DE10314386A1 - Flow regulator for fluids flowing in channels within microtechnology components, has an adjustable flow resistance that is controlled by a regulation unit based on the output of a flow sensor - Google Patents

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Manfred Dr. Wetzko
Albrecht Dr. Vogel
Peter Dr.-Ing. Krippner
Dieter Dr.rer.nat. Binz
Antonio Dr.-Ing. Ruzzu
Rolf Dr.-Ing. Merte
Jörg Prof. Dr.-Ing. habil. Müller
Olaf Dipl.-Ing. Krusemark
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Abstract

A flow regulation unit for adjusting the volume or mass flow of gaseous or liquid media in channels (6) of microtechnology components, has an adjustable flow resistance and flow sensor connected in series with a regulation unit whose input is connected to the flow sensor and whose output is connected to the flow resistance.

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchflussregeleinrichtung zum Einstellen des Volumen- oder Massendurchflusses eines gasförmigen oder flüssigen Mediums gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a flow control device to adjust the volume or Mass flow of a gaseous or liquid medium according to the generic term of claim 1.

Ein solche Durchflussregeleinrichtung kommt beispielsweise in Analyseeinrichtungen der Mikrotechnik zur Anwendung, die zur Untersuchung von strömenden Medien vorgesehen sind. Hierfür ist ein definierter Durchfluss des zu untersuchenden Medium erforderlich, da ein sich ändernder Fluss das Ergebnis von Analysen beeinflussen kann. Mit Hilfe einer solchen Durchflussregeleinrichtung kann der Fluss eines jeden zu untersuchenden Mediums auf einen definierten Wert eingestellt werden.Such a flow control device is coming for example in analytical equipment used in microtechnology, the one for examining flowing Media are provided. Therefor a defined flow of the medium to be examined is required, there a changing Flow can affect the outcome of analyzes. With the help of a Such a flow control device allows the flow of everyone investigating medium can be set to a defined value.

Durchflussregeleinrichtungen werden im makroskopischen Bereich seit langem eingesetzt. Grundsätzlich bestehen diese Vorrichtungen aus einem einstellbaren Strömungswiderstand und einem Fluss-Senor, die beide von dem zu regelnden Medium durchströmt werden. Die Erfassung des Ist-Wertes ermöglicht einer zwisschengeschalteten Reglereinheit über eine Änderung des einstellbaren Strömungswiderstandes den Fluss des Mediums auf den Soll-Wert einzustellen.Flow control devices are used in the macroscopic field for a long time. Basically exist these devices from an adjustable flow resistance and a flow sensor, both of which are flowed through by the medium to be controlled. The capture of the Actual value enabled an intermediate regulator unit via a change in the adjustable flow resistance adjust the flow of the medium to the target value.

Die Verwendung der bis jetzt bekannten Durchflussregeleinrichtungen in Kombination mit Vorrichtungen der Mikrotechnik ist nicht nur wegen der unterschiedlichen Arbeitsbereiche ausgeschlossen, sondern auch wegen der zu geringen inneren Flussimpedanz der makroskopischen Regelventile.The use of the flow control devices known up to now in combination with microtechnology devices is not only excluded because of the different work areas, but also because of the insufficient internal flow impedance of the macroscopic Control valves.

