DE4017877A1 - Messfuehler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Meßfühler zur Durchfluß­ überwachung eines strömenden Mediums, der entweder gefertigt ist aus einem in eine Wandung einschraubbaren Meßgehäuse, welches einen in die Strömung hineinragenden vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Meßstift aufweist, der nur zum Meßgehäuse weisend geöffnet ist und der die mit der Innen­ wandung des Meßstiftes in wärmeleitenden Kontakt gebrachten elektrischen Funktionselemente enthält oder der gefertigt ist aus einem von einer Strömung durchflossenen Meßrohr, dessen Außenwandung, die nicht von dem strömenden Medium berührt ist, mit den elektrischen Funktionselementen in wärmeleitenden Kontakt gebracht ist, wobei die elektrischen Funktionselemente aus mindestens zwei Temperaturmeßelementen und mindestens einem Heizelement oder einem ersten Temperatur­ meßelement oder einem zweiten Temperaturmeßelement, welches durch einen erhöhten Eigenstrom direkt beheizt ist, bestehen.

Der eingangs beschriebene Meßfühler wird u. a. in kalorime­ trischen Strömungswächtern oder auch in sogenannten Wärme­ übergangsmeßgeräten verwendet. Insbesondere Strömungswächter, die aus einem in eine Wandung einschraubbaren Meßgehäuse bestehen, welches stirnseitig mit seinem geschlossenen Ende in das strömende Medium hineinragt, wobei in diesem Bereich das Meßgehäuse zu einem vorzugsweise zylindrischen Meßstift verjüngt ist, ist grundlegend in der Patentschrift DE 32 13 902 dargelegt. Die Funktion dieses Strömungswächters besteht im Prinzip darin, daß einerseits die Temperatur des an dem Meß­ stift vorbeiströmenden Mediums durch einen innerhalb des Meßstiftes mit dessen Zylinder-Innenmantel in wärmeleitenden Kontakt gebrachten Temperatursensors erfolgt. An der stirnsei­ tigen Innenwandung des Meßstiftes sind ein weiteres Temperatur­ meßelement und ein zusätzliches Heizelement so miteinander verbunden, daß diese beiden Elemente elektrisch voneinander isoliert, jedoch zusammen untereinander wie auch mit der stirnseitigen Innenwandung des Meßstiftes in wärmeleitenden Kontakt gebracht sind. Durch die zusätzliche Beheizung des zweiten Temperaturmeßelementes entsteht eine Temperatur­ differenz zwischen dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor. Diese Temperaturdifferenzen werden durch die Temperatursensoren vorzugsweise in eine elektrische Widerstandsänderung umgesetzt. Es sind jedoch auch Lösungen bekannt, bei denen die Temperatur in eine temperaturproportio­ nale Spannung eines Halbleiterüberganges umgesetzt ist. Han­ delt es sich um Widerstände, wird mit Hilfe einer Brücken­ schaltung eine elektrische Differenzspannung erzeugt, die in nachfolgenden Verstärkern weiter verarbeitbar ist. Diese Differenzspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Tempera­ tursensor kann dazu benutzt werden, eine Aussage über die Wärmeabfuhr an der Meßfühlerspitze durch das vorbeiströmende Medium zu machen. Unter günstigen Bedingungen läßt sich die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums auf diese Weise definieren. Das Grundkonzept der Patentschrift DE 32 13 902 beruht nun da­ rauf, daß die Temperaturdifferenzmessung koaxial innerhalb des Meßstiftes erfolgt, insbesondere wird für den Wärmeüber­ gang des zusätzlich beheizten Elementes die stirnseitige Fläche des Meßstiftes verwendet, während zur Temperaturmessung ein Teil des zylindrischen Wandungsumfanges benutzt wird. Auf diesem Prinzip basieren auch nachfolgende Anmeldungen/Patente (DE 37 13 981, DE 38 25 059, EP 03 57 903, EP 03 30 915), die im wesentlichen die technische Ausgestaltung dieser Konzeption betreffen.

Der Nachteil dieses oben genannten auf einem koaxialen Meßsystem innerhalb eines zylindrischen Meßstiftes beruhenden Grundkonzeptes besteht darin, daß die Kontaktflächen bzw. die Wärmeübergangswiderstände oder auch die die Sensoren umgeben­ den Wärmekapazitäten des ersten Temperatursensors und des zweiten Temperatursensors unterschiedlich sein müssen, weil es kaum möglich ist, die Wärmeübergangswiderstände der Sensoren zur Gehäuseinnenwandung des Meßstiftes einander identisch zu gestalten, oder die die Temperatursensoren umgebenden Wärmekapazitäten einander anzugleichen. Unter ungünstigen Betriebsbedingungen, wie z. B. extrem schnellen Temperaturschwankungen oder auch bei Überdeckung großer Temperaturbereiche, ergeben sich Fehlreaktionen dieser Systeme im dynamischen Temperaturübergang. Konsequenter­ weise ist in der Fortbildung der Grundkonzeption die Eigen­ masse des Meßstiftes nahezu auf Null reduziert, was dadurch geschehen kann, daß das Meßstiftinnere durch Luft oder durch einen luftähnlichen Schaum gefüllt ist. Das Problem der unterschiedlichen Wärmeübergangswiderstände der Temperatur­ sensoren zwischen dem Zylindermantel und dem stirnseitigen pla­ nen Meßstiftabschluß wird bei den genannten Lösungen dadurch näherungsweise realisiert, daß dünne Wandungen für den zylin­ drischen Meßstift und kleine Massen für das in diesen Meßstift eingebaute Meßsystem verwendet werden. Diese Lösungen erzwin­ gen daher ein mechanisch schwaches System, und begrenzen die Anwendung bei hohen Wechseldrücken, weil bei den genannten Lösungen insbesondere mechanische Spannungsspitzen an den stirnseitig rechtwinkligen Begrenzungsflächen des zylindri­ schen Meßfühlers auftreten.

