用于感测流体介质的至少一个特性的传感器元件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于感测流体介质的至少一个特性的传感器元件(110)。传感器元件包括至少一个壳体(112)。壳体(112)形成能由所述流体介质流经的至少一个流动通道(114)。由所述流动通道(114)分岔出压力分接部(118)，其中，在所述压力分接部(118)中布置有用于感测所述流体介质的压力的至少一个压力传感器(130)。在所述流动通道(114)和所述压力传感器(130)之间在所述压力分接部(118)的至少一个壁(132)中布置有用于接收污物的至少一个腔(134)。

Sensor element for sensing at least one characteristic of a fluid medium

The invention relates to a sensor element (110) for sensing at least one characteristic of a fluid medium. The sensor element includes at least one housing (112). The shell (112) forms at least one flow channel (114) through which the fluid medium can flow. A pressure tap (118) is bifurcated from the flow channel (114), wherein at least one pressure sensor (130) for sensing the pressure of the fluid medium is arranged in the pressure tap (118). At least one cavity (134) for receiving dirt is arranged in at least one wall (132) of the pressure tap (118) between the flow channel (114) and the pressure sensor (130).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于感测流体介质的至少一个特性的传感器元件
由现有技术已知不同类型的用于感测流体介质的至少一个特性的传感器元件。下面在不限制其他可能的约束的情况下参照基于压力的空气质量测量计进行描述。然而其他构型原则上也是可能的。
技术介绍
因此，例如通常已知的是，通过不同的测量原理来确定空气系统中的、如内燃机的进气管路中的空气质量。除了例如呈热膜空气质量测量计的形式的热测量原理之外也已知基于压力的空气质量测量，其基于至少一个压力测量。在这里例如列出所谓的普朗特探头或文丘里管。为了确定每单位时间流经管的空气质量，例如可以测量两个静压的压差或一个静压和一个绝对压力的压差。在所述方法中，空气质量测量的精度例如能够通过借助于附加的压力和/或温度测量确定密度来改善。例如DE102014212854A1示出用于测量以主流动方向流经流动管的流体介质的通流量的流量计。流量计包括干扰元件，该干扰元件使流动管的流动横截面部分地变窄。此外，流量计包括第一压力测量点和第二压力测量点，该第一压力测量点关于主流动方向在干扰元件上游布置，该第二压力测量点关于主流动方向在干扰元件下游布置。干扰元件构造成用于流动管的流动横截面的可改变的变窄。DE102007053273A1描述了一种用于测量以主流动方向流经流动管的流体介质的通流量的流量计。流量计具有插头部分，该插头部分具有流入侧和流出侧。在插头部分中，在流入侧上构造有从流入侧经由开口可进入的积聚室(Staukammer)。在积聚室的侧壁中接收有第一压力测量部位。在插头部分的外壁中接收有第二压力测量部位。虽然借助于已知的测量设备可实现优点，但始终存在测量流体介质的流动特性的多个技术挑战。尤其在内燃机的进气管路中的挑战例如在于，保护所使用的传感器免受水和污物颗粒的影响并且由此避免压力传感器的错误显示和与之有关的空气质量的错误显示。
技术实现思路
与此相应地，本专利技术提出一种用于感测流体介质的至少一个特性的传感器元件。如下面更详细描述的那样，传感器元件例如可以形成空气质量测量计、流量计、流量测量计、绝对压力测量计或压差测量计。本专利技术例如可以使用在上面提到的流量计中的一个或多个中。然而其他构型原则上也是可能的。流体介质的至少一个特性尤其可以是流动特性，例如速度、容积流、质量流、压力、压差或其他可物理测量的特性。然而其他特性原则上也是可能的。传感器元件尤其可以构型成用于感测流体介质的绝对压力和/或压差。传感器元件尤其可以完全地或部分地构造为插接式探测器。因此，壳体例如可以形成插接式探测器或者包围插接式探测器，该插接式探测器可以插入到例如内燃机的进气管路中的流体介质的流动管中或者可以伸入到该流动管中。然而其他构型原则上也是可能的。流体介质原则上可以是任意的气体或任意的液体。流体介质尤其可以是内燃机的吸入空气质量或者也可以是内燃机的排气。与此相应地，传感器元件尤其可以使用在汽车技术的领域中。然而其他应用领域原则上也是可能的。传感器元件包括至少一个壳体，该壳体具有可由流体介质流经的至少一个流动通道。流动通道例如可以构型为作为整体的流动管。然而替代地，流动通道也可以简单地通过壳体的壁形成，该壁可以由流体介质流经。壳体例如可以由塑料、陶瓷材料或由金属材料制造。由流动通道、例如由流动通道的壁分岔出压力分接部(Druckabgriff)。在此，压力分接部通常理解为相对于在流动通道中的流动横向地走向的通道，流经流动通道的流体介质可以分岔到该通道中。