially parallel to one another, as described above, to a surface, in particular a wall and / or a lid, of the housing.
  • the guide ribs may in particular be designed as a spacer between the housing and the cover. Under one
  • Disc-shaped cover can be understood in particular a cover which is substantially planar, for example flat, designed. In principle, however, other embodiments are possible.
  • the protection device may be configured to throttle the flow of at least a portion of the flowing fluid medium. By “throttling” the flow, a reduction in the flow rate can be understood.
  • the protective device can have, for example, additional structures, for example a roughness of the guide ribs and / or lamellar structures arranged substantially perpendicular to the flow on at least one surface of the guide rib.
  • the protection device may be configured to direct at least a portion of the flowing fluid medium to the humidity sensor, optionally also to lead it away from the humidity sensor, for example, after moisture has been detected by the humidity sensor.
  • the loading device can also be set up to direct the at least part of the flowing fluid medium to the humidity sensor, and optionally to lead it away from the humidity sensor again.
  • the protective device in particular the Leitrippen Vietnamese, may be at least partially integrated in the housing of the sensor device, in particular in a housing cover of the housing.
  • the housing cover may be an element of the housing which is set up to cover and / or close the housing at least partially, for example to the main flow of the flowing fluid medium.
  • the case cover may be
  • the sensor device described above can be compared with known
  • Sensor devices have numerous advantages. For example, both a rate of particles which can reach the membrane, for example a moisture-permeable membrane, the sensor device and / or the loading device and / or the moisture sensor, and also their speed can be reduced.
  • the sensor device in particular the device according to the invention, for example, the membrane of as large a part of the located in the intake air
  • the cover designed in particular as a cover of the opening, can, for example, together with the guide rib structure, essentially fulfill two functions in particular:
  • a majority of the particles can be deposited, for example, by a flow deflection, preferably before they can reach the membrane, which can preferably be arranged above a sensor element, in particular the moisture sensor.
  • a particle-free air in particular a particle-free flowing fluid medium, for example a flowing fluid medium freed of particles, can be conducted to the sensor element and optionally additionally fed back into the main flow.
  • a sufficient exchange of air in particular an exchange of the flowing fluid medium can be ensured, for example in order to improve a response of the sensor device, for example of the sensor.
  • Sensor device for example, designed as a device, may represent a suitability to stop in the case of an engine, such as the engine of Internal combustion engine, effective to keep away from a crankcase oil mist from the membrane and thus preferably prevents a flat coverage of the membrane with an oil film, for example, or at least reduce.
  • an engine such as the engine of Internal combustion engine
  • Figure 1A shows a first embodiment of an inventive
  • Figure 1 B is an exploded view of the protective device of the first
  • Figure 1 C is a schematic representation of the protective device of the first
  • Figure 2 shows a second embodiment of an inventive
  • Figure 3 shows a third embodiment of an inventive
  • Sensor device for detecting at least one property of a flowing fluid medium.
  • FIGS. 1A, 2 and 3 show, in particular, three exemplary embodiments of a sensor device 1 10 according to the invention for detecting at least one property of a flowing fluid medium 1 12.
  • the property may be preferably by at least one moisture, in particular at least one humidity, and / or at least one mass flow and / or at least one temperature of the flowing fluid medium 1 12 act.
  • the sensor device 1 10 comprises at least one humidity sensor 1 14.
  • the sensor device 1 10 comprises at least one loading device 1 16 for acting on the
  • Loading device 16 comprises at least one membrane 1 18, which is at least partially permeable to moisture.
  • the loading device 16 further comprises at least one protective device 120.
  • the protective device 120 has at least one guide rib structure 122.
  • the sensor device 110 may further comprise at least one flow sensor, which is not shown in the figures.
  • the sensor device 1 10 may include at least one temperature sensor, which is also not shown in the figures.
  • the sensor device 1 10 according to the invention can be designed, for example, as a cylinder housing variant.
  • the sensor device 1 10 according to the invention can also be configured as a plug-in sensor.
  • the sensor device 1 10 according to the invention can be an independent humidity sensor 1 14, optionally together with the temperature sensor.
  • the humidity sensor 1 14 can be accommodated in at least one housing 124 of the sensor device 1 10.
  • the biasing device 16 may include at least one opening 126 in the housing 124.
  • the membrane 1 18 may at least partially close the opening 126.
  • the membrane 1 18 at least partially the humidity sensor 1 14, in particular at least partially enclose the sensor element.
  • the Leitrippen für 122 may be placed on the membrane 1 18.
  • the protective device 120 may be arranged in such a way to the membrane 1 18, that the flowing fluid medium 1 12 impinging on the humidity sensor 1 14 can first pass through the guide rib structure 122 and optionally subsequently the membrane 1 18.
  • the housing 124 may be, for example, an electronics compartment cover 128.
  • the housing 124 may include the electronics compartment cover 128, for example as a closure of the housing 124. For example, as shown in particular in Figures 1 B and 1 C, over the membrane 1 18 the
  • the protection device 120 and / or the Membrane 1 18 may be configured separately, but may also be part of the housing 124, in particular the electronics compartment cover 128, be. In particular, the
  • Electronics space cover 128 having at least one opening 126.
  • the opening 126 may be at least partially covered by the baffle structure 122.
  • the protection device 120 may be configured to redirect the flowing fluid medium 12 at least once. This is indicated, for example, in FIGS. 1A, 2, 3 by thin arrows 130.
  • the thin arrows 130 as shown in Figures 1A, 2, 3, in particular are not straight, but have deviations from a straight line, which at least one deflection of the flowing fluid medium 1 12, in particular by the protection device 120 and / or the
  • Leitrippen Gent 122 can show.
  • the membrane which is unprotected in devices of the prior art is, for example, preferably the protective device 120, in particular in the sensor device 110 according to the invention
  • the protective device 120 in particular the flow device, can in particular provide for a single or multiple deflection and / or throttling of the air flow, in particular of the flowing fluid medium 112.
  • the guide rib structure 122 may include a guide rib 132, preferably a plurality of
  • Guide ribs 132 include.
  • the guide ribs 132 may be arranged in an arrangement selected from the group consisting of: a longitudinal arrangement 134, as shown for example in the first embodiment, as shown in Figures 1A, 1B and 1C, wherein the guide ribs 132 in
  • a transverse arrangement 138 such as in the second embodiment, such as shown in Figure 2, wherein the guide ribs 132 may be arranged substantially perpendicular to a main flow direction 136 of the flowing fluid medium 1 12; a radial assembly 140, such as in the third embodiment, shown in Figure 3, described, wherein the guide ribs 132 may be arranged radially to each other; a secantial array 142, such as in the first and second
  • impinging flowing fluid medium 1 12 can be deflected multiple times.
  • the virtual circuit can also be real, for example, as a circular opening 126 of the housing 124.
  • the opening 126 may in principle have a different shape, for example, the opening 126 may have at least one corner, for example, the opening 126 may be rectangular and / or polygonal and / or elliptical be configured.
  • the guide ribs 132 may extend from one edge of the opening 126 to another edge of the opening 126, but may also project from one edge of the opening 126 into the opening 126, for example, without reaching another edge of the opening 126.
  • the guide ribs 132 may also be disposed only outside the opening 126.
  • Embodiments in FIGS. 1A, 2 and 3 differ in particular by different arrangements of the guide ribs 132 and / or by different guide rib structures 122.
  • the thin arrows 130 schematically indicate a
  • the guide ribs 132 are arranged substantially in the main flow direction 136, with at most a small deflection.
  • the guide ribs 132 are arranged substantially transversely to the main flow direction 136.
  • the third embodiment as shown in Figure 3, the
  • the protection device 120 may include at least one cover 146.
  • the cover 146 is shown transparent.
  • the cover 146 may be transparent or non-transparent or optically dense.
  • the cover 146 and / or the Leitrippen Modell 122 and / or the housing 124 and / or the loading device 1 16 may be wholly or partly made of a plastic.
  • the cover 146 may in particular be a cover 146 placed on the guide rib structure 122 and / or on the guide ribs 132 act, for example, a disc-shaped cover 148, in particular a circular cover 146.
  • the cover 146 may be configured differently.
  • the cover 146 may have at least one corner.
  • the cover 146 may be configured at least partially round.
  • the cover 146 may be configured, for example, as a polygon and / or as an ellipse.
  • the cover 146 may be configured separately or may form an element with the guide rib structure 122.
  • the protection device 120 may be configured to restrict flow of at least a portion of the flowing fluid medium 1 12.
  • the protective device 120 may in particular be designed such that at least one speed of large solid particles, which could cause mechanical damage to the diaphragm 118, for example, may be lowered, preferably before the large ones
  • the protection device 120 may be configured to direct at least a portion of the flowing fluid medium 1 12 to the humidity sensor 1 14 and optionally also away from the humidity sensor 1 14.
  • the flowing fluid medium 1 12 for example, an air flow, via the Leitrippen Quilt 122 to the humidity sensor 1 14, in particular to the
  • the flowing fluid medium 1 12, such as the flow, can reach the membrane 1 18 in a manner that is as unhindered as possible
  • Gas exchange for example of water vapor and / or from the flowing fluid medium 1 12, can be ensured and / or a deposition of liquid and / or solids on the membrane 1 18 can be reduced.
  • the protective device 120 in particular the Leitrippen Quilt 122, at least partially in the housing 124 of the sensor device 1 10, in particular in or on a housing cover 150, the housing 124, for example, in the electronics compartment cover 128 may be integrated.
  • the housing 124 for example, in the electronics compartment cover 128 may be integrated.
  • Figures 1 B and 1 C is schematically the
  • Temperature sensor and / or the pressure sensor and / or the humidity sensor 1 14 include.