Ein neuartiger Weg, der die Abkehr von dem eingangs be­ schriebenen asymmetrischen Meßverfahren darstellt, ist in der Patentschrift DE 35 14 491 dargelegt. Insbesondere ist hier auch die Theorie zur Behandlung von Strömungs­ wächtern bzw. von Wärmeübergangsmeßgeräten grundlegend abgehandelt. Die in dieser Schrift angegebene Lösung weist nach, daß es zur Erreichung einer schnellen elektrischen Reaktion eines Strömungswächters keinesfalls darauf an­ kommt, die Wärmeübergangswiderstände und die Wärmekapa­ zitäten im Bereich der Wärmeübergangswiderstände und der Heizelemente annähernd auf Null zu reduzieren. Vielmehr ist es wesentlich für die technisch korrekte Funktion eines Strömungswächters, die Meßsysteme des ersten Temperatursensors und des zweiten Temperatursensors nicht nur elektrisch, sondern auch mechanisch symmetrisch anzu­ ordnen. Die insbesondere mechanische symmetrische Anordnung wird in der oben genannten Schrift dadurch gelöst, daß der Meßfühler aus einem homogenen, einstückigen Meßteil- Material hergestellt ist, dessen zylindrischer Querschnitt an seinem Schraubteil in einem rechteckförmigen Querschnitt an seinem Stirnteil übergeht, und daß von der Schraubseite her zwei gleich tiefe und außenwandungsnahe stirnseitig die Wandung nicht durchbrechende zylindrische Sackbohrungen im Meßfühler angebracht sind.

In der weiteren Fortbildung dieses Grundkonzeptes ist in der Anmeldung P 40 03 638.3, deren Offenbarungsgehalt auch für diese Anmeldung zum Offenbarungsgehalt gemacht wird, eine Lösung beschrieben, die die mechanisch konstruktiven Vorzüge der grundlegenden Schrift 32 13 902 mit den elektri­ schen und funktionstechnischen Vorzügen der Schrift 35 14 491 verbindet. Die konstruktiven Nachteile der in der letztgenannten Schrift angegebenen technischen Lösung besteht darin, die mechanische Symmetrie zu gewährleisten, weil für die Anbringung von Sackbohrungen in einem homoge­ nen Stahlkörper unter Gewährleistung völlig symmetrischer Wandungsdicken, bezogen auf die in diese Sackbohrungen eingebrachten Meßsysteme, höchste mechanische Präzision erforderlich ist. Diese Präzision ist zwar zu erreichen, erhöht jedoch die Herstellungskosten nicht unerheblich.

Die wesentlichen konstruktiven Merkmale, die in der An­ meldung 40 03 638.3 dargelegt sind, bestehen darin, daß für den Meßfühler ein in eine Wandung einschraubbares Meßgehäuse verwendet wird, welches einen einteilig stirn­ seitig in die Strömung hineinragenden zylindrischen Meßstift aufweist, der stirnseitig zu dem strömenden Medium hin ge­ schlossen ist, und daß die Innenwandung des Zylinders mit zwei einander gegenüberliegenden Meßelementen, die mit der Innenwandung des zylindrischen Meßstiftes elektrisch iso­ liert, aber wärmeleitend verbunden sind, einander innerhalb dieses Zylinders bezüglich seiner Längsachse gegenüber­ liegen, wobei eine Lösung darin besteht, daß die Temperatur­ meßelemente und das Heizelement in wärmeleitenden Kontakt mit einem vorzugsweise metallischen Träger gebracht sind, der federnd zusammengedrückt in den Innenraum des Meßzy­ linders einsteckbar ist und daß nach Entspannen des Trägers die Meß- und Heizelemente zusammen mit dem Träger wärmeleitend in die Innenwandung des Meßzylinders gepreßt sind. Diese so beschriebene technische Lösung gewährleistet zwei wesentliche Funktionen eines Strömungswächters in der oben beschriebenen Formgebung als zylindrischer Meßstift eines Meßgehäuses: Aufgrund der gewählten Konstruktion sind grundsätzlich die Wärmeübergangswiderstände der Sensoren und/oder der Heizelemente des Meßsystems zur Zylinderinnenwandung des Meßstiftes und die diese Elemen­ te umgebenden Wärmekapazitäten einander gleich. Die Wan­ dungsstärke des zylindrischen Meßstiftes geht nicht ent­ scheidend in die Reaktionsgeschwindigkeit des gesamten Meßsystems ein. Ferner können mechanische Spannungen an dem Übergang von der zylindrischen Wandung in die plane stirnseitige Fläche vermieden werden dadurch, daß die Wandungsstärke in diesem Bereich erhöht und die Radien abgerundet werden können, weil die Masse in diesem Teil nicht funktionell mit dem Gesamtsystem zusammenhängt. Es ist sogar möglich, den Meßstift mit einem Gießharz zu füllen, ohne daß die Meßreaktion entscheidend beeinträch­ tigt wird, in diesem Fall wird jedoch die elektrische Spannung entschieden reduziert, so daß ein aufwendiger elektrischer Spannungsverstärker erforderlich ist. Was die weitere Ausbildung dieser Technik betrifft, wird auf die oben genannte Schrift verwiesen.

