[发明专利]用于热流量测量设备的传感器、热流量测量设备和用于制造热流量测量设备的传感器的方法

说明书

本发明涉及热流量测量设备的传感器(10)、热流量测量设备和用于制造这种传感器(10)的方法，其中，传感器(10)具有传感器杯(11)，其中，通过间距保持器(15)确保了传感元件(30)与传感器杯的杯底部(13)的限定的间距，从而保证了传感器(10)与绕流传感器的介质之间的良好的温度过渡。在此通过焊接层(20)确保了杯底部(13)与传感元件(30)之间的热接触。

技术领域

本发明涉及用于热流量测量设备的传感器、具有根据本发明的传感器的热流量测量设备和用于制造热流量测量设备的根据本发明的传感器的方法。

背景技术

热流量测量设备长久以来用于确定介质穿过管线路的质量流量。在此，这种设备基本上涉及两个测量原理。

在第一测量原理中，传感器在流过管线路的介质中如下地被加热，从而其温度保持恒定。在介质特性，如温度、密度或成分保持不变的前提条件下，通过为了保持温度所需要的热流可以推断出介质的质量流量。在介质温度变化的情况下提供的是，使用第二传感器来对介质的温度进行测量。

在第二测量原理中，以恒定的加热功率加热流动的介质并且在下游测量介质的温度。较高的质量流量导致较小的测量温度，反之亦然。用于介质的温度监控的传感器在此也可以是有意义的。在经加热的传感器中，可再生的制造是重要的，以便实现高的测量精度。如果从一个传感器到另一传感器的焊接层厚度发生变化，那么需要的热流也发生变化。为了使流量测量正确地进行而强制需要的是，传感器与介质之间的温度匹配快速进行，并且在各个传感器之间的参数方面的波动尽可能小地形成。

典型的传感器在此具有传感器杯，在传感器杯中布置有传感元件，并且传感元件通过焊接层与传感器杯热联接。在此，传感器杯与传感元件之间的焊接层的均匀的厚度是期望的，以便实现高的测量精度。由焊接的技术领域已知如下解决方案，然而该解决方案并未以令人满意的程度或者以对于热流量测量设备的传感器来说不利的方式和方法促成很小的焊接层厚度波动。因此，专利文献US4626478示出了具有确保物体与基底之间的间距的隆起部的物体。然而，传感元件设有这种隆起部是非常耗费的。还未公开的专利申请DE102016111701.3通过冲压传感器杯底部避免该问题，从而冲压部建立起传感元件与传感器杯底部的朝传感元件指向的侧之间的限定的间距。但是，传感器杯的冲压与大的耗费相关联，并且伴随有为此使用的冲压冲头的磨损。

发明内容

因此，本发明的任务是提出一种用于热流量测量设备的传感器、热流量测量设备和用于制造热流量设备的传感器的方法，其中，在不必耗费地处理传感元件或传感器杯的情况下确保传感元件与传感器杯的间距。

该任务通过根据本发明的传感器以及本发明的热流量测量设备和本发明的用于制造根据本发明的传感器的方法解决。

根据本发明的用于热流量测量设备的传感器包括：

传感器杯，其中，传感器杯具有第一纵轴线和周侧面以及敞开的端部和具有杯底部的关闭的第二端部，其中，第一纵轴线与第一端部和第二端部尤其是垂直地相交，并且其中，杯底部的沿第一端部的方向指向的底部面是基本上平坦的；

至少一个传感元件，其中，传感元件在杯底部的区域中布置在传感器杯中；以及

焊接层，该焊接层设置用于使传感元件和杯底部热连接。

其中，传感元件以通过至少一个间距保持器限定的方式相对于底部面定位，并且其中，间距保持器具有硬化了的烧结膏。

在传感器的设计方案中，至少一个间距保持器设置用于确保底部面与传感元件之间的恒定的间距。

在传感器的设计方案中，至少一个间距保持器具有接触面，接触面尤其是形成环形的、多边形的或十字形的结构。

在传感器的设计方案中，传感元件以通过至少三个间距保持器限定的方式相对于底部面定位，其中，间距保持器撑开具有相应于间距保持器的数量的角数量的多边形。