Darüber hinaus sind makroskopische Durchflussregeleinrichtungen auch auf Grund ihrer geometrischen Abmessungen für die Regelung von sehr kleinen Durchflüssen un geeignet. Sie weisen ein größeres Bauvolumen als eine in der Mikrotechnik zur Anwendung kommende Analysevorrichtung auf. Zudem reagieren sie im Vergleich zu Analysevorrichtung der Mikrotechnik zu langsam. Die sehr geringen Flussraten, die in den Bauelementen der Mikrotechnik auftreten, können mittels konventioneller Durchflussregeleinrichtungen nicht ausreichend präzise eingestellt werden, wenn sie nicht gar von den Leckraten übertroffen werden. Das in einer konventionellen Durchflussregeleinrichtung vorhandene große Totvolumen bewirkt in Kombination mit den geringen Flüssen in einer Vorrichtung der Mikrotechnik, dass das zu analysierende Medium in der Durchflussregeleinrichtung zwischengespeichert wird, und somit die eigentlich interessierende Analyse des Mediums nur mit niederen Messraten möglich ist. Darüber erfordert eine konventionelle Durchflussregeleinrichtung bei geringen Flussstärken eine wiederum erhöhte Regelzeitkonstante, die durchaus im Bereich von mehreren Sekunden bis zu Minuten liegen kann.They are also macroscopic Flow control devices also based on their geometric Dimensions for the regulation of very small flows is unsuitable. You point a larger build volume as an analysis device used in microtechnology on. In addition, they react in comparison to the analysis device of the Microtechnology too slow. The very low flow rates in the Components of microtechnology can occur using conventional Flow control devices are not set with sufficient precision if they are not even exceeded by the leak rates. That in one conventional flow control device existing large dead volume in combination with the low fluxes in a device Microtechnology that the medium to be analyzed in the flow control device is cached, and thus the one that is actually of interest Analysis of the medium is only possible with low measuring rates. Over required a conventional flow control device with low flow strengths again increased control time constant, which are in the range of several seconds to minutes can.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Durchflussregeleinrichtung aufzuzeigen, mit welcher der Volumen- und/oder Massendurchfluss von strömenden Medien in Bauelementen der Mikrotechnik geregelt werden kann.The object of the invention is therefore based on showing a flow control device with which the volume and / or mass flow of flowing media in components of the Microtechnology can be regulated.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is due to the characteristics of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Durchflussregeleinrichtung zeichnet sich durch eine im Vergleich zu anderen Bauelementen der Mikrotechnik große Durchflussimpedanz aus. Die mit der Durchflussregeleinrichtung einstellbaren Strömungswiderstände ermöglichen eine für die Anforderungen der Mikrotechnik schnelle und damit auch genaue Regelung mit Reaktionszeiten in der Größenordnung von 1 ms bis 1Oms. Die Durchflussregeleinrichtung besteht aus einem Sensor zur Bestimmung des aktuellen Volumen- oder Massendurchflusses und einer einstellbaren Durchflussimpedanz, die durch Rückkopplung des Sensorsignals über eine Reglereinheit angesprochen wird, und den vorgewählten Soll-Durchfluss in Rückkopplung mit dem Fluss-Senor erzeugt. Für die Herstellung der Durchflussregeleinrichtung werden die gleichen Materialien verwendet, wie das für die Fertigung anderer Bauelemente der Mikrotechnik der Fall ist, so dass die monolithische oder hybride Integration der Durchflussregeleinrichtung in jede Vorrichtung der Mikro technik problemlos möglich ist. Der Fluss-Senor sowie der einstellbare Strömungswiderstand können mit mikrosystemtechnischen Planarstrukturierungsverfahren in monolithischer Weise auf einem kleinen Trägerelement zu einer flächigen Baueinheit zusammengefasst werden. Das Trägerelement kann in jede Vorrichtung der Mikrotechnik integrieren werden, so dass kein größerer Aufwand für die Montage entsteht.The flow control device according to the invention is characterized by a compared to other components of the Microtechnology great Flow impedance off. The adjustable with the flow control device Allow flow resistance one for the requirements of microtechnology are quick and therefore also exact Control with response times in the order of 1 ms to 1Oms. The flow control device consists of a sensor for determination the current volume or mass flow and an adjustable Flow impedance caused by feedback of the Sensor signal via a controller unit is addressed and the preselected target flow in feedback generated with the river senor. For the manufacture of the flow control device will be the same Used materials like that for the manufacture of other components of microtechnology is the case, so that the monolithic or hybrid integration of the flow control device in any device of micro technology is easily possible. The flow sensor and the adjustable flow resistance can also be used microsystem-technical planar structuring method in monolithic Way on a small support element to a flat Unit can be summarized. The carrier element can be in any device the microtechnology will integrate so that no major effort for the Montage arises.

Weitere erfinderische Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.Other inventive features are in the dependent claims characterized.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.The invention will follow Hand explained in more detail by schematic drawings.

Es zeigen:Show it:

1 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Durchflussregeleinrichtung, 1 the construction of a flow control device according to the invention,

2 die mit einem Trägerelement verbundene Durchflussregeleinrichtung gemäß 1, 2 the flow control device connected to a carrier element according to 1 .

