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Title:
SENSOR ELEMENT AND MEASURING SYSTEM PRODUCED THEREWITH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/083401
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sensor element comprising a main part (11) with a main part cavity (11*); a deformation body (12) made of an electrically conductive material, comprising a deformation cavity (12*); a reference body (13) made of an electrically conductive material; and a filling body (14) made of an electrically non-conductive (insulating) material, comprising a filling body cavity (14*). The reference body (13) is partly incorporated into the filling body (14) such that at least one reference body sub-segment (13a) is surrounded by the filling body, and the filling body (14) together with the reference body (13) (incorporated therein) is arranged within the main part cavity (11*) such that the reference body (13) and the main part (11) are mechanically coupled together via the filling body (14) while neverthelss being galvanically separated from each other. Additionally, the deformation body (12) and the main part (11) are mechanically coupled together, thereby forming a sensor cavity (1*) which involves the deformation cavity (12*), such that the main part (11) and the deformation body (12) are connected together, thereby establishing an electrically conductive connection, and the reference body (13) is partly arranged within the deformation body cavity, thereby forming a gap (1') between the deformation body (12) and the reference body (13). The reference body (13) and the deformation body (12) are arranged such that the deformation body inner surface and the reference body surface do not contact each other. Furthermore, the deformation body (12) is designed to carry out a vibrating movement about a static rest position and thereby move relative to the reference body (13) such that the deformation body (12) carries out a vibrating movement which changes the cavity thereof or the gap (1'), therefore changing a capacitance C1 that can be measured between the deformation body and the reference body.

Inventors:
RIEGER ANTON (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/074654
Publication Date:
April 25, 2024
Filing Date:
September 07, 2023
Export Citation:
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Assignee:
FLOWTEC AG (CH)
International Classes:
G01F1/32
Foreign References:
CN201397158Y2010-02-03
US9719819B22017-08-01
US4362061A1982-12-07
US4716770A1988-01-05
DE102013013476A12015-02-19
US5804740A1998-09-08
US4716770A1988-01-05
US6003384A1999-12-21
US6910387B22005-06-28
US6938496B22005-09-06
US9719819B22017-08-01
US10845222B22020-11-24
US10948321B22021-03-16
Attorney, Agent or Firm:
HAHN, Christian (DE)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1 . (Kapazitives) Sensorelement - insb. Sensorelement zum (kapazitiven) Erfassen von Druckschwankungen in einer in einem strömenden Fluid ausgebildeten Kärmänschen Wirbelstraße und/oder Sensorelement, das dafür eingerichtet ist, von einem strömenden Fluid kontaktiert zu werden -, welches Sensorelement umfaßt:

- einen, insb. hülsenförmigen und/oder monolithischen, Grundkörper (11), insb. aus einem elektrisch leitfähigen Material und/oder einem Metall, mit einer ein, insb. kreisförmiges, offenes erstes Ende und ein, insb. kreisförmiges, offenes zweites Ende aufweisenden

(Grund körper-) Kavität (11*);

- einen, insb. paddelförmigen und/oder monolithischen und/oder als Sensorfahne dienlichen, Verformungskörper (12) aus einem elektrisch leitfähigen, insb. nämlich bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur eine elektrische Leitfähigkeit von mehr als 105 S/m aufweisenden, Material, insb. nämlich einem Metall, mit einer ein, insb. kreisförmiges, offenes erstes Ende und ein geschlossenes zweites Ende aufweisenden, insb. als Sackloch ausgebildeten, (Verformungskörper-)Kavität (12*);

- einen, insb. stabförmigen und/oder monolithischen, Referenzkörper (13) aus einem elektrisch leitfähigen, insb. nämlich bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur eine elektrische Leitfähigkeit von mehr als 105 S/m aufweisenden, Material, insb. nämlich einem Metall;

- sowie einen, insb. hülsenförmigen und/oder monolithischen, Füllkörper (14) aus einem elektrisch nichtleitenden, insb. nämlich bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 10-8 S/m aufweisenden, (Isolier-)Material, insb. einem Glas, einem Kunststoff oder einer Keramik, mit einer ein, insb. kreisförmiges, offenes erstes Ende und ein, insb. kreisförmiges, offenes zweites Ende aufweisenden (Füllkörper-)Kavität (14*);

- wobei der Referenzkörper (13) anteilig in den Füllkörper (14) eingebettet ist, derart daß zumindest ein erstes (Referenzkörper-)Teilsegment (13a) des Referenzkörpers (13), insb. unter Bildung eines Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses und/oder eines Stoffschlusses, vom Füllkörper umhüllt ist, insb. zumindest ein an nämliches erstes Referenzkörper-Teilsegment angrenzendes zweites (Referenzkörper-)Teilsegment (13b) des Referenzkörpers (13) vom Füllkörper (14) nicht umhüllt ist; - und wobei der Füllkörper (14) zusammen mit dem (darin eingebetteten) Referenzkörper (13) innerhalb der Grundkörper-Kavität (11*) angeordnet ist, derart,

- daß eine dem Lumen der Grundkörper-Kavität (11 *) zugewandte (Grundkörper-)Oberfläche des Grundkörpers (11) und eine nämlicher Grundkörper-Oberfläche zugewandte (Füllkörper-)Oberfläche des Füllkörpers (14) einander, insb. unter Bildung eines Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses und/oder eines Stoffschlusses, kontaktieren

- und daß Referenzkörper (13) und Grundkörper (11) via Füllkörper (14) miteinander mechanisch gekoppelt, gleichwohl voneinander galvanisch getrennt, insb. nämlich elektrisch isoliert, sind, insb. derart, daß ein kleinster elektrischer Widerstand R1 zwischen Referenzkörper (13) und Grundkörper (11) bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur nicht kleiner ist als 10 MQ, insb. größer ist als 50 MQ;

- wobei der Verformungskörper (12) und der Grundkörper (11 ) unter Bildung einer die Verformungskörper-Kavität (12*), insb. einer sowohl die Verformungskörper-Kavität (12*) als auch einen nicht vom Füllkörper (14) eingenommenen Teilbereich der Grundkörper-Kavität (11*), involvierenden Sensor-Kavität (1*) miteinander mechanisch gekoppelt sind, derart,

- daß ein das erste Ende der Grundkörper-Kavität (11*) fassendes erstes (Grundkörper-)Teilsegment des Grundkörpers (11) und ein das erste Ende der Verformungskörper-Kavität (12*) fassendes erstes (Verformungskörper-)Teilsegment des Verformungskörpers (12) unter Bildung einer elektrisch leitfähigen, insb. hermetisch dichten, Verbindung, insb. stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig, miteinander verbunden sind

- und daß der Referenzkörper (13), unter Bildung eines, insb. umlaufenden und/oder zumindest abschnittsweise hohlzylinderförmigen und/oder nicht rotationssymmetrischen, (Ring-)Spalts (1’) zwischen Verformungskörper (12) und Referenzkörper (13) anteilig, nämlich mit einem an dessen erstes Referenzkörper-Teilsegment (13a) angrenzenden (aus dem Füllkörper herausragenden bzw. nicht vom Füllkörper umhüllten) freien zweiten Referenzkörper-Teilsegment (13b) innerhalb der Verformungskörper-Kavität angeordnet ist;

- wobei der Referenzkörper (13) und der Verformungskörper (12) so angeordnet sind, daß eine (Verformungskörper-)lnnenfläche, nämlich eine (dem Lumen) der Verformungskörper-Kavität zugewandte, insb. (kreis-)zylindrische, Oberfläche des Verformungskörpers (12) und eine nämlicher Verformungskörper-Innenfläche zugewandte, insb. lediglich abschnittsweise (kreis-)zylindrische, (Referenzkörper-)Oberfläche des Referenzkörpers (13) einander nicht kontaktieren, insb. nämlich derart, daß Referenzkörper (13) und Verformungskörper (12) voneinander galvanisch getrennt sind;

- und wobei der Verformungskörper (12) dafür eingerichtet ist, insb. durch auf den

Verformungskörper (12) einwirkende (Wechsel-)Kräfte erzwungene, Schwingungen um eine statische Ruhelage auszuführen und dabei relativ zum Referenzkörper (13) bewegt zu werden, derart, daß der Verformungskörper (12) dessen (Verformungskörper-)Kavität bzw. den (Ring-)Spalt (1‘) verformende, mithin eine zwischen Verformungskörper und Referenzkörper meßbare, insb. bei in statischer Ruhelage befindlichem Verformungskörper nicht weniger als 5 pF und/oder nicht mehr als 100 pF betragenden, (Sensor-)Kapazität C1 (eines mittels des Verformungskörpers, des Füllkörpers und des Referenzkörpers gebildeten Kondensators) ändernde (Ausleger-)Schwingungen ausführen kann bzw. ausführt.

2. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Verformungskörper eingerichtet ist, von einem, insb. strömenden und/oder zumindest zeitweise eine (Fluid-)Temperatur von mehr als 100°C aufweisenden, Fluid, insb. einer Flüssigkeit und/oder einem Gas oder einem anderen Fluid, kontaktiert zu werden.

3. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Verformungskörper eingerichtet ist, von einem strömenden, insb. zu einer Kärmänschen Wirbelstraße formierten, Fluid, insb. einer Flüssigkeit und/oder einem Gas, umströmt zu werden, insb. nämlich durch darauf vom Fluid ausgeübte (Wechsel-)Kräfte elastisch verformt zu werden.

4. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Verformungskörper eingerichtet ist, darauf einwirkende, insb. von einem (um-)strömenden Fluid ausgeübte und/oder via erste und zweite (Verformungskörper-)Außenflächen eingeleitete, (Wechsel-)Kräfte in die (Verformungskörper-)Kavität bzw. den (Ring-)Spalt verformende (Ausleger-)Schwingungen zu wandeln.

5. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Verformungskörper eingerichtet ist, darauf von einem in einer (Haupt-)Strömungsrichtung strömenden Fluid, insb. aufgrund von Druckschwankungen innerhalb einer im strömenden Fluid ausgebildeten Kärmänschen Wirbelstraße, quer zur (Haupt-)Strömungsrichtung ausgeübte (Wechsel-)Kräfte in die (Verformungskörper-)Kavität bzw. den (Ring-)Spalt verformende (Ausleger-)Schwingungen in einer, insb. quer zur (Haupt-)Strömungsrichtung und/oder in Richtung einer (Haupt-)Meßrichtung des Sensorelements weisenden, Schwingungsrichtung zu wandeln.

6. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Verformungskörper eine erste (Verformungskörper-)Außenfläche, nämlich eine (erste) der Verformungskörper-Kavität abgewandte, insb. konvexe und/oder abschnittsweise (kreis-)zylindrische und/oder abschnittsweise ebene, Oberfläche, sowie eine zweite (Verformungskörper-)Außenfläche, nämlich eine (zweite) der Verformungskörper-Kavität abgewandte, gleichwohl der ersten (Verformungskörper-)Außenfläche gegenüber liegende, insb. konvexe und/oder abschnittsweise (kreis-)zylindrische und/oder abschnittsweise ebene, Oberfläche, aufweist.

7. Sensorelement nach dem vorherigen Anspruch, wobei die ersten und zweiten (Verformungskörper-)Außenflächen eingerichtet sind, von einem, insb. strömenden, Fluid, insb. einer Flüssigkeit und/oder einem Gas, kontaktiert zu werden, insb. derart, daß via die ersten und zweiten (Verformungskörper-)Außenflächen vom Fluid generierte, die (Verformungskörper-)Kavität bzw. den (Ring-)Spalt verformende (Ausleger-)Schwingungen bewirkende (Wechsel-)Kräfte in den Verformungskörper eingeleitet werden.

8. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Verformungskörper eingerichtet ist, darauf in einer (Haupt-)Meßrichtung (des Sensorelements) ausgeübte (Wechsel-)Kräfte in die (Verformungskörper-)Kavität bzw. den Spalt verformende (Ausleger-)Schwingungen zu wandeln.

9. Sensorelement nach dem vorherigen Anspruch,

- wobei eine kleinste Breite des Spalts (1’) parallel zur (Haupt-)Meßrichtung verläuft bzw. parallel zur (Haupt-)Meßrichtung meßbar ist; und/oder

- wobei eine größte Breite des Spalts (1’) nicht parallel zur (Haupt-)Meßrichtung verläuft bzw. nicht parallel zur (Haupt-)Meßrichtung meßbar ist.

10. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mittels des Verformungskörpers, des Füllkörpers und des Referenzkörpers ein (Meß-)Kondensator mit einer durch den Spalt mitbestimmten (Sensor-)Kapazität C1 gebildet ist, insb. derart, daß der (Meß-)Kondensator in einer (Haupt-)Meßrichtung eine (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX von mehr als 1 pF/mm aufweist bzw. eingerichtet ist, auf eine 1 pm betragende (Auslenk-)Bewegung AX des Verformungskörpers in einer (Haupt-)Meßrichtung mit einer mehr als 1 fF betragenden Änderung AC1 der Kapazität C1 zu reagieren.

11 . Sensorelement nach dem vorherigen Anspruch, wobei der (Meß-)Kondensator in einer (Haupt-)Meßrichtung eine, insb. mehr als 1 pF/mm und/oder größte, (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX aufweist, derart, daß der (Meß-)Kondensator eingerichtet ist, auf eine, insb. mehr als 1 pm betragende, (Auslenk-) Bewegung AX des Verformungskörpers in einer (Haupt-)Meßrichtung mit einer, insb. mehr als 1 fF betragenden, Änderung AC1 der Kapazität C1 zu reagieren.

12. Sensorelement nach dem vorherigen Anspruch, wobei der (Meß-)Kondensator in einer von der (Haupt-)Meßrichtung abweichenden Richtung eine von der (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX, insb. um nicht weniger als 50 % der (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX, abweichende Quer- Empfindlichkeit AC1/AY aufweist, insb. derart, daß die Quer-Empfindlichkeit AC1/AY kleiner ist als die (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX und/oder daß der (Meß-)Kondensator eingerichtet ist, auf eine (Auslenk-)Bewegung AY des Verformungskörpers in wenigstens einer, insb. jeder, von der (Haupt-)Meßrichtung abweichenden Richtung mit einer Änderung AC1 ‘ der Kapazität C1 reagiert, die kleiner ist als die Änderung AC1 (der Kapazität C1 ) mit der der (Meß-)Kondensator auf eine dazu gleich große (Auslenk-)Bewegung AX des Verformungskörpers in (Haupt-)Meßrichtung zu reagieren.

13. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche,

- wobei der in statischer Ruhelage befindliche Verformungskörper und der Referenzkörper, insb. unter Bildung eines Kondensators, zumindest, insb. lediglich, abschnittsweise koaxial angeordnet sind; und/oder

- wobei der Referenzkörper zumindest, insb. lediglich, abschnittsweise (kreis-)zylindrisch ist, insb. derart, daß ein kleinster (Zylinder-)Durchmesser des zweiten Referenzkörper-Teilsegments größer als 3 mm ist und/oder daß ein kleinster (Zylinder-)Durchmesser des ersten Referenzkörper-Teilsegments größer als ein kleinster (Zylinder-)Durchmesser des zweiten Referenzkörper-Teilsegments ist; und/oder

- wobei ein kleinster Abstand zwischen Verformungskörper und Referenzkörper größer als 0,01 mm, insb. größer als 0,1 mm, und/oder kleiner als 1 mm, insb. kleiner als 0,5 mm, ist; und/oder

- wobei ein größter Abstand zwischen Verformungskörper und Referenzkörper größer als 0,02 mm, insb. größer als 0,2 mm, und/oder kleiner als 10 mm, insb. kleiner als 5 mm, ist; und/oder

- wobei eine kleinste Breite des (Ring-)Spalts (1’) größer als 0,01 mm, insb. größer als 0,1 mm, und/oder kleiner als 1 mm, insb. kleiner als 0,5 mm, ist; und/oder

- wobei eine größte Breite des (Ring-)Spalts (1 ’) größer als 0,02 mm, insb. größer als 0,2 mm, und/oder kleiner als 1 mm, insb. kleiner als 0,5 mm, ist; und/oder

- wobei eine größte Breite des (Ring-)Spalts (1 ’) mehr als 0,05 mm, insb. mehr als 0,1 mm, größer als eine kleinste Breite des (Ring-)Spalts (1’) ist; und/oder

- wobei der Referenzkörper eine (Referenzkörper-)Masse aufweist, die kleiner als 10 g ist, insb. derart, daß eine (Teilsegment-)Masse des zweiten Referenzkörper-Teilsegments nicht mehr als 5 g und/oder nicht mehr als 60% der (Referenzkörper-)Masse beträgt; und/oder

- wobei der Verformungskörper eine kleinste Wandstärke aufweist, die nicht kleiner ist als 0,2 mm und/oder nicht größer als 1 mm ist; und/oder

- wobei der Verformungskörper eine (Verformungskörper-)Masse aufweist, die kleiner als 50 g und/oder nicht kleiner als 4 g ist, insb. derart, daß die (Verformungskörper-)Masse des Verformungskörpers größer als eine (Teilsegment-)Masse des zweiten Referenzkörper-Teilsegments ist; und/oder

- wobei der Verformungskörper eine (Verformungskörper-)Länge aufweist, die kleiner als 50 mm und/oder größer als 5 mm ist. 14. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche,

- wobei der Grundkörper eine (Grundkörper-)Länge aufweist, die größer als 5 mm und/oder kleiner als 100 mm, insb. nicht größer als 50 mm, ist; und/oder

- wobei der Füllkörper eine (Füllkörper-)Länge aufweist, die größer als 5 mm und/oder kleiner als 100 mm, insb. nicht größer als 50 mm, ist; und/oder

- wobei der Referenzkörper eine (Referenzkörper-)Länge aufweist, die größer als 10 mm und/oder kleiner als 100 mm ist, insb. derart, daß eine (Teilsegment-)Länge des zweiten Referenzkörper-Teilsegments weniger als 50 mm und/oder mehr als 10 mm und/oder weniger als 50% der (Referenzkörper-)Länge und/oder mehr als 10% der (Referenzkörper-)Länge beträgt.

15. Sensorelement nach dem vorherigen Anspruch,

- wobei die Füllkörper-Länge kleiner ist als die Grundkörper-Länge; und/oder

- wobei die Füllkörper-Länge kleiner ist als die Referenzkörper-Länge; und/oder

- wobei die Grundkörper-Länge kleiner ist als die Referenzkörper-Länge.

16. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Füllkörper so innerhalb der Grundkörper-Kavität angeordnet ist, daß ein vom ersten Grundkörper-Teilsegment umhüllter (das erste Ende der Grundkörper-Kavität bildender) Teilbereich der Grundkörper-Kavität nicht vom Füllkörper ausgefüllt bzw. nicht vom Füllkörper eingenommen ist.

17. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Referenzkörper derart in den Füllkörper eingebettet ist, daß ein an das erste Referenzkörper-Teilsegment angrenzendes, gleichwohl vom zweiten (Referenzkörper-)Teilsegment entferntes, insb. stabförmiges, drittes (Referenzkörper-)Teilsegment des Referenzkörpers vom Füllkörper nicht umhüllt ist.

18. Sensorelement nach dem vorherigen Anspruch, wobei das dritte (Referenzkörper-)Teilsegment (des Referenzkörpers) bezüglich einer gedachten Längsachse nämlichen (Referenzkörper-)Teilsegments nicht rotationssymmetrisch ist, insb. derart, daß das dritte (Referenzkörper-)Teilsegment einen Kreissegment förmigen Querschnitt aufweist.

19. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei dem Sensorelement eine Vielzahl (natürlicher) Schwingungsmoden innewohnen, in denen der Verformungskörper und/oder der Referenzkörper jeweils (mechanische) Schwingungen um eine jeweilige statische Ruhelage mit einer jeweiligen Eigen- bzw. Resonanzfrequenz ausführen bzw. ausführen können.

20. Sensorelement nach dem vorherigen Anspruch,

- wobei das Sensorelement eine erste Schwingungsmode, in der der Verformungskörper, insb. lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in einer, insb. einer (Haupt-)Meßrichtung (des Sensorelements) entsprechenden, ersten Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, sowie eine zweite Schwingungsmode, in der der Referenzkörper, insb. lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in nämlicher erster Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, aufweist;

- und wobei die, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode von der, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht.

21 . Sensorelement nach dem vorherigen Anspruch,

- wobei das Sensorelement eine dritte Schwingungsmode, in der der Verformungskörper, insb. lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in einer senkrecht zur ersten Schwingungsrichtung weisenden zweiten Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, sowie eine vierte Schwingungsmode, in der der Referenzkörper, insb. lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in nämlicher zweiter Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, aufweist.

22. Sensorelement nach dem vorherigen Anspruch,

- wobei die, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der dritten Schwingungsmode von der, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der vierten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht; und/oder

- wobei die, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der dritten Schwingungsmode von der Eigenfrequenz der, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, ersten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode abweicht; und/oder

- wobei die, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der dritten Schwingungsmode von der, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode um weniger als 1000 Hz und/oder um nicht mehr als 20 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht; und/oder

- wobei die, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der vierten Schwingungsmode von der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht; und/oder

- wobei die, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der vierten Schwingungsmode von der, insb. mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode um weniger als 1000 Hz und/oder um nicht mehr als 20 % der Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode abweicht. 23. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche,

- wobei das erste (Referenzkörper-)Teilsegment (des Referenzkörpers) eine (Teilsegment-)Länge aufweist, die größer als 10 mm und/oder kleiner als 100 mm ist; und/oder

- wobei das zweite (Referenzkörper-)Teilsegment (des Referenzkörpers) eine (Teilsegment-)Länge aufweist, die größer als 10 mm und/oder kleiner als 100 mm ist; und/oder

- wobei das zweite (Referenzkörper-)Teilsegment (des Referenzkörpers), insb. zur Erhöhung eines gegenseitigen (Frequenz-)Abstandes von Eigen- bzw. Resonanzfrequenzen verschiedener Schwingungsmoden des Sensorelements und/oder zur Erhöhung einer (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX eines mittels des Verformungskörpers, des Füllkörpers und des Referenzkörpers gebildeten Kondensators C1 relativ zu einer Quer-Empfindlichkeit AC1/AY nämlichen Kondensators C1 , bezüglich einer gedachten Längsachse nämlichen (Referenzkörper-)Teilsegments nicht rotationssymmetrisch ist, insb. derart, daß das zweite (Referenzkörper-)Teilsegment einen T-förmigen Querschnitt aufweist.

24. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche,

- wobei der Grundkörper aus einem Material besteht, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C mehr als 5- 10-6 K’1, insb. nicht weniger als mehr als 8-10-6 K’1, und/oder weniger als 25-10'6 K’1, insb. nicht mehr als 19-1 O’6 K'1, beträgt; und/oder

- wobei der Referenzkörper aus einem Material besteht, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C weniger als 11 -10-6 K'1 beträgt; und/oder

- wobei der Füllkörper aus einem Material besteht, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C mehr als 5- 10-6 K’1, insb. nicht weniger als 8-10-6 K’1, und/oder weniger als 25-10'6 K’1, insb. nicht mehr als 19-10-6 K’1, beträgt.

25. Sensorelement nach dem vorherigen Anspruch,

- wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers nicht kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers, insb. derart, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C um mehr als 1 -10-6 K’1, insb. um nicht weniger als 5-10-6 K’1, größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers; und/oder

- wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers nicht kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers, insb. derart, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C um mehr als 1 -10’6 K-1, insb. um nicht weniger als 5-10’6 K-1, größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers; und/oder - wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers nicht größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers, insb. derart, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers um weniger als 1 -1 O’6 K'1 kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers

26. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche,

- wobei der Grundkörper, insb. vollständig, aus einem Metall, insb. einem (rostfreien) Edelstahl (WNr. 1.4404), besteht; und/oder

- wobei der Referenzkörper, insb. vollständig, aus einem Metall, insb. einer Nickelbasislegierung (WNr. 2.4475), besteht; und/oder

- wobei der Füllkörper zumindest anteilig, insb. vollständig, aus einem Glas, insb. einem Einschmelzgas, besteht; und/oder

- wobei die Sensor-Kavität hermetisch dicht ist; und/oder

- wobei Grundkörper und Füllkörper zumindest bei einer (Betriebs-)Temperatur von weniger als 400°C kraftschlüssig miteinander verbunden sind, und/oder

- wobei Füllkörper und Referenzkörper zumindest bei einer (Betriebs-)Temperatur von weniger als 400°C kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

27. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensor-Kavität mit einem (Inert-)Gas, insb. Stickstoff und/oder einem Edelgas, befüllt ist.

28. Sensorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei die Sensor-Kavität evakuiert ist.

29. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, weiters umfassend: eine an den Referenzkörper elektrisch angeschlossene, insb. damit elektrisch leitend verbundene, (erste) Anschlußleitung.

30. Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche, weiters umfassend: eine an den Grundkörper elektrisch angeschlossene, insb. damit elektrisch leitend verbundene, (zweite) Anschlußleitung.

31 . Meßsystem zum Messen wenigstens einer Meßgröße, insb. eines Strömungsparameters oder eines Stoffparameters, eines, insb. in einer Rohrleitung geführten und/oder zumindest zeitweise eine (Meßstoff-)Temperatur von mehr als 100°C aufweisenden und/oder mit einer Druckdifferenz von mehr als 10 bar auf den Verformungskörper (des Sensorelements) wirkenden, fluiden Meßstoffs, insb. einem Gas und/oder einer Flüssigkeit, umfassend: ein Sensorelement nach einem der vorherigen Ansprüche sowie eine daran elektrisch angeschlossene (Meß-)Elektronik.

32. Meßsystem nach dem vorherigen Anspruch,

- wobei das Sensorelement eingerichtet ist, auf eine in einer (Haupt-)Meßrichtung (des Sensorelements) auf den Verformungskörper wirkenden Druckdifferenz von 1 bar mit einer nicht weniger als 10 fF und/oder nicht mehr als 1 pF betragenden Änderung AC1 der Kapazität C1 zu reagieren; und/oder

- wobei mittels des Verformungskörpers, insb. mittels des Verformungskörpers und des Grundkörpers, ein, insb. Null betragendes, Bezugspotential für wenigstens eine mittels der Meßelektronik zu verarbeitende (Signal-)Spannung bereitgestellt bzw. eine Masse (GND) der Meß-Elektronik gebildet ist.

33. Verwenden eines Meßsystems nach einem der vorherigen Ansprüche zum Messen eines Strömungsparameters - insb. nämlich einer Strömungsgeschwindigkeit und/oder einer Volumendurchflußrate und/oder einer Massendurchflußrate - eines in einer Rohrleitung strömenden, insb. eine (Meßstoff-)Temperatur von mehr als 100°C und/oder mit einer Druckdifferenz von mehr als 10 bar auf den Verformungskörper (des Sensorelements) wirkenden, fluiden Meßstoff, insb. einem Dampf.

Description:
SENSORELEMENT UND DAMIT GEBILDETES MESSSYSTEM

Die Erfindung betrifft ein (kapazitives) Sensorelement, insb. ein Sensorelement zum (kapazitiven) Erfassen von Druckschwankungen in einer in einem strömenden Fluid ausgebildeten Kärmänschen Wirbelstraße und/oder ein Sensorelement, das dafür eingerichtet ist, von einem strömenden Fluid kontaktiert zu werden.

In der Prozeßmeß- und Automatisierungstechnik werden für die Messung von Strömungsgeschwindigkeiten von in Rohrleitungen strömenden fluiden Meßstoffen bzw. (Meß-)Fluiden, insb. schnellströmenden und/oder heißen Gasen (>100°C) und/oder Fluidströmen von hoher Reynoldszahl (Re>10000), bzw. von mit einer jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit (u) korrespondierenden Volumen- oder Massen-Durchflußraten oftmals als Vortex-Durchflußmeßgeräte ausgebildete Meßsysteme verwendet. Beispiele für solche, Meßsysteme sind u.a. aus der US-A 47 16 770, der US-A 60 03 384, der US-B 69 10 387, der US-B 69 38 496, der

US-B 97 19 819, der US-B 1 08 45 222 oder der US-B 1 09 48 321 bekannt und werden u.a. auch von der Anmelderin selbst angeboten, beispielsweise unter der Warenbezeichnung "PROWIRL D 200", "PROWIRL F 200", "PROWIRL O 200",

"PROWIRL R 200" (http://www.de. endress.com/en/search?filter.text=prowirl).

