DE102005030961A1 - Measuring device for hot film air mass measures an air mass flow in a main direction of flow, especially in an intake section of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

A sensor chip (130) has a measuring surface (132), over which a mass of air flows (148) in parallel. This measuring surface has a heating element and two measurement resistors, all as parallel strip conductors extending vertically to a main direction of flow. The measuring surface has a front limiting line upstream in the stream of air mass.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heißfilmluftmassenmesser mit einer geringen Oberflächenkontamination. Derartige Heißfilmluftmassenmesser werden insbesondere zur Messung von Luftmassenströmen im Ansaugtrakt von Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt. The The invention relates to a hot film air mass meter with a low surface contamination. Such hot film air mass meter especially for the measurement of air mass flows in the intake tract used by internal combustion engines.

Bei vielen Prozessen, beispielsweise auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik, Chemie oder dem Maschinenbau, muss definiert eine Gasmasse, insbesondere eine Luftmasse, zugeführt werden. Hierzu zählen insbesondere Verbrennungsprozesse, welche unter geregelten Bedingungen ablaufen. Ein wichtiges Beispiel ist dabei die Verbrennung von Kraftstoff in Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, insbesondere mit anschließender katalytischer Abgasreinigung. Zur Messung des Luftmassendurchsatzes werden dabei verschiedene Typen von Sensoren eingesetzt.at many processes, for example in the field of process engineering, Chemistry or mechanical engineering, must define a gas mass, in particular an air mass fed become. Which includes in particular combustion processes, which under controlled conditions expire. An important example is the combustion of fuel in internal combustion engines of motor vehicles, in particular with following catalytic emission control. For measuring the air mass flow rate Different types of sensors are used.

Ein aus dem Stand der Technik bekannter Sensortyp ist der sogenannte Heißfilmluftmassenmesser (HFM), welcher beispielsweise in DE 196 01 791 A1 in einer Ausführungsform beschrieben ist. Bei derartigen Heißfilmluftmassenmessern wird üblicherweise eine dünne Sensormembran auf einen Sensorchip, beispielsweise einen Silizium-Sensorchip, aufgebracht. Auf der Sensormembran ist typischerweise mindestens ein Heizwiderstand angeordnet, welcher von zwei oder mehr Temperaturwiderständen umgeben ist. In einem Luftstrom, welcher über die Membran geführt wird, ändert sich die Temperaturverteilung, was wiederum von den Temperaturmesswidertänden erfasst werden kann. Somit kann, z.B aus der Widerstandsdifferenz der Temperaturmesswiderstände, ein Luftmassenstrom bestimmt werden. Verschiedene andere Varianten dieses Sensortyps sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Sensoren werden beispielsweise direkt im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine oder in einem Bypasskanal eingesetzt. Ein Ausführungsbeispiel, in welchem ein Sensorchip in einem Bypasskanal eingesetzt wird, ist beispielsweise in DE 103 48 400 A1 beschrieben.One type of sensor known from the prior art is the so-called hot film air mass meter (HFM), which is used, for example, in US Pat DE 196 01 791 A1 in one embodiment. In such hot-film air mass meters, a thin sensor membrane is usually applied to a sensor chip, for example a silicon sensor chip. On the sensor membrane is typically arranged at least one heating resistor, which is surrounded by two or more temperature resistors. In an air flow, which is passed over the membrane, the temperature distribution changes, which in turn can be detected by the Temperaturmesswidertänden. Thus, for example from the resistance difference of the temperature measuring resistors, an air mass flow can be determined. Various other variants of this type of sensor are known in the art. Such sensors are used, for example, directly in the intake tract of an internal combustion engine or in a bypass channel. An embodiment in which a sensor chip is used in a bypass channel is, for example, in FIG DE 103 48 400 A1 described.

Eine beispielsweise aus DE 101 11 840 C2 bekannte Problematik bei diesem Typ von Sensoren besteht jedoch darin, dass häufig Kontaminationen des Sensorchips auftreten können, beispielsweise durch Öl. Der Sensorchip wird üblicherweise direkt im Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine oder in einem Bypasskanal zum Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt. Dabei kann sich im Betrieb oder kurz nach dem Abschalten der Verbrennungskraftmaschine Öl auf dem Sensorchip und dabei insbesondere auf der Sensormembran niederschlagen. Dieser Ölniederschlag kann zu einer unerwünschten Messsignalbeeinflussung des Sensorchips führen, insbesondere da ein Ölfilm auf der Oberfläche des Sensorchips auf die Wärmeleitfähigkeit der Oberfläche einwirkt, was zu Verfälschungen der Messsignale oder einer Signaldrift führt.An example from DE 101 11 840 C2 However, known problem with this type of sensors is that often contaminations of the sensor chip can occur, for example by oil. The sensor chip is usually used directly in the intake tract of the internal combustion engine or in a bypass duct to the intake tract of the internal combustion engine. During operation or shortly after switching off the internal combustion engine, oil may precipitate on the sensor chip and in particular on the sensor membrane. This oil precipitate can lead to an undesired measurement signal influencing of the sensor chip, in particular since an oil film acts on the surface of the sensor chip on the thermal conductivity of the surface, which leads to distortions of the measurement signals or a signal drift.

Es ist bekannt, dass Flüssigkeiten auf Oberflächen mit einem Temperaturgradienten eine Kraft in Richtung kälterer Regionen erfahren (siehe z.B. V.G. Levich, „Physicochemical Hydrodynamics," Prentice-Hall, N.J.,1962, S. 384 f. Dies ist einer der Gründe, warum sich beim Betrieb eines thermischen Luftmassenmessers am Grenzbereich des beheizten Messbereichs Flüssigkeiten wie z.B. Öl ansammeln und so mit der Zeit zu einer Drift des Messsignals des Heißfilmluftmassenmessers führen. Die Luftströmung treibt an der Oberfläche befindliche Flüssigkeitstropfen und andere Verunreinigungen bis zur Begrenzung des beheizten Messbereichs, an welcher ein starker Temperaturgradient auftritt. Dort bewirkt der starke Temperaturgradient eine Gegenkraft zur Kraft durch die Luftströmung. An der Grenzlinie sammeln sich somit Flüssigkeitstropfen an, welche bei Erreichen einer gewissen Größe leicht wieder vom Luftstrom mitgenommen werden können, um dann die Oberfläche des Messbereichs zu kontaminieren.It is known to be liquids on surfaces with a temperature gradient, a force towards colder regions See, e.g., V. G. Levich, "Physicochemical Hydrodynamics," Prentice-Hall, N.J., 1962, P. 384 f. This is one of the reasons why when operating a thermal mass air flow sensor at the boundary of the heated measuring range liquids such as. oil accumulate and so over time to a drift of the measured signal of the Heißfileinuftmassenmessers to lead. The air flow drives on the surface located liquid drops and other impurities up to the limitation of the heated measuring range, at which a strong temperature gradient occurs. There causes the strong temperature gradient counteracts the force through the Air flow. At the boundary line thus liquid drops accumulate, which at Reaching a certain size easily can be taken back by the air flow, then the surface of the Contaminate the measuring range.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Es wird daher erfindungsgemäß ein Heißfilmluftmassenmesser vorgeschlagen, welcher die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Heißfilmluftmassenmesser vermeidet. Insbesondere weist der vorgeschlagene Heißfilmluftmassenmesser in einer seiner Ausgestaltungen eine gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Heißfilmluftmassenmessern verringerte Oberflächenkontamination auf.It Therefore, according to the invention is a Heißfileinuftmassenmesser proposed which has the disadvantages of the prior art known Heißfileinuftmassenmesser avoids. In particular, the proposed Heißfileinuftmassenmesser in one of its embodiments one compared to the prior art known Heißfileinuftmassenmessern reduced surface contamination.