  • the electronics module 152 may be at least partially disposed in at least one electronics compartment of the housing 124.
  • the electronics compartment can be understood, for example, as a partially or completely enclosed space within the housing 124, which can be closed off in at least one direction by the housing 124.
  • the electronics compartment may have at least one recess accessible from a surface of the housing 124 in the housing 124, for example a cuboid depression.
  • Electronics room can, for example, be accessible for a placement, for example, from the surface, for example, by the electronics compartment cover 128 or by another closure element.
  • the electronics room can by the
  • Electronic compartment cover 128 can be closed permanently or reversibly.
  • Electronic module 152 may in particular at least one control and / or
  • control and / or the evaluation circuit may be configured to control the humidity sensor 1 14 and / or the flow sensor and / or the temperature sensor and / or the pressure sensor or another sensor or another sensor element and / / or signals of said sensors, preferably the humidity sensor 1 14 record.
  • the electronic module 152 may comprise at least one circuit carrier, for example. Furthermore, the electronic module 152 may in particular comprise at least one sensor carrier, which may preferably be mechanically connected to the circuit carrier.
  • the electronic module 152 may comprise at least one circuit carrier, for example.
  • the electronic module 152 may in particular comprise at least one sensor carrier, which may preferably be mechanically connected to the circuit carrier.
  • the sensor carrier may preferably be mechanically connected to the circuit carrier.
  • Circuit carrier in the electronics compartment of the housing 124 may be arranged.
  • the sensor carrier out of the electronics compartment into the flowing fluid medium 1 12 protrude.
  • the sensor carrier may include, for example, the humidity sensor 14 and / or a sensor for the flow sensor and / or the temperature sensor and / or the pressure sensor and / or another sensor and / or another sensor element. It is particularly preferred if the housing 124 at least one of the flowing fluid medium 1 12 through-flow channel having.
  • the flow-through channel for example, part of
  • the sensor carrier of the electronic module 152 which may carry, for example, the humidity sensor 14 and / or the flow sensor, can protrude from the electronics compartment into the at least one channel through which the fluid medium 12 flows.
  • This at least one channel may in particular be designed in one piece, but may also have at least one main channel and at least one bypass channel branching off from this main channel, wherein the sensor carrier and / or the humidity sensor 14 and / or the flow sensor and / or the
  • the circuit carrier of the electronic module 152 may in particular comprise at least one printed circuit board, which may for example be used alone or which may for example be mounted on a mechanical support, for example, the carrier may be at least partially constructed of at least one metallic material.
  • the sensor carrier may be directly connected to the circuit carrier or with the carrier.
  • Other embodiments are possible.
  • the electronic module 152 is conceivable from a
  • both the circuit carrier and the sensor carrier can be made of the conductor material, preferably from at least a piece of printed circuit board material.
  • the electronic module 152 and / or the evaluation and / or control device may comprise at least one controller and / or at least one computer and / or at least one data processing device.

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Abstract

Es wird eine Sensorvorrichtung (110) zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines strömenden fluiden Mediums (112) vorgeschlagen. Die Sensorvorrichtung (110) umfasst mindestens einen Feuchtesensor (114). Die Sensorvorrichtung (110) umfasst mindestens eine Beaufschlagungsvorrichtung (116) zur Beaufschlagung des Feuchtesensors (114) mit dem strömenden fluiden Medium (112). Die Beaufschlagungsvorrichtung (116) umfasst mindestens eine Membran (118). Die Beaufschlagungsvorrichtung (116) umfasst weiterhin mindestens eine Schutzvorrichtung (120). Die Schutzvorrichtung (120) weist mindestens eine Leitrippenstruktur (122) auf.

Description

Beschreibung Titel
SENSORVORRICHTUNG ZUR ERFASSUNG MINDESTENS DER FEUCHTE EINES STRÖMENDEN FLUIDEN MEDIUMS
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Sensorvorrichtungen zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines strömenden fluiden Mediums bekannt. Bei der Eigenschaft kann es sich grundsätzlich um eine beliebige physikalisch und/oder chemisch messbare Eigenschaft handeln, welche ein strömendes fluides Medium qualifizieren und/oder quantifizieren kann. Insbesondere kann es sich bei der Eigenschaft um eine Feuchtigkeit, insbesondere eine Luftfeuchtigkeit, und/oder einen Massenstrom und/oder eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder einen Volumenstrom und/oder einen Druck, beispielsweise einen Luftdruck, handeln. Die Erfindung wird im Folgenden insbesondere beschrieben unter Bezugnahme auf Gassensoren und Konzentrationssonden, wie beispielsweise in Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2010, Seiten 98-101 , beschrieben, und/oder auf Temperatursensoren, wie beispielsweise in Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2010, Seiten 102-1 1 1 , beschrieben, und/oder auf Heißfilmluftmassenmesser, wie beispielsweise in Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2010, Seiten 146-148, beschrieben. Bei dem strömenden fluiden Medium kann es sich beispielsweise um ein Gas oder eine Flüssigkeit handeln. Die Erfindung wird im Folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf
Verbrennungsluft und/oder auf Abgase von Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise Kraftfahrzeugen, beschrieben. Auch andere Anwendungen sind jedoch grundsätzlich möglich.
Beispielsweise kann zu einer genaueren Vorsteuerung einer Einspritzmenge und/oder einer präziseren Steuerung einer Abgasrückführung (AGR) eine Erfassung der
Feuchtigkeit, beispielsweise einer spezifischen Feuchte, einer angesaugten
Verbrennungsluft nötig sein. Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise
Feuchtesensoren bekannt, welche in einem Luftmassenmesser integriert sein können, oder als separater Sensor eigenständig in einem Ansaugtrakt eingebaut sein können. Weitere Anwendungen einer Sensorvorrichtung, insbesondere eines Feuchtesensors, sind prinzipiell möglich, beispielsweise kann in der Niederdruckabgasrückführung (LP- EGR) Wasserdampf in einem EGR-Kühler und/oder in einem Ladeluftkühler
kondensieren. Insbesondere kann eine Gefahr einer Korrosion, beispielsweise durch Säurebildung, und/oder eines Wasserschlags und/oder eines Einfrierens bestehen. Im Allgemeinen ist in einem solchen System jeweils ein Bypass für einen betroffenen Kühler, insbesondere für einen Ladeluftkühler, vorgesehen, wobei dessen Ansteuerung unter anderem abhängig von einem Feuchtegehalt, beispielsweise von der Luftfeuchtigkeit, der Ansaugluft vorgenommen werden kann, beispielsweise um gezielt eine Kondensation zu vermeiden.
Aus dem Stand der Technik sind insbesondere kapazitive Feuchtesensoren bekannt, bei welchen der Messeffekt typischerweise durch eine Änderung der elektrischen Kapazität eines hygroskopischen Polymers eintreten kann. Hierbei diffundieren typischerweise Wassermoleküle abhängig von der relativen Luftfeuchtigkeit, insbesondere von einer relativen Umgebungsfeuchte, in ein Dielektrikum und ändern aufgrund einer hohen Permittivität von Wasser (sw = 80) eine Kapazität, insbesondere die elektrische Kapazität, der Polymerschicht. In der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2010 043 083.3 wird beispielsweise eine Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Strömungseigenschaft eines fluiden Mediums vorgeschlagen, wobei die Sensorvorrichtung mindestens ein
Sensorgehäuse umfasst, wobei innerhalb des Sensorgehäuses mindestens ein
Drucksensor und mindestens ein Feuchtesensor aufgenommen sind. Die
Sensorvorrichtung kann mindestens eine Membran, insbesondere mindestens eine für Feuchtigkeit zumindest teilweise durchlässige Membran, umfassen.
Feuchtesensoren können als eigenständiger Sensor oder integriert in einen
Luftmassensensor ausgestaltet sein. Der Sensor kann beispielsweise mindestens ein Elektronikmodul und mindestens ein Sensorelement, welche auf mindestens einen Kunststoffrahmen aufgesetzt sind, mit mindestens einer wasserdampfdurchlässigen Membran umfassen. Weiterhin kann der Sensor mindestens einen aufgesetzten
Elektronikraumdeckel mit mindestens einer Ausnehmung, welche beispielsweise einen Medienaustausch, insbesondere einen Austausch des strömenden fluiden Mediums, mit der Luft in dem Ansaugtrakt ermöglichen kann, umfassen. Aus EP 1 017 931 B1 ist ein Sensor für eine Brennkraftmaschine, umfassend einen Luftmassenmesser mit einem Sensorelement zur Erfassung der angesaugten Luftmasse, bekannt. Benachbart zu dem Luftmassenmesser bzw. dessen Sensorelement sind ein Feuchtesensor und ein Drucksensor sowie eine Auswerteschaltung zur Verarbeitung der von dem Luftmassenmesser bzw. dessen Sensorelement, dem Feuchtesensor und dem Drucksensor ausgegebenen Daten vorgesehen und in einem einzigen Gehäuse angeordnet.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Sensorvorrichtungen weisen einige Nachteile auf. Beispielsweise wäre eine Verbesserung einer Robustheit der Sensorvorrichtung, insbesondere einen Feuchtesensor umfassend, gegenüber Partikelabladung des zu messenden strömenden fluiden Mediums, insbesondere eines gasförmigen Mediums, wünschenswert. Eine Verfälschung eines Messsignals und/oder eine Zerstörung der Sensorvorrichtung, beispielsweise des Sensors, insbesondere durch Staub- und/oder Luftpartikel und/oder Öl- und/oder Wassertröpfchen sollten vermieden werden.