Die vorbezeichneten Meßsysteme weisen jeweils einen in das Lumen der jeweiligen, beispielsweise nämlich als Anlagenkomponente eines Wärmeversorgungsnetzes oder eines Turbinenkreislaufes ausgebildeten, Rohrleitung bzw. in ein Lumen eines in den Verlauf nämlicher Rohrleitung eingesetzten Meßrohrs hineinragenden, mithin vom Fluid angeströmten Staukörper zum Erzeugen von zu einer sogenannten Kärmänschen Wirbelstraße aufgereihten Wirbeln innerhalb des unmittelbar stromabwärts des Staukörpers strömenden Teilvolumens des Fluidstroms auf. Die Wirbel werden dabei bekanntlich mit einer von der Strömungsgeschwindigkeit abhängigen Ablöserate (1/fvtx) am Staukörper generiert.

Ferner weisen die Meßsysteme einen in den Staukörper integrierten bzw. mit diesem verbundenen oder stromabwärts desselben, nämlich im Bereich der Kärmänschen Wirbelstraße in die Strömung, mithin in Lumen der hineinragenden (Wirbel-)Sensor auf, der dazu dient Druckschwankungen in der im strömenden Fluid ausgebildeten Kärmänschen Wirbelstraße zu erfassen und in ein die Druckschwankungen repräsentierendes Sensorsignal zu wandeln, nämlich ein - beispielsweise elektrisches bzw. kapazitiv-elektrisches - Signal zu liefern, das mit einem innerhalb des Fluids herrschenden, infolge gegenläufiger Wirbel stromab des Staukörpers periodischen Schwankungen unterworfenen Druck korrespondiert bzw. das eine mit der Ablöserate der Wirbel korrespondierende Signalfrequenz (~ f v tx) aufweist.

Der Sensor weist dafür eine mittels eines im wesentlichen membranartigem, im wesentlichen scheibenförmigen dünnen Verformungskörper aus Metall (Meßmembran) sowie einer sich ausgehend von einer im wesentlichen planaren Oberfläche des Verformungskörpers erstreckenden - zumeist stabförmigen, plattenförmigen, keilförmigen oder paddelförmigen - Sensorfahne („Paddel“) gebildete (mechanische) Sensorbaugruppe auf, die dafür eingerichtet ist, Druckschwankungen in der Kärmänschen Wirbelstraße zu erfassen, nämlich in mit den Druckschwankungen korrespondierende Bewegungen des Verformungskörpers zu wandeln. Im besonderen sind Verformungskörper und Sensorfahne dafür eingerichtet, durch von den Druckschwankungen abhängige, auf die Sensorfahne einwirkende (Wechsel-) Kräfte zu erzwungenen Schwingungen um eine gemeinsame statischen Ruhelage angeregt zu werden, derart, daß die Sensorfahne den Verformungskörper elastisch verformende Pendelbewegungen ausführt.

Der Verformungskörper weist ein - zumeist kreisringförmiges - äußeres Randsegment auf, das dafür eingerichtet ist, mit einer dem Haltern des Verformungskörpers an einer Wandung eines Rohrs dienenden Fassung hermetisch dicht, beispielsweise nämlich stoffschlüssige, verbunden zu werden, derart, daß der Verformungskörper eine in der Wandung des Rohrs vorgesehene Öffnung überdeckt bzw. hermetisch verschließt und daß die die Sensorfahne tragende Oberfläche des Verformungskörper dem Fluid führenden Lumen des Meßrohrs bzw. der Rohrleitung zugewandt ist, mithin die Sensorfahne in nämliches Lumen hineinragt. Zudem ist der Verformungskörper so geformt, daß zumindest eine (Verformungskörper)-Dicke, gemessen als eine minimale Dicke eines durch das äußere Randsegment begrenzten inneren (Verformungskörper-)Segment, sehr viel kleiner als ein (Verformungskörper-)Durchmesser, gemessen als ein größter Durchmesser einer durch das äußere Randsegment begrenzten Fläche ist. Um eine möglichst hohe Meßempfindlichkeit, nämliche eine möglichst hohe Empfindlichkeit des Sensors auf die zu erfassenden Druckschwankungen und zugleich eine möglichst hohe, nämlich oberhalb der höchsten zu messenden Ablöserate liegende mechanische Eigen- bzw. Resonanzfrequenz für den durch die Druckschwankungen (außer Resonanz) angeregten (Biege-)Schwingungsmode der Sensorbaugruppe zu erzielen, weisen Verformungskörper etablierter Meßsysteme typischerweise ein Durchmesser-zu-Dicke-Verhältnis auf, das etwa in der Größenordnung von 20:1 liegt. Um solche Sensoren bzw. damit gebildete Meßsysteme (trotz des Meßprinzip bedingt relativ hohen Durchmesser-zu-Dicke-Verhältnisses des jeweiligen Verformungskörpers) auch für Anwendungen mit hohen Betriebsdrücken von mehr als 10 bar und/oder mit hohen Betriebstemperaturen von mehr als 100°C - wie z.B. Heißdampfanwendungen mit (Meßstoff-)Temperaturen von zumindest zeitweise über 200°C und (Meßstoff-)Drücken von zumindest zeitweise mehr als 100 bar oder auch andere, einschlägigen Druckgeräterichtlinien, wie z.B. der Richtlinie 97/23/EG, 14 ProdSV, ASUE U-Stamp oder 2014/68/EU, unterliegenden Anwendungen - zu ertüchtigen, weisen in der US-B 97 19 819 gezeigte Meßsysteme ferner eine flanschförmige Abstützeinrichtung mit einem radialen Randabschnitt und einem zylindrischen Axialabschnitt auf, derart, daß sich der Verformungskörper bei Aufbringen eines vorbestimmten (erhöhten) Drucks darauf gegen die Abstützeinrichtung abstützt, oder weisen in der US-B 1 08 45 222 gezeigte Meßsysteme ferner eine dem Schutz des Verformungskörpers gegen plastische bzw. irreversible Deformation dienliche Überlastschutzvorrichtung mit einem im seitlichen Abstand zur Sensorfahne geführten Stützbügel sowie zwei vom Stützbügel gehalterten Anschläge für die Sensorfahne auf. Desweiteren sind in der US-B 1 09 48 321 (hochtemperatur- bzw. hochdruck-taugliche) Meßsysteme gezeigt, bei denen der Verformungskörper zum Erzielen einer hohen Druckfestigkeit so geformt ist, daß zumindest ein an die Sensorfahne angrenzender Bereich von dessen vorbezeichneter, die Sensorfahne tragende Oberfläche konvex ist. Wie u.a. in der eingangs erwähnten US-A 60 03 384 gezeigt, können Sensorbaugruppen der vorbezeichneten Art typischerweise zudem einen sich ausgehend von einer der die Sensorfahne tragende Oberfläche abgewandten Oberfläche des Verformungskörpers erstreckenden, zumeist stab-, platten- oder hülsenförmig ausgebildeten Ausgleichskörper aufweisen, der im besonderen dazu dient, aus Bewegungen der Sensorbaugruppe resultierenden Kräften bzw. Momenten, beispielsweise infolge von Vibrationen der Rohrleitung, zu kompensieren bzw. daraus resultierende unerwünschte Bewegungen der Sensorfahne zu vermeiden.

Zwecks des Generierens des Sensorsignals umfaßt der jeweilige Sensor der vorbezeichneten Meßsysteme ferner ein entsprechendes, unmittelbar auf der vorbezeichneten, der die Sensorfahne tragende Oberfläche abgewandten Oberfläche des Verformungskörpers und/oder in deren Nähe positioniertes Wandelerelement. Das Wandelerelement ist mittels eines mit dem jeweiligen Verformungskörper mechanisch gekoppelten (Meß-)Kondensator mit veränderlicher (Meß-)Kapazität gebildet und dafür eingerichtet, Bewegungen des Verformungskörpers bzw. des ggf. vorhandenen Ausgleichskörpers zu erfassen, beispielsweise nämlich über eine entsprechende Änderung der Meß-Kapazität, und einem elektrischen Trägersignal aufzumodulieren.

Die Sensorbaugruppe bzw. der damit gebildete Sensor ist auf einer dem Fluid führenden Lumen abgewandten Seite ferner mit einer - typischerweise druck- und schlagfest gekapselten, ggf. auch nach außen hin hermetisch abgedichteten - Umformer-Elektronik verbunden. Umformer-Elektronik industrietauglichen Meßsysteme weisen üblicherweise eine entsprechende, mit dem Wandlerelement via Anschlußleitungen, ggf. unter Zwischenschaltung elektrischer Barrieren und/oder galvanischer Trennstellen bzw. Durchführungen, elektrisch verbundene digitale Meßschaltung zum Verarbeiten des wenigstens einen vom Wandlerelement erzeugten Sensorsignals und zum Erzeugen von digitalen Meßwerten für die jeweils zu erfassende Meßgröße, nämlich die Strömungsgeschwindigkeit, die Volumen-Durchflußrate und/oder die Massen-Durchflußrate, auf. Die üblicherweise in einem Schutz-Gehäuse aus Metall und/oder schlagfestem Kunststoff untergebrachte Umformer-Elektronik industrietauglicher bzw. in der industriellen Meßtechnik etablierter Meßsysteme stellen zudem zumeist auch einem Industriestandard, beispielsweise der DIN IEC 60381-1 , konforme externe Schnittstellen für die Kommunikation mit übergeordneten, beispielsweise mittels speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) gebildete, Meß- und/oder Reglersysteme bereit. Ein solche externe Schnittstelle kann beispielsweise als in eine Stromschleife eingliederbarer Zweileiter-Anschluß ausgebildete und/oder mit etablierten industriellen Feldbussen kompatible ausgebildet sein.

Ein Nachteil von Meßsystemen der vorgenannten Art besteht u.a. darin, daß deren jeweiliger Sensor auf Grund eines vergleichsweise hohen Anteils an (meßprinzipbedingt) bewegter Masse sowie deren ungünstiger räumlicher Verteilung, einhergehend mit einer ungünstigen mechanischen Anbindung an die jeweilige Rohrleitung regelmäßig eine vergleichsweise hohe bzw. vergleichsweise breitbandige (Quer-)Empfindlichkeit auf via Rohrleitung eingekoppelte Störschwingungen aufweisen kann bzw. aufweist; dies regelmäßig auch in der Weise, daß entsprechende (breitbandige) Störschwingungen des vom Meßstoff kontaktierten Sensors auch im Bereich der vorbezeichneten Ablöserate der Wirbel liegende Frequenzen aufweisen, ggf. auch mit den Amplituden der vorbezeichneten (mit durch Wirbel induzierten Druckschwankungen korrespondierenden) Bewegungen des Verformungskörpers vergleichbaren Schwingungsamplituden. Ein weiterer Nachteil solcher Meßsysteme ist zudem auch in dem hohen technischen Aufwand hinsichtlich des Aufbaus des (kapazitiven) Wandelerelements wie auch der elektrischen Anbindung des Wandelerelements an die jeweilige Umformer-Elektronik, nicht zuletzt der dafür notwenigen Verkabelung, zu sehen.

Ausgehend davon besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, den Aufbau von Sensoren der in Rede stehenden Art zu vereinfachen und zudem dahingehend zu verbessern, daß diese zum einen eine hohe Druck- und Temperaturfestigkeit und zum anderen auch eine hohe Meß-Empfindlichkeit aufweisen; dies im besonderen auch bei dementsprechend hohen Betriebsdrücken bzw. -temperaturen und/oder bei zugleich niedriger Quer-Empfindlichkeit auf allfällig via Rohrleitung einkoppelnde Störschwingungen.

Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einem (kapazitiven) Sensorelement - beispielsweise einem Sensorelement zum (kapazitiven) Erfassen von Druckschwankungen in einer in einem strömenden Fluid ausgebildeten Kärmänschen Wirbelstraße und/oder einem Sensorelement, das dafür eingerichtet ist, von einem strömenden Fluid kontaktiert zu werden -, welches Sensorelement umfaßt: • einen, beispielsweise hülsenförmigen und/oder monolithischen, Grundkörper, beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material und/oder einem Metall, mit einer ein, beispielsweise kreisförmiges, offenes erstes Ende und ein, beispielsweise kreisförmiges, offenes zweites Ende aufweisenden (Grundkörper-)Kavität;

• einen, beispielsweise paddelförmigen und/oder monolithischen und/oder als Sensorfahne dienlichen, Verformungskörper aus einem elektrisch leitfähigen, beispielsweise nämlich bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur eine elektrische Leitfähigkeit von mehr als 10 5 S/m aufweisenden, Material, beispielsweise nämlich einem Metall, mit einer ein, beispielsweise kreisförmiges, offenes erstes Ende und ein geschlossenes zweites Ende aufweisenden, beispielsweise als Sackloch ausgebildeten, (Verformungskörper-)Kavität;

• einen, beispielsweise stabförmigen und/oder monolithischen, Referenzkörper aus einem elektrisch leitfähigen, beispielsweise nämlich bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur eine elektrische Leitfähigkeit von mehr als 10 5 S/m aufweisenden, Material, beispielsweise nämlich einem Metall;

• sowie einen, beispielsweise hülsenförmigen und/oder monolithischen, Füllkörper aus einem elektrisch nichtleitenden, beispielsweise nämlich bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 10' 8 S/m aufweisenden, (Isolier-)Material, beispielsweise einem Glas, einem Kunststoff oder einer Keramik, mit einer ein, beispielsweise kreisförmiges, offenes erstes Ende und ein, beispielsweise kreisförmiges, offenes zweites Ende aufweisenden (Füllkörper-)Kavität;