Der vorgeschlagene Heißfilmluftmassenmesser zur Messung eines mit einer Hauptströmungsrichtung strömenden Luftmassenstroms weist einen Sensorchip mit einer Messoberfläche auf. Dabei soll der Luftmassenstrom im Wesentlichen parallel über die Messoberfläche strömen. Unter „im Wesentlichen" ist dabei zu verstehen, dass auch leichte Abweichungen von einer parallelen Strömung tolerierbar sind, beispielsweise Abweichungen unter 10°. Der Heißfilmluftmassenmesser kann beispielsweise zum Messen von Luftmassenströmen unmittelbar im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt werden, oder auch in einem Bypasskanal des Ansauftraktes. Was unter dem Begriff „Hauptströmungsrichtung" zu verstehen ist, ist somit abhängig vom Einsatzort. Beim Einsatz im An saugtrakt kann hierunter insbesondere die Strömungsrichtung im Leitungsrohr des Ansaugtraktes verstanden werden. Beim Einsatz in einem Bypasskanal, welcher abschnittsweise gekrümmt sein kann, soll unter „Hauptströmungsrichtung" im Wesentlichen die Transportrichtung des Luftmassenstromes in dem Teilabschnitt des Bypasskanals verstanden werden, in welchem der Heißfilmluftmassenmesser, insbesondere der Sensorchip, angeordnet ist. Insgesamt kann unter einer „Hauptströmungsrichtung" jeweils die Haupt-Transportrichtung des Luftmassenstromes am Ort des Sensorchips verstanden werden. Dabei sollen lokale Verwirbelungen vernachlässigt werden.The proposed hot-film air mass meter for measuring an air mass flow flowing with a main flow direction has a sensor chip with a measuring surface. In this case, the air mass flow should flow substantially parallel over the measuring surface. By "substantially" it is to be understood that even slight deviations from a parallel flow are tolerable, for example deviations below 10.degree .. The hot-film air mass meter can be used, for example, for measuring air mass flows directly in the intake tract of an internal combustion engine, or also in a bypass duct of the intake tract What is meant by the term "main flow direction" is thus dependent on the place of use. When used in the intake tract can hereunder, in particular the flow direction in Conduit of the intake tract to be understood. When used in a bypass duct, which may be curved in sections, "main flow direction" should essentially be understood as the transport direction of the air mass flow in the section of the bypass duct in which the hot-film air mass meter, in particular the sensor chip, is arranged. in each case the main transport direction of the air mass flow at the location of the sensor chip are understood. Here, local turbulences should be neglected.

Als Sensorchip können dabei grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannte Sensorchips eingesetzt werden, beispielsweise die in DE 196 01 791 A1 vorgeschlagenen Sensorchips. Grundsätzlich können jedoch auch andere Arten von Heißfilmluftmassenmesser-Sensorchips eingesetzt werden. Essentiell ist dabei jedoch das Vorhandensein einer Messoberfläche auf dem Sensorchip. Die Messoberfläche soll sich dadurch auszeichnen, dass der Sensorchip im Bereich der Messoberfläche eine erheblich geringere transversale thermische Leitfähigkeit aufweist als im umgebenden Bereich des Sensorchips. Insbesondere sollte der Sensorchip im Bereich der Messoberfläche eine um mindestens eine Größenordnung geringere transversale thermische Leitfähigkeit aufweisen als im umgebenden Bereich des Sensorchips. Beispielsweise kann der Sensorchip im Bereich der Messoberfläche eine transversale Leitfähigkeit von 0,1 bis 2 W/m K aufweisen, im Vergleich zu Luft mit 0,026 W/m K und einem umgebenden Si-Festland von 156 W/m K. Dies lässt sich beispielsweise, wie in der DE 196 01 791 A1 Sensorchip, mittels einer Silizium-Membran realisieren, welche, da hier die transversale Leitfähigkeit im Wesentlichen durch die Umgebungsluft bestimmt ist, im Vergleich zum umgebenden Silizium-Festland eine erheblich geringere transversale thermische Leitfähigkeit aufweist. Es lassen sich jedoch auch andere Vorrichtungen einsetzen, bei denen der Messbereich eine stark verringerte transversale thermische Leitfähigkeit hat. Beispielsweise lässt sich der Messbereich des Sensorchips porös ausgestalten, wobei die Poren eine Verringerung der thermischen Leitfähigkeit bewirken.In principle, sensor chips known from the prior art can be used as the sensor chip, for example the ones in FIG DE 196 01 791 A1 proposed sensor chips. In principle, however, other types of Heißfileinuftmassenmesser sensor chips can be used. However, the essential feature is the presence of a measuring surface on the sensor chip. The measuring surface should be distinguished by the fact that the sensor chip in the region of the measuring surface has a significantly lower transverse thermal conductivity than in the surrounding region of the sensor chip. In particular, the sensor chip should have at least one order of magnitude lower transverse thermal conductivity in the region of the measurement surface than in the surrounding region of the sensor chip. For example, the sensor chip may have a transverse conductivity of 0.1 to 2 W / m K in the region of the measurement surface, compared to air with 0.026 W / m K and a surrounding Si mainland of 156 W / m K. This can be, for example , like in the DE 196 01 791 A1 Sensor chip, realize by means of a silicon membrane, which, since the transverse conductivity is determined here essentially by the ambient air, in comparison to the surrounding silicon mainland has a significantly lower transverse thermal conductivity. However, other devices can be used in which the measuring range has a greatly reduced transverse thermal conductivity. For example, the measuring range of the sensor chip can be made porous, the pores causing a reduction in the thermal conductivity.