3 die in 2 dargestellte Durchflussregeleinrichtung in einer Draufsicht, 3 in the 2 shown flow control device in a plan view,

4 einen weitere Ausführungsform der in 1 gezeigten Durchflussregeleinrichtung, 4 a further embodiment of the in 1 flow control device shown,

5 den Strömungswiderstand der in 4 gezeigten Durchflussregeleinrichtung, 5 the flow resistance of the in 4 flow control device shown,

6 eine Variante des in 5 dargestellten Strömungswiderstands, 6 a variant of the in 5 flow resistance shown,

7. eine weitere Variante der in 1 dargestellten Durchflussregeleinrichtung. 7 , another variant of the in 1 shown flow control device.

Die in 1 dargestellte Durchflussregeleinrichtung 1 umfasst einen einstellbaren Strömungswiderstand 2 und einen Fluss-Senor 3 sowie eine Reglereinheit 4. Wie den 1, 2 und 3 zu entnehmen ist, sind der Strömungswiderstand 2 und der Fluss- Senor 3, in Strömungsrichtung eines Medium 100 gesehen, in Reihe geschaltet. Der Fluss-Senior 3 kann auch in Strömungsrichtung des Mediums 100 gesehen vor dem Strömungswiderstand 2 angeordnet werden (hier nicht dargestellt). Bei dem Medium 100 kann es sich um ein Gas oder eine Flüssigkeit handeln. Der Signaleingang der Reglereinheit 4 steht mit dem Signalausgang des Fluss-Senors 3 in Verbindung. Der Signalausgang des Reglers 4 ist an den Strömungswiderstand 2 angeschlossen.In the 1 Flow control device shown 1 includes an adjustable flow resistance 2 and a river senor 3 and a controller unit 4 , Like that 1 . 2 and 3 the flow resistance is shown 2 and the river senor 3 , in the direction of flow of a medium 100 seen, connected in series. The river senior 3 can also flow in the direction of flow of the medium 100 seen before the flow resistance 2 be arranged (not shown here). With the medium 100 it can be a gas or a liquid. The signal input of the controller unit 4 stands with the signal output of the river sensor 3 in connection. The signal output of the controller 4 is the flow resistance 2 connected.