Wünschenswert wäre beispielsweise ein Schutz des Feuchtesensors, insbesondere eines den Feuchtesensor umfassenden hygroskopischen Films, vor einem Einfluss von
Fremdgasen und/oder einer Betauung mit schmutzigem Kondensat. Hierbei könnte es zu einer reversiblen oder irreversiblen Veränderung einer Charakteristik und/oder zu einem Ohmschen Nebenschluss und/oder zu einer Bildung eines Mikroklimas und/oder zu einer Korrosion von Anschlusskontakten kommen. Ein wirkungsvoller Schutz der
Sensorvorrichtung, insbesondere des Sensorelements, kann beispielsweise durch die für Wasserdampf durchlässige Membran gewährleistet sein. Hierdurch können
beispielsweise Wassertropfen und/oder schmutziges Kondensat und/oder grobe
Schmutzpartikel von der Sensorvorrichtung, insbesondere von dem Sensorelement, abgeschirmt werden. Die Membran selbst kann jedoch durch in dem strömenden fluiden Medium, insbesondere in der Strömung, mitgeführte Feststoffpartikel mechanisch geschädigt und/oder durch schmutziges Kondensat derart belegt werden, dass beispielsweise ein Durchtritt von Wasserdampf behindert oder unterbunden werden kann. Schlimmstenfalls kann ein Messeffekt vollständig verlorengehen, beispielsweise durch eine komplette Bedeckung der Oberfläche der Membran mit einer Ölschicht.
Wünschenswert wäre daher eine Sensorvorrichtung zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines strömenden fluiden Mediums, welche die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Sensorvorrichtungen zumindest teilweise unterdrückt oder mildert.
Offenbarung der Erfindung Es wird dementsprechend eine Sensorvorrichtung zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines strömenden fluiden Mediums vorgeschlagen. Unter der
Sensorvorrichtung kann dabei grundsätzlich eine Vorrichtung verstanden werden, welche zur Erfassung der mindestens einen Eigenschaft des strömenden fluiden Mediums ausgestaltet ist. Bezüglich der mindestens einen zu erfassenden Eigenschaft, welche qualitativ und/oder quantitativ erfasst werden kann, kann beispielsweise auf die obige Beschreibung des Standes der Technik verwiesen werden. Insbesondere kann es sich bei der Eigenschaft um mindestens einen Massenstrom und/oder mindestens eine
Temperatur und/oder mindestens einen Anteil einer Komponente und/oder mindestens eine Luftfeuchtigkeit des strömenden fluiden Mediums handeln. Bei dem strömenden fluiden Medium kann es sich insbesondere um ein Gas, vorzugsweise um Luft handeln. Die Sensorvorrichtung ist insbesondere einsetzbar in der Kraftfahrzeugtechnik, beispielsweise im Ansaugtrakt und/oder im Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine. Auch andere Einsatzgebiete sind jedoch grundsätzlich möglich.
Die Sensorvorrichtung umfasst mindestens einen Feuchtesensor. Bei dem Feuchtesensor kann es sich prinzipiell um eine beliebige Vorrichtung handeln, welche eingerichtet ist, um eine Feuchtigkeit zu erfassen. Bei der Erfassung der Feuchtigkeit kann es sich um eine qualitative und/oder quantitative Erfassung handeln. Beispielsweise kann der
Feuchtesensor eingerichtet sein um eine Anwesenheit von Wasser in dem strömenden fluiden Medium, beispielsweise einer Luftfeuchtigkeit, insbesondere eine relative
Luftfeuchtigkeit zu erfassen. Bei der Luftfeuchtigkeit kann es sich um einen Anteil von Wasserdampf in einer Volumeneinheit des strömenden fluiden Mediums handeln, wobei die Luftfeuchtigkeit beispielsweise in g/m3 angegeben werden kann. Unter der relativen Luftfeuchtigkeit kann beispielsweise ein Quotient aus der bei einer bestimmten
Temperatur in dem strömenden fluiden Medium vorhandenen Wasserdampfmenge und der bei der gleichen Temperatur möglichen Sättigungsmenge an Wasserdampf verstanden werden, beispielsweise ausgedrückt in Prozent relativer Luftfeuchte. Der Feuchtesensor kann beispielsweise mindestens ein resistives und/oder kapazitives Sensorelement umfassen, wie beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannt.
Beispielsweise kann der Feuchtesensor mindestens eine hygroskopische Schicht aufweisen, wobei die hygroskopische Schicht in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit, insbesondere der relativen Feuchte, reversibel Wasser speichern kann. Hierdurch kann üblicherweise eine vorzugsweise drastische Änderung eines elektrischen Widerstandes und/oder einer planar ausgestalteten Kapazität hervorgerufen werden, welche zur Erfassung der Feuchtigkeit ausgewertet werden kann. Bei kapazitiven Feuchtesensoren, insbesondere Feuchtefühlern, kann üblicherweise eine hygroskopische, vorzugsweise isolierende, Schicht, beispielsweise Al203 und/oder ein polymerer Kunststoff, als
Dielektrikum eines Kondensators dienen. Die hygroskopische Schicht kann auch gleichzeitig als ein Trägerplättchen dienen. Der Feuchtesensor, insbesondere dessen Kondensator, kann mindestens eine Elektrode umfassen, welche
wasserdampfdurchlässig ist. Alternativ oder zusätzlich können die Elektroden des Kondensators eine kammförmige Struktur haben. Mit steigender Feuchtigkeit,
insbesondere mit steigender relativer Feuchte, nimmt das Dielektrikum üblicherweise Feuchtigkeit, insbesondere Wasser, auf, wobei sich die Kapazität des Fühlers
vorzugsweise deutlich erhöhen kann. Beispielsweise kann der Feuchtesensor auch als resistiver Fühler ausgestaltet sein. Ein resistiver Fühler kann beispielsweise zwischen mindestens einem Elektrodenpaar mindestens ein isolierendes Substrat aufweisen, insbesondere ein hygroskopisches Substrat, beispielsweise Salz (LiCI) in einem Binder, insbesondere als Paste. Eine Leitfähigkeit dieser Schicht kann sich mit der Feuchtigkeit, insbesondere mit der relativen Feuchtigkeit, deutlich ändern. Dies kann zur Erfassung der Feuchtigkeit ausgenutzt werden. Beispiele von aus dem Stand der Technik bekannten Feuchtesensoren sind insbesondere in Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2010, Seiten 98-101 , beschrieben. Auch andere Arten von Feuchtesensoren können jedoch grundsätzlich alternativ oder zusätzlich für den Einsatz im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht kommen.
Die Sensorvorrichtung umfasst mindestens eine Beaufschlagungsvorrichtung zur Beaufschlagung des Feuchtesensors mit dem strömenden fluiden Medium. Bei der Beaufschlagungsvorrichtung kann es sich prinzipiell um eine beliebige Vorrichtung handeln, welche eingerichtet ist, um den Feuchtesensor mit dem strömenden fluiden Medium zu beaufschlagen. Bei der Beaufschlagungsvorrichtung kann es sich
beispielsweise um eine Verbindung zwischen einem Hauptstrom des strömenden fluiden Mediums und dem Feuchtesensor handeln. Beispielsweise kann es sich bei der
Beaufschlagungsvorrichtung auch um eine Zuleitung zum Zuleiten mindestens eines Teils des strömenden fluiden Mediums zu dem Feuchtesensor handeln. Die
Beaufschlagungsvorrichtung kann beispielsweise auch eine Ableitung zum Ableiten des strömenden fluiden Mediums von dem Feuchtesensor umfassen oder kann zumindest teilweise mit einer Ableitung verbunden sein. Die Beaufschlagungsvorrichtung kann beispielsweise mindestens ein Rohr und/oder mindestens eine Öffnung und/oder mindestens ein Ventil und/oder mindestens einen Filter und/oder mindestens ein
Diffusionselement und/oder mindestens einen Hohlraum umfassen. Unter der
Beaufschlagung kann prinzipiell ein Inkontaktbringen mindestens eines Teils des
Feuchtesensors mit mindestens einem Teil des strömenden fluiden Mediums verstanden werden, insbesondere derart, dass der Feuchtesensor die Feuchtigkeit, insbesondere die relative Feuchtigkeit, des strömenden fluiden Mediums erfassen kann.