• wobei der Referenzkörper anteilig in den Füllkörper eingebettet ist, derart daß zumindest ein erstes (Referenzkörper-)Teilsegment des Referenzkörpers, beispielsweise unter Bildung eines Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses und/oder eines Stoffschlusses, vom Füllkörper umhüllt ist, beispielsweise zumindest ein an nämliches erstes Referenzkörper-Teilsegment angrenzendes zweites (Referenzkörper-)Teilsegment des Referenzkörpers vom Füllkörper nicht umhüllt ist, und wobei der Füllkörper zusammen mit dem (darin eingebetteten) Referenzkörper innerhalb der Grundkörper-Kavität angeordnet ist, derart, daß eine dem Lumen der Grundkörper-Kavität zugewandte (Grundkörper-)Oberfläche des Grundkörpers und eine nämlicher Grundkörper-Oberfläche zugewandte (Füllkörper-)Oberfläche des Füllkörpers einander, beispielsweise unter Bildung eines Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses und/oder eines Stoffschlusses, kontaktieren und daß Referenzkörper und Grundkörper via Füllkörper miteinander mechanisch gekoppelt, gleichwohl voneinander galvanisch getrennt, beispielsweise nämlich elektrisch isoliert, sind, beispielsweise derart, daß ein kleinster elektrischer Widerstand R1 zwischen Referenzkörper und Grundkörper bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur nicht kleiner ist als 10 MQ, beispielsweise größer ist als 50 MQ;

• wobei der Verformungskörper und der Grundkörper unter Bildung einer die Verformungskörper-Kavität, beispielsweise einer sowohl die Verformungskörper-Kavität als auch einen nicht vom Füllkörper eingenommenen Teilbereich der Grundkörper-Kavität, involvierenden Sensor-Kavität miteinander mechanisch gekoppelt sind, derart, daß ein das erste Ende der Grundkörper-Kavität fassendes erstes (Grundkörper-)Teilsegment des Grundkörpers und ein das erste Ende der Verformungskörper-Kavität fassendes erstes (Verformungskörper-)Teilsegment des Verformungskörpers unter Bildung einer elektrisch leitfähigen, beispielsweise hermetisch dichten, Verbindung, beispielsweise stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig, miteinander verbunden sind und daß der Referenzkörper, unter Bildung eines, beispielsweise umlaufenden und/oder zumindest abschnittsweise hohlzylinderförmigen und/oder nicht rotationssymmetrischen, (Ring-)Spalts zwischen Verformungskörper und Referenzkörper anteilig, nämlich mit einem an dessen erstes Referenzkörper-Teilsegment angrenzenden (aus dem Füllkörper herausragenden bzw. nicht vom Füllkörper umhüllten) freien zweiten Referenzkörper-Teilsegment innerhalb der Verformungskörper-Kavität angeordnet ist;

• wobei der Referenzkörper und der Verformungskörper so angeordnet sind, daß eine (Verformungskörper-)lnnenfläche, nämlich eine (dem Lumen) der Verformungskörper-Kavität zugewandte, beispielsweise (kreis-)zylindrische, Oberfläche des Verformungskörpers und eine nämlicher Verformungskörper-Innenfläche zugewandte, beispielsweise lediglich abschnittsweise (kreis-)zylindrische, (Referenzkörper-)Oberfläche des Referenzkörpers einander nicht kontaktieren, beispielsweise nämlich derart, daß Referenzkörper und Verformungskörper voneinander galvanisch getrennt sind;

• und wobei der Verformungskörper dafür eingerichtet ist, beispielsweise durch auf den Verformungskörper einwirkende (Wechsel-)Kräfte erzwungene, Schwingungen um eine statische Ruhelage auszuführen und dabei relativ zum Referenzkörper bewegt zu werden, derart, daß der Verformungskörper dessen (Verformungskörper-)Kavität bzw. den (Ring-)Spalt verformende, mithin eine zwischen Verformungskörper und Referenzkörper meßbare, beispielsweise bei in statischer Ruhelage befindlichem Verformungskörper nicht weniger als 5 pF und/oder nicht mehr als 100 pF betragenden, (Sensor-)Kapazität C1 (eines mittels des Verformungskörpers, des Füllkörpers und des Referenzkörpers gebildeten Kondensators) ändernde (Ausleger-)Schwingungen ausführen kann bzw. ausführt.

Des weiteren besteht die Erfindung auch in einem mittels eines solchen Sensorelements sowie einer an nämliches Sensorelement elektrisch angeschlossenen (Meß-)Elektronik gebildeten Meßsystem zum Messen wenigstens einer Meßgröße, beispielsweise eines Strömungsparameters oder eines Stoffparameters, eines, beispielsweise in einer Rohrleitung geführten und/oder zumindest zeitweise eine (Meßstoff-)Temperatur von mehr als 100°C aufweisenden und/oder mit einer Druckdifferenz von mehr als 10 bar auf den Verformungskörper (des Sensorelements) wirkenden, fluiden Meßstoffs, beispielsweise einem Gas und/oder einer Flüssigkeit.

Darüberhinaus besteht die erfindung auch darin, ein solches Meßsystem zum Messen eines Strömungsparameters - beispielsweise nämlich einer Strömungsgeschwindigkeit und/oder einer Volumendurchflußrate und/oder einer Massendurchflußrate - eines in einer Rohrleitung strömenden, beispielsweise eine (Meßstoff-)Temperatur von mehr als 100°C und/oder mit einer Druckdifferenz von mehr als 10 bar auf den Verformungskörper (des Sensorelements) wirkenden, fluiden Meßstoff, beispielsweise einem Dampf, zu verwenden.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Verformungskörper eingerichtet ist, von einem, beispielsweise strömenden und/oder zumindest zeitweise eine (Fluid-)Temperatur von mehr als 100°C aufweisenden, Fluid, beispielsweise einer Flüssigkeit und/oder einem Gas oder einem anderen Fluid, kontaktiert zu werden.

Nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Verformungskörper eingerichtet ist, von einem strömenden, beispielsweise zu einer Kärmänschen Wirbelstraße formierten, Fluid, beispielsweise einer Flüssigkeit und/oder einem Gas, umströmt zu werden, beispielsweise nämlich durch darauf vom Fluid ausgeübte (Wechsel-)Kräfte elastisch verformt zu werden.

Nach einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Verformungskörper eingerichtet ist, darauf einwirkende, beispielsweise von einem (um-)strömenden Fluid ausgeübte und/oder via erste und zweite (Verformungskörper-)Außenflächen eingeleitete, (Wechsel-)Kräfte in die (Verformungskörper-)Kavität bzw. den (Ring-)Spalt verformende (Ausleger-)Schwingungen zu wandeln.

Nach einer vierten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Verformungskörper eingerichtet ist, darauf von einem in einer (Haupt-)Strömungsrichtung strömenden Fluid, beispielsweise aufgrund von Druckschwankungen innerhalb einer im strömenden Fluid ausgebildeten Kärmänschen Wirbelstraße, quer zur (Haupt-)Strömungsrichtung ausgeübte (Wechsel-)Kräfte in die (Verformungskörper-)Kavität bzw. den (Ring-)Spalt verformende (Ausleger-)Schwingungen in einer, beispielsweise quer zur (Haupt-)Strömungsrichtung und/oder in Richtung einer (Haupt-)Meßrichtung des Sensorelements weisenden, Schwingungsrichtung zu wandeln. Nach einer fünften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Verformungskörper eingerichtet ist, darauf in einer (Haupt-)Meßrichtung (des Sensorelements) ausgeübte (Wechsel-)Kräfte in die (Verformungskörper-)Kavität bzw. den Spalt verformende (Ausleger-)Schwingungen zu wandeln. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß eine kleinste Breite des Spalts parallel zur (Haupt-)Meßrichtung verläuft bzw. parallel zur (Haupt-)Meßrichtung meßbar ist, und/oder daß eine größte Breite des Spalts nicht parallel zur (Haupt-)Meßrichtung verläuft bzw. nicht parallel zur (Haupt-)Meßrichtung meßbar ist.

Nach einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Verformungskörper eine erste (Verformungskörper-)Außenfläche, nämlich eine (erste) der Verformungskörper-Kavität abgewandte, beispielsweise konvexe und/oder abschnittsweise (kreis-)zylindrische und/oder abschnittsweise ebene, Oberfläche, sowie eine zweite (Verformungskörper-)Außenfläche, nämlich eine (zweite) der Verformungskörper-Kavität abgewandte, gleichwohl der ersten (Verformungskörper-)Außenfläche gegenüber liegende, beispielsweise konvexe und/oder abschnittsweise (kreis-)zylindrische und/oder abschnittsweise ebene, Oberfläche, aufweist. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend sind die ersten und zweiten (Verformungskörper-)Außenflächen ferner eingerichtet, von einem, beispielsweise strömenden, Fluid, beispielsweise einer Flüssigkeit und/oder einem Gas, kontaktiert zu werden, beispielsweise derart, daß via die ersten und zweiten (Verformungskörper-)Außenflächen vom Fluid generierte, die (Verformungskörper-)Kavität bzw. den (Ring-)Spalt verformende (Ausleger-)Schwingungen bewirkende (Wechsel-)Kräfte in den Verformungskörper eingeleitet werden.

Nach einer siebenten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daßmittels des Verformungskörpers, des Füllkörpers und des Referenzkörpers ein (Meß-)Kondensator mit einer durch den Spalt mitbestimmten (Sensor-)Kapazität C1 gebildet ist, beispielsweise derart, daß der (Meß-)Kondensator in einer (Haupt-)Meßrichtung eine (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX von mehr als 1 pF/mm aufweist bzw. eingerichtet ist, auf eine 1 pm betragende (Auslenk-)Bewegung AX des Verformungskörpers in einer (Haupt-)Meßrichtung mit einer mehr als 1 fF betragenden Änderung AC1 der Kapazität C1 zu reagieren. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, das Sensorelement so auszubilden, daß der (Meß-)Kondensator in einer (Haupt-)Meßrichtung eine, beispielsweise mehr als 1 pF/mm und/oder größte, (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX aufweist, derart, daß der (Meß-)Kondensator eingerichtet ist, auf eine, beispielsweise mehr als 1 pm betragende, (Auslenk-)Bewegung AX des Verformungskörpers in einer (Haupt-)Meßrichtung mit einer, beispielsweise mehr als 1 fF betragenden, Änderung AC1 der Kapazität C1 zu reagieren. Vorteilhaft kann der (Meß-)Kondensator zudem in einer von der (Haupt-)Meßrichtung abweichenden Richtung eine von der (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX, beispielsweise um nicht weniger als 50 % der (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX, abweichende Quer-Empfindlichkeit AC1/AY aufweisen, beispielsweise derart, daß die Quer-Empfindlichkeit AC1/AY kleiner ist als die (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX und/oder daß der (Meß-)Kondensator eingerichtet ist, auf eine (Auslenk-)Bewegung AY des Verformungskörpers in wenigstens einer, beispielsweise jeder, von der (Haupt-)Meßrichtung abweichenden Richtung mit einer Änderung AC1 ‘ der Kapazität C1 reagiert, die kleiner ist als die Änderung AC1 (der

Kapazität C1) mit der der (Meß-)Kondensator auf eine dazu gleich große (Auslenk-)Bewegung AX des Verformungskörpers in (Haupt-)Meßrichtung zu reagieren.

Nach einer achten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der in statischer Ruhelage befindliche Verformungskörper und der Referenzkörper, beispielsweise unter Bildung eines Kondensators, zumindest, beispielsweise lediglich, abschnittsweise koaxial angeordnet sind.

Nach einer neunten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Referenzkörper zumindest, beispielsweise lediglich, abschnittsweise (kreis-)zylindrisch ist, beispielsweise derart, daß ein kleinster (Zylinder-)Durchmesser des zweiten Referenzkörper-Teilsegments größer als 3 mm ist und/oder daß ein kleinster (Zylinder-)Durchmesser des ersten Referenzkörper-Teilsegments größer als ein kleinster (Zylinder-)Durchmesser des zweiten Referenzkörper-Teilsegments ist.

Nach einer zehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß ein kleinster Abstand zwischen Verformungskörper und Referenzkörper größer als 0,01 mm, beispielsweise größer als 0,1 mm, und/oder kleiner als 1 mm, beispielsweise kleiner als 0,5 mm, ist.

Nach einer elften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß ein größter Abstand zwischen Verformungskörper und Referenzkörper größer als 0,02 mm, beispielsweise größer als 0,2 mm, und/oder kleiner als 10 mm, beispielsweise kleiner als 5 mm, ist.

Nach einer zwölften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß eine kleinste Breite des (Ring-)Spalts (1’) größer als 0,01 mm, beispielsweise größer als 0,1 mm, und/oder kleiner als 1 mm, beispielsweise kleiner als 0,5 mm, ist.

Nach einer dreizehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß eine größte Breite des (Ring-)Spalts (1 ’) größer als 0,02 mm, beispielsweise größer als 0,2 mm, und/oder kleiner als 1 mm, beispielsweise kleiner als 0,5 mm, ist.

Nach einer vierzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß eine größte Breite des (Ring-)Spalts (1 ’) mehr als 0,05 mm, beispielsweise mehr als 0,1 mm, größer als eine kleinste Breite des (Ring-)Spalts (1 ’) ist. Nach einer fünfzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Referenzkörper eine (Referenzkörper-)Masse aufweist, die kleiner als 10 g ist, beispielsweise derart, daß eine (Teilsegment-)Masse des zweiten Referenzkörper-Teilsegments nicht mehr als 5 g und/oder nicht mehr als 60% der (Referenzkörper-) Masse beträgt.

Nach einer sechzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Verformungskörper eine kleinste Wandstärke aufweist, die nicht kleiner ist als 0,2 mm und/oder nicht größer als 1 mm ist.

Nach einer siebzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Verformungskörper eine (Verformungskörper-)Masse aufweist, die kleiner als 50 g und/oder nicht kleiner als 4 g ist, beispielsweise derart, daß die (Verformungskörper-)Masse des Verformungskörpers größer als eine (Teilsegment-)Masse des zweiten Referenzkörper-Teilsegments ist.

Nach einer achtzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Verformungskörper eine (Verformungskörper-)Länge aufweist, die kleiner als 50 mm und/oder größer als 5 mm ist.

Nach einer neunzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Grundkörper eine (Grundkörper-)Länge aufweist, die größer als 5 mm und/oder kleiner als 100 mm, beispielsweise nicht größer als 50 mm, ist.

Nach einer zwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Füllkörper eine (Füllkörper-)Länge aufweist, die größer als 5 mm und/oder kleiner als 100 mm, beispielsweise nicht größer als 50 mm, ist.

