[发明专利]用于制造热流量测量仪的传感器的方法和传感器

说明书

本发明涉及用于制造热流量测量仪的传感器(60)的方法以及传感器(60)。制造方法在此包括制造传感器芯(50、51)的金属的包套(10)、将传感器芯(50、51)引入金属的包套(10)中以及将金属的包套(10)与引入的传感器芯(50、51)烧结。

技术领域

本发明涉及一种用于制造热流量测量仪的传感器的方法和一种传感器。

背景技术

用于测量质量流的传感器长时间来基本上使用到两种类型中。在一种情况下，在质量流中的两个传感器之间的温差保持恒定。在第二种情况下，通过一个或多个有效的传感器元件将热量引入质量流，这些热量在下游通过一个或多个被动的传感器元件被记录，参看例如公开文本DE 102009028848A1。

传感器通常具有金属的护套，护套与流过测量管的介质处于接触中。金属的护套在其内部具有传感器元件，其中，为了测量温度经常考虑对与温度相关的阻抗的测量。

现有技术包括如下传感器：在这些传感器中，传感器芯被导入到护套中，其中，护套具有比传感器芯的外直径略微更大的内直径。因此在金属的护套和传感器芯之间建立起足够良好的热接触时出现了若干问题，因此需要使用填料。

取消填料使用的可行方案如下：金属护套通过高的外压作用被压到传感器芯上。因此可以建立起足够良好的热接触。公开文本US5880365A例如示出了一种传感器，在该传感器中，金属的护套通过液力成形被压到传感器芯上。但在这种制造方法中存在这样的危险，即，压力在挤压过程区间不均匀地构成以及因此传感器元件基于不均匀的机械负荷而受损。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题是：提出一种用于制造热流量测量仪的传感器的方法和一种传感器，在方法中可以取消填料的使用并且最小化了在制造期间受损的风险。

该技术问题按照本发明由一种用于制造用来对测量管中的介质的质量流量进行测量的热流量测量仪的传感器的方法以及由一种用该方法制造的传感器解决。

按本发明的用于制造传感器的方法在此具有下列方法步骤：

借助金属粉末注射成型法制造出金属的包套，其中，包套具有至少一个第一盲孔，其中，该包套的第一端部是敞开的，并且其中，该包套的第二端部是封闭的；

将传感器芯穿过第一端部引入金属的包套的第一盲孔中，其中，该包套完全包围传感器芯；

对金属的包套进行烧结，

其中，传感器芯包括：

至少一个陶瓷的芯，该陶瓷的芯具有至少一个周侧面；

以及至少一条金属的线材，该金属的线材围绕陶瓷的芯的周侧面盘绕；

以及至少一个电绝缘的层，该电绝缘的层被设置成用于使金属的线材与金属的包套电绝缘。

在方法的一种设计方案中，包套由于烧结而收缩，其中，在对包套进行烧结之前，第一盲孔的横截面大于传感器芯的横截面，并且其中，在对包套进行烧结之后，第一盲孔的横截面等于传感器芯的横截面，并且其中，在烧结之后，包套完全包围传感器芯并且建立起与传感器芯的热接触。

在方法的一种设计方案中，在烧结之后，将传感器芯从包套松开需要至少1N以及特别是至少10N以及优选至少100N的拉力。

在方法的一种设计方案中，用于借助金属粉末注射成型法制造包套的金属粉末具有小于6微米、以及特别是小于4微米以及优选小于2微米的粒度。粒度对经烧结的金属的包套的密封性和强度有重大影响，粒度越小，那么在金属的包套的各个颗粒之间的聚合力就越紧密以及越为强烈地发挥作用。已经表明，从6微米以及更小的粒度起，达到了金属的包套的足够的密封性和稳定性。