Die Beaufschlagungsvorrichtung umfasst mindestens eine Membran. Unter der Membran kann beispielsweise eine Trennschicht verstanden werden, welche eingerichtet ist, um zumindest einen Teil der Beaufschlagungsvorrichtung zumindest teilweise zu
verschließen. Beispielsweise kann es sich bei der Membran um eine für Feuchtigkeit zumindest teilweise durchlässige Membran, insbesondere um eine semipermeable Membran, handeln. Bevorzugt kann die Membran eingerichtet sein, um mindestens einen Anteil des strömenden fluiden Mediums vor einem Kontakt mit dem Feuchtesensor und/oder mit mindestens einem anderen Sensorelement und/oder mit mindestens einem anderen Teil der Sensorvorrichtung, zu schützen. Bevorzugt kann die Membran eingerichtet sein, um Feuchtigkeit, insbesondere Luftfeuchtigkeit, derart durchzulassen, insbesondere zu dem Feuchtesensor durchzulassen, dass eine Feuchtigkeit,
insbesondere eine Luftfeuchtigkeit, beispielsweise eine relative Luftfeuchtigkeit, möglichst genau und/oder zuverlässig, erfasst werden kann. Die Membran kann insbesondere eingerichtet sein, um Schmutzpartikel, beispielsweise Ölpartikel und/oder Staubpartikel, von dem Feuchtesensor fernzuhalten. Besonders bevorzugt kann es sich bei der
Membran um eine für Feuchtigkeit zumindest teilweise permeable Membran handeln. Die Beaufschlagungsvorrichtung umfasst weiterhin mindestens eine Schutzvorrichtung. Bei der Schutzvorrichtung kann es sich prinzipiell um eine beliebige Vorrichtung handeln, welche eingerichtet ist, um die Sensorvorrichtung, insbesondere den Feuchtesensor oder mindestens einen zusätzlichen Sensor und/oder mindestens ein zusätzliches
Sensorelement, zu schützen. Die Schutzvorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, um den Feuchtesensor oder mindestens ein zusätzliches Sensorelement, bevorzugt die Membran, vor Schmutzpartikeln oder anderen Umwelteinflüssen zu schützen. Bei den anderen Umwelteinflüssen kann es sich beispielsweise um eine hohe Geschwindigkeit des strömenden fluiden Mediums und/oder eine hohe Temperatur des strömenden fluiden Mediums und/oder einen hohen Druck des strömenden fluiden Mediums und/oder einen niedrigen Druck des strömenden fluiden Mediums handeln. Die Schutzvorrichtung weist mindestens eine Leitrippenstruktur auf. Bei der
Leitrippenstruktur kann es sich prinzipiell um ein beliebiges Element handeln, welches eingerichtet ist, um mindestens eine Eigenschaft des strömenden fluiden Mediums, beispielsweise eine Geschwindigkeit des strömenden fluiden Mediums und/oder eine Strömung des strömenden fluiden Mediums und/oder eine Strömungsrichtung des strömenden fluiden Mediums und/oder eine Wirbelbildung des strömenden fluiden Mediums und/oder einen Druck des strömenden fluiden Mediums und/oder eine
Temperatur des strömenden fluiden Mediums und/oder mindestens eine chemische Eigenschaft des strömenden fluiden Mediums, beispielsweise eine Zusammensetzung des strömenden fluiden Mediums, zu verändern.
Die Sensorvorrichtung kann weiterhin mindestens einen Strömungssensor umfassen. Unter dem Strömungssensor kann dabei grundsätzlich ein beliebiges Sensorelement verstanden werden, welches zur Erfassung mindestens einer Strömungseigenschaft ausgestaltet ist. Bevorzugt kann es sich bei der Strömungseigenschaft um mindestens einen Massenstrom des strömenden fluiden Mediums handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Strömungssensor um mindestens einen Heißfilmluftmassenmesser (HFM), beispielsweise einen Heißfilmluftmassenmesserchip, handeln. Bei dem Strömungssensor kann es sich beispielsweise um einen Heißfilmluftmassenmesser handeln, wie in Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2010, Seiten 146-148, beschrieben. Der Strömungssensor kann beispielsweise mindestens einen Kanal umfassen, insbesondere einen von mindestens einem Teil des strömenden fluiden Mediums durchströmbaren Kanal. Der Strömungssensor kann beispielsweise mindestens ein Sensorgehäuse aufweisen, insbesondere ein Sensorgehäuse, welches den Kanal umfasst. Der Strömungssensor kann beispielsweise als Steckfühler ausgestaltet sein. Der Strömungssensor kann mindestens ein Sensorelement umfassen. Das Sensorelement kann beispielsweise in dem Kanal aufgenommen sein. Das Sensorelement kann beispielsweise als Sensorchip ausgestaltet sein, beispielsweise auf einem Sensorträger. Der Sensorchip kann beispielsweise mindestens eine Messoberfläche aufweisen, insbesondere eine Messoberfläche, welche von mindestens einem Teil des strömenden fluiden Mediums überströmbar ist. Der Strömungssensor kann beispielsweise mindestens einen Heißfilmluftmassenmesser umfassen. Der Heißfilmluftmassenmesser kann insbesondere mindestens einen Siliciumchip umfassen, beispielsweise mit mindestens einer Messoberfläche, welche von dem strömenden fluiden Medium überströmbar ist. Der Strömungssensor kann mindestens ein Heizelement aufweisen. Der Strömungssensor kann mindestens einen stromaufwärts gelagerten Temperaturfühler und mindestens einen stromabwärts gelagerten Temperaturfühler aufweisen. Bevorzugt können sich auf der Messoberfläche, beispielsweise der Sensoroberfläche, mindestens ein Heizelement und mindestens zwei Temperaturfühler, insbesondere einen stromabwärts gelagerten
Temperaturfühler und einen stromaufwärts gelagerten Temperaturfühler, befinden. Aus einer Asymmetrie eines mittels der Temperaturfühler gemessenen Temperaturprofils kann auf die mindestens eine Strömungseigenschaft geschlossen werden. Der mindestens eine Strömungssensor kann beispielsweise auf mindestens einem Sensorträger mindestens eines Elektronikmoduls angeordnet sein. Der Sensorträger kann beispielsweise zumindest teilweise in das strömende fluide Medium hineinragen. Das Elektronikmodul kann beispielsweise einteilig ausgestaltet sein. Das Elektronikmodul kann beispielsweise insbesondere mindestens eine Ansteuer- und/oder mindestens eine Auswerteschaltung umfassen, welche eingerichtet sein können, um den Strömungssensor anzusteuern und/oder Signale des Strömungssensors aufzunehmen. Das Elektronikmodul kann beispielsweise mindestens einen Schaltungsträger aufweisen. Weiterhin kann das Elektronikmodul insbesondere den mindestens einen Sensorträger aufweisen, welcher mit dem Schaltungsträger vorzugsweise mechanisch verbunden sein kann. Beispielsweise kann der Schaltungsträger in einem Elektronikraum eines Sensorgehäuses angeordnet sein. Beispielsweise kann der Elektronikraum zumindest teilweise von dem Gehäuse und/oder von der Membran umschlossen sein. Das Sensorgehäuse und/oder der
Elektronikraum können mindestens einen Elektronikraumdeckel aufweisen, insbesondere um den Elektronikraum reversibel oder irreversibel zumindest teilweise zu verschließen. Der Sensorträger kann bevorzugt aus dem Elektronikraum heraus in das strömende fluide Medium hineinragen. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Sensorgehäuse mindestens einen von dem strömenden fluiden Medium durchströmbaren Kanal aufweist. Der
Sensorträger des Elektronikmoduls, welcher beispielsweise den Strömungssensor trägt, kann aus dem Elektronikraum in den mindestens einen von dem strömenden fluiden Medium durchströmbaren Kanal in dem Sensorgehäuse ragen. Dieser mindestens eine Kanal kann insbesondere einteilig ausgestaltet sein, kann jedoch auch mindestens einen Hauptkanal und mindestens einen von diesem Hauptkanal abzweigenden Bypasskanal aufweisen, wobei der Sensorträger vorzugsweise in den Bypasskanal hineinragt, wie dies beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der Schaltungsträger des
Elektronikmoduls kann insbesondere mindestens eine Leiterplatte umfassen, welche beispielsweise in Alleinstellung verwendet werden kann oder welche beispielsweise auch auf einem mechanischen Träger montiert sein kann, beispielsweise mindestens einem Stanz-Biege-Teil, beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff. Der Sensorträger kann mit dem Schaltungsträger unmittelbar verbunden sein oder kann auch mit dem Trägerteil, beispielsweise dem Stanz-Biege-Teil, verbunden sein. Auch andere
Ausgestaltungen sind möglich. So ist beispielsweise denkbar, dass das Elektronikmodul aus mindestens einem Leiterplattenmaterial hergestellt ist, wobei sowohl der
Schaltungsträger als auch der Sensorträger aus dem Leiterplattenmaterial hergestellt sein können, vorzugsweise aus einem Stück des Leiterplattenmaterials. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, aus dem Stand der Technik bekannte spritzgegossene Leiterplatten als Elektronikmodul zu verwenden. Verschiedene Ausgestaltungen sind prinzipiell denkbar. Die Sensorvorrichtung kann weiterhin mindestens einen Temperatursensor umfassen. Bei dem Temperatursensor kann es sich prinzipiell um ein beliebiges Sensorelement handeln, welches eingerichtet ist, um mindestens eine Temperatur, bevorzugt mindestens eine Temperatur des strömenden fluiden Mediums, zu erfassen. Bei dem Temperatursensor kann es sich beispielsweise um einen aus dem Stand der Technik bekannten
Temperatursensor handeln, wie beispielsweise in Robert Bosch GmbH: Sensoren im
Kraftfahrzeug, Ausgabe 2010, Seiten 102-1 1 1 , beschrieben. Der Temperartursensor kann beispielsweise als resistiver Sensor, umfassend mindestens einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand, und/oder als NTC-Widerstand (Negative Temperature
Coefficient Thermistor) und/oder als Thermoelement und/oder als Thermometer ausgestaltet sein.
Die Sensorvorrichtung kann weiterhin mindestens ein weiteres Sensorelement umfassen, beispielsweise mindestens einen Drucksensor, beispielsweise zur Erfassung mindestens eines Drucks des strömenden fluiden Mediums. Beispielsweise kann es sich bei dem zusätzlichen Sensorelement auch um eine Lambdasonde handeln, wobei es sich bei der Lambdasonde beispielsweise um eine Vorrichtung zur Erfassung mindestens eines Anteils an Sauerstoff in dem strömenden fluiden Medium handeln kann.