Wie die 2 und 3 zeigen, ist die Durchflussregeleinrichtung 1 in ein flächiges Trägerelement 5 aus Glas integriert, das auch als Verteilerplatte genutzt wird. In der Oberfläche 5S des Trägerelements 5 ist ein Kanal 6 ausgebildet. Dieser ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel 100μm bis 150μm breit und etwa 60μm tief. Seine Abmessungen können jedoch auch anders gewählt werden. Für die Ausbildung des Strömungswiderstands 2 ist der Kanal 6 bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel an zwei Stellen bis auf etwa das dreifache verbreitert. Die beiden Verbeiterungen 7 sind durch einen Steg 8 voneinander getrennt, der als Ventilsitz des Strömungswiderstands 2 dient. Die Höhe des Stegs 8 ist geringfügig kleiner ist als die Tiefe des Kanals 6. Seine Breite sollte wenigstens 1 mm betragen, damit der Strömungswiderstand 2 für Gase mit einem Durchfluss im Bereich von 500μl/min geeignet ist. Die Tiefe der Verbreiterungen 7 ist an die Tiefe des Kanals 6 angepasst. Die Bereiche des Kanals 6 vor und hinter den beiden Verbreiterungen 7 bilden den Zufluss 6Z und den Abfluss 6A für den Strömungswiderstand 2. Der Arbeitsbereich der Durchflussregeleinrichtung 1 hängt von der Größe der Verbreiterungen 7 und der Breite des Ventilsitzes 8 ab. Diese Abmessungen können an die Größe des jeweils gewünschten Arbeitsbereichs der Durchflussregeleinrichtung 1 angepasst werden. Über dem Strömungswiderstand 2 ist eine dünne Platte 9 aus Silizium angeordnet, die sich auch über die gesamte Länge des Kanals 6 erstreckt, und beide nach außen verschließt. Die Platte 9 ist gasdicht mit dem Trägerelement 5 verbunden, und im Bereich des Strömungswiderstands 3 auf ihrer nach außen gerichteten Oberfläche 9S beidseitig des Stegs 8 mit Ausnehmungen 10 versehen. Diese weisen trapezförmige Querschnitte auf, die so ausgerichtet sind, dass sich die Ausnehmungen 10 von innen nach außen zu aufweiten. Im Bereich des Stegs 8 ist die Platte 9 unverändert. Durch diese Ausnehmungen 10 wird über den Verbreiterungen 7 eine Membran 11 mit einer Dicke zwischen 10μm bis 30μm gebildet. Der Durchmesser der Membran 11 beträgt drei bis fünf Millimeter. Der als Ventilsitz genutzte Steg 8 bildet zusammen mit der Membran 11 den Strömungswiderstand 2. Die Membran 11 kann mit Hilfe eines Betätigungselements 12, beispielsweise in Form eines Piezos bewegt werden. Das Betätigungselement 12 ist so installiert, dass es zum Schließen des Strömungswiderstands 2 auf die Membran 11 drückt, die dadurch auf den Ventlisitz 8 zu bewegt wird. Dadurch wird der Durchlass verkleinert. Sitzt die Membran 11 fest auf dem Ventilsitz 8 auf, ist der Durchfluss durch den Strömungswiderstand 2 ganz unterbrochen. Der so ausgebildete Strömungswiderstand 2 weist Durchflussimpedanzen zwischen 1 bar/(1μl/min) und 300 bar/(μl/min) auf, wobei die Obergrenze durch eine Modifikation der Membrangeometrie verändert werden kann. Die Leckrate des Strömungswiderstands 2 liegt weit unter 1 μl/min. Das Einstellen des Strömungswiderstands 2 auf den jeweils gewünschten Durchfluss kann auch durch die elektrostatische Anziehung von zwei Elektroden (hier nicht dargestellt) des Betätigungselements 12 erreicht werden.As the 2 and 3 show is the flow control device 1 in a flat support element 5 Integrated from glass, which is also used as a distributor plate. In the surface 5S of the carrier element 5 is a channel 6 educated. In the exemplary embodiment shown here, this is 100 μm to 150 μm wide and about 60 μm deep. However, its dimensions can also be chosen differently. For the formation of the flow resistance 2 is the channel 6 in the embodiment shown here widened to about three times in two places. The two spreadings 7 are by a footbridge 8th separated from each other as the valve seat of the flow resistance 2 serves. The height of the jetty 8th is slightly less than the depth of the channel 6 , Its width should be at least 1 mm, so that the flow resistance 2 is suitable for gases with a flow in the range of 500μl / min. The depth of the widening 7 is to the depth of the channel 6 customized. The areas of the canal 6 in front of and behind the two widenings 7 form the inflow 6Z and the drain 6A for the flow resistance 2 , The working area of the flow control device 1 depends on the size of the widenings 7 and the width of the valve seat 8th from. These dimensions can be related to the size of the desired working range of the flow control device 1 be adjusted. About the flow resistance 2 is a thin plate 9 Arranged from silicon, which also extends over the entire length of the channel 6 extends, and closes both to the outside. The plate 9 is gas-tight with the carrier element 5 connected, and in the area of flow resistance 3 on their outward surface 9S on both sides of the bridge 8th with recesses 10 Mistake. These have trapezoidal cross sections that are aligned so that the recesses 10 expand from the inside out. In the area of the footbridge 8th is the record 9 unchanged. Through these recesses 10 will over the widenings 7 a membrane 11 formed with a thickness between 10μm to 30μm. The diameter of the membrane 11 is three to five millimeters. The web used as a valve seat 8th forms together with the membrane 11 the flow resistance 2 , The membrane 11 can with the help of an actuator 12 , for example in the form of a piezo. The actuator 12 is installed so that it closes the flow resistance 2 on the membrane 11 presses it onto the valve seat 8th is moved to. This reduces the passage. Sits the membrane 11 firmly on the valve seat 8th is the flow through the flow resistance 2 completely interrupted. The flow resistance thus formed 2 has flow impedances between 1 bar / (1μl / min) and 300 bar / (μl / min), whereby the upper limit can be changed by modifying the membrane geometry. The leakage rate of the flow resistance 2 is well below 1 μl / min. Setting the flow resistance 2 the desired flow can also be achieved by the electrostatic attraction of two electrodes (not shown here) of the actuating element 12 can be achieved.

Der Fluss-Senor 3 wird durch zwei Drähte 3D und eine elektronische Schaltung (hier nicht dargestellt) gebildet. Diese Drähte 3D sind vorzugsweise aus Platin gefertigt, und frei hängenden in einem geringen Abstand hinter einander so in dem Kanal 6 angeordnet, dass sie parallel zur Längsachse des Kanals 6 ausgerichtet sind. Die Drähte 3D sind bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel 200nm dick, 5μm breit und 1 mm lang. Die Drähte 3D können jedoch auch mit anderen Abmessungen versehen werden, falls das für den Betrieb der Durchflussregeleinrichtung 1 erforderlich ist.The river senor 3 is through two wires 3D and an electronic circuit (not shown here) is formed. These wires 3D are preferably made of platinum, and freely hanging one behind the other so in the channel 6 arranged that they are parallel to the longitudinal axis of the channel 6 are aligned. The wires 3D are 200 nm thick, 5 μm wide and 1 mm long in the exemplary embodiment shown here. The wires 3D can, however, also be provided with other dimensions if this is for the operation of the flow control device 1 is required.

Die freien Enden der Drähte 3D sind über elektrische Kontaktflächen 3P an der Innenfläche der Platte 9 so gehaltert, dass die Drähte 3D innerhalb des Kanals 6 frei hängend dem Medium 100 ausgesetzt sind. Die freien Enden der Drähte 3D sind über die Kontaktflächen 3P mit der zu dem Fluss-Senor 3 gehörenden elektronischen Schaltung (hier nicht dargestellt) verbunden, mit welcher der Volumen- oder Massendurchfluss des strömenden Medium 100 ermittelt wird. Die elektronische Schaltung ist beispielsweise als Brückenschaltung ausgebildet. Mit dem Fluss-Senor 3 wird der jeweils aktuelle Volumen- oder Massendurchfluss des Mediums 100 gemessen, das gerade durch den Strömungswiderstand 2 hindurchfließt.The free ends of the wires 3D are about electrical contact surfaces 3P on the inner surface of the plate 9 so that the wires are held 3D inside the channel 6 hanging freely in the medium 100 are exposed. The free ends of the wires 3D are over the contact areas 3P with that to the river senor 3 belonging electronic circuit (not shown here) with which the volume or mass flow of the flowing medium 100 is determined. The electronic circuit is designed, for example, as a bridge circuit. With the river senor 3 becomes the current volume or mass flow of the medium 100 measured that just by the flow resistance 2 flowing therethrough.

Dieser aktuelle Messwert des Volumen- oder Massendurchflusses wird der Reglereinheit 4 zugeführt und dort mit einem Sollwert verglichen, der darin gespeichert ist. Weicht der Istwert von dem Sollwert ab, wird die Durchflussimpedanz des Strömungswiderstands 2 mit Hilfe des Ausgangssignals der Reglereinheit 4 auf einen neuen Wert eingestellt. Als Reglereinheit 4 kann ein PID-Regler genutzt werden. An Stelle eines PID-Reglers 4 in Analogtechnik kann auch ein Digital-Regler (hier nicht dargestellt) verwendet werden, der von einem Mikroprozessor gesteuert wird.This current measured value of the volume or mass flow becomes the controller unit 4 supplied and compared there with a target value, which is stored therein. If the actual value deviates from the setpoint, the flow impedance becomes the flow resistance 2 using the output signal of the controller unit 4 set to a new value. As a controller unit 4 a PID controller can be used. Instead of a PID controller 4 in analog technology, a digital controller (not shown here) that is controlled by a microprocessor can also be used.

Die dem Flusssensor 3 zugeordnete elektronische Schaltung (hier nicht dargestellt) und die Reglereinheit 4 können auf der Oberfläche des Trägerelements 5 oder falls es deren Bauausführungen erlauben, in Ausnehmungen (hier nicht dargestellt) des Trägerelements 5 angeordnet werden. Falls dieses nicht möglich ist, müssen sie außerhalb des Trägerelements 5 angeordnet und über elektrische Verbindungen an den Strömungswiderstand 2 und die Drähte 3D des Fluss-Senors 3 angeschlossen werden. Die elektrisch Spannung, die für den Betrieb der gesamten Durchflussregeleinrichtung 1 erforderlich ist, wird von außen zugeführt (hier nicht dargestellt).The flow sensor 3 assigned electronic circuit (not shown here) and the controller unit 4 can on the surface of the support member 5 or if their construction allows, in recesses (not shown here) of the support element 5 to be ordered. If this is not possible, they must be outside the carrier element 5 arranged and via electrical connections to the flow resistance 2 and the wires 3D of the river senor 3 connected who the. The electrical voltage required for the operation of the entire flow control device 1 is required, is supplied from the outside (not shown here).