Die Messoberfläche des Sensorchips weist mindestens ein Heizelement und mindestens zwei Messwiderstände auf, welche als im Wesentlichen parallele, sich im Wesentlichen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung erstreckende Leiterbahnen ausgestaltet sind. Die einzelnen Leiterbahnen können dabei auch leicht gegeneinander verkippt angeordnet sein, wobei unter „im Wesentlichen parallel" hierbei vorzugsweise eine Verkippung von nicht mehr ±3° zu verstehen ist. Unter „im Wesentlichen senkrecht" ist dabei zu verstehen, dass ein Winkel der Leiterbahnen von 90° zur Hauptströmungsrichtung bevorzugt ist, wobei Winkeltoleranzen von bis zu ca. 5°, vorzugsweise von bis zu 2°, noch tolerabel sind.The measuring surface of the sensor chip has at least one heating element and at least two measuring resistors which are essentially parallel, essentially perpendicular to the main flow direction extending conductor tracks are configured. The individual tracks can do it also slightly tilted against each other, wherein "substantially parallel "in this case preferably a tilt of not more than ± 3 ° is to be understood. Under "essentially vertical "is there to understand that an angle of the tracks of 90 ° to the main flow direction is preferred, with angle tolerances of up to about 5 °, preferably up to 2 °, are still tolerable.

Die Messoberfläche soll auf der Oberfläche des Sensorchips eine Grenzlinie aufweisen, welche die Messoberfläche von der übrigen Oberfläche des Sensorchips und/oder vom übrigen Heißfilmluftmassenmesser trennt. Insbesondere kann es sich bei dieser Grenzlinie um eine Trennung eines Bereichs geringer thermischer Leitfähigkeit (Messoberfläche) von einem Bereich höherer thermischer Leitfähigkeit handeln. Wie oben beschrieben, ist diese Grenzlinie ein sehr kritischer Bereich, da sich im Bereich dieser Grenzlinie bevorzugt Ölkontaminationen und andere Kontaminationen ansammeln.The measuring surface should be on the surface of the Sensor chips have a boundary line which the measuring surface of the rest surface of the sensor chip and / or the rest Hot film air mass meter separates. In particular, this borderline may be a Separation of a region of low thermal conductivity (Measuring surface) of an area higher thermal conductivity act. As described above, this borderline is a very critical area, as in the area of this borderline preferred oil contamination and other contaminants accumulate.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Sensorchip derart auszugestalten, dass diese Grenzlinie zumindest in dem bezüglich des Luftmassenstroms stromaufwärts gelegenen Bereich unter einem Winkel zur Hauptströmungsrichtung verläuft, wohingegen, wie oben beschrieben, die Leiterbahnen im Wesentlichen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung verlaufen. Dementsprechend weist die Messoberfläche stromaufwärts im Luftmassenstrom eine vordere Grenzlinie als Teil der Grenzlinie auf, welche in mindestens einem Abschnitt unser einem Winkel α zur Hauptströmungsrichtung verläuft, welcher kleiner ist als 90°. Dabei ist unter dem Winkel α derjenige Winkel zwischen vorderer Grenzlinie und Hauptströmungsrichtung zu verstehen, welcher betragsmäßig der kleinere der beiden Winkel zwischen vorderer Grenzlinie und Hauptströmungsrichtung ist.One The basic idea of the present invention is the sensor chip in such a way that this boundary line at least in respect of the Air mass flow upstream located at an angle to the main flow direction runs, whereas, as described above, the traces are essentially perpendicular to the main flow direction run. Accordingly, the measurement surface upstream in the air mass flow a front boundary line as part of the boundary line, which in at least a section of our an angle α to the main flow direction runs, which is less than 90 °. there is at the angle α the one To understand the angle between the front boundary line and the main flow direction, which amount of the smaller of the two angles between the front boundary line and the main flow direction is.

Dieser Grundgedanke der Erfindung bewirkt, dass sich an der vorderen Grenzlinie nur noch in geringere Masse Flüssigkeit, beispielsweise Öl, ansammeln kann, welches auf den Messbereich geblasen werden könnte. Wird die vordere Grenzlinie zumindest teilweise schräg zur Hauptströmungsrichtung gestellt, so entsteht eine resultierende Kraft tangential zu dieser Grenzlinie, und die Flüssigkeit wird entlang der Grenzlinie abgetrieben. Durch eine geeignete Ausformung dieser vorderen Grenzlinie kann so der Abtransport flüssiger Tropfen begünstigt und eine Drift des Sensorsignals aufgrund von Verschmutzungen der Messoberfläche stark verringert werden. Gleichzeitig verlaufen jedoch die Leiterbahnen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung. Dadurch wird eine Leiterbahn, beispielsweise die Leiterbahn eines Heizelements, bei vorgegebener Länge optimal ausgenutzt, wobei ein optimaler Wärmeabtransport durch den Luftstrom erfolgen kann. Dies wirkt sich günstig auf die Signalqualität bzw. den Signalhub aus. Die Signalqualität wird im Wesentlichen durch die Komponente der Leiterbahnen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung bestimmt.This The basic idea of the invention causes itself at the front borderline only in lesser mass liquid, for example, oil, can accumulate, which could be blown on the measuring range. Becomes the front boundary line is at least partially oblique to the main flow direction, so a resulting force tangential to this boundary line, and the liquid is driven off along the boundary line. By a suitable shape This front boundary line can thus be the removal of liquid drops favored and a drift of the sensor signal due to contamination of the measuring surface be greatly reduced. At the same time, however, the tracks are running perpendicular to the main flow direction. As a result, a conductor track, for example, the trace of a heating element, at a given length optimally utilized, with an optimal heat dissipation through the air flow can be done. This has a favorable effect on the signal quality or the signal swing. The signal quality is essentially determined by the Component of the conductor tracks perpendicular to the main flow direction certainly.

Analog zur vorderen Grenzlinie kann auch eine hintere Grenzlinie, welche auf der stromabwärts gelegenen Seite der Messoberfläche angeordnet ist, unter einem entsprechenden Winkel zur Hauptströmungsrichtung verlaufen. Sinngemäß gilt im folgenden dass für die vordere Grenzlinie gesagte erfindungsgemäß auch für die hintere Grenzlinie.Analogous to the front boundary line can also be a rear boundary line, which on the downstream located side of the measuring surface, extend at a corresponding angle to the main flow direction. Analogously, the following applies for the front boundary line according to the invention also for the rear boundary line.