Nach einer einundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Referenzkörper eine (Referenzkörper-)Länge aufweist, die größer als 10 mm und/oder kleiner als 100 mm ist, beispielsweise derart, daß eine (Teilsegment-)Länge des zweiten Referenzkörper-Teilsegments weniger als 50 mm und/oder mehr als 10 mm und/oder weniger als 50% der (Referenzkörper-)Länge und/oder mehr als 10% der (Referenzkörper-)Länge beträgt. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, den Grundkörper, den Referenzkörper bzw. den Füllkörper so auszubilden, daß die Füllkörper-Länge kleiner ist als die Grundkörper-Länge und/oder daß die Füllkörper-Länge kleiner ist als die Referenzkörper-Länge und/oder daß die Grundkörper-Länge kleiner ist als die Referenzkörper-Länge. Nach einer zweiundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Füllkörper so innerhalb der Grundkörper-Kavität angeordnet ist, daß ein vom ersten Grundkörper-Teilsegment umhüllter (das erste Ende der Grundkörper-Kavität bildender) Teilbereich der Grundkörper-Kavität nicht vom Füllkörper ausgefüllt bzw. nicht vom Füllkörper eingenommen ist.

Nach einer dreiundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Referenzkörper derart in den Füllkörper eingebettet ist, daß ein an das erste Referenzkörper-Teilsegment angrenzendes, gleichwohl vom zweiten (Referenzkörper-)Teilsegment entferntes, beispielsweise stabförmiges, drittes (Referenzkörper-)Teilsegment des Referenzkörpers vom Füllkörper nicht umhüllt ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß das dritte (Referenzkörper-)Teilsegment (des Referenzkörpers) bezüglich einer gedachten Längsachse nämlichen (Referenzkörper-)Teilsegments nicht rotationssymmetrisch ist, beispielsweise derart, daß das dritte (Referenzkörper-)Teilsegment einen Kreissegment förmigen Querschnitt aufweist.

Nach einer vierundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Sensorelement - dem eine Vielzahl (natürlicher) Schwingungsmoden, in denen der Verformungskörper und/oder der Referenzkörper jeweils (mechanische) Schwingungen um eine jeweilige statische Ruhelage mit einer jeweiligen Eigen- bzw. Resonanzfrequenz ausführen bzw. ausführen können, innewohnen - eine erste Schwingungsmode, in der der Verformungskörper, beispielsweise lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in einer, beispielsweise einer (Haupt-)Meßrichtung (des Sensorelements) entsprechenden, ersten Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, sowie eine zweite Schwingungsmode, in der der Referenzkörper, beispielsweise lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in nämlicher erster Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, aufweist, und ist ferner vorgesehen, daß die, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode von der, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht.

Nach einer fünfundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Sensorelement - dem eine Vielzahl (natürlicher) Schwingungsmoden, in denen der Verformungskörper und/oder der Referenzkörper jeweils (mechanische) Schwingungen um eine jeweilige statische Ruhelage mit einer jeweiligen Eigen- bzw. Resonanzfrequenz ausführen bzw. ausführen können, innewohnen - eine erste Schwingungsmode, in der der Verformungskörper, beispielsweise lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in einer, beispielsweise einer (Haupt-)Meßrichtung (des Sensorelements) entsprechenden, ersten Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, eine zweite Schwingungsmode, in der der Referenzkörper, beispielsweise lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in nämlicher erster Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, sowie eine dritte Schwingungsmode, in der der Verformungskörper, beispielsweise lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in einer senkrecht zur ersten Schwingungsrichtung weisenden zweiten Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, sowie eine vierte Schwingungsmode, in der der Referenzkörper, beispielsweise lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in nämlicher zweiter Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, aufweist, und ist ferner vorgesehen, daß die, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode von der, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht, und/oder daß die, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der dritten Schwingungsmode von der, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der vierten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht, und/oder daß die, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der dritten Schwingungsmode von der Eigenfrequenz der, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, ersten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode abweicht, und/oder daß die, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der dritten Schwingungsmode von der, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode um weniger als 1000 Hz und/oder um nicht mehr als 20 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht, und/oder daß die, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der vierten Schwingungsmode von der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht, und/oder daß die, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der vierten Schwingungsmode von der, beispielsweise mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende, Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode um weniger als 1000 Hz und/oder um nicht mehr als 20 % der Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode abweicht.

Nach einer sechsundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das erste (Referenzkörper-)Teilsegment (des Referenzkörpers) eine (Teilsegment-)Länge aufweist, die größer als 10 mm und/oder kleiner als 100 mm ist.

Nach einer siebenundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das zweite (Referenzkörper-)Teilsegment (des Referenzkörpers) eine (Teilsegment-)Länge aufweist, die größer als 10 mm und/oder kleiner als 100 mm ist.

Nach einer achtundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das zweite (Referenzkörper-)Teilsegment (des Referenzkörpers), beispielsweise zur Erhöhung eines gegenseitigen (Frequenz-)Abstandes von Eigen- bzw. Resonanzfrequenzen verschiedener Schwingungsmoden des Sensorelements und/oder zur Erhöhung einer (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX eines mittels des Verformungskörpers, des Füllkörpers und des Referenzkörpers gebildeten Kondensators C1 relativ zu einer Quer-Empfindlichkeit AC1/AY nämlichen Kondensators C1 , bezüglich einer gedachten Längsachse nämlichen (Referenzkörper-)Teilsegments nicht rotationssymmetrisch ist, beispielsweise derart, daß das zweite (Referenzkörper-)Teilsegment einen T-förmigen Querschnitt aufweist.

Nach einer neunundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daßder Grundkörper aus einem Material besteht, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C mehr als 5-10 -6 K’ 1 , beispielsweise nicht weniger als mehr als 8-1 O’ 6 K' 1 , und/oder weniger als 25-10' 6 K -1 , beispielsweise nicht mehr als 19-10’ 6 K -1 , beträgt.

Nach einer dreißigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Referenzkörper aus einem Material besteht, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C weniger als 11 -10 6 K' 1 beträgt.

Nach einer einunddreißigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Füllkörper aus einem Material besteht, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C mehr als 5-10 -6 K’ 1 , beispielsweise nicht weniger als 8-10 -6 K’ 1 , und/oder weniger als 25-10' 6 K -1 , beispielsweise nicht mehr als 19-10 -6 K -1 , beträgt.

Nach einer zweiunddreißigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Füllkörper aus einem Material besteht, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C mehr als 5-10 -6 K’ 1 , beispielsweise nicht weniger als 8-10 -6 K’ 1 , und/oder weniger als 25-10' 6 K' 1 , beispielsweise nicht mehr als 19-10 6 K' 1 , beträgt, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers nicht kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers, beispielsweise derart, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C um mehr als 1 -10’ 6 K -1 , beispielsweise um nicht weniger als 5-10’ 6 K -1 , größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers.

Nach einer dreiunddreißigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Füllkörper aus einem Material besteht, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C mehr als 5-10 -6 K’ 1 , beispielsweise nicht weniger als 8-10 -6 K’ 1 , und/oder weniger als 25-10' 6 K’ 1 , beispielsweise nicht mehr als 19-10 -6 K’ 1 , beträgt.wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers nicht kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers, beispielsweise derart, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C um mehr als 1 -10 -6 K’ 1 , beispielsweise um nicht weniger als 5-10 -6 K’ 1 , größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers.

Nach einer vierunddreißigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Füllkörper aus einem Material besteht, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C mehr als 5-10 -6 K’ 1 , beispielsweise nicht weniger als 8-10 -6 K’ 1 , und/oder weniger als 25-10' 6 K -1 , beispielsweise nicht mehr als 19-10 -6 K -1 , beträgt, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers nicht größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers, beispielsweise derart, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers um weniger als 1 -10 -6 K -1 kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers.

Nach einer fünfunddreißigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Grundkörper, beispielsweise vollständig, aus einem Metall, beispielsweise einem (rostfreien) Edelstahl (WNr. 1.4404), besteht.

Nach einer sechsunddreißigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Referenzkörper, beispielsweise vollständig, aus einem Metall, beispielsweise einer Nickelbasislegierung (WNr. 2.4475), besteht.

Nach einer siebenunddreißigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Füllkörper zumindest anteilig, beispielsweise vollständig, aus einem Glas, beispielsweise einem Einschmelzgas, besteht. Nach einer achtunddreißigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Sensor-Kavität hermetisch dicht ist.

Nach einer neununddreißigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß Grundkörper und Füllkörper zumindest bei einer (Betriebs-)Temperatur von weniger als 400°C kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

Nach einer vierzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß Füllkörper und Referenzkörper zumindest bei einer (Betriebs-)Temperatur von weniger als 400°C kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

Nach einer einundvierzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Sensor-Kavität mit einem (Inert-)Gas, beispielsweise Stickstoff und/oder einem Edelgas, befüllt ist. Alternativ dazu kann die Sensor-Kavität beispielsweise auch evakuiert ist.

Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung umfaßt das Sensoreiement weiters: eine an den Referenzkörper elektrisch angeschlossene, beispielsweise damit elektrisch leitend verbundene, (erste) Anschlußleitung.

Nach einer zweiten Weiterbildung der Erfindung umfaßt das Sensoreiement weiters: eine an den Grundkörper elektrisch angeschlossene, beispielsweise damit elektrisch leitend verbundene, (zweite) Anschlußleitung.

Nach einer ersten Ausgestaltung des Meßsystems der Erfindung ist das Sensorelement ferner eingerichtet, auf eine in einer (Haupt-)Meßrichtung (des Sensorelements) auf den Verformungskörper wirkenden Druckdifferenz von 1 bar mit einer nicht weniger als 10 fF (Femtofarrad) und/oder nicht mehr als 1 pF (Pikofarrad) betragenden Änderung AC1 der Kapazität C1 zu reagieren.

Nach einer zweiten Ausgestaltung des Meßsystems der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß mittels des Verformungskörpers, beispielsweise mittels des Verformungskörpers und des Grundkörpers, ein, beispielsweise Null betragendes, Bezugspotential für wenigstens eine mittels der Meßelektronik zu verarbeitende (Signal-)Spannung bereitgestellt bzw. eine Masse (GND) der Meß-Elektronik gebildet ist.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht u.a. darin ein (kapazitives) Sensorelement mit einer hohen Meß-Empfindlichkeit und einer hohe Druck- und/oder Temperaturfestigkeit bereitzustellen, indem (lediglich) Verformungsbewegungen des Verformungskörper relativ zu einem innerhalb desselben plazierten (stationären) Referenzkörper direkt, nämlich auch unter Verzicht auf eine (dünne) Meßmembran und einen deren Schwingungsbewegungen folgenden Ausgleichskörper, erfaßt und (direkt) in ein Änderung der (Sensor-)Kapazität bzw. ein dementsprechendes (kapazitives) elektrisches Meßsignal gewandelt werden. Das erfindungsgemäße Sensorelement weist einen mechanischen und elektrischen Aufbau auf, der vergleichsweise einfach und robust ist und dem zudem vorteilhaft eine sehr geringe (Meßprinzip bedingt) bewegte Masse innewohnt. Damit einhergehend weist das erfindungsgemäße Sensorelement vorteilhaft auch eine geringe Quer-Empfindlichkeit auf externe, beispielsweise via angeschlossener Rohrleitung eingekoppelte, Störschwingungen auf.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen davon werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Gleiche bzw. gleichwirkende oder gleichartig fungierende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen; wenn es die Übersichtlichkeit erfordert oder es anderweitig sinnvoll erscheint, wird auf bereits erwähnte Bezugszeichen in nachfolgenden Figuren verzichtet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterbildungen, insb. auch Kombinationen zunächst nur einzeln erläuterter Teilaspekte der Erfindung, ergeben sich ferner aus den Figuren der Zeichnung und/oder aus den Ansprüchen an sich. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 in einer perspektivischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Meßsystem;

Fig. 2 schematisch in einer teilweise geschnitten Seitenansicht ein Meßsystem gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3a in einer Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes bzw. für das Meßsystem gemäß Fig. 1 bzw. 2 geeignetes Sensorelement;

Fig. 3b ein Sensorelement gemäß Fig. 3a bzw. 3b in einer geschnittenen Seitenansicht;

Fig. 4a, 4b in weiteren verschiedenen Seitenansichten eine Sensorelement gemäß Fig. 3a bzw. 3b;

Fig. 5a, 5b ein Sensorelement gemäß Fig. 3a bzw. 3b in verschiedenen geschnittenen Seitenansichten;

Fig. 6a in einer perspektivischen Seitenansicht Bestandteile (Grundkörper, Füllkörper, Referenzkörper) eines Sensorelements gemäß Fig. 3a; und Fig. 6b in einer perspektivischen Seitenansicht einen Verformungskörper eines Sensorelements gemäß Fig. 3a.

In Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Meßsystem MS zum Messen wenigstens eines, ggf. auch zeitlich veränderlichen Strömungsparameters, wie z.B. einer Strömungsgeschwindigkeit v und/oder einem Volumenstrom V‘, eines in einer Rohrleitung strömenden (Meß-)Fluids, beispielsweise eines heißen, insb. zumindest zeitweise eine Temperatur von mehr als 100°C aufweisenden, und/oder zumindest zeitweise unter einem hohen Druck, insb. von mehr als 10 bar, stehenden Gases oder einer Flüssigkeit, gezeigt. Die Rohrleitung kann beispielsweise als Anlagenkomponente eines Wärmeversorgungsnetzes oder eines Turbinenkreislaufes ausgebildet, mithin kann das (Meß-)Fluid bzw. der Meßstoff beispielsweise Dampf, insb. auch gesättigter Dampf oder überhitzter Dampf, oder beispielsweise auch (Kühl-)Wasser oder ein aus einer Dampfleitung abgeführtes Kondensat sein. (Meß-)Fluid kann aber beispielsweise auch Wasser, ein (komprimiertes) Erd- oder ein Biogas oder gasförmiger bzw. verflüssigter Wasserstoff sein, mithin kann die Rohrleitung beispielsweise auch Komponente einer Erd- oder einer Biogasanlage, einer Druck- oder Flüssigwasserstoffanlage oder eines Gasversorgungsnetzes etc. sein.