Der Feuchtesensor kann in mindestens einem Gehäuse der Sensorvorrichtung
aufgenommen sein. Bei dem Gehäuse kann es sich beispielsweise um ein Element der Sensorvorrichtung handeln, welche eingerichtet ist, um zumindest den Feuchtesensor teilweise aufzunehmen. Bei dem Gehäuse kann es sich beispielsweise um das
Sensorgehäuse handeln. Bei dem Gehäuse und/oder bei dem Sensorgehäuse kann es sich prinzipiell um eine einteilige oder mehrteilige Vorrichtung handeln, welche die
Sensorvorrichtung und/oder den Feuchtesensor und/oder den Strömungssensor und/oder den Temperatursensor und/oder den Drucksensor und/oder die Lambdasonde nach außen zumindest weitgehend abschließt und/oder zumindest weitgehend schützt gegenüber mechanischen Einwirkungen und/oder anderen Arten von Einwirkungen, beispielsweise chemischen Einwirkungen und/oder Feuchteeinwirkungen. Insbesondere kann das Gehäuse und/oder das Sensorgehäuse mindestens einen Steckfühler umfassen, beispielsweise kann die Sensorvorrichtung ganz oder teilweise als Steckfühler ausgestaltet sein. Der Steckfühler kann bevorzugt in das strömende fluide Medium einbringbar sein, wobei eine austauschbare oder auch eine permanente Einbringung denkbar ist. Der Steckfühler kann beispielsweise in ein Strömungsrohr des strömenden fluiden Mediums hineinragen. Das Strömungsrohr kann selbst Bestandteil der
Sensorvorrichtung sein, kann jedoch auch als separates Teil vorgesehen sein. Das Strömungsrohr kann beispielsweise mindestens eine Öffnung umfassen, in welche der Steckfühler einbringbar ist. Der Steckfühler und/oder das Strömungsrohr können insbesondere zumindest teilweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein, beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens. Unter einer Aufnahme, beispielsweise des Feuchtesensors in dem Gehäuse, kann dabei verstanden werden, dass
beispielsweise der Feuchtesensor und/oder der Strömungssensor und/oder der
Temperatursensor und/oder der Drucksensor zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, von dem Gehäuse und/oder dem Sensorgehäuse umschlossen sein kann. Die Beaufschlagungsvorrichtung kann zumindest teilweise von dem Gehäuse umschlossen sein.
Das Gehäuse kann mindestens eine Öffnung aufweisen. Die Beaufschlagungsvorrichtung kann die mindestens eine Öffnung in dem Gehäuse umfassen. Die Öffnung kann bevorzugt derart ausgestaltet sein, dass zumindest ein Teil des strömenden fluiden Mediums in das Gehäuse und/oder zu dem Feuchtesensor und/oder zu der
Beaufschlagungsvorrichtung gelangen kann. Bei der Öffnung kann es sich prinzipiell um ein Element des Gehäuses handeln, welches eingerichtet ist, um einen Durchstrom zumindest eines Teils des strömenden fluiden Mediums durch die Öffnung zu
ermöglichen. Bei der Öffnung kann es sich beispielsweise um eine runde und/oder eckige und/oder polygone und/oder elliptische Öffnung handeln. Die Öffnung kann zumindest teilweise verschlossen und/oder verschließbar ausgestaltet sein. Die Membran kann die Öffnung beispielsweise zumindest teilweise verschließen. Unter Verschließen kann hierbei verstanden werden, dass zumindest ein Teil des strömenden fluiden Mediums die Öffnung nicht passieren kann, beispielsweise Schmutzpartikel an einer Passierung der Öffnung gehindert werden können. Besonders bevorzugt kann die Membran zumindest teilweise den Feuchtesensor, insbesondere zumindest teilweise das Sensorelement, umschließen. Beispielsweise kann das Sensorelement und/oder der Feuchtesensor von mindestens einem Rahmen, bevorzugt einem Kunststoffrahmen, umgeben sein. Der Rahmen kann beispielsweise ein Teil des Gehäuses sein, kann jedoch auch ganz oder teilweise separat ausgestaltet sein. Der Rahmen kann mindestens eine Öffnung umfassen, wobei die Membran dicht unter der Öffnung angeordnet sein kann, beispielsweise in Richtung zu dem Feuchtesensor und/oder zu dem Sensorelement unter der Öffnung.
Beispielsweise kann die Leitrippenstruktur auf die Membran aufgesetzt sein. Unter dem Ausdruck "aufgesetzt" kann beispielsweise verstanden werden, dass die
Leitrippenstruktur in direktem Kontakt zu der Membran steht. Beispielsweise kann zwischen der Membran und der Leitrippenstruktur auch mindestens ein Spalt ausgebildet sein. Prinzipiell kann sich zwischen der Leitrippenstruktur und der Membran aber auch ein zusätzliches Element der Sensorvorrichtung befinden. Beispielsweise kann die
Leitrippenstruktur auch mit der Membran verbunden sein, beispielsweise durch mindestens eine Verklebung und/oder Verschraubung und/oder Verpressung.
Die Schutzvorrichtung kann beispielsweise derart zu der Membran angeordnet sein, dass das den Feuchtesensor beaufschlagende strömende fluide Medium bevorzugt zunächst die Leitrippenstruktur und beispielsweise anschließend die Membran passiert.
Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung in einer Strömungsrichtung des strömenden fluiden Mediums, bevorzugt zumindest eines Teils des strömenden fluiden Mediums, vor der Membran angeordnet sein. Bei dem den Feuchtesensor beaufschlagenden fluiden Medium kann es sich prinzipiell um das gesamte strömende fluide Medium und/oder um mindestens einen Teil des strömenden fluiden Mediums handeln.
Die Schutzvorrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, um das strömende fluide Medium zumindest einmal umzulenken. Unter einem Umlenken des strömenden fluiden Mediums kann beispielsweise mindestens eine Änderung der Strömungsrichtung mindestens eines Teils des strömenden fluiden Mediums verstanden werden. Bei der
Umlenkung kann es sich beispielsweise um einen Strömungsprozess und/oder um einen Diffusionsprozess handeln. Die Umlenkung kann beispielsweise aufgrund geometrischer Eigenschaften der Schutzvorrichtung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Umlenkung auch aus Druckunterschieden, welche beispielsweise von der
Schutzvorrichtung erzeugt werden können, resultieren. Die Leitrippenstruktur kann mindestens eine Leitrippe umfassen. Bevorzugt kann die Leitrippenstruktur eine Mehrzahl von Leitrippen umfassen. Bei einer Leitrippe kann es sich prinzipiell um ein Element der Leitrippenstruktur handeln, welches eingerichtet ist, um mindestens einen Teil des strömenden fluiden Mediums zu leiten. Eine Leitrippe kann bevorzugt eine längliche Geometrie aufweisen. Unter einer länglichen Geometrie kann beispielsweise eine Geometrie mit einem hohen Aspektverhältnis verstanden werden. Die Leitrippe kann eingerichtet sein um zumindest einen Teil des strömenden fluiden
Mediums zu leiten. Unter "Leiten" kann hierbei ein Vorgeben einer Transporteigenschaft verstanden werden, beispielsweise hinsichtlich einer Geschwindigkeit und/oder einer Richtung des strömenden fluiden Mediums, bevorzugt mindestens eines Teils des strömenden fluiden Mediums. Die Leitrippe kann beispielsweise als Wand ausgestaltet sein. Eine Mehrzahl von Leitrippen kann beispielsweise Leitrippen umfassen, welche parallel und/oder fluchtend zueinander und/oder senkrecht zueinander und/oder in einem beliebigen Winkel zueinander angeordnet sein können. Die Leitrippen der Mehrzahl der Leitrippen können beispielsweise in einer Ebene und/oder in mehreren Ebenen angeordnet sein.
Beispielsweise können die Leitrippen angeordnet sein in einer Anordnung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einer Längsanordnung, wobei die Leitrippen im Wesentlichen parallel zu einer Hauptströmungsrichtung des strömenden fluiden Mediums angeordnet sind; einer Queranordnung, wobei die Leitrippen im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung des strömenden fluiden Mediums angeordnet sind; einer Radialanordnung, wobei die Leitrippen radial zueinander angeordnet sind; einer Sekantialanordnung, wobei die Leitrippen sekantial zu einem virtuellen Kreis angeordnet sind; einer Labyrinthanordnung, wobei die Leitrippen eine Labyrinthstruktur bilden, wobei durch die Labyrinthstruktur das den Feuchtesensor beaufschlagende strömende fluide Medium mehrfach umgelenkt werden kann. Unter dem Ausdruck "im Wesentlichen parallel" kann hierbei eine Ausrichtung verstanden werden, wobei beispielsweise die Leitrippen zu der Hauptströmungsrichtung einen Winkel von weniger als 90°, beispielsweise weniger als 45°, bevorzugt weniger als 10°, besonders bevorzugt von 0° aufweisen. Unter dem Ausdruck "im Wesentlichen senkrecht" kann beispielsweise eine Anordnung verstanden werden, wobei die
Hauptströmungsrichtung zu den Leitrippen einen Winkel von größer als 0°, beispielsweise von 45° bis 135°, bevorzugt von 80° bis 100°, besonders bevorzugt von 90° bildet. Unter dem Ausdruck "Hauptströmungsrichtung" kann eine Strömungsrichtung des strömenden fluiden Mediums verstanden werden, besonders bevorzugt eine Strömungsrichtung eines größten Anteils des strömenden fluiden Mediums, beispielsweise eine Strömungsrichtung des strömenden fluiden Mediums über der Sensorvorrichtung und/oder über der
Beaufschlagungsvorrichtung und/oder über dem Gehäuse und/oder über der Öffnung. Unter dem Ausdruck "radial" kann eine Anordnung der Leitrippen, insbesondere eine Radialanordnung, verstanden werden, wobei die Leitrippen zu mindestens einem gemeinsamen Ausrichtungspunkt hin ausgerichtet sein können, beispielsweise jeweils im Wesentlichen entlang eines Radius, beispielsweise eines virtuellen Kreises. Bei dem Ausrichtungspunkt kann es sich beispielsweise um einen Fluchtpunkt handeln.