Beim Design der Grenzlinie ist zu beachten, dass dieses vorzugsweise symmetrisch um eine Symmetrielinie herum sein sollte. Beispielsweise kann diese Symmetrielinie vorzugsweise senkrecht zur Hauptströmungsrichtung sein. Die Symmetrie ist für den gewünschten Abblaseffekt nicht notwendig, ist jedoch bevorzugt, da auf diese Weise unter anderem Temperaturunterschiede im Betrieb und damit Einflüsse auf eine thermische Drift der Leiterbahnen minimiert werden. Bei einer einfachen Schrägstellung der Grenzlinie ist dies nicht gegeben. Weiterhin würde sich bei einer einfachen Schrägstellung der Membran das Verhältnis von Messsignal zu beheizter Länge des Messbereichs senkrecht zur Hauptströmungsrichtung reduzieren. Allerdings ist diese Variante einer einfachen Schrägstellung der Grenzlinien zur Hauptströmungsrichtung einfach zu realisieren und soll daher erfindungsgemäß mitumfaßt sein.At the Design of the boundary line should be noted that this is preferable should be symmetrical around a line of symmetry around. For example, can this symmetry line preferably perpendicular to the main flow direction be. The symmetry is for the wished Blowing effect not necessary, but is preferred because of this Among other things, temperature differences in the operation and thus influences a thermal drift of the conductor tracks are minimized. At a simple inclination this is not the limit. It would continue with a simple inclination the membrane the ratio from measuring signal to heated length of the measuring range perpendicular to the main flow direction. Indeed is this variant of a simple inclination of the boundary lines to Main flow direction easy to implement and therefore should be included according to the invention.

Der erfindungsgemäße Heißfilmluftmassenmesser weist gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Heißfilmluftmassenmessern den Vorteil auf, dass flüssige Verunreinigungen entlang der Grenzlinie abgetrieben und schließlich an der Messoberfläche vorbeigeblasen werden. Dadurch wird eine Drift durch Verschmutzungen im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Heißfilmluftmassenmessern, bei denen die Grenzlinie des Messbereichs senkrecht zur Strömung steht, und bei denen Flüssigkeiten überwiegend auf die Messoberfläche anstatt an dieser vorbeigeblasen werden, stark vermindert. Besonders bevorzugt ist es, wenn die vordere Grenzlinie mindestens einem Abschnitt unter einem kleineren Winkel α von höchstens 85°, vorzugsweise in einem Bereich von 30° bis 80° und besonders 60° zur Hauptströmungsrichtung verläuft. Auch ein zumindest teilweise gekrümmter Verlauf der Grenzlinie ist möglich. Weiterhin lässt sich die Grenzlinie auch so ausgestalten, dass diese mindestens zwei Bereiche aufweist, welche unter verschiedenem Winkel zur Hauptströmungsrichtung verlaufen. Auch kann, wie oben bereits beschrieben, die Grenzlinie einen ausgezeichneten Anströmpunkt aufweisen, wobei die vordere Grenzlinie vor und hinter dem ausgezeichneten Anströmpunkt unter verschiedenen Winkeln zur Hauptströmungsrichtung verläuft. Bevorzugt wird hierbei jedoch ein symmetrischer Verlauf vor und hinter dem ausgezeichneten Anströmpunkt, beispielsweise indem die vordere Grenzlinie vor dem ausgezeichneten Anströmpunkt unter einem Winkel α1 zur Hauptströmungsrichtung verläuft und hinter dem ausgezeichneten Anströmungspunkt unter einem Winkel α2, wobei α1 und α2 gleiche Beträge jedoch unterschiedliche Vorzeichen aufweisen. Dies bedeutet insbesondere, dass von der Hauptströmungsrichtung aus im Falle des Winkels α1 eine positive Drehung zu vollziehen ist, und im Falle des Winkels α2 eine negative Drehung, oder umgekehrt.The hot-film air mass meter according to the invention has the advantage over hot-film air mass meters known from the prior art that liquid contaminants are driven off along the boundary line and finally blown past the measurement surface. As a result, drift due to contamination is greatly reduced in comparison with hot-film air-mass meters known from the prior art, in which the boundary line of the measuring range is perpendicular to the flow and in which liquids are predominantly blown past the measuring surface instead of at this. It is particularly preferred if the front boundary line extends at least one section at a smaller angle α of at most 85 °, preferably in a range of 30 ° to 80 ° and especially 60 ° to the main flow direction. An at least partially curved course of the boundary line is also possible. Furthermore, the boundary line can also be designed so that it has at least two regions which extend at different angles to the main flow direction. Also, as described above, the boundary line may have an excellent inflow point, with the front boundary line ahead of and behind the excellent inflow point at different angles to the main flow direction. In this case, however, a symmetrical course is preferred before and after the excellent inflow point, for example by the front boundary line before the excellent inflow point at an angle α 1 to the main flow direction and behind the excellent inflow point at an angle α 2 , where α 1 and α 2 equal amounts but have different signs. This means in particular that from the main flow direction in the case of the angle α 1, a positive rotation is to take place, and in the case of the angle α 2, a negative rotation, or vice versa.

Beim Design der Messoberfläche und insbesondere des Verlaufs der Grenzlinie, insbesondere der vorderen und der hinteren Grenzlinie, hat es sich gezeigt, dass gewinkelte Verläufe der Messoberfläche, hexagonale, ovale, trapezoide oder rhomboide Gestalt der Mess oberfläche aufgrund der mit diesen Gestaltungen verbundenen Symmetrie von besonderem Vorteil ist.At the Design of the measuring surface and in particular the course of the borderline, especially the front and the rear boundary line, it has been shown to be angled courses the measuring surface, hexagonal, oval, trapezoidal or rhomboid shape of the measuring surface due to the symmetry associated with these designs of particular Advantage is.

Zeichnungdrawing

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Based the drawing, the invention is explained in more detail below.

Es zeigt:It shows:

1 eine perspektivische Teildarstellung eines Heißfilmluftmassenmessers; 1 a partial perspective view of a Heißfileinuftmassenmessers;

2A und 2B eine Prinzipdarstellung einer Ölkontamination bei einem herkömmlichen Sensorchip; 2A and 2 B a schematic representation of an oil contamination in a conventional sensor chip;

3A und 3B Prinzipdarstellungen der erfindungsgemäßen Vermeidung der Ölkontamination durch Verwendung eines erfindungsgemäßen Sensorchips; und 3A and 3B Schematic representations of the inventive prevention of oil contamination by using a sensor chip according to the invention; and

4A bis 4C alternative Ausführungsbeispiele der Gestaltung einer Messoberfläche eines erfindungsgemäßen Sensorchips. 4A to 4C alternative embodiments of the design of a measuring surface of a sensor chip according to the invention.

