本發(fā)明涉及用于至少部分地使科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器裝備有電連接部的方法,其中,所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器至少具有至少一個(gè)測(cè)量管、至少一個(gè)固定在所述測(cè)量管處的致動(dòng)器容納部(aktoraufnahme)和至少一個(gè)固定在所述測(cè)量管處的傳感器容納部(sensoraufnahme)作為結(jié)構(gòu)部件。此外本發(fā)明也涉及科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器,所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器帶有結(jié)構(gòu)部件,至少包括至少一個(gè)測(cè)量管、至少一個(gè)固定在所述測(cè)量管處的致動(dòng)器容納部和至少一個(gè)固定在所述測(cè)量管處的傳感器容納部,以及所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器帶有與所述測(cè)量管連接的電連接部。
背景技術(shù):
之前所述類型的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器以及就此而言還有用于制造這樣的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器或用于使科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器裝備有電連接部的方法自數(shù)十年來(lái)由現(xiàn)有技術(shù)充分已知。除了一定是最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部件、所述測(cè)量管之外,科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器通常也具有其它結(jié)構(gòu)部件、例如在所述測(cè)量管的進(jìn)入側(cè)和離開側(cè)的端部處的聯(lián)接凸緣、用于保護(hù)所述測(cè)量管和與所述測(cè)量管處于連接的評(píng)估電子設(shè)備的殼體以及經(jīng)常在測(cè)量管凸緣之間的加固橋,以便即使在裝入到工藝過(guò)程(prozess)中時(shí)也賦予所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器所需要的機(jī)械穩(wěn)定性。
所述測(cè)量管在所述測(cè)量?jī)x器運(yùn)行時(shí)被激勵(lì)而發(fā)生振動(dòng),其中,所述激勵(lì)通常在基本振動(dòng)模式中以固有頻率借助于由所述致動(dòng)器容納部容納的致動(dòng)器來(lái)進(jìn)行。所述測(cè)量管在第二振動(dòng)模式中的進(jìn)入和離開側(cè)的振動(dòng)作為測(cè)量參數(shù)被探測(cè),其中,在進(jìn)入和離開側(cè)的振動(dòng)之間的相位差是用于質(zhì)量流量的量度(ma?)。所探測(cè)的振動(dòng)僅具有非常小的幅度。在均勻介質(zhì)的情況下,能夠以高級(jí)的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器得到測(cè)量值的約0.04%的精度,這表明,在制造、校準(zhǔn)以及運(yùn)行帶有極度的精密度的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器時(shí)必須進(jìn)行且必須嘗試,使可能的干擾效果、不可再現(xiàn)的邊界條件和制造公差在每個(gè)方面都最小化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在這樣的背景面前,本發(fā)明基于以下任務(wù),即說(shuō)明一種用于使科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器裝備有電連接部的方法,以所述方法能夠使所述制造公差變小并且所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器最終能夠以較高的精度和可靠性來(lái)制成和運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明,之前闡明且引出的任務(wù)在文章開頭示出的方法的情況下首先通過(guò)以下方式來(lái)解決,即通過(guò)機(jī)械的印刷方法(maschinellesdruckverfahren)將所述電連接部施加到所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部件上。
本發(fā)明首先基于以下認(rèn)知,即恰恰在科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的不同的電構(gòu)件的布線和電氣化的領(lǐng)域中存在有改進(jìn)可能性。這一方面在于,在科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器中的電連接部、例如到在所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的測(cè)量管處的致動(dòng)器和傳感器的連接部通過(guò)線纜來(lái)實(shí)現(xiàn),所述線纜在大多數(shù)情況下通過(guò)手來(lái)裝配。為此,所述線纜經(jīng)由所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)部件被引導(dǎo)并且通過(guò)粘合而固定在所述結(jié)構(gòu)部件處并且因而也固定在所述測(cè)量管處。由于手動(dòng)施用(applikation)線纜引導(dǎo)而自然導(dǎo)致在所述線纜引導(dǎo)方面的偏差、在所使用的材料的量方面的偏差、以及由此在所施用的質(zhì)量方面的偏差,這不僅涉及所述線纜自身而且涉及連接器件,所述線纜以所述連接器件固定在所述結(jié)構(gòu)部件處。所述線纜在所述結(jié)構(gòu)部件處的固定在現(xiàn)有技術(shù)中通常以帶(tape)或通過(guò)粘結(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行,所述粘結(jié)點(diǎn)相互間以小的間距、例如以數(shù)毫米的間距被施加到待固定的線纜上并且在所述線纜的側(cè)向上觸碰所述測(cè)量管,從而所述線纜被固定。
所述測(cè)量管的以及由此所述測(cè)量管的運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)(bewegungsdynamik)的影響是顯著的。因而所述線纜在所述測(cè)量管上的施用能夠一定顯著地例如對(duì)質(zhì)量流量測(cè)量的零點(diǎn)產(chǎn)生影響。
在根據(jù)本發(fā)明的、將所述電連接部通過(guò)機(jī)械的印刷方法到所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)部件上的制造時(shí),首先避免與手動(dòng)施用相關(guān)聯(lián)的誤差可能性(fehlertr?chtigkeit)并且在實(shí)現(xiàn)所述電連接部的情況下達(dá)到非常高的重復(fù)精度。所述重復(fù)精度涉及所述電連接部在所述結(jié)構(gòu)部件上的幾何結(jié)構(gòu)的伸延、在所述結(jié)構(gòu)部件上的所施用的質(zhì)量以及還有所述電連接部的電性質(zhì)、如例如在所述電連接部處的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的電阻。
作為機(jī)械的印刷方法原則上考慮所有如下印刷方法,即以所述印刷方法能夠?qū)⒂袀鲗?dǎo)能力的材料施加到底基上。在可應(yīng)用的印刷方法的情況下,將例如有導(dǎo)電能力的、液態(tài)的或漿狀的物質(zhì)借助于用于對(duì)所述物質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)配量的印刷頭來(lái)壓?。╝ufgedruckt)到所述結(jié)構(gòu)部件上。所述機(jī)械的印刷方法優(yōu)選以機(jī)器人支持的方式在所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的生產(chǎn)線中進(jìn)行,在所述生產(chǎn)線中所述結(jié)構(gòu)部件能夠占據(jù)明確界定的位置并且所述印刷頭能夠以高精度施用有傳導(dǎo)能力的物質(zhì)。根據(jù)噴墨印刷類型的或例如還有根據(jù)氣溶膠噴射印刷類型的方法能夠作為機(jī)械的印刷方法來(lái)實(shí)現(xiàn);也能夠考慮絲網(wǎng)印刷。也能夠?qū)崿F(xiàn)使用以下機(jī)械的印刷技術(shù),在其中,例如將起初沒有傳導(dǎo)能力的或僅僅有小的傳導(dǎo)能力的合成材料施加到所述結(jié)構(gòu)部件上,其中,所述電連接部通過(guò)借助于激光對(duì)所述合成材料的一定的區(qū)域進(jìn)行活化(aktivierung)以及通過(guò)事后的較強(qiáng)的金屬化來(lái)制成。這些技術(shù)部分地也配屬于3d打印。
根據(jù)所提出方法的一個(gè)改進(jìn)方案設(shè)置成,將電絕緣的涂層施加到所述結(jié)構(gòu)部件上并且將所述電連接部印刷到所述電絕緣的涂層上。這尤其當(dāng)所述結(jié)構(gòu)部件自身是有導(dǎo)電能力的時(shí)是有利的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)改進(jìn)方案設(shè)置成,至少部分地以電絕緣的覆蓋覆層來(lái)覆蓋經(jīng)印刷的電連接部。該絕緣性的覆蓋覆層也能夠借助于所述機(jī)械的印刷方法來(lái)產(chǎn)生。該措施一方面用于保護(hù)所述電連接部,但所述措施另一方面也用于保證電儀器安全。也能夠需要所述電絕緣的涂層以便滿足一定的防爆的要求。
所述方法的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案的突出之處在于,經(jīng)印刷的電連接部的終點(diǎn)或者說(shuō)起點(diǎn)和終點(diǎn)面型地設(shè)計(jì),從而所述起點(diǎn)和終點(diǎn)能夠通過(guò)接合技術(shù)來(lái)用于固定金屬導(dǎo)體。對(duì)于所述金屬導(dǎo)體,能夠尤其考慮引導(dǎo)至電模塊、如例如驅(qū)動(dòng)器、運(yùn)動(dòng)傳感器或評(píng)估單元的線材。對(duì)于所述接合技術(shù)尤其考慮熱接合技術(shù)如釬焊或焊接。在所述方法的一個(gè)特別的設(shè)計(jì)方案中設(shè)置成,所述電連接部的面型地設(shè)計(jì)的終點(diǎn)也具有比所壓印的導(dǎo)體電路(leiterbahnen)大的覆層厚度,以便能夠在不發(fā)生損傷的情況下應(yīng)對(duì)所應(yīng)用的接合技術(shù)的機(jī)械和熱應(yīng)力。
特別有利的是,通過(guò)壓印使作為所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)部件的測(cè)量管設(shè)有電連接部。因?yàn)樗鰷y(cè)量管是所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的實(shí)際上的傳感器,所以此處特別有利的是,隨著所述電連接部?jī)H帶來(lái)盡可能小的機(jī)械影響,這在以機(jī)械的印刷方法來(lái)印刷技術(shù)上地實(shí)現(xiàn)所述電連接部的情況下得到保證。
在將電連接部印刷到作為結(jié)構(gòu)部件的測(cè)量管上時(shí),已證實(shí)為特別有利的是,至少根據(jù)以下變型中的一個(gè)通過(guò)機(jī)械的印刷方法將所述電連接部從起點(diǎn)到終點(diǎn)施加到所述測(cè)量管上:
-在所述致動(dòng)器容納部和所述傳感器容納部中的一個(gè)之間,
-在存在有兩個(gè)傳感器容納部的情況下,在所述兩個(gè)傳感器容納部之間,
-在存在有至少一個(gè)端部管側(cè)的節(jié)點(diǎn)板(knotenplatte)的情況下,在所述傳感器容納部和所述節(jié)點(diǎn)板之間,
-在存在有兩個(gè)端部管側(cè)的節(jié)點(diǎn)板的情況下,在所述節(jié)點(diǎn)板之間。
在以電連接部印刷所述測(cè)量管的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中設(shè)置成,用于給所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的電構(gòu)件或電子構(gòu)件進(jìn)行功率供應(yīng)的或傳輸信號(hào)(測(cè)量信號(hào)、控制信號(hào))的這樣的電連接部在所述測(cè)量管上通過(guò)帶有最小應(yīng)變或壓縮(stauchung)的路徑來(lái)引導(dǎo)。這因此是有利的,因?yàn)樗鲭娺B接部在該行程上受到最小的機(jī)械應(yīng)力。帶有最小應(yīng)變或壓縮的路徑能夠例如直觀地經(jīng)由數(shù)字的仿真方法來(lái)測(cè)定(有限元、邊界)。
在所述方法的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,將所述電連接部尤其以曲折形伸延的導(dǎo)體電路的形式作為應(yīng)變測(cè)量片印刷在令人感興趣的區(qū)域處。在此所述導(dǎo)體電路沿如下方向取向,即所述導(dǎo)體電路沿所述方向應(yīng)該在測(cè)量技術(shù)方面探測(cè)相應(yīng)的應(yīng)變或壓縮,因?yàn)橛纱顺霈F(xiàn)最大的電阻改變。
在所述方法的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中,將所述電連接部作為熱電阻印刷在令人感興趣的區(qū)域處、即尤其在應(yīng)用帶有盡可能恒定的電阻系數(shù)的材料的情況下。
在所述測(cè)量管上以印刷技術(shù)方面的方法實(shí)現(xiàn)應(yīng)變測(cè)量片或熱電阻是特別靈巧的解決方案,因?yàn)樵O(shè)計(jì)為結(jié)構(gòu)件的傳感器元件的固定始終又隨之帶來(lái)固定的困難。
之前引出的任務(wù)在文章開頭所述的、帶有此處已多次探討的(behandelten)結(jié)構(gòu)部件的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的情況下通過(guò)以下方式來(lái)解決,即通過(guò)機(jī)械的印刷方法將所述電連接部施加到所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部件上。
附圖說(shuō)明