Während das oben genannte System sowohl elektrisch wie mechanisch alle technischen Anforderungen erfüllt, ist es erforderlich, zur Senkung der Produktionskosten technische Systeme aufzuzeigen, die eine einfache Fertigung und eine Qualitätskontrolle im Vorfelde der endgültigen Fühlerher­ stellung zulassen. Aufgabe der Erfindung war es daher, auf der Grundlage der Anmeldung P 40 03 638.3 eine Weiter­ bildung des symmetrischen Systems anzugeben und insbesonde­ re technische Lösungen zur vereinfachten Produktion des Meßsystems anzugeben. Überraschenderweise zeigte sich im Laufe der weiteren Entwicklung dieses Systems, daß es nicht erforderlich ist, die in dem zylindrischen Meßstift eingebrachten Funktionselemente, die vorzugsweise aus einem ersten Temperaturelement und einem zweiten Temperatur­ element, welches mit einem Heizelement gekoppelt ist, an die Innenwandung des zylindrischen Meßstiftes des Meßgehäu­ ses anzupressen. Es genügt vielmehr, die vorzugsweise auf einer Folie aufgebrachten Funktionselemente auf ein Rohr aufzukleben in der Weise, daß die Temperaturmeßelemente und ein Heizelement sich bezüglich der Senkrechten zur Rohr­ achse auf diesem Zylinder gegenüberliegend befinden. Die­ ser so mit einer Folie umwickelte Zylinder, nachfolgend Meßkörper genannt, weist jetzt einen Außendurchmesser auf, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Meßstiftes des Meßfühlers. Für eine sichere Fertigungstechnik ist eine Durchmesserdifferenz von 0,1 mm völlig ausreichend. Der Spalt, der sich zwischen dem zylindrischen Meßkörper und dem Innendurchmesser des Meß­ stiftes bildet, wird zum Zwecke der Wärmekopplung mit einem Medium gefüllt, das die Wärmeleitung gewährleistet. Neben der üblichen Wärmeleitpaste sind auch pulverförmige Granulate hoher Leitfähigkeit möglich. Wie sie z. B. durch Aluminiumoxidkeramik oder Titandioxid realisierbar sind. Dieses pulverförmige Wärmeleitmedium weist gegenüber Wärmepaste den erheblichen Vorteil auf, daß bei dem Ein­ bringen des Meßkörpers aufgrund der geringen Durchmesser­ differenz des Meßkörpers und des Innendurchmessers des Meßstiftes, Reibungswiderstände und Blasenbildungen auf­ treten. Insbesondere können die Adhäsionskräfte bei kleinen Spalten nicht mehr vernachlässigt werden. Die pulverförmigen Granulate, die mit einem äußerst kleinen Korndurchmesser ausgeführt sein können, haben zudem eine schmierende Eigenschaft, so daß ein einfaches Einschieben des Meßkörpers in den inneren Teil des Meßstif­ tes möglich ist. Wird der Meßfühler bei diesem Einsatzvor­ gang gleichzeitig einer Vibration ausgesetzt, erfolgt eine Verdichtung des staubförmigen Wärmeleitpulvers. Eine Wärmenach­ behandlung des Gesamtsystems, die zum Sintern oder Schmelzen des Wärmeleitmediums führt, ist auch möglich. Dieses Pulver kann nach dem Einsetzvorgang abgesaugt werden. Ein ent­ scheidender Vorteil bei der Anwendung eines staubförmigen Wärmeleitmediums besteht erfindungsgemäß darin, daß ein in dieser Weise ausgestalteter Meßfühler auch hohen Temperaturen ausgesetzt werden kann, weil bei hohen Tem­ peraturwechsel nicht die Gefahr besteht, daß die Viskosi­ tät einer Wärmeleitpaste im zeitlichen Verlauf den linearen Längen und Querschnittsdehnungen nicht mehr folgen kann. Erfindungsgemäß kann neben einem pulverför­ migen Wärmeleitmedium auch ein flüssiges Medium eingesetzt werden, das z. B. als Silikonöl anwendbar ist. Aufgrund des geringen Spaltes zwischen dem Außendurchmesser des Meß­ körpers und dem Innendurchmesser des Meßzylinders wird dieses Silikonöl aufgrund der Kapillarwirkung voll­ schlüssig in den Spalt gesaugt. Wird zudem in den Innen­ raum des Meßkörpers ein Hartschaumkern vorzugsweise mit geschlossenen Poren eingepreßt, so ist auf Dauer gewähr­ leistet, daß das flüssige oder viskose Wärmeleitmedium nicht entweichen kann. Zur Zentrierung und Abdichtung des sich zwischen dem Außendurchmesser des Meßkörpers und dem Innendurchmesser des Meßstiftes bildenden Spaltes kann ent­ weder an dem Meßkörper selbst oder am Boden des Zylinders ein dichtender Zentrierring, vorzugsweise ein O-Ring, ange­ ordnet sein, der die exakte Zentrierung des Meßkörpers an seinem stirnseitigen, dem Meßstift zugewandten Teil, gewährleistet. Die Funktionselemente des Meßkörpers, wie es auch in den Anwendungsbeispielen dargestellt ist, bestehen aus einem ersten Temperatursensor und einem zweiten Temperatursensor, der wärmeleitend mit einem Heizelement gekoppelt ist. Die Temperatursensoren be­ stehen vorzugsweise aus einem Metall, welches einen näherungsweise linearen Temperaturkoeffizienten aufweist, z. B. aus Nickel. Das Heizelement kann hingegen aus Konstantan, das einen nahe Null liegenden Widerstandskoeffi­ zienten aufweist, gefertigt sein. Diese Widerstände können durch unterschiedliche Techniken, wie sie z. B. seit langem aus der Herstellung von Dehnungsmeßwiderständen (DMS) bekannt sind, realisiert werden. Eine Technik besteht darin, daß eine Metallfläche, die auf eine Polyimidfolie geklebt ist, in der Weise fotografisch belichtet und an­ schließend geätzt ist, daß sich mäanderförmige Widerstands­ bahnen ergeben. Erfindungsgemäß sind nun die Funktions­ elemente des Meßkörpers auf einer solchen Folie in der Weise angeordnet, daß die Folie die doppelte Länge des Umfanges des Meßkörpers aufweist. Auf einer Hälfte sind je ein Temperatursensor und bezogen auf den Umfang des Meßkörpers um 180° versetzt ein zweiter Temperatursensor mit einem zusätzlichen innerhalb dieses Temperatursensor mäanderförmig ausgebildeten Heizelementes aufgebracht. Die Anschlüsse der Funktionselemente sind so aus der Folie ausgeschnitten, daß nach Zusammenrollen der ersten Hälfte dieser so geäzten Folie zwei Streifenleitungen entstehen, die die Anschlußführungen der Funktions­ elemente erhalten, die jeweils gegenüberliegend auf der Rohrwandung zum Steckeranschluß hinführen. Dieses so ausgebildete Foliensystem wird auf den Meßkörper aufgeklebt und der nicht mit Meßelementen versehene Teil der Folie noch einmal zum Zwecke der elektrischen Isolation auf den Meßkörper aufgewickelt, so daß die Funktionselemente von dieser Folie nach dem Umwicklungs­ vorgang gedeckt sind. In der Regel erübrigt sich bei diesem Umwicklungsvorgang eine Zwischenfügung eines wärmeleitenden Mediums, weil der Wärmeübergangswider­ stand der dünnen Folie (ca. 50 Mikrometer) vernach­ lässigt werden kann. Von größerer Bedeutung ist bei diesem Vorgehen jedoch die sichere mechanische Haftung der Folie auf den Funktionselementen, was durch die Ein­ bringung eines zusätzlichen Klebers oder durch Verschweißen sichergestellt werden kann.

