已经有一种带有一个测量通道的装置(DE19735891A1)，其内部 安置着测量元件，流入的介质在那里绕流过它。从一个入流通道流进 的流动介质，首先进入一个转向通道，它的流体断面比入流通道的大， 并具有一个直角，因而那里存在着对于入流通道的一个突然的台阶形 式的流动过渡。接着，转向通道中的介质在该直角处转向，沿着转向 通道的侧面进入一个横向连接的流出通道，由一个出口离开它，与环 绕流过该装置的其它介质再合流在一起。入流通道和出流通道的纵向 轴线相对于输送通道的纵向轴线成一个预先给定的角度倾斜，因而入 流通道具有一段被一个主流动方向所被遮蔽的区域。测量元件被安置 于测量通道中这个被遮蔽的区域中，以避免测量元件接触脏物及发生 故障。
随流动介质进入入流通道的脏物粒子，如果它们与测量元件发生 碰撞的话，能够损坏测量元件。特别是如果像DE4338891A1中所描 述的那样，使用一些微机械结构元件作为测量元件时，脏物粒子能够 撞击到相当薄的膜片上而对其造成不利的损毁。这样，能增大测量元 件的磨损而使之提前脱落。此外，测量元件上沉积有含油或油脂之类 的脏物，特别是沉积于其膜片上，它们起到粘附如灰尘之类的固体颗 粒的作用，因而对测量元件造成不利的污染。通过这些污染，测量元 件与流动介质之间的热耦联受到影响，因而使得测量特性曲线发生偏 移，这导致出现测量误差，并因而导致对燃料喷射阀的错误控制。
从DE19623334A1中知道，这样一种装置中，入流通道具有一 个矩形横截面，其中，朝向片状测量元件的两个侧面呈相对倾斜状。 因而，入流通道在介质的流动方向上为一个逐渐收缩的通道。该入流 通道中与其侧面垂直的上表面(测量元件就从该面中伸出来)，和与其 相对的该入流通道的下表面，呈平面状平行地延伸，彼此间保持固定 距离。装备有这样一个入流通道的装置，也在SAE-论文950433中给 出(底特律国际展览会议，International Congress and Explosition Detroit Michigan，1995年2月27日至3月2日；印自：电子发动机控制 1995(SP-1082))。如从第108页图7的剖视图中上部可以看到的那样， 入流通道与转向/出流通道基本上由两个部件组成，其中带有测量元件 的一个部件在下面称为底件，它包含测量通道的一个侧面、一个上表 面和一个下表面。另一个部件仅具有测量通道的第二个侧面，因而形 成一个盖件。底件和盖件由塑料通过注塑技术制得。由于入流通道的 侧面为逐渐收缩的构造，使得壁厚沿流动方向增厚。
在内燃机中，通过各个气缸的进气阀的一次打开和一次关闭，流 体流中形成很大的波动或者说脉动，其强度取决于各个活塞的吸气频 率或者说内燃机的转速。流体流的脉动从进气阀通过进气道一直传播 到入流通道中的测量元件，并继续传播。脉动的作用是，依其强度的 大小，通过测量元件的热惯性和方向不敏感性，测量元件提供一个测 量结果。它与入流通道中心处的流体流速和由此可计算得到的内燃机 的吸入空气量之间，可能存在很大的偏差。入流通道和转向/出流通道， 它们的尺寸彼此间相互协调地确定，使得在进气道中脉动式的流体流 中由于流体脉动而造成的测量元件的错误显示降至最小。当然，脉动 频率高、脉动幅度大时，由于在转向通道中流动声学过程的原因，可 能导致吸入空气量的错误显示。特别易于发生这样的错误显示的重要 原因之一是，在脉动的流体流中在测量元件的下游，在从入流通道出 流口到转向通道的第一部件上的角处之间的台阶上能够形成一个压力 波，它在转向通道侧面的角上受到反射，因而通过反馈效应干扰测量 元件的测量信号。