In 1 ist in perspektivischer Detaildarstellung ein Heißfilmluftmassenmesser (110) dargestellt. Der Heißfilmluftmassenmesser weist ein Gehäuse (112) aus Kunststoff aus, welches als Steckfühler ausgebildet ist. Das Gehäuse (112) ist unterteilt in einen Elektronikbereich (114) und einen Bypassbereich (116) mit einem Bypasskanal (118). Der Heißfilmluftmassenmesser (110) wird üblicherweise so in einen Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt, dass der Bypassbereich (116) in den Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine hineinragt. Beispielsweise kann ein Heißfilmluftmassenmesser (110) zwischen eine Drosselklappe und einen Luftfilter eines Ansaugstutzens eingesetzt werden. Der Luftmassenstrom wird dabei nicht unmittelbar im Ansaugtrakt gemessen, sondern im Bypasskanal (118). Die Luft strömt mit einer Hauptströmungsrichtung (120) (wobei jedoch auch eine Stromumkehr möglich ist) durch den Bypasskanal (118). In dem Elektronikbereich (114) ist ein Trägerelement (122) aufgenommen, welches eine Sensornase (124) aufweist. Die Sensornase (124) ragt durch eine Öffnung (126) aus dem Elektronikbereich (114) in den Bypasskanal (118). Die Sensornase (124) weist eine Vertiefung (128) auf, in welche ein Sensorchip (130) eingesetzt ist. Der Sensorchip (130), bei wel chem es sich beispielsweise um einen Sensorchip gemäß der in DE 196 0 1791 A1 beschriebenen Ausführung handeln kann, weist einen aktiven Bereich in Form einer rechteckigen Messoberfläche (132) auf. Die längere Seite dieses Rechteckes ist senkrecht zur Hauptströmungsrichtung (120) im Bypasskanal (118) angeordnet. Die Sensornase (124) weist außerdem eine Anströmkante (134) auf, welche auf der der Hauptströmungsrichtung (120) entgegenweißenden Seite der Sensornase (124) angeordnet ist. Nicht dargestellt in 1 sind auf dem Trägerelement (122) angeordnete elektronische Komponenten zur Ansteuerung und Auswertung des Sensorchips (130) sowie entsprechende Verbindungen zwischen dieser elektronischen Ansteuerung und dem Sensorchip (130).In 1 is a perspective view in detail a Heißfiluuftmassenmesser ( 110 ). The hot film air mass meter has a housing ( 112 ) made of plastic, which is designed as a plug-in sensor. The housing ( 112 ) is divided into an electronics area ( 114 ) and a bypass area ( 116 ) with a bypass channel ( 118 ). The hot-film air mass meter ( 110 ) is usually inserted into an intake tract of an internal combustion engine such that the bypass region ( 116 ) protrudes into the intake tract of the internal combustion engine. For example, a hot film air mass meter ( 110 ) between a throttle and an air filter of a suction. The air mass flow is not measured directly in the intake tract, but in the bypass channel ( 118 ). The air flows in a main flow direction ( 120 ) (although a current reversal is possible) through the bypass channel ( 118 ). In the electronics area ( 114 ) is a carrier element ( 122 ), which is a Sensorna se 124 ) having. The sensor nose ( 124 ) protrudes through an opening ( 126 ) from the electronics sector ( 114 ) in the bypass channel ( 118 ). The sensor nose ( 124 ) has a recess ( 128 ) into which a sensor chip ( 130 ) is used. The sensor chip ( 130 ), wel chem, for example, a sensor chip according to the in DE 196 0 1791 A1 described embodiment, has an active area in the form of a rectangular measuring surface ( 132 ) on. The longer side of this rectangle is perpendicular to the main flow direction ( 120 ) in the bypass channel ( 118 ) arranged. The sensor nose ( 124 ) also has a leading edge ( 134 ), which in the main flow direction ( 120 ) opposite side of the sensor nose ( 124 ) is arranged. Not shown in 1 are on the carrier element ( 122 ) arranged electronic components for driving and evaluation of the sensor chip ( 130 ) as well as corresponding connections between this electronic control and the sensor chip ( 130 ).

In den 2A und 2B ist ein dem Stand der Technik entsprechender Sensorchip (130) mit einer Messoberfläche (132) dargestellt. Wie oben beschrieben, kann es sich bei dieser Messoberfläche beispielsweise um die Messoberfläche einer Sensor-Membran, beispielsweise einer Silizium-Membran handeln. Die Messoberfläche (132) ist durch eine Grenzlinie (136) vom umgebenden Festland (138) getrennt. Messoberfläche (132) und Festland (138) unterscheiden sich dadurch, dass die Messoberfläche (132) eine um mindestens eine Größenordnung geringere thermische Leitfähigkeit aufweist als das Festland (138). Auf der Messoberfläche (132) ist zentral ein Heizelement (140) und zwei Messwiderstände (142, 144) angeordnet. Jedes dieser Elemente (140, 142, 144) weist jeweils eine Leiterbahnschleife mit Leiterbahnen (146) auf, welche parallel zu den längeren Kanten der rechteckigen Grenzlinie (136) laufen. Weiterhin ist in den 2A und 2B die Hauptströmungsrichtung (120) des Luftmassenstroms (148) dargestellt.In the 2A and 2 B is a prior art sensor chip ( 130 ) with a measuring surface ( 132 ). As described above, this measuring surface can be, for example, the measuring surface of a sensor membrane, for example a silicon membrane. The measuring surface ( 132 ) is defined by a borderline ( 136 ) from the surrounding mainland ( 138 ) separated. Measuring surface ( 132 ) and mainland ( 138 ) differ in that the measuring surface ( 132 ) has at least an order of magnitude lower thermal conductivity than the mainland ( 138 ). On the measuring surface ( 132 ) is a central heating element ( 140 ) and two measuring resistors ( 142 . 144 ) arranged. Each of these elements ( 140 . 142 . 144 ) each has a track loop with tracks ( 146 ) parallel to the longer edges of the rectangular boundary line (FIG. 136 ) to run. Furthermore, in the 2A and 2 B the main flow direction ( 120 ) of the air mass flow ( 148 ).

