Brevet FR2545212A1 — publié le 19841102

ú 545212 81 et 2 gs Dispositif pour mesurer la masse d'un fluide en écoule- ment et procédé pour la réalisation deun dispositif des- tiné à mesurer la masse d'un fluide en écoulement," L invention part d'un dispositif pour mesu- rer la masse d'un fluide en écoulement avec au moins une résistance dépendante de la température disposée dans un écoulement du fluide et rapportée sous forme de couche sur un support. Dans de tels dispositifs, appelés films chauds ou bien couches chaudes, il est nécessaire que la couche résistante dépendant de la température ait une valeur de résistance prédéterminées Notamment dans le cas de couches résistantes branchées en série et disposées des deux c 8 tés du support, il est nécessaire que l'on ait autant que pos- sible les màmes valeurs de résistance qui réagissent avec la même rapidité à des modifications de la vitesse d'écou- lement du fluide, Le dispositif conforme à l'invention carac- térisd en ce que la résistance de la couche résistante est susceptible d'être corrigée à une valeur prédéterminée par enlèvement de matériau dans une zone d'étalonnage (zone d'équilibrage), cette zone d'étalonnage étant prévue à l'extrémité de la couche résistante opposée à l'écoulement, et le procédé conforme à l'invention caractérisé en ce que, dans une première étape du procédé, la couche résistante est susceptible d'être reliée à une source de courant 2.- électrique délivrant un courant constant, que dans une se- conde étape du procédé, la température de la surface de la couche résistante est susceptible d'être déterminée au moyen d'un dispositif de mesure de la température, et que, dans une troisième étape du procédé, pour corriger la va- leur de la résistance, plus ou moins de matériau résistant est susceptible d'être enlevé par un dispositif d'enlève- ment de matériau, en fonction de la température mesurée, dans une zone d'étalonnage (zone d 9 équilibrage) prévue à l'extrémité de la couche résistante opposée à l'écoulement du fluide, présentent l'avantage que, d'une façon simple, et en influençant aussi peu que possible la sensibilité de mesure du dispositif, une valeur de résistance prédétermi- née de la couche résistante ou bien des couches résistantes dépendant de la température, peut être obtenue. L'enlèvement du matériau de la couche résis- tante, dans la zone d'étalonnage (zone d'équilibrage) s'ef- fectuant par faisceau laser, constitue une autre forme avan- tageuse et une amélioration du procédé conforme à l'inven- tion, Un exemple de réalisation de l'invention est représenté de façon simplifiée sur le dessin ci-joint et exposé plus en détail dans la description qui va suivre. Sur le dessin, dans un fluide en écoulement indiqué par les flèches 1, par exemple l'air aspiré dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne, est disposée en étant placée debout, au moins une résistan- ce 2 dépendante de la température, sous la forme d'un film ou bien d'une couche sur un support en forme de plaque 3 réalisé par exemple en céramique de façon à 9 tre électri- quement isolant, cette résistance servant à mesurer la masse du fluide en écoulement A cet effet, la résistance 2 dépendante de la température est alimentée en courant d'une façon connue par un circuit électronique de régula- tion, non représenté, de façon qu'elle prenne une tempéra- ture constante, lors de l'utilisation d'un tel dispositif pour la mesure de la masse de l'air aspiré d'un moteur à combustion interne, des exigences très élevées en ce qui concerne la vitesse de mesure et la précision de mesure 9 sont imposées à un dispositif de ce type, car lors de va- riations rapides de la masse d'air aspiré, ces variations doivent être détectées aussi rapidement que possible par le dispositif pour adapter de façon appropriée la quan- tité de carburant à alimentera Comme cela est représenté, le support 3 com- porte uhe surface frontale 4 orientée contre l'écoulement let s'étend à peu près parallèlement à la direction d'écou- lement avec des surfaces latérales 5 Le long de ces sur- faces latérales 5, une couche résistante 2 peut être dépo- sée sur une seule de ces surfaces latérales ou bien une couche résistante 2 peut être déposée sur chacune de ces surfaces latérales 5, auquel cas les deux couches résistan- tes 2 disposées sur les surfaces latérales 5 opposées l'une à l'autre, peuvent être branchées électriquement en série ou bien en parallèle La, couche résistante 2 peut, par exem- ple être constituée de platine Sur les surfaces latérales peuvent