从DE19741031A1中已知一种带有入流通道的测量装置，其中 通过入流通道的双壁构造还能够保持入流通道中的流体流的加速作 用，这样，可以导致入流通道中，特别是在入口处的介质流动的稳定 性。
不过，已有的装置具有如下各方面缺点中的至少两个：
它们不能为测量元件提供足够的保护使之免受污染，
在入流通道中，绕传感器支架的绕流和较差的流体流稳定性使得 测量信号分散，
入流通道仅在一个方向上逐渐收缩，即在两个位置相对的侧壁 上，
可以改进但未采取措施进行改进的脉动状况，
制造技术方面的缺点：整个测量装置为改善污染的防护而必须倾 斜，测量装置插入的测量套管由此测量套管中进行相应的变化，由于 塑料壁厚的增加，使得冷却速度和材料的积聚不同，这样特别易于导 致测量通道侧面上的下沉，并且当进行该装置的批量生产时，其后果 是装置可达到的测量精度或多或少地会出现强烈的分散性。

按照本发明，提出了一种用于测量一个管道中沿着一个主流动方 向流动的一种介质质量的装置，尤其是测量内燃机中的空气质量流量， 具有一个设置于管道中的测量壳体，它与一个承载件相连接，它们的 公共纵向轴线与主流动方向垂直，具有一个在测量壳体内的测量通道， 它从一个入口和一个入流通道开始延伸，与该入流通道连接着一个转 向通道的一个第一部分段，介质从入流通道流入该第一部分段中并由 该第一部分段的一个侧面转向进入该转向通道的一个第二部分段中， 经过一个出流通道一直延伸到在测量壳体的一个外表面上通入管道中 的一个出口，其中，至少入流通道中心线的一部分和至少出流通道中 心线的一部分相对于介质的主流动方向倾斜地伸展，并且具有一个测 量元件，它位于测量通道中，被安置于一个传感器支架上并被流动的 介质环绕流过，其中，入流通道的流体断面沿主流动方向逐渐收缩， 一直到转向通道处，并且，转向通道的第一部分段的侧面处于入流通 道的一个出流口沿着入流通道内流动方向在对面的第一部分段的内壁 上的投影之中，并且逆着入流通道内的流动方向倾斜构造，并且，传 感器支架上至少一个外表面与入流通道上靠近出流通道的一个侧面形 成一个齐平的过渡，这样，在那里不会出现绕传感器支架的绕流。
具有本发明上述方案所述特征的装置，比较而言其优点是：通过 简单的方式方法，通过减小系统误差和静态误差，如减少流体流的脉 动、消除污染以及改善介质的流动状况，从而改善了测量性能。
通过以下措施，能够对上述方案所描述的装置进行有利的改进和 进一步扩展，其中，
有利的是，传感器支架的一个端面作为一个外表面齐平地终止于 入流通道的靠近出流通道的侧面上，这样，在那里不会出现绕传感器 支架的绕流。
有利的是，在入流通道的靠近出流通道的侧面中设置了一个留 空，传感器支架部分地伸入其中，在封闭入流通道、转向通道和出流 通道的一个盖上有一个舱壁，它与传感器支架的构成朝向盖的一个外 表面的侧面的一部分构成一个齐平的过渡，并且这样伸入到留空中， 即，它使得在留空区域中的侧面得到延续，这样，在那里不出现绕传 感器支架的绕流。
有利的是，绕传感器支架、在传感器支架的端面所处的高度上， 或者在传感器支架的该端面与入流通道的靠近出流通道的侧面之间， 即在一个缝隙中，或者说绕着舱壁，在入流通道的一个侧面的高度位 置上，或者在该舱壁的端面与传感器支架的同该舱壁的端面相对的部 分之间，即在一个缝隙中，安置一个密封层。
有利的是，传感器支架的端面作为一个外表面与入流通道的同出 流通道靠近的侧面例如通过激光或者超声波焊接起来，这样，在那里 不会出现绕传感器支架的绕流。
有利的是，将入流通道和/或者转向通道和/或者出流通道环围起 来的一个或者多个表面呈流线形构造。