Das Meßsystem MS weist ein - in den Fig. 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a bzw. 6b vergrößert bzw. teilweise geschnitten in verschiedenen Ansichten nochmals dargestelltes - Sensorelement 1 auf, das (innerhalb des Meßsystems) beispielsweise dafür vorgesehen bzw. ausgestaltet sein kann, Druckschwankungen im in einer (Haupt-)Strömungsrichtung (des Meßsystems MS) am Sensorelement 1 vorbei strömenden (Meß-)Fluid zu erfassen und in ein mit nämlichen Druckschwankungen korrespondierendes (kapazitives) elektrisches Sensorsignal s1 zu wandeln. Wie aus der Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ersichtlich, umfaßt das Meßsystem desweiteren, eine - beispielsweise in einem druck- und/oder schlagfesten Schutzgehäuse 20 untergebrachte - (Meß-)Elektronik 2, die an das Sensoreiementi angeschlossen ist bzw. im Betrieb des Meßsystems mit dem Sensorelement 1 kommuniziert. Die Meß-Elektronik 2 ist im besonderen dafür eingerichtet, das Sensorsignal s1 zu empfangen und zu verarbeiten, beispielsweise nämlich den wenigstens einen Strömungsparameters, beispielsweise also die Strömungsgeschwindigkeit v bzw. die Volumendurchflußrate V‘, repräsentierende Meßwerte XM ZU generieren. Die Meßwerte XM können beispielsweise vor Ort visualisiert und/oder - drahtgebunden via angeschlossenen Feldbus und/oder drahtlos per Funk - an ein elektronisches Datenverarbeitungssystem, etwa eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) und/oder einen Prozeßleitstand, übermittelt werden. Das Schutzgehäuse 20 für die Meß-Elektronik 2 kann beispielsweise aus einem Metall, etwa einem Edelstahl oder Aluminium, und/oder mittels eines Gießverfahrens, wie z.B. einem Feinguß- oder einem Druckgußverfahren (HPDC), hergestellt sein; es kann aber beispielsweise auch mittels eines in einem Spritzgießverfahren hergestellten Kunststoffformteils gebildet sein. Das Sensorelement 1 umfaßt, wie auch in Fig. 3b und 5a jeweils dargestellt bzw. aus einer Zusammenschau der Fig. 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a und 6b ohne weiteres ersichtlich, einen, insb. hülsenförmigen und/oder monolithischen, Grundkörper 11 mit einer ein, beispielsweise kreisförmiges, offenes erstes Ende und ein, insb. beispielsweise, offenes zweites Ende aufweisenden (Grundkörper-)Kavität 11*, einen, insb. paddelförmigen und/oder monolithischen, (als Sensorfahne dienlichen) Verformungskörper 12 mit einer ein, insb. kreisförmiges, offenes erstes Ende (12a) und ein geschlossenes zweites Ende aufweisenden, insb. als Sackloch ausgebildeten, (Verformungskörper-)Kavität 12*, einen, insb. stabförmigen und/oder monolithischen, Referenzkörper 13 sowie einen, insb. hülsenförmigen und/oder monolithischen, Füllkörper 14 mit einer ein, insb. kreisförmiges, offenes erstes Ende und ein, insb. kreisförmiges, offenes zweites Ende aufweisenden (Füllkörper-)Kavität 14*. Der Verformungskörper 12 ist nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung insb. dafür vorgesehen bzw. eingerichtet, im Betrieb des Sensors bzw. des damit gebildeten Meßsystems von (Meß-)Fluid kontaktiert zu werden bzw. von, insb. in einer in einer (Haupt-)Strömungsrichtung des Meßsystems, strömenden, beispielsweise auch zu einer Kärmänschen Wirbelstraße formierten, (Meß-)Fluid umströmt zu werden; dies im besonderen in der Weise, daß vom Fluid den Verformungskörper (lediglich) elastisch verformende bzw. den Verformungskörper 12 zu (Ausleger-)Schwingungen (AX) anregende (Wechsel-)Kräfte (F) auf den Verformungskörper 12 ausgeübt werden. Der Referenzkörper 13 kann vorteilhaft zumindest abschnittsweise (kreis-)zylindrisch ausgebildet sein; dies beispielsweise auch derart, daß der Referenzkörper 13, wie u.a. auch aus Fig. 6a ersichtlich, lediglich abschnittsweise (kreis-)zylindrisch ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Grundkörper 11 eine (Grundkörper-)Länge L11 auf, die größer als 5 mm (Millimeter) und/oder kleiner als 100 mm, insb. nicht größer als 50 mm, ist, und/oder weist der Füllkörper eine (Füllkörper-)Länge L14 auf, die größer als 5 mm und/oder kleiner als 100 mm, insb. nicht größer als 50 mm, ist, und/oder weist der Referenzkörper 13 eine (Referenzkörper-)Länge L13 auf, die größer als 10 mm und/oder kleiner als 100 mm ist. Alternativ oder in Ergänzung kann die Füllkörper-Länge vorteilhaft auch kleiner als die Grundkörper-Länge und/oder kleiner als die Referenzkörper-Länge L13 sein und/oder kann die Grundkörper-Länge vorteilhaft kleiner sein als die Referenzkörper-Länge. Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Referenzkörper eine (Referenzkörper-)Masse auf, die kleiner als 10 g (Gramm) ist, und/oder weist der Verformungskörper 12 eine (Verformungskörper-)Masse auf, die nicht größer als 50 g und/oder nicht kleiner als 4 g ist.

Der Verformungskörper 12 und der Referenzkörper 13, ggf. auch der Grundkörper 11 bestehen aus elektrisch leitfähigem, insb. nämlich gut leitfähigem bzw. bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur eine elektrische Leitfähigkeit von mehr als 10 5 S/m (Siemens pro Meter) aufweisendem, Material, beispielsweise nämlich einem Metall, wohingegen der Füllkörper 14 aus elektrisch schlecht bzw. nicht leitendem, insb. nämlich bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 10' 8 S/m aufweisenden, (Isolier-)Material, beispielsweise nämlich einem Glas, einem Kunststoff oder einer Keramik, besteht. Vorteilhaft können der Grundkörper 11 und der Verformungskörper 12 beispielsweise auch aus dem gleichen Material bestehen. Zudem können der Grundkörper 11 und der Verformungskörper 12 beispielsweise auch Bestandteile ein und desselben monolithischen Formteils sein, das beispielsweise gegossen oder durch ein generatives Verfahren, wie etwa 3D-Laserschmelzen, hergestellt ist; Grundkörper 11 und Verformungskörper 12 können aber auch als zunächst voneinander getrennte bzw. erst nachträglich stoffschlüssig miteinander verbundene, beispielsweise nämlich miteinander verschweißte bzw. verlötete, Einzelteile ausgebildet, mithin aus entsprechend stoffschlüssig miteinander verbindbaren Materialien hergestellt sein.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht der Grundkörper 11 aus einem Material, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C mehr als 5-10 -6 K’ 1 , insb. nicht weniger als mehr als 8-10 -6 K’ 1 , und/oder weniger als 25-10' 6 K’ 1 , insb. nicht mehr als 19- 10 6 K -1 , beträgt, und/oder besteht der Referenzkörper 13 aus einem Material , von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C weniger als 11 -1 O’ 6 K' 1 beträgt, und/oder besteht der Füllkörper 14 aus einem Material, von dem ein (linearer) Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C mehr als 5- 10 -6 K’ 1 , insb. nicht weniger als 8-10' 6 K' 1 , und/oder weniger als 25-10' 6 K -1 , insb. nicht mehr als 19-10’ 6 K -1 , beträgt; dies insbesondere in der Weise, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers 11 nicht kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers 13 und/oder daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers nicht kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers 14 und/oder daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers nicht größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers 14. Vorteilhaft können die Materialien für Grundkörper 11 , Referenzkörper 13 bzw. Füllkörper 14 zudem so gewählt sein, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C um mehr als 1 -10 6 K -1 , insb. um nicht weniger als 5- 10 -6 K’ 1 , größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers 13, und/oder daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Grundkörpers bei einer (Betriebs-)Temperatur von 20°C um mehr als 1 -10 6 K -1 , insb. um nicht weniger als 5- 10 -6 K’ 1 , größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers 14 und/oder daß der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Referenzkörpers 13 um weniger als 1 -10 -6 K -1 kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient (des Materials) des Füllkörpers 14. Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht der Grundkörper 11 zumindest anteilig, insb. vollständig, aus einem Metall, beispielsweise nämlich einem (rostfreien) Edelstahl (WNr. 1 .4404), und/oder besteht der Referenzkörper 13 zumindest anteilig, insb. vollständig, aus einem Metall, beispielsweise nämlich einer Nickelbasislegierung (WNr. 2.4475), und/oder besteht der Füllkörper 14 zumindest anteilig, insb. vollständig, aus einem Glas, beispielsweise nämlich einem Einschmelzgas.

Beim erfindungsgemäßen Sensorelement ist der Referenzkörper 13 anteilig in den Füllkörper 14 eingebettet, derart daß zumindest ein erstes (Referenzkörper-)Teilsegment des Referenzkörpers 13, insb. unter Bildung eines Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses und/oder eines Stoffschlusses, vom Füllkörper umhüllt ist, insb. zumindest ein an nämliches erstes (Referenzkörper-)Teilsegment angrenzendes zweites (Referenzkörper-)Teilsegment des Referenzkörpers vom Füllkörper nicht umhüllt ist; dies beispielsweise auch derart, daß das Sensorelement zumindest bis zu einer (Betriebs-)Temperatur von 400°C intakt ist bzw. daß Referenzkörper 13 und Füllkörper 14 zumindest bei einer (Betriebs-)Temperatur von 400°C oder weniger kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Referenzkörper 13 so ausgebildet und im Füllkörper 14 eingebettet, daß das erste (Referenzkörper-)Teilsegment 13a (des Referenzkörpers) eine (Teilsegment-)Länge aufweist, die größer als 10 mm und/oder kleiner als 100 mm ist, und/oder daß das zweite (Referenzkörper-)Teilsegment 13b (des Referenzkörpers) eine (Teilsegment-)Länge L13b, die größer als 10 mm und/oder kleiner als 100 mm ist, und/oder eine (Teilsegment-)Masse, die nicht mehr als 5 g beträgt, aufweist. Alternativ oder in Ergänzung kann ein kleinster (Zylinder-)Durchmesser d13b des vorbezeichneten zweiten Referenzkörper-Teilsegments 13b größer sein als 3 mm und/oder vorteilhaft so gewählt sein, daß nämlicher kleinster (Zylinder-)Durchmesser d13b des zweiten Referenzkörper-Teilsegments 13b, wie auch aus Fig. 5a oder auch einer Zusammenschau der Fig. 3b und 5a ohne weiteres ersichtlich, kleiner ist als ein kleinster (Zylinder-)Durchmesser dl 3a des ersten Referenzkörper-Teilsegments 13a, und/oder kann der Referenzkörper auch so ausgebildet und in den Füllkörper 14 eingebettet sein, daß die vorbezeichnete (Teilsegment-)Länge des zweiten Referenzkörper-Teilsegments weniger als 50% der (Referenzkörper-)Länge und/oder mehr als 10% der (Referenzkörper-)Länge beträgt. Vorteilhaft kann der Referenzkörper 13 ferner auch so ausgebildet und im Füllkörper 14 eingebettet sein, daß im Ergebnis die vorbezeichnete (Verformungskörper-)Masse größer als die vorbezeichnete (Teilsegment-)Masse des zweiten Referenzkörper-Teilsegments ist, und/oder daß nämliche (Teilsegment-)Masse des zweiten Referenzkörper-Teilsegments nicht mehr als 60% der (Referenzkörper-)Masse beträgt.

Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Referenzkörper 13 ferner so in den Füllkörper eingebettet, daß ein an das erste Referenzkörper-Teilsegment 13a angrenzendes, gleichwohl vom zweiten (Referenzkörper-)Teilsegment entferntes, beispielsweise (ebenfalls) stabförmiges, drittes (Referenzkörper-)Teilsegment 13c des Referenzkörpers (gleichermaßen wie das vorbezeichnete zweite Referenzkörper-Teilsegment) vom Füllkörper 14 nicht umhüllt ist. Vorteilhaft, beispielsweise nämlich zur einfachen Markierung einer Einbaulage, kann das dritte (Referenzkörper-)Teilsegment 13c bezüglich einer gedachten Längsachse nämlichen (Referenzkörper-)Teilsegments nicht rotationssymmetrisch ausgebildet sein, beispielsweise derart, daß das dritte (Referenzkörper-)Teilsegment 13c, wie auch in Fig. 4b angedeutet, einen Kreissegment förmigen oder auch D-förmigen Querschnitt aufweist.

Der Füllkörper 14 ist zusammen mit dem (darin eingebetteten) Referenzkörper 13 innerhalb der Grundkörper-Kavität 11* so angeordnet, daß eine dem Lumen der Grundkörper-Kavität 11* zugewandte (Grundkörper-)Oberfläche des Grundkörpers und eine nämlicher Grundkörper-Oberfläche zugewandte (Füllkörper-)Oberfläche des Füllkörpers einander (unter Bildung eines Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses und/oder eines Stoffschlusses) kontaktieren und daß Referenzkörper 13 und Grundkörper 11 via Füllkörper 14 miteinander mechanisch gekoppelt, jedoch voneinander galvanisch getrennt bzw. voneinander elektrisch isoliert sind; dies beispielsweise derart, daß ein kleinster elektrischer Widerstand R1 zwischen Referenzkörper 13 und Grundkörper 11 bei einer 20°C betragenden (Betriebs-)Temperatur nicht kleiner ist als 10 MQ, insb. nämlich größer ist als 50 MQ, und/oder daß der Grundkörper 11 und der Füllkörper 14 zumindest bei einer (Betriebs-)Temperatur von 400°C oder weniger kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Füllkörper 14, nicht zuletzt zum Schutz vor mechanischer Überbelastung bzw. Beschädigung, ferner so innerhalb der Grundkörper-Kavität 11* angeordnet, daß ein vom ersten Grundkörper-Teilsegment umhüllter (das erste Ende der Grundkörper-Kavität bildender) Teilbereich der Grundkörper-Kavität nicht vom Füllkörper 14 ausgefüllt bzw. nicht vom Füllkörper 14 eingenommen ist. Der Grundkörper und der Referenzkörper können vorteilhaft unter Bildung des Füllkörpers innerhalb der Grundkörper-Kavität mittels Urformens gefügt werden. Der Füllkörper kann dementsprechend beispielsweise direkt innerhalb des Grundkörpers gebildet sein, indem zunächst der Referenzkörper innerhalb der Grundkörper-Kavität (entsprechend der zu erzielenden Einbaupostion und -Lage) unter Bildung eines (ringspaltförmigen) Zwischenraums im Abstand zum Grundkörper plaziert, dem Herstellen des Füllkörpers dienliches Material, beispielsweise in Form eines Granulats und/oder einer Schmelze, in den Zwischenraum verbracht und hernach der Füllkörper direkt innerhalb der Grundkörper-Kavität durch Solidifikation von zunächst zumindest teilweise flüssigem, beispielsweise nämlich an- bzw. aufgeschmolzenem, (Füllkörper-)Material im vorbezeichneten Zwischenraum gebildet wird.