également être rapportées des couches de liaison 6 électriquement conductrices; qui sont reliées d'une fa- çon électriquement conductrice avec la couche résistante 2 et à partir desquelles des fils de raccordement 7 aboutis- sent au branchement électronique de régulation, non repré- senté Pour obtenir une valeur de résistance prédéterminée de la couche résistante 2 ou bien des couches résistantes 2, du matériau peut être enlevé de chaque couche résistante 2, jusqu'à ce que la valeur de résistance souhaitée soit obtenue, Conformément à l'invention, cet enlèvement du matériau pour corriger la valeur de résistance de la couche résistante 2 doit s'effectuer dans une zone d'étalon- nage (zone d'équilibrage) 9, qui se situe à l'extrémité opposée à l'écoulement, donc à l'extrémité opposée à la surface frontale 4 du support 3 o Il en résulte l'avantage que cet enlèvement de matériau s'effectue dans une zone de la couche résistante 2 qui est aussi éloignée que possi- ble de l'extrémité de la couche résistante 2 dirigée contre l'écoulement et a une influence aussi réduite que possible sur la sensibilité de mesure de la couche résistante 2, car la sensibilité de mesure de la couche résistante 2, dé- croît dans le sens de l'écoulement par suite de décollement de l'écoulement de la surface de la couche résistante 2 et par suite de l'échauffement de l'air. L'équilibrage de chaque couche résistante 2 sur une valeur de résistance prédéterminée, peut s'effectuer en ce que, les fils de raccordement 7 sont raccordés à une source de courant électrique 10 délivrant un courant cons- tant, grace à quoi, chaque couche résistante 2 s'échauffe à une température qui est mesurée au moyen d'un dispositif de mesure 11 de la température Comme dispositif de mesure 11 de la température, on peut par exemple utiliser un pyro- mètre optique la température déterminée par le dispositif de mesure 11 de la température, est convertie en un signal électrique et introduite dans un dispositif électronique 12, dans lequel le signal de la température mesurée est comparé avec une valeur de température prédéfinie pour une valeur déterminée de la résistance de la couche résistante 2, et qui, lors d'un écart entre la valeur de la tempéra- ture mesurée et la valeur prédéterminée de la température commande un dispositif d'enlèvement de matéeriau 13 de fa- çon que du matériau résistant soit enlevé de la zone d'étalonnage (zone d'équilibrage) 9 de la couche résistante 2, jusqu'à ce que la valeur prédéterminée de la résistance de la couche résistante 2 soit obtenue, Cet enlèvement de matériau peut s'effectuer au moyen du dispositif 13 d'enlèvement de matériau, par exemple par faisceau laser. 5.- REVEND I C A TIONS 1.-Dispositif pour mesurer la masse d'un fluide en écoulement avec au moins une résistance dépendan- te de la température disposée dans un écoulement du fluide, et rapportée sous forme de couche sur un support, disposi- tif caractérisé en ce que la résistance de la couche résis- tante ( 2) est susceptible d'être corrigée à une valeur pré- déterminée par enlèvement de matériau dans une zone d'éta- lormage (zone d'équilibrage) ( 9), cette zone d'étalonnage (zone d'équilibrage) ( 9) étant prévue à l'extrémité de la couche résistance ( 2) opposée à l'écoulement. 2 e Procédé pour la réalisation d'un dispo- sitif, notamment constitué selon la revendication 1 pour mesurer la masse d'un fluide en écoulement avec au moins une résistance dépendante de la température rapportée sous forme de couche sur un support et disposée dans un écoule- ment du fluide, procedé caractérisé en ce que, dans une première étape du procédé, la couche résistante ( 2) est susceptible d'être reliée à une source de courant électri- que ( 10) délivrant un courant constant, que dans une se- conde étape du procédé, la température de la surface de la couche résistante ( 2) est susceptible d'être déterminée au moyen d'un dispositif de mesure ( 11) de la température, et que, dans une troisième étape du procédé, pour corriger la valeur de la résistance, plus ou moins de matériau ré- sistant est susceptible d'être enlevé par un dispositif d'enlèvement de matériau ( 13)9 en fonction de la tempéra- ture mesurée, dans une zone d'étalonnage (zone d'équilibra- ge) ( 9) prévue à l'extrémité de la couche résistante ( 2) opposée à l'écoulement ( 1) du fluide. 3. Procédé selon la revendication 2, carac- térisé en ce que l'enlèvement du matériau de la couche ré- sistante ( 2), dans la zone d'étalonnage (zone d'équilibrage) ( 9), s'effectue par faisceau laser, ( 13)o