Aufgrund des oben beschriebenen Effektes heizt sich im Betrieb des Heißfilmluftmassenmessers (110) die Messoberfläche (132) des Sensorchips (130) auf. Dementsprechend sammeln sich Öltröpfchen (150) und andere flüssige Verunreinigungen aus dem Luftmassenstrom (148) entlang der Grenzlinie (136), dass diese Öltröpfchen (150) aufgrund des Temperaturgradienten zwischen Messoberfläche (132) und Festland (138) von der Messoberfläche (132) verdrängt werden. Die Öltröpfchen (150) sammeln sich dabei sowohl entlang der stromaufwärts zur Hauptströmungsrichtung (120) gelegenen vorderen Grenzlinie (152) als auch entlang der stromabwärts zur Hauptströmungsrichtung (120) gelegenen hinteren Grenzlinie (154). Durch den Luftmassenstrom (148) werden, wie in 2B dargestellt, die Öltröpfchen (150) schließlich in Hauptströmungsrichtung (120) gedrückt, wobei sich die entlang der hinteren Grenzlinie (154) angestauten Öltröpfchen (150) ablösen und mit dem Luftmassenstrom (148) mitgetrieben werden. Die entlang der vorderen Grenzlinie (152) angestauten Öltröpfchen (150) hingegen werden durch den Luftmassenstrom (148) auf die Messoberfläche (132) gedrückt und kontaminieren diese.Due to the effect described above, during operation of the hot film air mass meter ( 110 ) the measuring surface ( 132 ) of the sensor chip ( 130 ) on. Accordingly, oil droplets ( 150 ) and other liquid contaminants from the air mass flow ( 148 ) along the boundary line ( 136 ) that these oil droplets ( 150 ) due to the temperature gradient between the measuring surface ( 132 ) and mainland ( 138 ) from the measuring surface ( 132 ) are displaced. The oil droplets ( 150 ) collect both along the upstream to the main flow direction ( 120 ) located at the front boundary line ( 152 ) and along the downstream to the main flow direction ( 120 ) located at the rear limit line ( 154 ). By the air mass flow ( 148 ), as in 2 B represented, the oil droplets ( 150 ) finally in the main flow direction ( 120 ), along the rear boundary line ( 154 ) accumulated oil droplets ( 150 ) and with the air mass flow ( 148 ) are driven. The along the front border line ( 152 ) accumulated oil droplets ( 150 ), however, are determined by the air mass flow ( 148 ) on the measuring surface ( 132 ) and contaminate them.

In den 3A und 3B ist hingegen dieselbe Situation in einem erfindungsgemäßen Heißfilmluftmassenmesser (110) dargestellt. Dieser erfindungsgemäße Heißfilmluftmassenmesser (110) weist einen Sensorchip (130) auf, welcher prinzipiell ausgestaltet ist wie der Sensorchip (130) in den 2A und 2B. Der Sensorchip (130) weist wiederum ein Festland (138) und eine Messoberfläche (132) auf. Wiederum sind auf der Messoberfläche (132) ein Heizelement (140), und zwei Messwiderstände (142, 144) angeordnet.In the 3A and 3B on the other hand is the same situation in a hot film air mass meter according to the invention ( 110 ). This hot film air mass meter according to the invention ( 110 ) has a sensor chip ( 130 ), which is designed in principle like the sensor chip ( 130 ) in the 2A and 2 B , The sensor chip ( 130 ) again indicates a mainland ( 138 ) and a measurement surface ( 132 ) on. Again, on the measuring surface ( 132 ) a heating element ( 140 ), and two measuring resistors ( 142 . 144 ) arranged.

Im Gegensatz zur Ausgestaltung in den 2A und 2B weist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß den 3A und 3B jedoch die Messoberfläche (132) keine rechteckige Gestalt auf, sondern eine Gestalt mit einer Grenzlinie (136) in Form eines unregelmäßigen Sechsecks. Dieses Sechseck der Grenzlinie (136) ist so angeordnet, dass die Grenzlinie (136) zwei ausgezeichnete Anströmpunkte (156, 158) aufweist. Oberhalb und unterhalb des vorderen ausgezeichneten Anströmpunkts (156) weist die Grenzlinie (136) Bereiche (160, 162) auf innerhalb derer die Grenzlinie (136) einen Winkel α zur Hauptströmungsrichtung (120) bildet, welcher kleiner ist als 90°. Der Abschnitt (160, 162) bildet gemeinsam eine vordere Grenzlinie (164), welche Bestandteil der Grenzlinie (136) ist.In contrast to the design in the 2A and 2 B In the preferred embodiment of the invention according to the 3A and 3B however the measuring surface ( 132 ) does not have a rectangular shape, but a shape with a boundary line ( 136 ) in the form of an irregular hexagon. This hexagon of the boundary line ( 136 ) is arranged so that the boundary line ( 136 ) two excellent inflow points ( 156 . 158 ) having. Above and below the front excellent inflow point ( 156 ) indicates the boundary line ( 136 ) Areas ( 160 . 162 ) within which the boundary line ( 136 ) an angle α to the main flow direction ( 120 ), which is smaller than 90 °. The section ( 160 . 162 ) together forms a front boundary line ( 164 ), which is part of the boundary line ( 136 ).

Analog weist in diesem Ausführungsbeispiel gemäß den 3A und 3B die Grenzlinie (136) einen hinteren ausgezeichneten Anströmpunkt (158) auf, an den sich eine in zwei Abschnitte (166) und (168) unterteilte hintere Grenzlinie (170) anschließt. Insgesamt ist die vordere Grenzlinie (164) symmetrisch zum vorderen ausgezeichneten Anströmpunkt (156) und die hintere Grenzlinie (170) symmetrisch zum hinteren ausgezeichneten Anströmpunkt (158). Dies bedeutet insbesondere dass die Winkel α1, α2, β1, β2 der Abschnitte (160, 162, 166, 168) in diesem Ausführungsbeispiel gleich sind. Diese Symmetrie der Messoberfläche (132) bietet Vorteile, da die Wärmeverteilung auf der Messoberfläche (132) durch diese Symmetrie positiv beeinflusst wird.Analog has in this embodiment according to the 3A and 3B the boundary line ( 136 ) a rear excellent inflow point ( 158 ), which is divided into two sections ( 166 ) and ( 168 ) divided rear boundary line ( 170 ). Overall, the front boundary line ( 164 ) symmetrical to the front excellent inflow point ( 156 ) and the rear boundary line ( 170 ) symmetrical to the rear excellent inflow point ( 158 ). This means in particular that the angles α 1 , α 2 , β 1 , β 2 of the sections ( 160 . 162 . 166 . 168 ) are the same in this embodiment. This symmetry of the measuring surface ( 132 ) offers advantages, since the heat distribution on the measuring surface ( 132 ) is positively influenced by this symmetry.