压力分接部尤其可以构型为盲通道、例如构型为盲孔。在压力分接部中布置有用于感测流体介质的压力的至少一个压力传感器。如下面更详细描述的那样，压力传感器尤其可以是至少一个微机械压力传感器、例如至少一个微机械压力传感器元件、例如半导体传感器。这种传感器通常基于，通过绝对压力或压差使压力传感器元件的膜片变形，其中，膜片的变形例如可以借助于压电传感器和/或借助于阻抗来测量。在流动通道和压力传感器之间在压力分接部的至少一个壁中布置有用于接收污物的至少一个腔。在此，腔通常理解为朝着压力分接部敞开的室。压力分接部例如可以基本上柱形地构型，其中，所述腔具有在柱形的压力分接部的柱体容积外部的空心空间。所述腔例如可以包括在压力分接部的至少一个壁中的至少一个缺口、也称为凹口。所述腔例如可以具有环形的缺口，如下面更详细地描述的那样。所述腔尤其可以朝着压力分接部敞开。压力分接部尤其可以具有从流动通道分岔出的孔。因此，压力分接部例如可以具有从流动通道、尤其从流动通道的壁分岔出的柱形孔，该柱形孔例如可以构型为圆柱形的或多边柱形的孔。压力分接部尤其可以构型为从流动通道分岔出的盲孔，其中，压力传感器优选可以布置在盲孔的端部上、即例如布置在盲孔的端侧上。压力分接部例如可以完全地或部分地构型为柱形孔，其中，柱形孔的端部朝着流动通道敞开，而柱形孔的另一端部完全地或部分地通过压力传感器封闭，其中，所述至少一个腔、例如所述至少一个缺口例如位于孔的壁、例如柱形壁中。所述缺口例如可以围绕柱形孔的轴线径向对称地、例如环形地布置。所述缺口例如可以构造为环形槽。因此，所述腔例如通常可以构型为在孔的壁中的缺口、尤其构型为槽、例如构型为环形槽并且尤其构型为圆环形槽，该圆环形槽可以关于孔的轴线尤其轴对称地布置。环形缺口尤其可以具有直径或等效直径，其例如至少为所述孔的直径或等效直径的1.2倍、优选至少为1.5倍并且特别优选为所述孔的直径或等效直径的1.5倍至2.5倍。此外，所述缺口可以沿着所述孔的轴线具有高度。该高度例如可以为3至6mm。所述缺口尤其可以具有侧凹部。在此，侧凹部通常理解为腔，该腔具有锐利的棱边，使得从流动管看所述腔的一部分被锐利的棱边遮住并且是不可见的。因此，所述缺口尤其可以在至所述孔的壁的过渡部处具有至少一个棱边、例如环形围绕的棱边、优选具有基本上90°的角度的棱边。此外，在所述缺口和压力传感器之间尤其可以布置有所述孔的壁的至少一个壁区段，该壁区段不具有缺口。这样，所述至少一个腔尤其可以与压力传感器间隔开地布置。压力分接部尤其可以基本上垂直于流动通道地分岔出。关于此点以及之前也提到的“基本上垂直于”或“以基本上90°的角度”理解为90°的角度，然而其中，±15°、优选不超过±10°并且特别优选不超过±5°的偏差是可容许的。相对于传统的传感器元件，根据本专利技术的传感器元件具有大量优点。尤其可以在腔中接收污染、如水和污物颗粒。水和污物颗粒例如可以达到压力分接部中，所述水和污物颗粒例如由于流动和/或表面应力沿着压力分接部的壁缓慢移动并且可以由此达到所述腔中。以该方式，能够保护压力传感器免受水和污物颗粒的影响，其方式是，这些水和污物颗粒积聚在腔中。与此相应地，压力分接部能够这样构型，使得例如水和污物颗粒不能推进至传感器元件并且由此例如仅干燥的空气推进至压力传感器。这种构型的优点在于，原则上能够尽可能地避免由于水和污物积聚所引起的压力传感器的暂时的错误显示。此外，能够至少尽可能地避免由于污物积聚、尤其在水蒸发后所引起的压力传感器的持续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于感测流体介质的至少一个特性的传感器元件(110)，所述传感器元件包括至少一个壳体(112)，其中，所述壳体(112)形成能由所述流体介质流经的至少一个流动通道(114)，其中，由所述流动通道(114)分岔出压力分接部(118)，其中，在所述压力分接部(118)中布置有用于感测所述流体介质的压力的至少一个压力传感器(130)，/n其特征在于，/n在所述流动通道(114)和所述压力传感器(130)之间在所述压力分接部(118)的至少一个壁(132)中布置有用于接收污物的至少一个腔(134)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170405 DE 102017205838.21.用于感测流体介质的至少一个特性的传感器元件(110)，所述传感器元件包括至少一个壳体(112)，其中，所述壳体(112)形成能由所述流体介质流经的至少一个流动通道(114)，其中，由所述流动通道(114)分岔出压力分接部(118)，其中，在所述压力分接部(118)中布置有用于感测所述流体介质的压力的至少一个压力传感器(130)，
其特征在于，
在所述流动通道(114)和所述压力传感器(130)之间在所述压力分接部(118)的至少一个壁(132)中布置有用于接收污物的至少一个腔(134)。


2.根据前一权利要求所述的传感器元件(110)，其中，所述传感器元件(110)从以下组中选择出，该组由空气质量测量计、流量计、流量测量计、绝对压力测量计、压差测量计组成。


3.根据前述权利要求中任一项所述的传感器元件(110)，其中，所述压力分接部(118)具有从所述流动通道(114)中分岔出的孔(119)。


4.根据前一权利要求中所述的传感器元件(110)，其中，所述孔(119)完全地或部分地构型为柱形孔(119)。


5.根据前两个权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·许弗特勒，B·普洛格曼，U·康策尔曼，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE