技术摘要：
本发明涉及一种用于传感器(2)的膜(3)的保护装置(1)；传感器(2)确定由作用在膜(3)上的介质所传递的物理参量；保护装置(1)可安装在传感器(2)上；保护装置(1)具有纵向轴线(Z)；保护装置(1)在安装在传感器(2)上的状态下保护膜(3)免受至少一个辐射源(9)的电磁辐射；保护装置  全部
背景技术：
传感器确定物理参量，并提供在理想条件下与该物理参量相对应的传感器信号。 为此目的，在传感器中布置有对物理参量具有敏感性的传感元件。传感元件通常是由传感 器`的保护层(例如膜)来保护，以免受到某些外部影响，例如灰尘和/或液体和/或气体和/ 或电磁辐射。这种表达和/或被理解为非排他性的对立。膜通常由金属或金属合金或塑料制 成。介质是物理参量的载体并作用在膜上。 膜是暴露于外部影响中的。外部影响是指温度、压力等。 物理参量例如是压力。如果传感器确定了压力，则气体或液体就是该物理参量的 载体并且作用在膜上。然而，压力传感器的传感元件还具有温度相关性，这代表会对传感器 信号产生不利影响。 导致温度变化的热能不仅仅是通过热传导经由介质进行传递，也不仅仅是借助于 热夹带通过对流来传递，而是也可以通过电磁辐射这样的热辐射进行传递。在下文中，术语 电磁辐射也用作热辐射的同义词。 当在膜附近点燃有火焰时，膜上的电磁辐射会迅速增加。如果火焰熄灭，则膜上的 电磁辐射会迅速降低。如果这样入射的电磁辐射被膜部分或完全地吸收，则膜的温度会升 高。膜的温度的升高至少部分地传递到传感元件，并由此影响所确定的传感器信号或损坏 传感器元件。这种对传感器信号的影响会导致针对物理参量确定错误的值，在此，该物理参 量在以后将不再是温度本身。 例如膜或传感元件的材料的快速出现的温度变化也被称为热冲击，并且还会出现 在其他有介质燃烧的地方，例如在内燃机的压力室中。内燃机包括四冲程发动机和二冲程 发动机，例如Wankel发动机、Otto发动机、柴油发动机等。在其他的充斥有压力的空间内也 会发生热冲击，例如燃气涡轮机内、喷气发动机内、火箭发动机内、蒸汽涡轮机内和蒸汽机 内或者在类似的结构内部。在下文中，将内燃机的压力室和上述的内部充斥有压力的空间 统称为压力室。与随时间变化缓慢的、几乎恒定的环境温度不同，热冲击对于安装于压力室 中的传感器的传感器信号的影响是无法最小化的，或者只能在校准的框架下不充分地最小 化。 此外，如果温度超过膜材料的取决于材料的阈值，则膜会由于热冲击而损坏。反复 的热冲击也会导致膜老化，并引起与膜老化相关的损坏。 由专利文献EP2024710A1已知一种膜保护装置，该膜保护装置被紧固在前部区域 中设有膜的传感器的前部区域上，并且该膜保护装置可以承受高达500℃的温度。在一种实 施方式中，该膜保护装置具有多个开口、(通道)，带有待测量信息的介质可以穿过这些开 口、(通道)。通道的直径被选择为，使火焰不能穿过，这意味该着膜保护装置是防火的。 4 CN 111602043 A 说　明　书 2/6 页 在此不利的是，来自介质侧上的至少一个辐射源的电磁辐射会直接穿过通道作用 在膜上，这可能会引起热冲击。这会影响传感器信号并针对该物理参量确定错误的值。根据 电磁辐射的强度，电磁辐射可能会导致膜和/或传感器元件的损坏。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于传感器的膜的保护装置，使得在通道中传播的电 磁辐射只有在通道的壁上发生至少一次反射之后才到达膜，从而降低了入射到膜上的电磁 辐射的强度。本发明的另一目的在于提供一种保护装置，其使得作为待确定物理参量的载 体的介质能够尽可能无阻碍地作用在膜上。 本发明的至少一个目的通过独立权利要求的特征来实现。本发明涉及一种用于传 感器的膜的保护装置；该传感器确定由作用在膜上的介质所传递的物理参量；该保护装置 可以安装在传感器上；该保护装置具有纵向轴线；该保护装置在安装于传感器上的状态下 保护膜免受至少一个辐射源的电磁辐射；该保护装置具有至少一个通道，在保护装置安装 在传感器上的状态下，介质可以通过该通道到达膜；以及在保护装置安装在传感器上的状 态下，电磁辐射可以在该通道中传播；其中，在通道中传播的电磁辐射只有在通道的壁(简 称为通道壁)上至少一次反射之后才到达膜。 由此，与具有以下通道的保护装置相比，即，在通道中电磁辐射可以在没有在通道 的壁上发生反射的情况下从辐射源传播到膜，这将降低入射到膜上的电磁辐射的强度。 电磁辐射的传播是从辐射源开始在空间中以射线形式直线地进行。 如果电磁辐射(简称辐射)入射到保护装置上，则根据本发明需要在通道的壁(简 称通道壁)上发生至少一次反射，以使辐射从辐射源到达膜。如果辐射入射在通道壁上，则 辐射将有部分被吸收、部分被反射并且部分被散射，并且从通道壁重新以射线形式并直线 地传播。 辐射的反射是指辐射在一表面上的定向反射(gerichtete  Reflektion)，而辐射 的散射是指辐射在一表面上的漫反射。吸收是指辐射在一表面上转化为热能，从而向表面 提供热能。 因此，在辐射入射到通道壁上之后，在通道中传播的辐射的强度会降低。这是由于 在通道壁上吸收了一部分辐射。这也归因于辐射在下述方向上的部分反射和散射：即，辐射 会沿着该方向在保护装置的背对膜的一侧(简称为介质侧)再次从穿通部(Durchführung) 射出，因此不会到达膜。这被称为反向散射或反向反射。 只有一小部分辐射可以在仅一次入射在通道壁上之后就入射到膜上。辐射的较大 部分会多次入射在通道壁上，在此，由于上述的吸收，强度会随着每次的入射而降低。反向 散射和反向反射也降低了到达膜的辐射的强度。因此，到达膜的辐射要比通过根据现有技 术的保护装置到达膜的辐射小很多倍。 同时还要求介质应尽可能不受阻碍地通过保护装置，以使保护装置的几何形状对 所要确定的信息的影响最小化。如果通道的流动阻力高，则由于介质通过通道的流动阻力 而引起的压力变化会延迟地作用在膜上。流动阻力取决于通道的净轮廓和介质通过通道所 要经过的路径的长度。通道的净轮廓是通道投影于一平面上的面。因此，存在用于压力变化 的极限频率，在此，比极限频率的倒数更快进行的压力变化只能随着压力的时间进程以不 5 CN 111602043 A 说　明　书 3/6 页 足的精度来确定。 此外，通道具有谐振频率，这是由于保护装置和传感器的组合代表了一种具有至 少一个谐振频率的亥姆霍兹谐振器。在逆谐振频率的范围内沿时间刻度所发生的压力变化 不能被准确地确定。谐振频率取决于保护装置与膜之间的体积以及通道的净轮廓。通道的 净轮廓是通道投影于一平面上的面。 保护装置在安装状态下具有面向传感器的膜的表面，该表面被称为膜侧。保护装 置的背向膜的一侧被称为介质侧。穿通部从介质侧通到膜侧。 将保护装置构造为，通道在膜侧或介质侧上的净轮廓的和与膜的表面积的商至少 为0.25。由此提高了谐振频率和极限频率，并在没有谐振频率的影响的情况下确定了例如 出现在内燃机中的快速的压力变化。 附图说明 下面参照附图对本发明进行示例性的详细说明。其中： 图1示出了保护装置的一种优选实施方式的截面图，其在安装部中具有传感器，在 此为了清楚起见，传感器没有使用剖面线； 图2示出了平行于纵轴线穿过根据图1所示实施方式的保护装置的横截面； 图3示出了根据图1的保护装置的视图； 图4示出了保护装置的另一种实施方式的截面图，其在安装部中具有传感器，在此 为了清楚起见，传感器没有使用剖面线； 图5示出了平行于纵轴线穿过根据图4所示实施方式的保护装置的横截面； 图6示出了根据图4的保护装置的视图。