有利的是，转向通道的第一部分段被这样构造，使得测量通道的 流体断面在入流通道与转向通道之间的流出孔的下游一侧突然增大并 形成一个台阶。
有利的是，一个被遮蔽的区域由入流通道上远离出流通道的一个 侧面和一个假设的底面限定，承载件的纵向轴线垂直地立于该底面 上，该底面平行于主流动方向延伸、在入流通道内或者在它前面的一 个区域内、在一个点或者多个点上与入流通道的远离出流通道的侧面 相切，它相对于对面的侧面具有最大间距，并且测量元件处于该被遮 蔽的区域中。
有利的是，管道的平行于主流动方向伸展的中心线在入流通道中 或者在它前面的一个区域内，在一个点或者多个点上与入流通道的远 离出流通道的侧面相切，它相对于对面的侧面具有最大间距。
有利的是，传感器支架上位于上游的一个端面和一个横向侧面按 照气体动力学要求成形。
有利的是，传感器支架的位于上游的横向侧面被这样定向，即， 使得介质在横向侧面处以一个横向流动分量撞击在上游的横向侧面， 它位于传感器支架的按气体动力学成形的横向侧面的平面内。
有利的是，转向通道第一部分段的侧面逆着入流通道中的流动方 向倾斜，其倾斜角度为侧面与主流动方向所成的夹角。
有利的是，测量壳体上具有出口的一个外表面相对于介质的主流 动方向倾斜一个角度。
有利的是，出口相对于出流通道具有增大的横截面。
有利的是，在测量壳体上具有出口的外表面上，至少设置了一个 凸起，它位于出口的朝向主流动方向的周边区域中，和/或者位于出口 的背向主流动方向的周边区域中。
有利的是，凸起被设置于出口的朝向主流动方向的周边区域中， 并具有一个撕开边棱。
有利的是，与撕开边棱相接触、垂直于管道中主流动方向延伸的 一个平面与出口相交。
有利的是，在流动方向上，一个第二部分段与转向通道的第一部 分段相连接，并且在第一部分段或者在第二部分段中至少设置了一个 开口，它建立起与绕流过装置的介质的连通。
有利的是，相对于承载件的纵向轴线，传感器支架的纵向轴线以 一个角度倾斜延伸，并且/或者测量元件的纵向轴线以一个角度倾斜延 伸。
有利的是，入流通道具有一个矩形的横截面。
有利的是，转向通道和出流通道的区域呈S-形构造。
有利的是，测量壳体的一个前部的一个边棱向承载件处呈轻微升 高构造，这样，流入的粒子被从入口反射走。
有利的是，入口的一个侧壁被这样倾斜处理，即，它形成一个斜 切的面，该面终止于一个边棱处，其中斜切的面构造于测量壳体的一 个外表面上，因而流入的粒子被从入口反射走。
上述措施改善了测量通道中流体流的稳定性，改进了对于脏物粒 子的防护，起到了改善脉动行为的作用。
将传感器支架密封于旁通-盖上、入流通道的逐渐收缩及其所有4 个侧面的流线形构造以及测量通道的S-形构造，稳定了测量通道中的 流体流动。
通过传感器支架的倾斜的前边棱和通过入流通道的倾斜而引起 的、与传感器支架的相应边棱相切的横向流动分量，在运行过程中将 液态的和固体的脏物带走。被遮蔽的区域也阻止脏物粒子的另外累积。 测量壳体前部的一个边棱以及入流口的一个侧壁的合适构造，也对将 脏物粒子从入流口反射走具有贡献。
高脉动频率下的错误显示被这样减少，方法是，在出流口的周边 区域设计一个凸起(Erhebung)，并且使转向通道的一个第一部分段的一 个侧面相对于测量通道内流动方向倾斜构造。设置于转向通道中的、 与进气道中外部流体流连通的、形式为开口的一个流体连通结构降低 了在转向通道中可能还具有的压力波的剩余干扰。
附图说明
本发明的实施例在附图中简单地示意性给出，并在后面进行详细 说明。
图1所示为组装状态下的本发明装置，用于测量空气质量流量，
图2是测量壳体中的入流、转向和出流通道，
图3为传感器支架和测量通道的一个齐平的过渡，
图4、5各为图1的一个剖视图，
图6是在传感器支架上游端面处的流动状况示意图，
图7、8是本发明装置的其它实施例，
图9是传感器支架和测量元件的不同安置方式。

图1中示意性给出了将本发明的装置1安置于一个管道2中的方 式，该管道中流动着要测量的介质。
用于测量空气质量的装置1，由一个测量壳体6和一个承载件7 组成，测量壳体由一个下部的点画线标示的矩形表示，承载件则由一 个上部的点画线标示的矩形表示，其中安置着例如数据处理电子电 路。测量壳体6和承载件7具有共同的纵向轴线8，它例如也可以是中 轴线。装置1可以插入、例如插入到管道2的壁5中。壁5限定了一 个流体断面，其中心沿着流动介质的方向、平行于壁5伸展着一个中 轴线4。流动介质的方向，以下称为主流动方向，通过相应的箭头3 标示，在这里从左向右。
图2示出了带有一个测量通道40的测量壳体6，以及示出了用来 封闭测量通道40的盖件49的承载件7。测量通道40由一个底件42 和一个盖49(图3)构成。介质的主流动方向3用箭头标示。测量通道 由一个入流通道13、一个转向通道15(它自身又被分为一个第一部分 16和第二部分17)和一个出流通道19组成。流动方向25、26在入流 通道-13和出流通道19中也由箭头标示出来。入流通道中线23在这 里是弯曲的，这是由于入流通道13的侧面35呈流线形构造。出流通 道中线22在这里是一个直线。
在测量通道40的前部区域39中，在介质流入的入口11之前，设 置了一个流动阻挡结构24，由它产生测量通道有效的一定的流体分 离。这在DE4441874A1中被详细说明，并应是该公开的一部分。
测量壳体6的一个前部69被这样成形，使得固体或者液体微粒能 从入口11上被反射掉。为此，前部69向承载件7的反方向倾斜。
一个虚线标示的面34，平行于主流动方向3，与入流通道的朝向 承载件7的侧面形成了一个被遮蔽的区域33。没有或者仅有少量脏物 粒子或液体能够进入其中。
转向通道15的第一部分16内，一个侧面20为斜向，它与主流动 方向3的逆向成一个角度δ。该角度δ可以在大约30至60度范围内， 理想的情况下为大约45度。这种构造的影响在DE19623334A1中进 行了详细说明，应属于该公开的一部分。侧面20有一个深度tr(图4)， 而在与之垂直的方向上的宽度为br，它至少等于入流通道13的入口 11的宽度b的2/3。侧面20在垂直于宽度br的方向上具有一个深度 tr，其大小最好等于测量通道13在入口11处垂直于其宽度b方向上 的深度t。当然也可以使侧面20的深度tr比测量通道13在入口11处 的深度t小一些。与该侧面20相连接着，第一部分段16的内壁大致 沿纵向轴线8的方向延伸。
在转向通道15的第二部分段17内，设有一个开口18，它与环绕 流过该装置1的介质相连通。也可以设置多个开口。这个或这些开口 可以位于转向通道15的第一部分段16上，或者在第一部分段16和第 二部分段17上。这个或这些开口可以位于侧壁41上，和/或者通向装 置1的具有测量通道40的测量壳体6上的一个下部外表面21处，以 便建立与管道2的连通。出口12在出流通道19的端部上，其表面与 主流动方向3形成一个角度χ。通过该出口，介质又离开测量通道。 出口12的横截面比出流通道19大，这样可以改善脉动状况。传感器 支架9伸入到入流通道13中，在该例中可以部分地伸到一个留空38 中，该留空被设置于入流通道13的更靠近出流通道19的侧面27上。 在闭合入流通道13、转向通道15和出流通道19的一个盖49(图3)上 有一个舱壁52，它与传感器支架9的构成朝向该盖49的外表面的侧 面的一部分形成了一个齐平的过渡50，并且这样插入留空38中，即， 它使得侧面27在留空38所在区域中继续延伸，这样，在那里不会形 成绕传感器支架9的绕流。