Dieser oben gekennzeichnete Grundgedanke der Erfindung, nämlich die Anwendung eines als Rohr ausgebildeten Meß­ körpers, kann auch für Systeme verwendet werden, in denen die Strömung nicht wie in den bisher beschriebenen Syste­ men an einem Meßstift äußerlich vorbeiströmt, sondern wo die Meßströmung durch ein Rohr hindurchfließt. In diesem Anwendungsfall wird der Meßkörper in derselben Weise, wie oben beschrieben, von einer mit Funktionselementen versehenen Folie umwickelt, die auf den Meßkörper aufgeklebt ist, und dieser Meßkörper wird über das Meßrohr herübergeschoben, durch wel­ ches die Strömung fließt. Der Vorteil dieser Vorgehens­ weise besteht darin, daß das von der Strömung durchflosse­ ne Meßrohr sehr präzise als mechanisches Teil gefertigt werden kann, ohne einem weiteren Produktionsprozeß, der die Aufbringung von Meßelementen beinhaltet, unterworfen zu sein. Der Meßkörper seinerseits kann dem gleichen Produktionsprozeß unterworfen werden, wie er für andere Meßfühler für Stiftanwendungen hergestellt wird. Dadurch ist nur ein Herstellungsverfahren für den Meßkörper bei zwei verschiedenen Anwendungen möglich.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß neben der Feststellung des Vorhandenseins einer Strömung auch ihre Richtung bestimmbar ist. Zu diesem Zweck können z. B. auf dem Meßkörper gegenüberliegend 4 Temperatursensoren aufgebracht sein. Die Temperatursensoren haben dann einen Winkelabstand von je 90°. Zwei gegenüberliegende Temperatursensoren sind zusätzlich mit einem Heizelement gekoppelt. Die elektrischen Widerstände dieser beiden indirekt beheizten Temperatursensoren werden in einer Brückenschaltung zu einer Differenzspannung verarbeitet, die bezogen auf einen mittleren Wert vorzugsweise einen positiven oder einen negativen Spannungswert liefern kann. Da der Kühleffekt einer anströmenden Strömung größer ist als der Kühleffekt einer abströmenden Strömung, kann bei richtiger Positionierung dieser zusätzlich beheizten Temperatursensoren die Strömungsrichtung bzw. deren Umkehr durch einen entsprechenden Vorzeichenwechsel der ausgewerteten Differenzspannung dieser Sensoren abge­ leitet werden. Die anderen beiden um 90° versetzten Tempe­ ratursensoren dienen der Messung der Mediumstemperatur und können in Verbindung mit einem beheizten System zum Nachweis der Strömung oder der Nichtströmung verwendet werden. Durch die Anwendung moderner Herstellungstechniken für Meßwiderstände ist es z. B. auch denkbar, die Wider­ stände nicht auf eine Folie, sondern direkt auf das metallische Rohr des Meßkörpers aufzubringen. Dies kann z. B. in der Weise geschehen, daß nach Aufbringung einer elektrisch isolierenden aber gut wärmeleitenden Schicht, wie es z. B. aus der Technik von Leistungstransistoren bekannt ist, die Widerstände entweder als großflächige Dickschicht oder als aufgedampfte Metallschicht aufzu­ bringen. Diese Schichten können bezüglich ihres thermi­ schen Ausdehnungsverhaltens genau dem Ausdehnungskoeffi­ zienten des verwendeten Metallträgerrohres angepaßt wer­ den. Zur elektrischen Isolation gegenüber der inneren Wandung des Stiftes wird dann eine weitere Isolations­ schicht auf den Meßkörper aufgebracht. Dieses System läßt sich in der Weise auslegen, daß bislang nicht erreichte Mediumstemperaturen um 150° erfaßbar werden. Insbesondere dann, wenn bei diesem Verfahren gleich­ zeitig zusätzliche Eichwiderstände mit auf den Meßträger aufgebracht sind. Wobei diese zusätzlichen Justier- und Abgleich-Elemente nicht zwingend diskrete Elemente sind, sondern auch in Folientechnik realisierbar sind.

Erfindungsgemäß hat die Einbringung eines Meßkörpers in den Meßstift oder das Aufschieben eines Meßkörpers auf ein Meßrohr noch einen entscheidenden Vorteil, der darin besteht, daß die Druckstabilität gegen einen all­ seits wirkenden Druck gegenüber dem Stift oder dem Meßrohr entschieden verbessert wird. Während geschlitzte feder­ artige Systeme dem Druck ausweichen, hält ein als Rohr aus­ gebildeter Meßkörper auch hohem Drücken stand und erhöht wesentlich die Druckstabilität des Meßfühlers insgesamt. Bei dieser Druckstabilisierung spielt insbesondere das in dem Rohrspalt zwischen dem Außendurchmesser des Meß­ körpers und dem Innendurchmesser des Meßstiftes einge­ brachte Wärmeleitmedium eine große Rolle. Während Flüssig­ keiten durch besondere Ringe und Eingießtechniken daran gehindert werden müssen, aus dem Rohrspalt auszuweichen, ergibt sich eine völlig anders geartete Kraftverteilung bei einem pulverförmigen Wärmeleitmedium. Dieses bleibt bei Druckanwendung stabil und hat nicht den Hang, aus dem Spalt auszuweichen.

Die weitere Ausbildung der Erfindung ist auch ergänzend in den Patentansprüchen niedergelegt. Mögliche Ausgestal­ tungen sind in den nachfolgenden Anwendungsbeispielen beschrieben.

Die Ausgestaltung der Erfindung läßt unterschiedliche Lö­ sungsmöglichkeiten zu, was im einzelnen an den folgenden schematischen Darstellungen aufgezeigt ist.