Beispielsweise kann eine Radialanordnung eine Anordnung der Leitrippen ähnlich der Anordnung von Rotorblättern eines Ventilators umfassen. Die Leitrippenstruktur, bevorzugt die Leitrippen, können feststehend ausgebildet sein, beispielsweise feststehend an dem Gehäuse, insbesondere auf einer Oberfläche des Gehäuses und/oder der Membran. Prinzipiell können die Leitrippen aber auch zumindest teilweise beweglich ausgestaltet sein, beispielsweise als Bestandteil mindestens eines Ventilators. Unter der Sekantialanordnung und/oder unter dem Ausdruck "sekantial" kann beispielsweise verstanden werden, dass die Leitrippen entlang von Sekanten eines virtuellen Kreises angeordnet sein können. Unter der "Labyrinthanordnung" und/oder der "Labyrinthstruktur" kann ein System von Zuleitungen und/oder Wegen des strömenden fluiden Mediums verstanden werden, welches durch die Leitrippen gebildet werden kann, wobei mindestens einem Teil des strömenden fluiden Mediums mindestens eine, bevorzugt mehrere, Änderungen der Strömungsrichtung vorgegeben wird, insbesondere von den Leitrippen.
Eine Leitrippe kann beispielsweise als Lamelle und/oder als Messer und/oder als
Rotorblatt und/oder als Wand ausgestaltet sein. Die Leitrippe kann quaderförmig ausgestaltet sein, kann jedoch auch als Quader und/oder Stab und/oder Zylinder und/oder Rohr ausgestaltet sein. Die Leitrippe kann um mindestens eine Achse, beispielsweise eine Achse des Quaders, verdreht sein, beispielsweise im Sinne einer Torsion und/oder Biegung.
Die Schutzvorrichtung kann mindestens eine Abdeckung aufweisen. Unter einer
Abdeckung kann beispielsweise ein Element verstanden werden, das eingerichtet ist, um zumindest einen Teil der Beaufschlagungsvorrichtung zumindest teilweise abzudecken. Beispielsweise kann es sich bei der Abdeckung um einen Deckel handeln. Bei der Abdeckung kann es sich insbesondere um eine auf die Leitrippenstruktur aufgesetzte scheibenförmige Abdeckung handeln. Beispielsweise kann die Leitrippenstruktur mit der Abdeckung reversibel oder irreversibel verbunden sein, beispielsweise verklebt und/oder verpresst. Die Abdeckung kann beispielsweise im Wesentlichen parallel, wie oben beschrieben, zu einer Oberfläche, insbesondere einer Wand und/oder einem Deckel, des Gehäuses angeordnet sein. Die Leitrippen können insbesondere als Abstandshalter zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung ausgestaltet sein. Unter einer
"scheibenförmigen Abdeckung" kann insbesondere eine Abdeckung verstanden werden, welche im Wesentlichen planar, beispielsweise flach, ausgestaltet ist. Prinzipiell sind aber auch andere Ausgestaltungen möglich.
Die Schutzvorrichtung kann eingerichtet sein, um die Strömung mindestens eines Teils des strömenden fluiden Mediums zu drosseln. Unter einem "Drosseln" der Strömung kann eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit verstanden werden. Hierzu kann die Schutzvorrichtung beispielsweise zusätzliche Strukturen aufweisen, beispielsweise eine Rauigkeit der Leitrippen und/oder im Wesentlichen senkrecht zu der Strömung angeordnete lamellenartige Strukturen auf mindestens einer Oberfläche der Leitrippe.
Die Schutzvorrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, um mindestens einen Teil des strömenden fluiden Mediums zu dem Feuchtesensor zu leiten, optional auch um es vorn dem Feuchtesensor wegzuleiten, beispielsweise nach einer erfolgten Erfassung der Feuchtigkeit durch den Feuchtesensor. Beispielsweise kann alternativ oder zusätzlich auch die Beaufschlagungsvorrichtung eingerichtet sein, um den mindestens einen Teil des strömenden fluiden Mediums zu dem Feuchtesensor zu leiten, und optional wieder von dem Feuchtesensor wegzuleiten. Beispielsweise kann die
Beaufschlagungsvorrichtung und/oder die Schutzvorrichtung zumindest einen Teil eines, vorzugsweise nicht ganz geschlossenen, Kreislaufs des strömenden fluiden Mediums, bevorzugt über den Feuchtesensor, bilden. Die Schutzvorrichtung, insbesondere die Leitrippenstruktur, kann zumindest teilweise in dem Gehäuse der Sensorvorrichtung, insbesondere in einem Gehäusedeckel des Gehäuses, integriert sein. Bei dem Gehäusedeckel kann es sich beispielsweise um ein Element des Gehäuses handeln, welches eingerichtet ist, um das Gehäuse zumindest teilweise, beispielsweise zu dem Hauptstrom des strömenden fluiden Mediums hin, abzudecken und/oder abzuschließen. Bei dem Gehäusedeckel kann es sich
beispielsweise um den Elektronikraumdeckel handeln.
Die oben beschriebene Sensorvorrichtung kann gegenüber bekannten
Sensorvorrichtungen zahlreiche Vorteile aufweisen. Beispielsweise können sowohl eine Rate von Partikeln, welche die Membran, beispielsweise eine feuchtedurchlässige Membran, der Sensorvorrichtung und/oder der Beaufschlagungsvorrichtung und/oder des Feuchtesensors erreichen können als auch deren Geschwindigkeit reduziert werden. Die Sensorvorrichtung, insbesondere die erfindungsgemäße Vorrichtung, kann beispielsweise die Membran von einem möglichst großen Teil der in der Ansaugluft befindlichen
Feststoffpartikel und/oder Wassertröpfchen und/oder Öltröpfchen abschirmen. Die Abdeckung, insbesondere als Abdeckung der Öffnung ausgestaltet, kann, beispielsweise zusammen mit der Leitrippenstruktur, im Wesentlichen insbesondere zwei Funktionen erfüllen:
Ein direktes Auftreffen von Partikeln und/oder Tröpfchen, beispielsweise flüssiger, Medien, insbesondere durch die Labyrinthstruktur, beispielsweise als
labyrinthartige Gestaltung, kann verhindert werden. Ein Großteil der Partikel kann beispielsweise durch eine Strömungsumlenkung abgeschieden werden, bevorzugt bevor sie zu der Membran, welche bevorzugt über einem Sensorelement, insbesondere dem Feuchtigkeitssensor, angeordnet sein kann, gelangen können.
Eine partikelfreie Luft, insbesondere ein partikelfreies strömendes fluides Medium, beispielsweise ein von Partikeln befreites strömendes fluides Medium, kann zu dem Sensorelement geleitet und optional zusätzlich wieder der Hauptströmung zugeführt werden. Hierdurch kann ein hinreichender Luftaustausch, insbesondere ein Austausch des strömenden fluiden Mediums, gewährleistet werden, beispielsweise um ein Ansprechverhalten der Sensorvorrichtung, beispielsweise des Sensors, zu verbessern. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen
Sensorvorrichtung, beispielsweise als Einrichtung ausgestaltet, kann eine Eignung darstellen, um im Stoppfall eines Motors, beispielsweise des Motors der Verbrennungskraftmaschine, aus einem Kurbelgehäuse austretenden Ölnebel wirksam von der Membran fernzuhalten und bevorzugt somit eine flächige Belegung der Membran mit einem Ölfilm beispielsweise zu verhindern oder zumindest zu mindern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere optionale Einzelheiten und/oder Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind.
Es zeigen:
Figur 1A ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Sensorvorrichtung zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines strömenden fluiden Mediums;
Figur 1 B eine Explosionszeichnung der Schutzvorrichtung des ersten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung;
Figur 1 C eine schematische Darstellung der Schutzvorrichtung des ersten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung;
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Sensorvorrichtung zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines strömenden fluiden Mediums; und
Figur 3 eine drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Sensorvorrichtung zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines strömenden fluiden Mediums.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren 1A, 2 und 3 sind insbesondere drei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 1 10 zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines strömenden fluiden Mediums 1 12 dargestellt. Bei der Eigenschaft kann es sich bevorzugt um mindestens eine Feuchtigkeit, insbesondere mindestens eine Luftfeuchtigkeit, und/oder mindestens einen Massenstrom und/oder mindestens eine Temperatur des strömenden fluiden Mediums 1 12 handeln. Die Sensorvorrichtung 1 10 umfasst mindestens einen Feuchtesensor 1 14. Die Sensorvorrichtung 1 10 umfasst mindestens eine Beaufschlagungsvorrichtung 1 16 zur Beaufschlagung des
Feuchtesensors 1 14 mit dem strömenden fluiden Medium 1 12. Die
Beaufschlagungsvorrichtung 1 16 umfasst mindestens eine, insbesondere für Feuchtigkeit zumindest teilweise permeable, Membran 1 18. Die Beaufschlagungsvorrichtung 1 16 umfasst weiterhin mindestens eine Schutzvorrichtung 120. Die Schutzvorrichtung 120 weist mindestens eine Leitrippenstruktur 122 auf.
Die Sensorvorrichtung 1 10 kann weiterhin mindestens einen Strömungssensor, welcher in den Figuren nicht dargestellt ist, umfassen. Weiterhin kann die Sensorvorrichtung 1 10 mindestens einen Temperatursensor, welcher ebenfalls in den Figuren nicht dargestellt ist, umfassen. Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 1 10 kann beispielsweise als Zylindergehäusevariante ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 1 10 auch als Steckfühler ausgestaltet sein. Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 1 10 kann einen eigenständigen Feuchtesensor 1 14 darstellen, optional zusammen mit dem Temperatursensor.