测量元件10被安置于传感器支架9上，并且有意义地位于被遮蔽 的区域33中。关于这种类型的测量元件10的构造，对于技术人员来 说例如可以从DE19524634中得到足够了解，其公开内容应当属于 本申请的组成部分。在测量壳体的底件42中，在测量通道40的壁与 测量壳体6的外表面之间的几个区域内设计了多个凹部53，它们的作 用是使测量通道40的侧面的壁厚部分保持恒定或减小。
图3给出了有关在传感器支架9的外表面与入流通道13的一个侧 面54之间实现齐平的过渡50的两个实施例。图示以一个沿纵向轴线 8的剖面的形式给出。在如图3a)所示的第一个实施例中，在入流通道 13的侧面54上没有留空。在传感器支架9的端面47和入流通道13 的靠近出流通道19的一个侧面54之间，有一个密封层(剂，胶，材 料)48，它填充了由于公差而可能出现的缝隙56，并这样形成了齐平 的过渡50，从而在那里不会出现底流。另外，也可以绕着传感器支架 9在其端面47的高度位置上，即围绕由于公差而出现的缝隙56安置 该密封层48。缝隙56因而被封闭，并这样构成齐平的过渡50，从而 在该处不会发生底流。
图3b)中，在入流通道13的靠近出流通道19的侧面54上有一个 留空38，传感器支架9以其端面47伸入到其内。在封闭入流通道13、 转向通道15和出流通道19的盖49上，具有一个舱壁52，它这样插 入到该留空38中，即，它使得入流通道13的流线形侧面35在留空 38的区域27中得到延续。在舱壁52的一个端面与传感器支架9的构 成朝向盖49的外表面的一个侧面之间，有一个密封层48，它填充了 由于公差而可能出现的缝隙56，并这样形成了平整的过渡50。另外， 也可以绕着传感器支架9在侧面54的高度位置上、即环绕由于公差而 出现的缝隙56处安置该密封层48。缝隙56因而被封闭，并这样构成 齐平的过渡50，从而在该处不会形成底流。在传感器支架9和位于入 流通道13的留空38中的、远离测量元件10的侧面之间，同样有一个 密封层48，但它不是必需的。
图4给出了沿图2中IV-IV线的一个剖视图，其中包括经过被遮 蔽的区域33的盖49。
装置1的入流通道13呈长方六面体形，沿一个在入流通道13中 心位置上延伸的入流通道中心线23从具有例如矩形横截面的一个入 口11开始一直伸展到同样也具有矩形横截面的出口14。装置1最好 是被这样安置于管道2内，使得入流通道中心线23向中心线4方向在 一个垂直于纵向轴线8的平面内的一个垂直投影与中心线4平行延伸。 不过，也可以如图4中用线55所示的那样，使装置1在绕纵向轴线8 旋转的装入位置上安装，因而线55与中心线4之间构成一个只有几度 的夹角γ。
在传感器支架9一侧上留空得到用于测量元件10的一个容纳部 57。测量元件10和传感器支架9上的两个大体平行于测量通道中心线 23伸展的侧面58被介质环绕流过。
测量通道40的侧面73、74相对于由测量通道中心线23和纵向轴 线8构成的面75是倾斜的，与它形成一个锐角，因而沿主流动方向3 看时入流通道13轴向上收缩，为的是以一个最小的横截面在出流口 14处通入转向通道15的第一部分段16中。
管径收缩所起到的作用是，在测量元件10所在区域中能够有尽可 能不受干扰的均匀的平行流动。为了避免在入口11的区域内产生流体 分离，入流通道13的入口11具有图5所示的圆滑的边沿78。
这里，测量元件10被安置于容纳部57内、处于入流通道13中下 游最狭窄的位置上，或者说在入流通道13中出流口14的上游。