Der eingangs beschriebene Meßfühler besteht aus einem Meßgehäuse (1), welches in seinem dem elektrischen An­ schluß abgewandten Teil eine Gehäuseverengung, den Meß­ stift (2), aufweist. Der Meßstift und damit das Meßge­ häuse sind gegenüber dem diesen Meßstift umströmenden Me­ dium geschlossen und einteilig aus einem homogenen Material gefertigt. Innerhalb des als Hohlkörper ausgebildeten Meß­ stiftes ist ein Rohr, der eigentliche Meßkörper (3), einge­ bracht. Das so beschriebene Rohrstück (3) ist vermittels von Wärmeleitpaste (4) in wärmeleitenden Kontakt mit der inneren Wandung des Meßstiftes (2) gebracht. Auf den Meßkörper (3) sind im Bereich des Meßstiftes (2) senkrecht zur Rohrachse gegenüberliegend zwei Temperaturmeßelemente (5, 6) aufge­ klebt. Die elektrischen Anschlüsse der Temperaturmeßelemente sind durch Ausschnitte in dem Rohr (8) zum elektrischen An­ schluß des Meßfühlers (1) herausgeführt. Wird ein Temperatur­ meßfühler mit einem zusätzlichen Heizstrom beaufschlagt, al­ so zusätzlich erwärmt, kann eine Differenztemperatur zwischen dem Temperaturmeßfühler (5) und (6) gemessen werden, auch dann, wenn der Meßkörper in den Meßstift unter Einfügung einer wärmeleitenden Verbindung zur inneren Meßstiftwandung hin­ eingesteckt ist. Dieses Differenztemperatur wird insbe­ sondere auch dann gemessen, wenn der Meßstift einem strömen­ den Medium ausgesetzt ist. Unter dieser Bedingung ergibt sich eine elektrische Differenzspannung zwischen den Temperatur­ meßelementen (5) (6), die abhängig ist von der Strömungsge­ schwindigkeit des Mediums. Eine entsprechende Funktion erhält man auch, wenn statt der direkten Heizung z. B. des Temperatur­ meßelementes (5) dieses indirekt durch eine zusätzliche Heiz­ schleife beheizt ist. Hierbei ist vorausgesetzt, daß sowohl die Heizschleife wie das Temperaturmeßelement und die Innen­ wandung des Meßstiftes in einen gleichmäßigen wärmeleitenden Kontakt gebracht sind. Die Temperatur- und Heizelemente, die nachfolgend auch als Funktionselemente bezeichnet sind, kön­ nen in verschiedener Weise auf den Meßkörper (3) aufgebracht werden. Dies zeigen die Abb. 3 und 5. In Abb. 3 sind die Funktionselemente auf den Meßkörper 3 geklebt und be­ finden sich zwischen der Innenwandung des Meßstiftes und der Außenwandung des Meßkörpers. In Abb. 5 sind die Funktions­ elemente innerhalb des Meßkörpers (3) aufgebracht, während der Meßkörper (3) und die Innenwandung des Meßstiftes (2) durch ein wärmeleitfähiges Medium wärmeleitend verbunden sind. Diese Anordnung ist besonders günstig, wenn bei hohen Druckanforderungen die Wandstärke des Meßstiftes künstlich verstärkt werden muß. Durch eine Präzisionspassung sowohl der Innenbohrung des Meßstiftes wie auch des Außendurchmessers des Meßkörpers kann eine recht präzise druck- und wärme­ schlüssige Verbindung zwischen diesen beiden Rohrkörpern erfolgen. Der Vorteil dieser Technik besteht darin, daß die Funktionselemente außerhalb des eigentlichen Einbauortes aufgebracht werden können und ihre elektrische Funktion sicher überprüft werden kann. Im Falle hoher elektrischer Isolationsanforderungen, wie dies z. B. im EX-Bereich auf­ treten kann, ist es auch möglich, anstelle eines Metall­ rohres in diesem Fall ein Keramikrohr zu verwenden. Ein Keramikrohr bietet auch dann sehr große Vorteile, wenn die Funktionselemente als Dickschichtelemente von außen auf dieses Rohr aufgebracht werden. Unter dieser Bedingung lassen sich sehr kostengünstige Strömungssensoren fertigen. Eine besondere Ausgestaltungsmöglichkeit zeigt Abb. 3 in Verbindung mit Abb. 7a werden drei Funktionselemente in einem Winkel von 120° auf den Meßkörper (3) aufgebracht und wird jedes Temperaturmeßelement zusätzlich mit einem Heizelement gekoppelt, so ist es durch eine elektrische vektorielle Addition der drei Einzelspannungen, die sich an den Temperaturmeßelementen (5, 6) ergeben, die Richtung der Strömungsgeschwindigkeit senkrecht zum Meßstift des Meßfühlers bestimmen. Diese Strömungsgeschwindigkeit kann jedoch nur in einer laminaren Strömung ermittelt werden. Geht es nur darum, zwei Strömungsrichtungen zu unterschei­ den, so genügt es auch nach Abb. 3, die Funktionselemente so anzuordnen, daß je ein Temperaturmeßelement und ein Heiz­ element sich gegenüberliegend auf den Meßkörpern (3) be­ finden. Die Temperatur des Mediums kann dann stirnseitig an der Innenwandung des Meßstiftes ermittelt werden. Diese An­ ordnung hat den Vorteil, daß auch bei turbulenter Strömung, bei der keine Unterscheidung einer Richtung mehr möglich ist, das Vorhandensein des Strömungsflusses zu erfassen. In dieser Anordnung ist eine vektorielle Addition nicht erforderlich, es genügen lediglich zwei Differenzverstärker, wovon ein Verstärker die elektrische Spannungsdifferenz zwischen dem Meßsystem (5, 9) (6, 9) bestimmt, wobei das Vorzeichen der elek­ trischen Spannung der Strömungsrichtung zugeordnet ist, während die Differenzspannung zwischen dem System (5, 9) und (6) oder (6, 9) und (6) die Strömung des Mediums darstellt. In Abb. 4 ist ein Systemaufbau dargestellt, wie er vor allem benötigt wird, um bei kleinen Strömungsmengen die Strömungsgeschwindigkeit zu bestimmen. In diesen Fällen strömt das Medium durch ein Meß­ rohr (3) hindurch. Auf dieses Meßrohr ist der eigentliche Meßkörper aufgeschoben, wobei zwischen Meßrohr und Meßkörper ein wärmeleitendes Medium (4) eingebracht ist. Der Meßkörper weist wiederum die Funktionselemente (5, 9) und (6) auf, wobei das Funktionselement (5, 9) aus einem wärmegekoppelten, aber elektrisch isolierten Meßwiderstand und einem Heizwiderstand besteht. Die Richtungsbestimmung in einem solchen Meßsystem ist bei gegenüberliegenden Funktionselementen (9, 5), (6) nicht möglich, wird jedoch dann möglich, wenn auf einer Seite des Rohres hintereinander zwei Funktionselemente (5, 9) angeordnet sind, die jeweils aus einem Heiz- und einem Temperaturmeß­ element bestehen, und wo das Temperaturmeßelement (6), Abb. 6, senkrecht zur Strömungsrichtung auf der gegenüberliegenden Seite des Rohres aufgebracht ist. Die Abb. 7 und 7a zeigen auf, in welcher Weise die Funktionselemente zueinander ange­ ordnet auf einer Isolationsschicht, vornehmlich einer Folie, wie sie aus der Technologie der Dehnungsmeßstreifen seit langem bekannt ist, aufgebracht sind. Insbesondere bei Abb. 7 ist gezeigt, daß die Isolierfolie die doppelte Länge des Meß­ körperumfanges aufweist. Hierbei befinden sich die Funktions­ elemente genau auf einer Hälfte der Folie, während der andere Teil der Folie (11) während des Klebevorganges auf die Funkti­ onselemente aufgewickelt wird.