Der Verformungskörper 12 und der Grundkörper 11 sind zudem unter Bildung einer die Verformungskörper-Kavität 12*, beispielsweise einer sowohl die Verformungskörper-Kavität als auch einen nicht vom Füllkörper 14 eingenommenen Teilbereich der Grundkörper-Kavität, involvierenden Sensor-Kavität 1* (11*+12*), miteinander mechanisch gekoppelt, und zwar derart, daß ein das erste Ende der Grundkörper-Kavität fassendes erstes (Grundkörper-)Teilsegment des Grundkörpers 11 und ein das erste Ende der Verformungskörper-Kavität fassendes erstes (Verformungskörper-)Teilsegment des Verformungskörpers 12 unter Bildung einer elektrisch leitfähigen, insb. hermetisch dichten, Verbindung (stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig) miteinander verbunden sind und daß der Referenzkörper 13, wie in Fig. 5b dargestellt oder auch aus einer Zusammenschau der Fig. 3b, 5a und 5b ohne weiteres ersichtlich, unter Bildung eines, insb. umlaufenden, (Ring-)Spalts 1 ’ zwischen Verformungskörper 12 und Referenzkörper 13 anteilig, nämlich mit einem an dessen erstes Referenzkörper-Teilsegment 13a angrenzenden (aus dem Füllkörper 14 herausragenden bzw. nicht vom Füllkörper 14 umhüllten) freien zweiten Referenzkörper-Teilsegment 13b innerhalb der Verformungskörper-Kavität 12 angeordnet ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Verformungskörper 12 und der Referenzkörper 13 ferner so ausgebildet und angeordnet, daß der in statischer Ruhelage befindliche Verformungskörper 12 und der Referenzkörper 13 (unter Bildung eines Kondensators) zumindest abschnittsweise koaxial angeordnet sind, beispielsweise auch derart, daß Verformungskörper 12 und Referenzkörper 13 lediglich abschnittsweise koaxial angeordnet sind. Vorteilhaft kann ferner die Sensor-Kavität 1* hermetisch dicht und/oder kann der (Ring-)Spalt 1‘ (insgesamt) nicht rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Alternativ oder in Ergänzung kann der (Ring-)Spalt 1’ auch zumindest abschnittsweise hohlzylinderförmig ausgebildet sein, beispielsweise auch derart, daß der (Ring-)Spalt 1’ lediglich abschnittsweise hohlzylinderförmig ist. Für den vorbezeichneten Fall, daß die Sensor-Kavität hermetisch dicht ausgebildet ist, kann diese beispielsweise auch evakuiert (s r @oHz = s r = s/so = 1) oder beispielsweise auch mit einem (Inert-)Gas, insb. einem Edelgas (He, Ar) und/oder Stickstoff (N), befüllt sein.

Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, sind der Verformungskörper 12 und der Referenzkörper 13 des erfindungsgemäßen Sensorelements ferner so angeordnet, daß eine (Verformungskörper-)lnnenfläche, nämlich eine (dem Lumen) der Verformungskörper-Kavität 12* zugewandte, insb. (kreis-)zylindrische, Oberfläche des Verformungskörpers 12 und eine nämlicher Verformungskörper-Innenfläche zugewandte, beispielsweise lediglich abschnittsweise (kreis-)zylindrische, (Referenzkörper-)Oberfläche des Referenzkörpers 13 einander nicht kontaktieren; dies im besonderen auch in der Weise, daß Referenzkörper und Verformungskörper voneinander galvanisch getrennt sind. Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Referenzkörper und der Verformungskörper im besonderen so angeordnet, daß ein kleinster Abstand a1 zwischen Verformungskörper 12 und Referenzkörper 13 größer als 0,01 mm, beispielsweise auch größer als 0,1 mm, und/oder kleiner als 1 mm, beispielsweise auch kleiner als 0,5 mm, ist und/oder daß ein größter Abstand a2 zwischen Verformungskörper 12 und Referenzkörper 13 größer als 0,02 mm, beispielsweise auch größer als 0,2 mm, und/oder kleiner als 10 mm, beispielsweise auch kleiner als 5 mm, ist. Alternativ oder in Ergänzung können Referenzkörper 13 und Verformungskörper 12 vorteilhaft auch so angeordnet sein, daß eine kleinste Breite b1 des (Ring-)Spalts 1’ größer als 0,01 mm, insb. größer als 0,1 mm, und/oder kleiner als 1 mm, insb. kleiner als 0,5 mm, ist und/oder daß eine größte Breite b2 des (Ring-)Spalts 1’ größer als 0,02 mm, insb. größer als 0,2 mm, und/oder kleiner als 1 mm, insb. kleiner als 0,5 mm, ist und/oder daß die vorbezeichnete größte Breite b2 des (Ring-)Spalts 1 ’ mehr als 0,05 mm, insb. mehr als 0,1 mm, größer als die vorbezeichnete kleinste Breite b1 des (Ring-)Spalts 1’ ist. Die nominelle (Meß-)Kapaizät C1 des (in statischer Ruhelage befindlichen) Sensorelements kann zudem beispielsweise basierend auf folgender Berechnungsvorschrift näherungsweise (vorab) spezifiziert bzw. (nachträglich) bestimmt werden, wobei der Sensorelement spezifische (dimensionslose) Koeffizient K1 vorteilhaft nicht kleiner als 0,5 und/oder nicht größer als 3 gewählt ist bzw. für den Fall, daß das Sensorelement 1 einem (idealen) Zylinder-Kondensator entspricht, 2n beträgt (K1 = 2n = 2-3,1415...).

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Verformungskörper 12 ferner eine erste (Verformungskörper-)Außenfläche 12‘, nämlich eine (erste) der Verformungskörper-Kavität 12* abgewandte, beispielsweise zumindest abschnittsweise konvexe und/oder abschnittsweise (kreis-)zylindrische und/oder abschnittsweise ebene, Oberfläche, sowie eine zweite (Verformungskörper-)Außenfläche 12“, nämlich eine (zweite) der Verformungskörper-Kavität 12* abgewandte, gleichwohl der ersten (Verformungskörper-)Außenfläche gegenüber liegende, insb. zumindest abschnittsweise konvexe und/oder abschnittsweise (kreis-)zylindrische und/oder abschnittsweise ebene und/oder der ersten (Verformungskörper-)Außenfläche baugleiche, Oberfläche, auf. Die ersten und zweiten (Verformungskörper-)Außenflächen sind insb. dafür eingerichtet, vom (Meß-)Fluid kontaktiert zu werden, derart, daß via die ersten und zweiten (Verformungskörper-)Außenflächen vom Fluid generierte, insb. die (Verformungskörper-)Kavität bzw. den (Ring-)Spalt 1 ‘ verformende, (Ausleger-)Schwingungen bewirkende (Wechsel-) Kräfte F(t) in den Verformungskörper eingeleitet werden. Die vorbezeichneten ersten und zweiten (Verformungskörper-)Außenflächen können vorteilhaft ferner so ausgebildet und angeordnet sein, daß zumindest eine Flächennormale der ersten Außenfläche mit einer gegenüber liegenden Flächennormale der zweiten Außenflächen fluchtet bzw. daß Flächennormalen der ersten und zweiten Außenflächen zueinander parallel verlaufen, insb. nämlich koinzident sind. Der Verformungskörper 12 kann äußerlich zudem, wie bei derartigen Sensoren bzw. damit gebildeten Meßsystemen durchaus üblich, beispielsweise keilförmig oder auch zumindest abschnittsweise plattenförmig ausgebildet sein; dies beispielsweise auch derart, die vorbezeichneten ersten und zweiten Außenflächen zumindest abschnittsweise (plan-)parallel und/oder zumindest abschnittsweise anti-parallel sind.

Beim erfindungsgemäßen Sensorelement ist der Verformungskörper 12 im besonderen auch dafür eingerichtet, beispilesweise durch auf den Verformungskörper 12 einwirkende (Wechsel-)Kräfte erzwungene, Schwingungen um eine statische Ruhelage auszuführen und dabei elastisch verformt bzw. relativ zum Referenzkörper 13 bewegt zu werden, derart, daß der Verformungskörper 12 dessen (Verformungskörper-)Kavität 12* bzw. den (Ring-)Spalt 1 ‘ verformende, mithin eine zwischen Verformungskörper 12 und Referenzkörper 13 meßbare, insb. bei in statischer Ruhelage befindlichem Verformungskörper nicht weniger als 5 pF und/oder nicht mehr als 100 pF betragenden, (Sensor-)Kapazität C1 (eines mittels des Verformungskörpers 12, des Füllkörpers 14 und des Referenzkörpers 13 gebildeten Kondensators) ändernde (Ausleger-)Schwingungen AX(t) ausführen kann bzw. ausführt.

Die vorbezeichneten auf den Verformungskörper 12 ausgeübten (Wechsel-) Kräfte F(t) können, wie bereits angedeutet, beispielsweise vom den Verformungskörper 12 kontaktierenden bzw. umströmenden (Meß-)Fluid erzeugt bzw. über die vorbezeichneten ersten und zweiten (Verformungskörper-)Außenflächen eingeleitet sein. Zum elektrischen Verbinden mit der vorbezeichneten (Meß-)Elektronik 2 weist das Sensorelement 1 nach einer weiteren Ausgestaltung der ferner eine an den Referenzkörper 13 elektrisch angeschlossene, insb. nämlich damit elektrisch leitend verbundene, (erste) Anschlußleitung 11 auf. Darüberhinaus kann das Sensorelement zudem beispielsweise auch eine ebenfalls dem elektrischen Verbinden mit der (Meß-) Elektronik dienliche weitere (zweite) Anschlußleitung I2 aufweisen, die vorteilhaft an den Grundkörper 11 elektrisch angeschlossene bzw. damit elektrisch leitend verbunden sein kann. Alternativ oder in Ergänzung kann mittels des Verformungskörpers 12 bzw. mittels des Verformungskörpers 12 und des Grundkörpers 11 ein, beispielsweise Null betragendes, Bezugspotential für wenigstens eine mittels der Meß-Elektronik zu verarbeitende (Signal-)Spannung bereitgestellt bzw. vorteilhaft auch eine Masse (GND) der Meß-Elektronik 2 gebildet sein.

Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Verformungskörper 12 ferner im besonderen auch dafür eingerichtet, darauf vom in einer (Haupt-)Strömungsrichtung (des Meßsystems) strömenden (Meß-)Fluid, beispielsweise nämlich aufgrund von Druckschwankungen innerhalb einer im strömenden Fluid ausgebildeten Kärmänschen Wirbelstraße, quer zur (Haupt-)Strömungsrichtung ausgeübte (Wechsel-) Kräfte F(t) in die (Verformungskörper-)Kavität bzw. den (Ring-)Spalt 1 ‘ verformende (Ausleger-)Schwingungen x(t) in einer, insb. quer zur (Haupt-)Strömungsrichtung z und/oder in Richtung einer (Haupt-)Detektions- bzw. Meßrichtung x des Sensorelements 1 weisenden, Schwingungsrichtung zu wandeln. Vorteilhaft kann das Sensorelement 1 bzw. das damit gebildete Meßsystem dafür so ausgestaltet bzw. ausgerichtet sein, daß eine kleinste Breite des Spalts 1’ parallel zur vorbezeichneten (Haupt-)Meßrichtung x verläuft bzw. parallel zur (Haupt-)Meßrichtung x meßbar ist, und/oder daß eine größte Breite des Spalts 1 ’ nicht parallel zur vorbezeichneten (Haupt-)Meßrichtung x verläuft bzw. nicht parallel zur (Haupt-)Meßrichtung x meßbar ist. Alternativ oder in Ergänzung kann das Sensorelement vorteilhaft so angeordnet sein, daß die Flächennormalen der vorbezeichneten ersten und zweiten (Verformungskörper-)Außenflächen zumindest teilweise parallel zur vorbezeichneten (Haupt-)Meßrichtung x und/oder zumindest teilweise orthogonal zur vorbezeichneten (Haupt-)Strömungsrichtung z ausgerichtet sind.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Verformungskörper 12 ferner eine (Verformungskörper-) Dicke D12, gemessen als eine maximale Erstreckung (des Verformungskörpers 12) in Richtung der vorbezeichneten (Haupt-)Detektionsrichtung x des Sensorelements 1 bzw. als größter Abstand zwischen den vorbezeichneten ersten und zweiten Außenflächen, auf die wesentlich kleiner ist, als eine (Verformungskörper-)Länge L12 des Verformungskörpers 12, gemessen als eine (maximale) Erstreckung (des Verformungskörpers 12) in Richtung (y) der vorbezeichneten Grundkörper-Länge L11 bzw. Referenzkörper-Länge L13 bzw. als ein minimaler Abstand zwischen dem vorbezeichneten offenen ersten Ende der Verformungskörper-Kavität 12* und dem vorbezeichneten geschlossenes zweiten Ende der Verformungskörper-Kavität 12*, zzgl. der lokalen Wandstärke des Verformungskörpers 12. Zudem weist der Verformungskörper 12 eine (Verformungskörper-)Breite B12, gemessen in einer sowohl zur Richtung (x) der (Verformungskörper-)Dicke D12 als auch zur Richtung y) der (Verformungskörper-)Länge L12 jeweils orthogonalen Richtung (z), die größer als die (Verformungskörper-) Dicke D12 ist. Vorteilhaft kann die (Verformungskörper-)Breite B12 zudem so gewählt sein, daß sie kleiner ist als die (Verformungskörper-)Länge L12. Alternativ oder in Ergänzung beträgt die Verformungskörper-)Länge L12 nicht weniger als 5 mm und/oder nicht mehr als 50 mm, und/oder weist der Verformungskörper 12 eine kleinste (Verformungskörper-)Wandstärke w12 auf, die nicht kleiner als 0,2 mm und/oder nicht größer als 1 mm ist. Vorteilhaft kann der Verformungskörper 12 ferner so ausgebildet bzw. angeordnet sein, daß die vorbezeichnete kleinste (Verformungskörper-)Wandstärke w12 innerhalb wenigstens eines an das Lumen der Verformungskörper-Kavität 12* angrenzenden sowie eine der vorbezeichnete ersten und zweiten Außenflächen umfassenden Teilsegments des Verformungskörpers 12 verortet bzw. in der vorbezeichneten (Haupt-)Detektionsrichtung x des Sensorelements 1 gemessen ist.