Wiederum sammeln sich aufgrund der Aufheizung der Messoberfläche (132) entlang der Grenzlinie (136), insbesondere entlang der vorderen Grenzlinie (164) und der hinteren Grenzlinie (170), Öltröpfchen (150) und andere flüssige Verunreinigungen. Aufgrund der von 90° verschiedenen Winkeln α1, α2, β1, β2 können diese Öltröpfchen (150) und andere flüssige Verunreinigungen jedoch im Luftmassenstrom (148) entlang der Grenzlinie (136) wandern. Durch den erfindungsgemäßen Verlauf der Grenzlinie (136) wird somit ein Pfad für die Öltröpfchen (150) geschaffen, entlang dessen die Öltröpfchen (150), getrieben, durch den Luftmassenstrom (148), wandern können, um schließlich in der Nähe des hinteren ausgezeichneten Anströmpunkts (158) vom Sensorchip (130) abgelöst zu werden und weiter mit dem Luftmassenstrom (148) mittransportiert zu werden. Eine Kontamination der Messoberfläche (132) wird somit vermieden.Again, due to heating of the measuring surface ( 132 ) along the boundary line ( 136 ), in particular along the front boundary line ( 164 ) and the rear boundary line ( 170 ), Oil droplets ( 150 ) and other liquid contaminants Due to the angles α 1 , α 2 , β 1 , β 2 other than 90 °, these oil droplets ( 150 ) and other liquid impurities in the air mass flow ( 148 ) along the boundary line ( 136 ) hike. Due to the course according to the invention of the borderline ( 136 ) is thus a path for the oil droplets ( 150 ) along which the oil droplets ( 150 ), driven by the air mass flow ( 148 ), and finally near the posterior point of excitation ( 158 ) from the sensor chip ( 130 ) and further with the air mass flow ( 148 ) to be transported. Contamination of the measuring surface ( 132 ) is thus avoided.

Grundsätzlich lässt sich der erfindungsgemäße Heißfilmluftmassenmesser (110) mit dem erfindungsgemäßen Verlauf der Grenzlinie (136) auf sehr unterschiedliche Weisen realisieren. In den 4A bis 4C sind alternative Ausführungsbeispiele einer Messoberfläche (132) mit einer Grenzlinie (136) dargestellt.In principle, the hot-film air mass meter according to the invention ( 110 ) with the course according to the invention of the boundary line ( 136 ) realize in very different ways. In the 4A to 4C are alternative embodiments of a measurement surface ( 132 ) with a borderline ( 136 ).

In 4A ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Messoberfläche (132) eine Grenzlinie (136) der Gestalt eines Trapezes aufweist. Wiederum weist dieses Ausführungsbeispiel eine Achsensymmetrie auf, diesmal eine Achsensymmetrie bezüglich einer Symmetrieachse (172) senkrecht zur Hauptströmungsrichtung (120).In 4A an embodiment is shown in which the measuring surface ( 132 ) a borderline ( 136 ) has the shape of a trapezoid. Again, this embodiment has an axis symmetry, this time an axis symmetry with respect to an axis of symmetry ( 172 ) perpendicular to the main flow direction ( 120 ).

In 4B ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt, welches eine zweizählige Symmetrie aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die vordere Grenzlinie (164) und die hintere Grenzlinie (170) gekrümmt. Die Grenzlinie (136) weist eine Symmetrie zu einer Achse (172) senkrecht zur Hauptströmungsrichtung (120) und eine Symmetrie zu einer Achse (174) parallel zur Hauptströmungsrichtung (120) auf.In 4B a third embodiment is shown, which has a twofold symmetry. In this embodiment, the front boundary line ( 164 ) and the rear boundary line ( 170 ) curved. The boundary line ( 136 ) has a symmetry to an axis ( 172 ) perpendicular to the main flow direction ( 120 ) and a symmetry to an axis ( 174 ) parallel to the main flow direction ( 120 ) on.

In dem in 4C dargestellten vierten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Heißfilmluftmassenmessers (110) weist die Messoberfläche (132) wieder eine zweizählige Symmetrie auf, und zwar wiederum zu einer Achse (172) senkrecht zur Hauptströmungsrichtung (120) und zu einer Achse (174) parallel zur Hauptströmungsrichtung (120). Wiederum sind in diesem Ausführungsbeispiel die vordere Grenzlinie (164) und die hintere Grenzlinie (170) gekrümmt. Ähnlich zur Ausführung gemäß den 3A und 3B weisen jedoch in diesem Ausführungsbeispiel die vordere Grenzlinie (164} und die hintere Grenzlinie (170) wiederum ausgezeichnete Anströmpunkte (156, 158) auf, welche jeweils die vordere Grenzlinie (164) in zwei Abschnitte (160, 162) und die hintere Grenzlinie (170) in ebenfalls zwei Abschnitte (166, 168) unterteilen. Grundsätzlich wirkt damit das Ausführungsbeispiel gemäß 4C analog zur hexagonalen Ausgestaltung in 3A, wobei jedoch die gekrümmte Ausgestaltung der vorderen Grenzlinie (164) und der hinteren Grenzlinie (170) strömungstechnisch vorteilhaft sein kann.In the in 4C illustrated fourth embodiment of the inventive design of the Heißfileinuftmassenmessers ( 110 ) shows the measuring surface ( 132 ) again a twofold symmetry, again to an axis ( 172 ) perpendicular to the main flow direction ( 120 ) and to an axis ( 174 ) parallel to the main flow direction ( 120 ). Again, in this embodiment, the front boundary line (FIG. 164 ) and the rear boundary line ( 170 ) curved. Similar to the embodiment according to the 3A and 3B However, in this embodiment, the front boundary line ( 164 } and the back border line ( 170 ) again excellent inflow points ( 156 . 158 ), which in each case the front boundary line ( 164 ) into two sections ( 160 . 162 ) and the rear boundary line ( 170 ) also in two sections ( 166 . 168 ). In principle, the embodiment thus works 4C analogous to the hexagonal design in 3A However, where the curved configuration of the front boundary line ( 164 ) and the rear boundary line ( 170 ) may be advantageous in terms of flow.