In Abb. 8, 9 ist der Schnitt durch einen Meßfühler zur Durchflußüberwachung eines strömenden Mediums dargestellt, der aus einem in eine Wandung einschraubbaren Meßgehäuse besteht. Das Meßgehäuse (1) ist aus Edelstahl gefertigt, weist ein Gewinde auf, und verjüngt sich an seinem in die Strömung hineintauchenden Ende zu einem Meßstift (2). Meßgehäuse und Meßstift sind einteilig aus einem homogenen Material, ins­ besondere Edelstahl, gefertigt. Im Inneren des Meßstiftes ist ein Rohrabschnitt, der Meßkörper (3), eingeschoben. Auf diesen Meßkörper ist eine Folie gewickelt, auf die die Funktionselemente (5, 9) und (6) aufgebracht sind. Diese Folie weist die doppelte Umfanglänge des Meßkörpers (3) auf, wo­ bei die Funktionselemente nur auf einer Hälfte des längeren Teils dieser Folie aufgebracht sind. Die verbleibende Folien­ länge (15) wird um den Meßkörper (3) herumgewickelt, so daß die Funktionselemente gegenüber der Innenwandung des Stiftes (2) elektrisch isoliert sind. Die Folie ist gleichzeitig so geschnitten, daß die elektrischen Anschlüsse in Form einer Flachbandleitung (22) zum Anschluß eines Kabels (17) heraus­ geführt sind. Die elektrischen Leitungen sind mit einzelnen Kontakten (14) versehen. Der Innenraum des Meßkörpers (3) ist mit Hartschaum (13) aufgefüllt. Das Anschlußkabel ist direkt vermittels einer Schelle an einem Rohrabschnitt des Meßkörpers (3) festgeklemmt. Während zwischen der Innen­ wandung des Meßstiftes und der Außenwandung des Meßkörpers ein wärmeleitfähiges Medium eingefüllt ist, ist der rest­ liche Innenraum des Meßfühlers mit Gießharz aufgefüllt.

Eine für die Produktion günstige Durchführung des oben beschriebenen Meßfühlers zeigt Abb. 10 und 11. Ein aus einem metallischen Körper gefertigter Stecker (18) besitzt ein Außengewinde (19) zum Einschrauben in den Meßfühler. Die Anschlußstifte des Steckers (20) sind durch Isolierkörper hindurch in den Innen­ raum des Meßfühlers geführt. Der innere Isolierkörper des Steckers weist eine Bohrung (29) auf, in welches der als Rohr ausgebildete Meßkörper (3) eingesteckt ist. Die Länge des Meßkörpers ist so gewählt, daß es gerade stirn­ seitig mit der inneren Wandung des Meßstiftes abschließt. Im Bereich des Meßstiftes sind die auf einer Folie aufge­ brachten Funktionselemente (5, 9), (6) auf den Meßkörper aufgewickelt und festgeklebt. Jeweils um 180° bezogen auf den Meßkörper sind aus der Folie Streifen (22) ausge­ schnitten, auf welchen die Anschlüsse (14) zum Stecker herausgeführt sind. Diese Streifen sind ebenfalls auf den Meßkörper (3) geklebt. Der innere Teil des Meßkörpers ist zumindest im Bereich des Meßstiftes mit Hartschaum (13) versehen. Der elektrische Anschluß zwischen den Kontakt­ stiften des Steckers (20) und den Kontakten der Funktions­ elemente (14) erfolgt über separate Anschlußleitungen. Ein besonderer Vorteil dieses Systems, was in dieser Zeichnung nicht dargestellt ist, besteht darin, daß das Rohr, welches nicht elektrisch mit dem Meßfühlergehäuse verbunden ist, über einen besonderen Erdungsdraht an einen Steckerstift geführt ist. Dieser Steckerstift kann auf Minus oder auf das Vergleichs­ potential der Meßbrücke gelegt sein. Insbesondere dann, wenn elektrische Störimpulse über das metallische Meßgehäuse (1) auf die Funktionselemente (5, 9), (6) übertragen werden können, ist diese zusätzliche Systemerdung von besonderer Bedeutung.

Insbesondere auch deshalb weil die Kapazitäten zu dem Meß­ körper (3) durch Verwendung einer geeignet dünnen Folie groß gemacht werden können. Eine weitere Möglichkeit, den Meßkörper (3) mit der Ausnehmung in dem Steckerteil (29) zu verbinden, besteht darin, daß der Meßkörper (3) so kurz gewählt ist, daß es möglich ist, einen Kunststoffstab sowohl in den Meßkörper (3) einzukleben, wie auch als Verlängerung in die Ausnehmung (29) des Steckers (18) einzufügen.

Im Falle eines von der Strömung durchflossenen Meßrohres zeigen die Abb. 12, 13 eine weitere Ausbildung der beschrie­ benen Erfindung. In die Bohrung eines Verschraubungsteiles (22), welches einen genormten Rohranschluß (23) aufweist, ist ein Rohr (24) gesteckt. Dieses Rohr wird durch einen O-Ring (25) nach außen hin abgedichtet. Eine durch den Rohranschluß (23) von außen einpreßbare Zylinderscheibe (26) preßt den O-Ring einerseits gegen die Bohrungswandungen des Verschraubungsteiles (22) wie auch gegen das Meßrohr (24). Das identische Verschraubungsteil befindet sich auf der anderen Seite des Meßrohres und ist hier nicht dargestellt. Auf dem Meßrohr (24) sind die Funktionselemente (5, 9), (6) aufgebracht. Auf diese Funktionselemente ist ein Rohrstück (29) geschoben, welches aus einem Schrumpfschlauchabschnitt besteht und nach dem Überschieben auf die Funktionselemente geschrumpft ist. Eine verbesserte Ausführung zeigt Abb. 13. Die Funktionselemente (5, 9), (6) sind auf einen Meßkörper (3) aufgebracht. Dieser Meßkörper ist vermittels einer Wärme­ leitsubstanz in wärmeleitenden Kontakt mit dem Meßrohr (24) gebracht. Diese Anordnung hat den wesentlichen Vorteil, daß die Druckfestigkeit des inneren Meßrohres (24) durch das auf­ geschobene Rohr des Meßkörpers wesentlich erhöht ist. Insbe­ sondere bei der Verwendung von Präzisionsrohren, die sehr genau ineinander passen, ist die Anwendung eines Wärmeleit­ mediums überflüssig und es kann ein geeigneter dünnflüssiger Kleber, z. B. ein Zyano-Kleber, verwendet werden. Der schlech­ te Wärmewiderstand solcher Kleber ist in diesem Fall völlig belanglos, weil der Wärmeübergangswiderstand von dünnen Schichten vernachlässigt werden kann.