現(xiàn)在詳細(xì)地有大量可行方案,來(lái)改進(jìn)根據(jù)獨(dú)立專利權(quán)利要求的、用于使科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器裝備有電連接部的方法以及相應(yīng)的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器。這在下面根據(jù)圖來(lái)描述。在附圖中:
圖1示出以根據(jù)本發(fā)明的方法裝備的、帶有以機(jī)械的印刷方法所施加的電連接部的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器,
圖2示出通過(guò)機(jī)械的印刷方法施加的電連接部的終點(diǎn)的細(xì)節(jié)視圖,以及
圖3示出通過(guò)機(jī)械的印刷技術(shù)所施加的、作為應(yīng)變測(cè)量片的導(dǎo)體電路的曲折形結(jié)構(gòu)。
附圖標(biāo)記列表
1用于使科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器裝備有電連接部的方法
2科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器
3電連接部
5測(cè)量管
6致動(dòng)器容納部
7傳感器容納部
8節(jié)點(diǎn)板
9電連接部的起點(diǎn)和終點(diǎn)
10曲折形伸延的導(dǎo)體電路。
具體實(shí)施方式
在圖中整體上示出用于使科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器2裝備有電連接部3的方法1以及如此配備的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器。
在圖1中無(wú)論如何都最完全地示出的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器2具有不同的結(jié)構(gòu)部件,所示出的是兩個(gè)平行伸延的測(cè)量管5a、5b、固定在所述測(cè)量管5a、5b處的致動(dòng)器容納部6a、6b和固定在所述測(cè)量管5a、5b處的傳感器容納部7a-7d,在進(jìn)入和離開側(cè)上通過(guò)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)板8a、8b來(lái)保持所述兩個(gè)科里奧利測(cè)量管5a、5b??评飱W利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器2當(dāng)然能夠具有大量此處未示出的其它結(jié)構(gòu)部件,但這也不取決于此,因?yàn)榇颂幗榻B的使所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器2裝備有電連接部3的原理能夠容易地完全理解并且能夠轉(zhuǎn)用到其它結(jié)構(gòu)部件上。
在圖1至3中示出的電連接部3全部通過(guò)機(jī)械的印刷方法(在當(dāng)前的情況中通過(guò)氣溶膠噴射印刷)來(lái)施加到作為所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)部件的測(cè)量管5a、5b上。
在施加所述電連接部3之前將此處沒有單獨(dú)示出的電絕緣的涂層施加到所述測(cè)量管5a、5b上。所述電連接部3此外還以電絕緣的覆蓋覆層來(lái)覆蓋,以用于保護(hù)所述導(dǎo)體電路3而且以用于保證儀器安全。因此所述電連接部在所示出的實(shí)施例中被電絕緣地“包裝”。
可容易看出,所述電連接部3通過(guò)機(jī)械的印刷方法的非常精密的、重復(fù)精度高的并且細(xì)致的(filigrane)的實(shí)現(xiàn)方案對(duì)所述測(cè)量管5a、5b引起比例如在所述測(cè)量管5a、5b上引導(dǎo)的線纜(所述線纜以帶或粘結(jié)點(diǎn)固定在所述測(cè)量管5a、5b的表面處)明顯小的影響。
在圖2中能夠看出,所述電連接部3的終點(diǎn)9面型地設(shè)計(jì),從而所述終點(diǎn)適用于固定線材(例如通過(guò)釬焊)。此處雖然未示出的但是能夠固定在所述終點(diǎn)9處的線材然后例如被引導(dǎo)到振動(dòng)接收器的聯(lián)接端,所述振動(dòng)接收器被固定在所述傳感器容納部7a、7b中。
在圖1中以透視的概覽示出,所述電連接部3如何在所述測(cè)量管5a、5b上伸延。在所示出的實(shí)現(xiàn)方案中,通過(guò)機(jī)械的印刷方法施加的電連接部3在所述致動(dòng)器容納部6a、6b和所述傳感器容納部7a-7d中的一個(gè)之間伸延。所有電連接部3的終點(diǎn)處于鄰近所述節(jié)點(diǎn)板8a、8b,從那里能夠進(jìn)行進(jìn)一步接觸和如有可能布線。
圖3示出,所述電連接部作為應(yīng)變測(cè)量片被印刷,此處以曲折形伸延的導(dǎo)體電路10的形式。以相應(yīng)的印刷方法可行的是,也將其它的功能上的零件(bauelemente)直接印刷到所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器2的結(jié)構(gòu)元件上。