Der Feuchtesensor 1 14 kann in mindestens einem Gehäuse 124 der Sensorvorrichtung 1 10 aufgenommen sein. Die Beaufschlagungsvorrichtung 1 16 kann mindestens eine Öffnung 126 in dem Gehäuse 124 umfassen. Die Membran 1 18 kann die Öffnung 126 zumindest teilweise verschließen. Besonders bevorzugt kann die Membran 1 18 zumindest teilweise den Feuchtesensor 1 14, insbesondere zumindest teilweise das Sensorelement, umschließen. Die Leitrippenstruktur 122 kann auf der Membran 1 18 aufgesetzt sein.
Die Schutzvorrichtung 120 kann derart zu der Membran 1 18 angeordnet sein, dass das den Feuchtesensor 1 14 beaufschlagende strömende fluide Medium 1 12 zunächst die Leitrippenstruktur 122 und optional anschließend die Membran 1 18 passieren kann. Bei dem Gehäuse 124 kann es sich beispielsweise um einen Elektronikraumdeckel 128 handeln. Besonders bevorzugt kann das Gehäuse 124 den Elektronikraumdeckel 128 umfassen, beispielsweise als Verschluss des Gehäuses 124. Beispielsweise kann, wie insbesondere in den Figuren 1 B und 1 C dargestellt, über der Membran 1 18 die
Schutzvorrichtung 120 angebracht sein. Die Schutzvorrichtung 120 und/oder die Membran 1 18 können separat ausgestaltet sein, können jedoch auch Teil des Gehäuses 124, insbesondere des Elektronikraumdeckels 128, sein. Insbesondere kann der
Elektronikraumdeckel 128 die mindestens eine Öffnung 126 aufweisen. Die Öffnung 126 kann zumindest teilweise von der Leitrippenstruktur 122 bedeckt sein.
Die Schutzvorrichtung 120 kann eingerichtet sein, um das strömende fluide Medium 1 12 zumindest einmal umzulenken. Dies ist beispielsweise in den Figuren 1A, 2, 3 durch dünne Pfeile 130 angedeutet. Die dünnen Pfeile 130, wie in den Figuren 1A, 2, 3 dargestellt, sind insbesondere nicht gerade, sondern weisen Abweichungen von einer geraden Linienführung auf, welche mindestens eine Umlenkung des strömenden fluiden Mediums 1 12, insbesondere durch die Schutzvorrichtung 120 und/oder durch die
Leitrippenstruktur 122, aufzeigen können. Der in Vorrichtungen aus dem Stand der Technik ungeschützten Membran, ist in der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 1 10 beispielsweise bevorzugt die Schutzvorrichtung 120, insbesondere als
Strömungsvorrichtung ausgestaltet, aufgesetzt. Die Schutzvorrichtung 120, insbesondere die Strömungsvorrichtung, kann insbesondere für eine ein- oder mehrfache Umlenkung und/oder Drosselung des Luftstroms, insbesondere des strömenden fluiden Mediums 1 12, sorgen. Die Leitrippenstruktur 122 kann eine Leitrippe 132, bevorzugt eine Mehrzahl von
Leitrippen 132, umfassen. Die Leitrippen 132 können angeordnet sein in einer Anordnung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einer Längsanordnung 134, wie beispielsweise im ersten Ausführungsbeispiel, wie in den Figuren 1A, 1 B und 1 C dargestellt, ausgeführt, wobei die Leitrippen 132 im
Wesentlichen parallel zu einer Hauptströmungsrichtung 136 des strömenden fluiden Mediums 1 12 angeordnet sein können; einer Queranordnung 138, wie beispielsweise im zweiten Ausführungsbeispiel, wie beispielsweise in Figur 2 dargestellt, wobei die Leitrippen 132 im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung 136 des strömenden fluiden Mediums 1 12 angeordnet sein können; einer Radialanordnung 140, wie beispielsweise im dritten Ausführungsbeispiel, in Figur 3 dargestellt, beschrieben, wobei die Leitrippen 132 radial zueinander angeordnet sein können; einer Sekantialanordnung 142, wie beispielsweise im ersten und zweiten
Ausführungsbeispiel, wie in den Figuren 1A, 1 B, 1 C und 2 dargestellt, wobei die Leitrippen 132 sekantial zu einem virtuellen Kreis angeordnet sein können; einer Labyrinthanordnung 144, wie beispielsweise im zweiten Ausführungsbeispiel, wie in Figur 2 dargestellt, wobei die Leitrippen 132 eine Labyrinthstruktur bilden können, wobei durch die Labyrinthstruktur das den Feuchtesensor 1 14
beaufschlagende strömende fluide Medium 1 12 mehrfach umgelenkt werden kann.
Der virtuelle Kreis kann beispielsweise auch real sein, beispielsweise als kreisförmige Öffnung 126 des Gehäuses 124. Die Öffnung 126 kann prinzipiell auch eine andere Form aufweisen, beispielsweise kann die Öffnung 126 mindestens eine Ecke aufweisen, beispielsweise kann die Öffnung 126 rechteckförmig und/oder poligonförmig und/oder elliptisch ausgestaltet sein. Die Leitrippen 132 können von einem Rand der Öffnung 126 zu einem anderen Rand der Öffnung 126 reichen, können jedoch auch nur von einem Rand der Öffnung 126 in die Öffnung 126 hineinragen, beispielsweise ohne einen anderen Rand der Öffnung 126 zu erreichen. Beispielsweise können die Leitrippen 132 auch lediglich außerhalb der Öffnung 126 angeordnet sein. Die dargestellten
Ausführungsbeispiele in den Figur 1A, 2 und 3 unterscheiden sich insbesondere durch unterschiedliche Anordnungen der Leitrippen 132 und/oder durch unterschiedliche Leitrippenstrukturen 122. Die dünnen Pfeile 130 kennzeichnen schematisch eine
Durchströmung der Leitrippen 132 und/oder der Leitrippenstruktur 122. In Figur 1A werden die Leitrippen 132 im Wesentlichen in der Hauptströmungsrichtung 136, mit höchstens geringer Umlenkung, angeordnet. Im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß
Figur 2 sind die Leitrippen 132 im Wesentlichen quer zu der Hauptströmungsrichtung 136 angeordnet. Im dritten Ausführungsbeispiel, wie in Figur 3 dargestellt, weist die
Leitrippenstruktur 122 beispielsweise umlaufend schräg gestellte Lamellen auf. Die Schutzvorrichtung 120 kann mindestens eine Abdeckung 146 aufweisen. In den Figuren 1A, 2 und 3 ist die Abdeckung 146 transparent dargestellt. Prinzipiell kann die Abdeckung 146 transparent oder intransparent oder optisch dicht ausgestaltet sein. Die Abdeckung 146 und/oder die Leitrippenstruktur 122 und/oder das Gehäuse 124 und/oder die Beaufschlagungsvorrichtung 1 16 können ganz oder teilweise aus einem Kunststoff hergestellt sein. Bei der Abdeckung 146 kann es sich insbesondere um eine auf die Leitrippenstruktur 122 und/oder auf die Leitrippen 132 aufgesetzte Abdeckung 146 handeln, beispielsweise um eine scheibenförmige Abdeckung 148, insbesondere eine kreisrunde Abdeckung 146. Prinzipiell kann die Abdeckung 146 auch anders ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Abdeckung 146 mindestens eine Ecke aufweisen.
Beispielsweise kann die Abdeckung 146 zumindest teilweise rund ausgestaltet sein. Die Abdeckung 146 kann beispielsweise als Polygon und/oder als Ellipse ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Abdeckung 146 separat ausgestaltet sein oder kann mit der Leitrippenstruktur 122 ein Element bilden.
Die Schutzvorrichtung 120 kann eingerichtet sein, um eine Strömung mindestens eines Teils des strömenden fluiden Mediums 1 12 zu drosseln. Die Schutzvorrichtung 120 kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass zumindest eine Geschwindigkeit großer Feststoffpartikel, welche beispielsweise mechanische Schäden der Membran 1 18 verursachen könnten, abgesenkt werden kann, bevorzugt bevor die großen
Feststoffpartikel auf die Membran 1 18 auftreffen können. Die Schutzvorrichtung 120 kann eingerichtet sein, um mindestens einen Teil des strömenden fluiden Mediums 1 12 zu dem Feuchtesensor 1 14 zu leiten und optional auch von dem Feuchtesensor 1 14 wegzuleiten. Beispielsweise kann das strömende fluide Medium 1 12, beispielsweise eine Luftströmung, über die Leitrippenstruktur 122 zu dem Feuchtesensor 1 14, insbesondere zu dem
Sensorelement und/oder zu einem anderen Sensorelement, geleitet und optional wieder zurück zu der Hauptströmungsrichtung 136, beispielsweise zu der Hauptströmung, geführt werden. Das strömende fluide Medium 1 12, beispielsweise die Strömung, kann die Membran 1 18 in einer Weise erreichen, wobei ein möglichst ungehinderter
Gasaustausch, beispielsweise von Wasserdampf und/oder von dem strömenden fluiden Medium 1 12, gewährleitet sein kann und/oder eine Ablagerung von Flüssigkeit und/oder Feststoffen auf der Membran 1 18 vermindert werden kann.