110110
HeißfilmluftmassenmesserHot film air mass meter
112112
Gehäusecasing
114114
Elektronikbereichelectronics sector
116116
Bypassbereichbypass area
118118
Bypasskanalbypass channel
120120
HauptströmungsrichtungMain flow direction
122122
Trägerelementsupport element
124124
Sensornasesensor nose
126126
Öffnungopening
128128
Vertiefungdeepening
130130
Sensorchipsensor chip
132132
Messoberflächemeasuring surface
134134
Anströmkanteleading edge
136136
Grenzlinieboundary line
138138
FestlandMainland
140140
Heizelementheating element
142142
Messwiderstandmeasuring resistor
144144
Messwiderstandmeasuring resistor
146146
Leiterbahnenconductor tracks
148148
LuftmassenstromAir mass flow
150150
Öltröpfchenoil droplets
152152
Vordere GrenzlinieFront boundary line
154154
Hintere GrenzlinieRear boundary line
156156
Ausgezeichneter Anströmpunktexcellent Anströmpunkt
158158
Ausgezeichneter Anströmpunktexcellent Anströmpunkt
160160
Abschnitt der vorderen Grenzliniesection the front boundary line
162162
Abschnitt der vorderen Grenzliniesection the front boundary line
164164
Vordere GrenzlinieFront boundary line
166166
Abschnitt der hinteren Grenzliniesection the rear boundary line
168168
Abschnitt der hinteren Grenzliniesection the rear boundary line
170170
Hintere GrenzlinieRear boundary line
172172
Symmetrieachseaxis of symmetry
174174
Symmetrieachseaxis of symmetry

Claims (8)

Heißfilmluftmassenmesser (110) zur Messung eines mit einer Hauptströmungsrichtung (120) strömenden Luftmassenstroms (148), insbesondere zum Einsatz im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine, wobei der Heißfilmluftmassenmesser (110) einen Sensorchip (130) mit einer Messoberfläche (132) aufweist, wobei der Luftmassenstrom (148) im Wesentlichen parallel über die Messoberfläche (132) strömt, wobei die Messoberfläche (132) mindestens ein Heizelement (140) und mindestens zwei Messwiderstände (142) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Heizelement (140) und die mindestens zwei Messwiderstände (142) als im Wesentlichen parallele, sich im Wesentlichen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung erstreckende Leiterbahnen (146) ausgestaltet sind, wobei die Messoberfläche (132) stromaufwärts im Luftmassenstrom (148) eine vordere Grenzlinie (164) aufweist, wobei die vordere Grenzlinie (164) in mindestens einem Abschnitt (160, 162) unter einem von 90° verschiedenen Winkel α zur Hauptströmungsrichtung (120) verläuft.Hot film air mass meter ( 110 ) for measuring one with a main flow direction ( 120 ) flowing air mass flow ( 148 ), in particular for use in the intake tract of an internal combustion engine, wherein the hot-film air mass meter ( 110 ) a sensor chip ( 130 ) with a measuring surface ( 132 ), wherein the air mass flow ( 148 ) substantially parallel over the measuring surface ( 132 ), the measuring surface ( 132 ) at least one heating element ( 140 ) and at least two measuring resistors ( 142 ), characterized in that the at least one heating element ( 140 ) and the at least two measuring resistors ( 142 ) as substantially parallel, substantially perpendicular to the main flow direction extending conductor tracks ( 146 ), wherein the measuring surface ( 132 ) upstream in the air mass flow ( 148 ) a front boundary line ( 164 ) having, where the front boundary line ( 164 ) in at least one section ( 160 . 162 ) at an angle α different from 90 ° to the main flow direction ( 120 ) runs. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Grenzlinie (164) in mindestens einem Abschnitt (160, 162) unter einem kleineren Winkel α von höchstens 85°, vorzugsweise in einem Bereich von 30° bis 80° und besonders bevorzugt von 60° zur Hauptströmungsrichtung (120) verläuft.Hot film air mass meter ( 110 ) according to the preceding claim, characterized in that the front boundary line ( 164 ) in at least one section ( 160 . 162 ) at a smaller angle α of at most 85 °, preferably in a range of 30 ° to 80 ° and particularly preferably of 60 ° to the main flow direction ( 120 ) runs. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Grenzlinie (164) zumindest abschnittsweise einen gekrümmten Verlauf aufweist.Hot film air mass meter ( 110 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the front boundary line ( 164 ) has a curved course at least in sections. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Grenzlinie (164) mindestens zwei Abschnitte (160, 162) aufweist, welche unter zumindest nach Vorzeichen verschiedenem Winkel zur Hauptströmungsrichtung (120) verlaufen.Hot film air mass meter ( 110 ) according to one of the two preceding claims, characterized in that the front boundary line ( 164 ) at least two sections ( 160 . 162 ), which at least at signs different angle to the main flow direction ( 120 ). Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Grenzlinie (164) einen ausgezeichneten Anströmpunkt (156) aufweist, wobei die vordere Grenzlinie (164) vor und hinter dem ausgezeichneten Anströmpunkt (156) unter zumindest nach Vorzeichen verschiedenem Winkel zur Hauptströmungsrichtung (120) verläuft.Hot film air mass meter ( 110 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the front boundary line ( 164 ) an excellent approach point ( 156 ), wherein the front boundary line ( 164 ) in front of and behind the excellent inflow point ( 156 ) under at least signs according to different angle to the main flow direction ( 120 ) runs. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Grenzlinie (164) vor dem ausgezeichneten Anström punkt (156) unter einem Winkel α1 zur Hauptströmungsrichtung (120) verläuft und dass die vordere Grenzlinie (164) hinter dem ausgezeichneten Anströmpunkt (156) unter einem Winkel α2 zur Hauptströmungsrichtung (120) verläuft, wobei α1 und α2 gleiche Beträge, jedoch unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.Hot film air mass meter ( 110 ) according to the preceding claim, characterized in that the front boundary line ( 164 ) before the excellent inflow point ( 156 ) At an angle (α 1 to the main flow direction 120 ) and that the front boundary line ( 164 ) behind the excellent approach point ( 156 ) at an angle α 2 to the main flow direction ( 120 ), where α 1 and α 2 have the same amounts but different signs. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messoberfläche (132) stromabwärts im Luftmassenstrom (148) eine hintere Grenzlinie (170) aufweist, wobei die hintere Grenzlinie (170) in mindestens einem Abschnitt (166, 168) unter einem von 90° verschiedenen Winkel β zur Hauptströmungsrichtung (120) verläuft.Hot film air mass meter ( 110 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring surface ( 132 ) downstream in the air mass flow ( 148 ) a rear boundary line ( 170 ), wherein the rear boundary line ( 170 ) in at least one section ( 166 . 168 ) at an angle β different from 90 ° to the main flow direction ( 120 ) runs. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messoberfläche (132) im Wesentlichen einen gewinkelten oder einen hexagonalen oder einen ovalen oder einen Trapezoiden oder rhomboiden Querschnitt aufweist.Hot film air mass meter ( 110 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring surface ( 132 ) has substantially an angled or a hexagonal or an oval or a trapezoid or rhomboid cross-section.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014060187A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 Endress+Hauser Flowtec Ag Thermal flow rate measurement device
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