由第一部分段16和第二部分段17组成的转向通道15最好具有矩 形横截面，它的横截面面积大体上与入流通道13入口11的横截面面 积相同，这样，在入流通道13与转向通道15之间的出流口14处，流 体断面在一个台阶76上突然变大。
图5示出了沿图2中V-V线的一个剖视图，其中包括位于入口11 前面的一个区域39，但没有传感器支架9。入流通道13的一个侧壁 77，在前部区域39中具有一个边沿78。该边沿是这样倾斜的，即， 使流过的粒子如脏物或者液体从入口11处被反射走。这里也可以看到 入流通道13被侧面73变窄的情况。位于侧面73对面的侧面由盖49(图 3)构成。入流通道13上靠近出流通道19的侧面中有留空38。台阶76 的高度可以例如为1mm并能够通过入流通道13的所有侧面的收缩相 对于装置1的先前模式被而减小，以避免出现更大的壁厚以及与之相 关的制造问题。
图6示意性地示出了传感器支架9的(在这里，它通过至少一个刀 刃状的横向侧面81斜切)在上游的端面81处的流动状态，它具有位于 倾斜面81上的流动分量51和在入流通道13中流动方向25上的流动 分量59。横向流动分量51对附着于倾斜面81上的赃物粒子施加一个 在图6中向上的作用力。该效应对于技术人员来说已经在DE19735 891A1中给出，并应当是该公开内容的部分。
在图7和图8中示出了本发明装置1的其它实施例。已经说明的 元件用相同的参考标号标示。在图7中，一个撕开边棱(Abrisskante)62 可以是尖棱，也可以具有很小的曲率半径。在这两种情况下，各有一 个凸起60突出超过出口12的沿主流动方向3在上游的端部63。或者 说，与该撕开边棱相接触并垂直于管道2中主流动方向3的一个平面 64与该出口12相交。该凸起60最好具有一个基本上呈三角形的横截 面轮廓，其中三角形横截面轮廓的一个角构成该撕开边棱。而三角形 横截面轮廓的另一个角与出口12的参照主流动方向3在上游的尾部 63重合在一起。
在图8中给出了本发明装置1的另一个实施例，其中凸起60被设 置于出口12的背向主流动方向3的周边区域68中。这里，凸起60 被成形为波形，在朝向主流动方向3的端部区域66中呈圆滑状。凸起 60连续弯曲，在参照主流动方向3位于下游的区域65中过渡到一个 平面21，而不形成边棱。将凸起设置于出口的流体流上游时，脉动误 差被向亏欠显示(Minderanzeige)方向改变，作为系统性测量误差出 现的脉动误差受到补偿。相反，如果将凸起设置于主流动方向3上出 口12的下游，脉动误差向出超显示(Mehranzeige)方向推移。这里， 在凸起所在区域中出现相对很小的流体涡流，并且凸起对管道2中主 流体流造成的流动阻力相对很小。在凸起60的端部区域66中，形成 了一个制动压力(Staudruck)，它使得测量通道40中的穿流变得困难。 当管道2中有与主流动方向3相反的回流时，测量通道40中回流方向 上的穿流将受到阻碍。
图9示出了传感器支架9和测量元件10在测量壳体6中的不同安 置，其中测量壳体用点画线示意性示出。在图9a)中，传感器支架9 的安置与图2中相同：传感器支架9的纵向轴线8垂直于主流动方向 3。并且在图2中测量元件10的纵向轴线平行于纵向轴线8。然而在 图9a)中，测量元件10的纵向轴线45在传感器支架9内相对于纵向轴 线8是倾斜的，形成夹角φ。
在图9b)中，传感器支架9的纵向轴线46与纵向轴线8成角度ε倾 斜安置。测量元件10的一个纵向轴线平行于纵向轴线8。利用这样的 安置方式，能够对测量元件10和传感器支架9的入流与绕流条件进一 步加以改善。