Die Schutzvorrichtung 120, insbesondere die Leitrippenstruktur 122, kann zumindest teilweise in dem Gehäuse 124 der Sensorvorrichtung 1 10, insbesondere in oder an einem Gehäusedeckel 150, des Gehäuses 124, beispielsweise in dem Elektronikraumdeckel 128, integriert sein. Beispielsweise ist in den Figuren 1 B und 1 C schematisch die
Gestaltung des Gehäusedeckels 150, insbesondere des Elektronikraumdeckels 128, dargestellt, insbesondere mit einer teilweisen Abdeckung 146 der Öffnung 126, beispielsweise über dem Feuchtesensor 1 14, insbesondere über dem Sensorelement und/oder über einem zusätzlichen Sensorelement. Über der Öffnung 126 des
Elektronikraumdeckels 128 kann insbesondere die Leitrippenstruktur 122, beispielsweise als Struktur aus Leitrippen 132, angeordnet sein, welche bevorzugt nach oben verschlossen sein kann, beispielsweise durch die Abdeckung 146. Zwischen den Leitrippen 132 kann strömendes fluides Medium 1 12, beispielsweise Luft, hindurchtreten um zu dem Feuchtesensor 1 14 und/oder zu einem Sensorelement, beispielsweise dem Feuchtesensor 1 14 und/oder dem Strömungssensor und/oder dem Temperatursensor und/oder einem Drucksensor und/oder einem anderen Sensor, zu gelangen. In dem Gehäuse 124 kann mindestens ein Elektronikmodul 152 aufgenommen sein. Das Elektronikmodul 152 kann beispielsweise den Strömungssensor und/oder den
Temperatursensor und/oder den Drucksensor und/oder den Feuchtesensor 1 14 umfassen. Das Elektronikmodul 152 kann zumindest teilweise in mindestens einem Elektronikraum des Gehäuses 124 angeordnet sein. Unter dem Elektronikraum kann beispielsweise ein teilweise oder vollständig abgeschlossener Raum innerhalb des Gehäuses 124 verstanden werden, welcher in zumindest einer Richtung durch das Gehäuse 124 abgeschlossen sein kann. Vorzugsweise kann der Elektronikraum mindestens eine von einer Oberfläche des Gehäuses 124 aus zugängliche Vertiefung in dem Gehäuse 124 aufweisen, beispielsweise eine quaderförmige Vertiefung. Der
Elektronikraum kann, beispielsweise für eine Bestückung zugänglich sein, beispielsweise von der Oberfläche her, beispielsweise durch den Elektronikraumdeckel 128 oder durch ein anderes Verschlusselement. Der Elektronikraum kann durch den
Elektronikraumdeckel 128 permanent oder reversibel verschließbar sein. Das
Elektronikmodul 152 kann insbesondere mindestens eine Ansteuer- und/oder
Auswerteschaltung umfassen, beispielsweise tragen, wobei die Ansteuer- und/oder die Auswerteschaltung eingerichtet sein können, um den Feuchtesensor 1 14 und/oder den Strömungssensor und/oder den Temperatursensor und/oder den Drucksensor oder einen anderen Sensor oder ein anderes Sensorelement anzusteuern und/oder Signale der genannten Sensoren, bevorzugt des Feuchtesensors 1 14, aufzunehmen.
Dementsprechend kann das Elektronikmodul 152 beispielsweise mindestens einen Schaltungsträger aufweisen. Weiterhin kann das Elektronikmodul 152 insbesondere mindestens einen Sensorträger aufweisen, welcher mit dem Schaltungsträger vorzugsweise mechanisch verbunden sein kann. Beispielsweise kann der
Schaltungsträger in dem Elektronikraum des Gehäuses 124 angeordnet sein.
Beispielsweise kann der Sensorträger aus dem Elektronikraum heraus in das strömende fluide Medium 1 12 ragen. Der Sensorträger kann beispielsweise den Feuchtesensor 1 14 und/oder einen Sensor für den Strömungssensor und/oder den Temperatursensor und/oder den Drucksensor und/oder einen anderen Sensor und/oder ein anderes Sensorelement umfassen. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Gehäuse 124 mindestens einen von dem strömenden fluiden Medium 1 12 durchströmbaren Kanal aufweist. Der durchströmbare Kanal kann beispielsweise Teil der
Beaufschlagungsvorrichtung 1 16 sein, kann jedoch auch separat ausgestaltet sein. Der Sensorträger des Elektronikmoduls 152, welcher beispielsweise den Feuchtesensor 1 14 und/oder den Strömungssensor tragen kann, kann aus dem Elektronikraum in den mindestens einen von dem strömenden fluiden Medium 1 12 durchströmbaren Kanal in dem Gehäuse 124 ragen. Dieser mindestens eine Kanal kann insbesondere einteilig ausgestaltet sein, kann jedoch auch mindestens einen Hauptkanal und mindestens einen von diesem Hauptkanal abzweigenden Bypasskanal aufweisen, wobei der Sensorträger und/oder der Feuchtesensor 1 14 und/oder der Strömungssensor und/oder der
Temperatursensor und/oder der Drucksensor vorzugsweise in den Bypasskanal hineinragen können. Der Schaltungsträger des Elektronikmoduls 152 kann insbesondere mindestens eine Leiterplatte umfassen, welche beispielsweise in Alleinstellung verwendet werden kann oder welche beispielsweise auch auf einem mechanischen Träger montiert sein kann, beispielsweise kann der Träger zumindest teilweise aus mindestens einem metallischen Werkstoff aufgebaut sein. Der Sensorträger kann mit dem Schaltungsträger unmittelbar verbunden sein oder auch mit dem Träger. Auch andere Ausgestaltungen sind möglich. So ist beispielsweise denkbar, das Elektronikmodul 152 aus einem
Leiterplattenmaterial herzustellen, wobei sowohl der Schaltungsträger als auch der Sensorträger aus dem Leitermaterial hergestellt sein können, vorzugsweise aus mindestens einem Stück des Leiterplattenmaterials. Alternativ oder zusätzlich kann es auch möglich sein, aus dem Stand der Technik bekannte spritzgegossene Leiterplatten als Elektronikmodul 152 zu verwenden, beispielsweise spritzgegossene Leiterplatten. Verschiedene Ausgestaltungen sind denkbar. Das Elektronikmodul 152 und/oder die Auswerte-und/oder Steuerungsvorrichtung können mindestens einen Controller und/oder mindestens einen Rechner und/oder mindestens eine Datenverarbeitungsvorrichtung umfassen.

Claims

Ansprüche
1 . Sensorvorrichtung (1 10) zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines
strömenden fluiden Mediums (1 12), wobei die Sensorvorrichtung (1 10) mindestens einen Feuchtesensor (1 14) umfasst, wobei die Sensorvorrichtung (1 10) mindestens eine Beaufschlagungsvorrichtung (1 16) zur Beaufschlagung des Feuchtesensors (1 14) mit dem strömenden fluiden Medium (1 12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
die Beaufschlagungsvorrichtung (1 16) mindestens eine Membran (1 18) umfasst, wobei die Beaufschlagungsvorrichtung (1 16) weiterhin mindestens eine
Schutzvorrichtung (120) umfasst, wobei die Schutzvorrichtung (120) mindestens eine Leitrippenstruktur (122) aufweist.
2. Sensorvorrichtung (1 10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die
Sensorvorrichtung (1 10) weiterhin mindestens einen Strömungssensor umfasst.
3. Sensorvorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensorvorrichtung (1 10) weiterhin mindestens einen Temperatursensor umfasst.
4. Sensorvorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Feuchtesensor (1 14) in mindestens einem Gehäuse (124) der Sensorvorrichtung (1 10) aufgenommen ist, wobei die Beaufschlagungsvorrichtung (1 16) mindestens eine Öffnung (126) in dem Gehäuse (124) umfasst, wobei die Membran (1 18) zumindest teilweise den Feuchtesensor umschließt.
5. Sensorvorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzvorrichtung (120) derart zu der Membran (1 18) angeordnet ist, dass das den Feuchtesensor (1 14) beaufschlagende strömende fluide Medium (1 12) zunächst die Leitrippenstruktur (122) und anschließend die Membran (1 18) passiert.
6. Sensorvorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leitrippenstruktur (122) eine Mehrzahl von Leitrippen (132) umfasst, wobei die Leitrippen (132) angeordnet sind in einer Anordnung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
einer Längsanordnung (134), wobei die Leitrippen (132) im Wesentlichen parallel zu einer Hauptströmungsrichtung (136) des strömenden fluiden Mediums (1 12) angeordnet sind;
einer Queranordnung (138), wobei die Leitrippen (132) im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung (136) des strömenden fluiden Mediums (1 12) angeordnet sind;
einer Radialanordnung (140), wobei die Leitrippen (132) radial zueinander angeordnet sind;
einer Sekantialanordnung (142), wobei die Leitrippen (132) sekantial zu einem virtuellen Kreis angeordnet sind;
einer Labyrinthanordnung (144), wobei die Leitrippen (132) eine
Labyrinthstruktur bilden, wobei durch die Labyrinthstruktur das den
Feuchtesensor (1 14) beaufschlagende strömende fluide Medium (1 12) mehrfach umgelenkt wird.
7. Sensorvorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzvorrichtung (120) mindestens eine Abdeckung (146) aufweist, insbesondere eine auf die Leitrippenstruktur (122) aufgesetzte scheibenförmige Abdeckung (148).
8. Sensorvorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzvorrichtung (120) eingerichtet ist, um eine Strömung mindestens eines Teils des strömenden fluiden Mediums (1 12) zu drosseln.
9. Sensorvorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzvorrichtung (120) eingerichtet ist, um mindestens einen Teil des
strömenden fluiden Mediums (1 12) zu dem Feuchtesensor (1 14) zu leiten und von dem Feuchtesensor (1 14) wegzuleiten.
10. Sensorvorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzvorrichtung (120) zumindest teilweise in dem Gehäuse (124) der
Sensorvorrichtung (1 10), insbesondere in einem Gehäusedeckel (150) des Gehäuses (124), integriert ist.
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