Wie bereits angedeutet ist beim erfindungsgemäßen Sensorelement insb. mittels des Verformungskörpers 12, des Füllkörpers 14 und des Referenzkörpers 13 ein (Meß-)Kondensator gebildet; dies im besonderen in der Weise, daß nämlicher (Meß-)Kondensator eine durch den (Ring-)Spalt mitbestimmte (Sensor-)Kapazität C1 aufweist. Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der (Meß-)Kondensator dabei in der vorbezeichneten (Haupt-)Meßrichtung eine (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX von mehr als 1 pF/mm (Pikofarad pro Millimeter) auf bzw. ist der (Meß-)Kondensator eingerichtet, auf eine 1 pm (Mikrometer) betragende (Auslenk-)Bewegung AX des Verformungskörpers 12 in der vorbezeichneten (Haupt-)Meßrichtung mit einer mehr als 1 fF (Femtofarad) betragenden Änderung AC1 der Kapazität C1 zu reagieren. Vorteilhaft kann der (Meß-)Kondensator bzw. das damit gebildete Sensorelement ferner so ausgestaltet sein, daß der Kondensator in der vorbezeichneten (Haupt-)Meßrichtung eine, insb. mehr als 1 pF/mm, größte, (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX aufweist; dies insb. in der Weise, daß der (Meß-)Kondensator auf eine mehr als 1 pm und/oder weniger als 5 pm betragende (Auslenk-)Bewegung AX des Verformungskörpers 12 in der vorbezeichneten (Haupt-)Meßrichtung mit einer mehr als 1 fF betragenden Änderung AC1 der Kapazität C1 reagiert. Alternativ oder in Ergänzung kann der (Meß-)Kondensator bzw. das damit gebildete Sensorelement vorteilhaft ferner so ausgestaltet sein, daß der (Meß-)Kondensator in einer von der (Haupt-)Meßrichtung abweichenden Richtung eine von der (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX, beispielsweise um nicht weniger als 50 % der (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX, abweichende Quer-Empfindlichkeit AC1/AY aufweist; dies im besonderen auch derart, daß die Quer-Empfindlichkeit AC1/AY, insb. um nicht weniger als 50 % der (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX, kleiner ist als die (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX und/oder daß der (Meß-)Kondensator auf eine, insb. mehr als 1 pm betragende, (Auslenk-)Bewegung AY des Verformungskörpers 12 in wenigstens einer, insb. jeder, von der (Haupt-)Meßrichtung abweichenden Richtung mit einer Änderung AC1 ‘ der Kapazität C1 reagiert, die kleiner ist als die Änderung AC1 (der Kapazität C1) mit der der (Meß-)Kondensator auf eine (Auslenk-)Bewegung AX des Verformungskörpers 12 in (Haupt-)Meßrichtung x reagiert.

Aufgrund seiner spezifischen Bauform wohnen dem Sensorelement 1 u.a. auch eine Vielzahl (natürlicher) Schwingungsmoden inne, in denen der Verformungskörper 12 und/oder der Referenzkörper 13 jeweils mechanische Schwingungen um eine jeweilige statische Ruhelage mit einer jeweiligen (mechanischen) Eigen- bzw. Resonanzfrequenz ausführen bzw. ausführen können; dies im besonderen in der Weise, daß das Sensorelement 1 eine erste Schwingungsmode, in der der Verformungskörper 12 (Ausleger-)Schwingungen in einer, beispielsweise auch der vorbezeichneten (Haupt-)Meßrichtung (des Sensorelements) entsprechenden, ersten Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, sowie eine zweite Schwingungsmode, in der der Referenzkörper 13 (Ausleger-)Schwingungen in nämlicher erster Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, aufweist. Die Schwingungen gemäß der ersten und/oder zweiten Schwingungsmoden können insb. auch so ausgebildet sein, daß sie jeweils eine mehr als 1000 Hz (Hertz) und/oder weniger als 10 kHz (Kilohertz) betragende Eigenfrequenz und/oder lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisen. Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Verformungskörper 12 und der Referenzkörper 13 ferner so aufeinander abgestimmt, nicht zuletzt zwecks Vermeidung von die (Sensor-)Kapazität in unerwünschter Weise, beispielsweise nämlich mit einer einer der ersten und zweiten Eigenfrequenzen entsprechenden Frequenz, ändernden, mithin die eigentliche Messung verfälschenden (Stör-)Schwingungen, daß die Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode von der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht. Neben den vorbezeichneten ersten und zweiten Schwingungsmoden kann das Sensorelement ferner auch eine dritte Schwingungsmode aufweisen, in der der Verformungskörper 12, beispielsweise lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in einer senkrecht zur vorbezeichneten ersten Schwingungsrichtung weisenden zweiten Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt, und kann das Sensorelement zudem eine vierte Schwingungsmode aufweisen, in der der Referenzkörper 13, beispielsweise lediglich einen einzigen Schwingungsknoten aufweisenden, (Ausleger-)Schwingungen in nämlicher zweiter Schwingungsrichtung ausführen kann bzw. ausführt. Die Schwingungen gemäß der dritten und/oder vieren Schwingungsmoden können beispielsweise so ausgebildet sein, daß sie jeweils eine mehr als 1000 Hz und/oder weniger als 10 kHz betragende Eigenfrequenz aufweisen; dies zwecks Vermeidung von dadurch allfällig bedingten Störschwingungen in vorteilhafter weise auch so, daß die Eigenfrequenz der dritten Schwingungsmode von der Eigenfrequenz der vierten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht und/oder daß die Eigenfrequenz der dritten Schwingungsmode von der Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode abweicht und/oder daß die Eigenfrequenz der dritten Schwingungsmode von der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode um weniger als 1000 Hz und/oder um nicht mehr als 20 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht und/oder daß die Eigenfrequenz der vierten Schwingungsmode von der Eigenfrequenz der zweiten

Schwingungsmode um weniger als 500 Hz und/oder um nicht mehr als 10 % der Eigenfrequenz der zweiten Schwingungsmode abweicht und/oder daß die Eigenfrequenz der vierten Schwingungsmode von der Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode um weniger als 1000 Hz und/oder um nicht mehr als 20 % der Eigenfrequenz der ersten Schwingungsmode abweicht. Die vorbezeichneten Eigenfrequenzen können beispielsweise durch entsprechende Auswahl der (geometrischen) Abmessungen von Referenzkörper 13 und Verformungskörper 12, insb. nämlich deren jeweiligen Längen, der Verformungskörper-Wandstärke, der Verformungskörper-Dicke bzw. des Referenzkörper-Durchmesser etc., wie auch deren jeweiligen Materialien bzw. Massen gezielt eingestellt werden. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das zweite (Referenzkörper-)Teilsegment 13b (des Referenzkörpers 13), beispielsweise zur Erhöhung eines gegenseitigen (Frequenz-)Abstandes von Eigen- bzw. Resonanzfrequenzen verschiedener Schwingungsmoden des Sensorelements und/oder zur Erhöhung der vorbezeichneten (Meß-)Empfindlichkeit AC1/AX relativ zur vorbezeichneten einer Quer-Empfindlichkeit AC1/AY, bezüglich einer gedachten Längsachse nämlichen (Referenzkörper-)Teilsegments 13b nicht rotationssymmetrisch ist, beispielsweise auch derart, daß das zweite (Referenzkörper-)Teilsegment 13b, wie auch in Fig. 5b oder 6a dargestellt, einen T-förmigen Querschnitt aufweist.

Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Meßsystem MS ferner ein in der

Verlauf der vorbezeichneten Rohrleitung einsetzbares Rohr 3 mit einem von einer - beispielsweise metallischen - Wandung 3* des Rohrs umhüllten Lumen 3‘, das sch von einem Einlaßende 3+ bis zu einem Auslaßende 3# erstreckt und das dafür eingerichtet ist, das in der Rohrleitung strömende Fluid zu führen. Im in Fig. 2 bzw. 5a gezeigten Ausführungsbeispiel ist am Einlaßende 3+ wie auch am Auslaßende 3# jeweils ein dem Herstellen einer leckfreien Flanschverbindung mit jeweils einem korrespondierenden Flansch an einem ein- bzw. auslaßseitig Leitunsgsegment der Rohrleitung dienender Flansch vorgesehen. Ferner ist das Rohr 3 hier im wesentlichen gerade, beispielsweise nämlich als Hohlzylinder mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, derart, daß das Rohr 3 eine das Einlaßende 3+ und das Auslaßende 3# imaginär verbindende gedachte gerade Längsachse L3 aufweist. Das Sensorelement 1 ist von außen durch eine in der Wandung eingeformte Öffnung 3“ hindurch in das Lumen des Rohrs 3 eingesetzt und im Bereich nämlicher Öffnung - beispielsweise auch wieder lösbar - von außen an der Wandung 3* fixiert, und zwar so, daß der Verformungskörper 12 in nämliches Lumen hineinragt. Insbesondere ist das Sensorelement 1 so in die Öffnung 3“ eingesetzt, daß ein im wesentlichen membranförmiges (Verformungskörper-)Teilsegment 12a von dessen Verformungskörper 12 die Öffnung 3“ überdeckt bzw. hermetisch verschließt. Nämliche Öffnung 3“ kann beispielsweise auch so ausgebildet sein, daß sie - wie bei Meßsystemen der in Rede stehenden Art durchaus üblich - einen (Innen-Durchmesser aufweist, der in einem Bereich zwischen 10 mm und ca. 50 mm liegt. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in der der Öffnung 3“ ferner eine dem Haltern des Sensorelements 1 bzw. dessen Verformungskörpers 12 an der Wandung 3* dienende Fassung ausgebildet. Das Sensorelement 1 kann hierbei beispielsweise durch stoffschlüssiges Verbinden, insb. nämlich durch Verschweißen oder Verlöten, von Verformungskörper 12 und Wandung 3* am Rohr 3 fixiert sein; es kann aber beispielsweise auch mit dem Rohr 3 lösbar verbundenen, beispielsweise nämlich ver- bzw. angeschraubt sein. In der der vorbezeichneten Fassung kann ferner wenigstens eine, beispielsweise auch umlaufende bzw. kreisringartige, Dichtfläche ausgebildet sein, die dafür eingerichtet ist, im Zusammenspiel mit dem Verformungskörper 12 bzw. dessen vorbezeichneten (Verformungskörper-)Teilsegment 12a und einem ggf. vorgesehenen, beispielsweise ringförmige oder ringscheibenförmige, Dichtelement die Öffnung 3“ entsprechend abzudichten. Nicht zuletzt für den vorbeschriebenen Fall, daß das Sensorelement 1 in die vorbezeichnete Fassung eingesetzt und/oder daß der Verformungskörper 12 stoffschlüssig mit der Wandung 3* des Rohrs 3 verbunden werden soll, kann dem Verformungskörper 12 bzw. dessen (Verformungskörper-)Teilsegment 12a in einem (äußeren bzw. mit der vorbezeichneten Dichtfläche der Fassung korrespondierenden) Randbereich vorteilhaft eine zur Dichtfläche passende, beispielsweise kreisringartige, weitere Dichtfläche eingeformt sein.

Im in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Meßsystem speziell als ein Wirbel- Durchflußmeßgrät mit einem im Lumen des Rohrs 3 - hier nämlich stromaufwärts des (eingebauten) Sensorelements 1 - angeordneten, dem Bewirken einer Kärmänsche Wirbelstrasse im strömenden Fluid dienenden Stauköper 4 ausgebildet. Sensorelement 1 und Staukörper 4 sind hierbei im besonderen so dimensioniert und angeordnet, daß der Verformungskörper 12 in einem solchen Bereich in das Lumen 3* des Rohrs 3 bzw. das darin geführte Fluid hineinragt, der im Betrieb des Meßsystems regelmäßig von einer (stationär ausgebildeten) Kärmänschen Wirbelstrasse eingenommen wird, so daß die auf den Verformungskörper 12 einwirkenden Wechsel-Kräfte bzw. die mittels des Sensors 1 erfaßten Druckschwankungen durch am Staukörper 4 mit einer Ablösrate (~1/fvtx) abgelöste gegenläufige Wirbel verursachten periodischen Druckschwankungen entsprechen und das Sensorsignal s1 eine mit der Ablöserate nämlicher Wirbel korrespondierende Signalfrequenz (~fvtx) aufweist. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Meßsystem zudem als ein Meßsystem bzw. ein Wirbel-Durchflußmeßgrät in Kompaktbauweise ausgebildet, bei dem die Meß-Elektronik 2 in einem - beispielsweise mittels eines halsförmigen Anschlußstutzen 30 - am Rohr 3 gehalterten Schutzgehäuse 20 untergebracht ist. Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Sensorelement 1 und das Rohr 3 ferner so dimensioniert, daß die vorbezeichnete Verformungskörper-Länge L12 mehr als einer Hälfte eines Kalibers DN des Rohrs 3 bzw. weniger als 95% nämlichen Kalibers DN entspricht. Die Verformungskörper-Länge L12 kann beispielsweise - wie bei vergleichsweise kleinem Kaliber von weniger als 50 mm durchaus üblich bzw. wie auch aus der Fig. 2 ersichtlich - auch so gewählt sein, daß auch ein dem vorbezeichneten zweiten Ende der Verformungskörper-Kavität 12 entsprechendes freies Ende des Verformungskörpers 12 auch nur einen sehr geringen minimalen Abstand zur Wandung 3* des Rohrs 3 aufweist. Bei Rohren mit vergleichsweise großem Kaliber von 50 mm oder mehr kann die Verformungskörpers-Länge L12, wie bei Meßsystemen der in Rede stehenden Art durchaus üblich, beispielsweise aber auch deutlich kürzer ausgebildet sein, als eine Hälfte eines Kalibers DN des Rohrs 3.