Eine konsequente Weiterführung des symmetrischen im voran­ gehenden beschriebenen Meßsystems besteht darin, daß die Funktionselemente nicht wie bisher beschrieben, auf einer Zylinderwandung angeordnet sind, sondern daß die Funktions­ elemente auf eine Ebene abgewickelt sind. Dies eröffnet die Möglichkeit, auch die stirnseitige Innenfläche des Meßstiftes für ein symmetrisches System zu nutzen. Bei dieser technischen Lösung ist der Meßkörper (3) nicht entsprechend Anspruch 1 als Rohr ausgebildet, sondern als ebene Fläche, die vorzugs­ weise eine Kreisquerschnitt aufweist, mit einem Durchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des Meßstiftes ist (33). Die Realisierung eines solchen symmetrischen Meßsystems ist in Abb. 14 und 15 dargestellt. Der Meßstift (2) des Meßge­ häuses weist bei einer verstärkten Zylinderwandung, deren Dicke keinen systembedingten Einschränkungen unterliegt, stirnseitig (29) eine Wandungsdicke zwischen 0,1 und 0,7 mm auf. Auf der Innenseite dieser stirnseitigen Wandung ist ein Metallträger (33) mit einem runden Kreisquerschnitt unter Zwischenbringung eines wärmeleitenden Mediums (4) mit der stirnseitigen Fläche des Meßstiftes (2) in wärmeleitenden Kontakt gebracht. Die Funktionselemente (5, 9, 6) sind auf dem Metallträger (33) unter Zwischenbringung einer elektrisch isolierenden aber wärmeleitenden Schicht, in den Innenraum des Meßstiftes weisend, aufgebracht. Zur thermischen Iso­ lierung dieses Meßsystems ist innerhalb des Meßstiftes ein wärmeisolierender Zylinder (30) eingepreßt und mit einer Feder (31), die in dem Gehäuse des Meßstiftes eingehakt ist, fixiert. Der restliche freibleibende Raum des Meßstiftes ist mit einem Harz aufgefüllt. Die elektrischen Anschlüsse der Funktionselemente (14) sind zu dem elektrischen Anschluß des Meßgehäuses herausgeführt. Die Ausbildung der Funktionsele­ mente kann in der Weise erfolgen, wie es bereits im voran­ gehenden beschrieben worden ist. Insbesondere können die Funktionselemente, in diesem Beispiel bestehend aus mäander­ förmig gebildeten Nickelleitbahnen (5, 6, 9) die auf eine Polyimidfolie aufgeschweißt sind, bestehen.

Räumlich sind diese Leitbahnen so ausgebildet, daß sie be­ züglich eines Durchmessers der kreisrunden Isolierfolie spiegelbildlich angeordnet sind. Das Heizelement (9) ist auf einer Hälfte dieses Kreisquerschnittes mit einem Tem­ peraturmeßelement (5) elektrisch isoliert aber wärmeleitend verbunden. Diese Anordnung ist herstellungstechnisch sehr einfach zu beherrschen, und läßt auch Techniken zu, die Auf­ dampfverfahren benutzen. Wegen dieser einfachen geometrischen Anordnung kann der Meßkörper auch aus einer Keramikscheibe bestehen, auf die die Funktionselemente als Dickschichtwider­ stände aufgebracht sind. Diese Keramikscheibe kann auch aus zwei in einer Ebene liegenden, jedoch getrennten Halbkreis­ flächen bestehen. In Abb. 16 ist dargestellt, daß der Meß­ körper (33) auch als auf einer Seite geschlossener Zylinder ausgeführt sein kann, wobei der Zylindermantel (34) eine Wanddicke aufweist, die größer ist als die stirnseitige Zylin­ derfläche (33). Dieser einseitig geschlossene Zylinder kann entweder einteilig aus einem homogenen Werkstoff gefertigt sein, oder auch als Klebteil mit einem auf eine plane Fläche aufgeklebten zylindrischen Ring (34) gefertigt sein. Die Funktionselemente (5, 9, 6) sind entweder im Innenraum oder im Außenraum des einseitig geschlossenen Zylinders wärmelei­ tend auf die stirnseitige Fläche (33) aufgebracht. Im übrigen sind alle in den vorhergehend aufgeführten Anwendungsbei­ spielen angegebenen Lösungen für die Aufbringung und Anordnung der Funktionselemente möglich.

Claims (26)

1. Meßfühler zur Durchflußüberwachung eines strömen­ den Mediums, der entweder gefertigt ist, aus einem in eine Wandung vorzugsweise einschraubbaren Meß­ gehäuse, welches einen in die Strömung hineinragen­ den zylindrisch ausgebildeten Meßstift aufweist, der nur zum Innenraum des Meßgehäuses weisend geöffnet ist, und der die mit der Innenwandung des Meßstiftes in wärmeleitenden Kontakt gebrachten elektrischen Funktionselemente enthält, oder der gefertigt ist aus einem von einer Strömung durch­ flossenen Meßrohr, dessen Außenwandung, die nicht von dem strömenden Medium berührt ist, mit den elektrischen Funktionselementen in wärmeleitenden Kontakt gebracht ist, wobei die elektrischen Funktionselemente aus mindestens zwei Temperatur­ meßelementen und mindestens einem Heizelement oder einem ersten Temperaturelement und einem zweiten Temperaturelement, welches durch einen erhöhten Eigenstrom direkt geheizt ist, bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionselemen­ te (5, 6, 9) auf einem als Rohr ausgebildeten Meßkörper (3) aufgebracht sind, der seinerseits zusammen mit den Funktionselementen in den zylindrischen Teil des in die Strömung hinein­ ragenden Meßstiftes (2) eingeschoben und wärme­ leitend mit der Innenwandung des Meßstiftes (2) in Kontakt gebracht ist, oder der im Falle eines von einer Strömung durchflossenen Meßrohres (24) auf dieses aufgeschoben und in wärmeleitenden Kontakt gebracht ist.

2. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenwandung des Meßkörpers (3) und der Innenwandung des Meßstiftes (2) oder der Innenwandung des Meßkörpers (3) und der Außenwandung des Meßrohres (24) ein Wärmeleitmedium, vorzugsweise Wärmeleitpaste (4) oder eine wärmeleitende Klebeschicht (4) eingebracht ist.

3. Meßfühler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstift (2) und das Meßrohr (24) einerseits und der Meßkörper (3) andererseits aus demselben Material, vorzugsweise aus Edelstahl, gefertigt sind.

4. Meßfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Meßkörpers im Bereich 0,1-0,5 mm liegt.

5. Meßfühler nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionselemente (5, 6, 9) auf der Außenwandung oder auf der Innenwandung des Meßrohres (24) oder des Meßkörpers (3) aufgebracht sind.

6. Meßfühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionselemente (5, 6, 9) elektrisch isoliert in wärmeleitenden Kontakt mit dem Meßkörper (3) gebracht sind.

7. Meßfühler nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionselemente (5, 6, 9) elektrisch gegenüber dem Meßstift (2) und/oder dem Meßrohr (24) isoliert sind.

8. Meßfühler nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionselemente (5, 6, 9) auf den Meßkörper (3) geklebt sind.

9. Meßfühler nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionselemente als auf eine elektrisch iso­ lierende Folie (10) aufgebrachte elektrische Wider­ stände ausgebildet sind.

10. Meßfühler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionselemente (5, 6, 9) so auf eine elektrisch isolierende Folie aufgebracht sind, daß nach Umwickeln des Meßkörpers (3) mit dieser Folie sich zwei Tempera­ turelemente senkrecht zur Meßkörperachse auf dem Meß­ körper gegenüberliegend befinden.

11. Meßfühler nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturmeßelement (5) und ein Heizelement (9) örtlich zusammenliegen und miteinander elektrisch isoliert, aber wärmeleitend verbunden sind.

12. Meßfühler nach Anspruch 9-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Länge aufweist, die dem doppelten Umfang des Meßkörpers entspricht (11), wobei die Funktionselemente auf einer Hälfte der Folie auf­ gebracht sind, so daß die Funktionselemente (5, 6, 9) nach Aufwickeln auf den Meßkörper (3) nach außen hin elektrisch isoliert sind.

13. Meßfühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktions­ elemente (5, 6, 9) auf den Meßkörper (3) nach Auf­ bringen einer elektrischen Isolationsschicht aufge­ dampft sind.

14. Meßfühler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Folie (10) Lötanschlußpunkte (14) für die Funktionselemente besitzt.

15. Meßfühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierfolie so geschnitten ist, daß die elektrischen Anschlüsse der Funktionselemente (5, 6, 9) streifenleitungs­ artig (22) mit mindestens einem Streifen zum elek­ trischen Anschluß herausgeführt sind.

16. Meßfühler nach Anspruch 1-15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Meßkörper (3) fest mit einem Stecker (18) verbunden und in das Meßgehäuse (1) einschraub­ bar ist.

17. Meßfühler nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeich­ net, daß der Innenraum des Meßkörpers (13) mit einem Hartschaumkern gefüllt ist.

18. Meßfühler nach Anspruch 1-17, dadurch gekennzeich­ net, daß der verbleibende Innenraum des Meßgehäuses (1) mit Gießharz gefüllt ist.

19. Meßfühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall eines durchflossenen Meßrohres (24) die Funktionselemente (5, 6, 9) direkt auf das Meßrohr (24) aufgebracht sind und vermittels eines als über die Funktionselemente herüberschiebbaren Schrumpfschlauch-Rohrstückes (29) nach dem Aufschrumpfen fest auf das Meßrohr (24) gepreßt sind.

20. Meßfühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall eines durchflossenen Meßrohres (24) die Funktionselemente (5, 6, 9) auf den Meßkörper (3) geklebt und/oder nach Anspruch 19 vermittels eines Schrumpfschlauches (29) aufgepreßt sind und der Meßkörper (3) seiner­ seits in wärmeleitenden Kontakt auf das Meßrohr (24) geschoben ist.

21. Meßfühler nach Anspruch 1-20, dadurch gekennzeich­ net, daß im Fall eines durchflossenen Meßrohres (3) das Meßrohr in ein mechanisches Verschraubungsteil (22) beidseitig eingesteckt und vermittels von zwei beidseitig eingeführten O-Ringen (25) abgedichtet ist.

22. Meßfühler nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig aufgesteckten Verschraubungsteile (22) durch eine mit mindestens einem Gewinde versehene Hülse zu einem Teil verschraubt sind.

23. Meßfühler nach dem nicht kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 und/oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Funktionselemente (5, 6, 9) auf einem als eine ebene Fläche ausgebildeten Meßkörper (33), der vorzugsweise kreisförmig ausgebildet ist, in der Weise aufgebracht sind, daß mindestens zwei Temperatur­ meßelemente, vorzugsweise ein erstes und ein zweites Temperaturmeßelement, bezogen auf den den Kreisquerschnitt begrenzenden Kreis, spiegelbildlich zu dem Kreisdurch­ messer angeordnet und ausgeführt sind.

24. Meßfühler nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (33) ein zylindrisches Teil mit einem ring­ förmigen Zylindermantel und einer stirnseitig geschlos­ senen Fläche ist.

25. Meßfühler nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper aus zwei halbmondförmigen, voneinander ge­ trennten Teilen besteht.

26. Meßfühler nach Anspruch 23-25, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung und Aufbringung der Funktions­ elemente auf den Meßkörper, die verwendeten Werkstoffe für den Meßkörper und die Ausbildung des Meßfühlers ent­ sprechend einem oder mehreren der Ansprüche 1-22 aus­ geführt sind.