Die in 4 gezeigte Durchflussregeleinrichtung 1 ist in ein Trägerelement 13 integriert, das eine Verteilerplatte 14, eine Ventilplatte 15 ausweist, und mit einer Deckplatte 16 nach außen verschlossen ist. Die beiden großen Begrenzungsflächen der drei Platten 14, 15 und 16 weisen die gleichen Abmessungen auf. Die Verteilerplatte 14 und die Deckplatte 16 sind aus Glas gefertigt, während die Ventilplatte 15 aus Silizium hergestellt ist. Die drei Platten 14, 15 und 16 sind deckungsgleich übereinander angeordnet, und dauerhaft sowie gasdicht miteinander verbunden, wobei die Ventilplatte 15 zwischen der Verteilerplatte 14 und der Deckplatte 16 positioniert ist. In der großen Begrenzungsfläche 14S der Verteilerplatte 14, die mit der Ventilplatte 15 verbunden ist, ist ein Kanal 6 ausgebildet. Der Kanal 6 erstreckt von einer seitlichen Außenkante der Verteilerplatte 14 bis nahe an den Rand der gegenüberliegenden Seite. In einem definierten Abstand von der nach außen weisenden Öffnung des Kanals 6 ist innerhalb des Kanals 6 ein Steg 8 ausgebildet, dessen Längsachse senkrecht zur Längsachse des Kanals 6 ausgerichtet ist. Der Steg 8 setzt sich in der Ventilplatte 15 fort. Beidseitig des Stegs 8 sind ein Zufluss 6Z und ein Abfluss 6A ausgebildet, die beide mit dem Kanal 6 in Verbindung stehen, der sich beidseitig des Stegs 8 erstreckt.In the 4 Flow control device shown 1 is in a support element 13 integrated, which is a distribution plate 14 , a valve plate 15 identifies, and with a cover plate 16 is closed to the outside. The two large boundary surfaces of the three plates 14 . 15 and 16 have the same dimensions. The distribution plate 14 and the top plate 16 are made of glass while the valve plate 15 is made of silicon. The three plates 14 . 15 and 16 are congruently arranged one above the other, and permanently and gas-tightly connected to one another, the valve plate 15 between the distributor plate 14 and the cover plate 16 is positioned. In the large boundary area 14S the distributor plate 14 that with the valve plate 15 is connected is a channel 6 educated. The channel 6 extends from a lateral outer edge of the distributor plate 14 to close to the edge of the opposite side. At a defined distance from the outward opening of the channel 6 is inside the channel 6 a footbridge 8th formed, the longitudinal axis perpendicular to the longitudinal axis of the channel 6 is aligned. The jetty 8th settles in the valve plate 15 continued. On both sides of the bridge 8th are an inflow 6Z and a drain 6A trained both with the channel 6 communicate, which is on both sides of the web 8th extends.

Der Steg 8 ist bis zur großen Begrenzungsfläche 16U der Deckplatte 16 geführt, die unmittelbar auf der Ventilplatte 15 angeordnet ist. Hier ist der Steg 8 zum Abfluss 6A hin abgestuft. Die Begrenzungsfläche des Zuflusses 6Z ist zur seitlichen Begrenzungsfläche der Ventilplatte 15 hin abgestuft. Dadurch wird ein Ventilsitz in Form von zwei gleich hohen Auflage- und Abdichtungspunkte 19 für eine Membran 11 gebildet. Die Membran 11 besteht aus einer Folie aus Glas. Durch die Membran 11 werden der Zufluss 6Z und der Abfluss 6A überdeckt und nach außen zu verschlossen. Der Rand der Membran 11 liegt auf der Ventilplatte 15 auf und ist dort befestigt. Auf der Außenfläche der Membran 11 ist ein Betätigungselement 20 angeordnet. Das Betätigungselement 20 ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Piezokeramik 20 ausgebildet. Die Piezokeramik 20 ist von einer Arretierung 20H umgeben, an der die Piezokeramik 20 mit Hilfe eines elektrisch leitfähigen Klebers 20K zusätzlich befestigt ist. Der Strömungswiderstand 2 der Durchflussregeleinrichtung 1 wird durch diese Membran 11, die beiden Auflage- und Abdichtungspunkte 19, und das Betätigungselement 20 gebildet. Im geschlossenen Zustand des Strömungswiderstands 2 liegt die Membran 11 fest auf den beiden Auflage- und Abdichtungspunkten 19 auf. Wird eine Spannung an die Piezokeramik 20 angelegt, so dehnt sich diese lateral aus, was zu einer Aufwölbung der Membran 11 führt. Um sicher zustellen, dass die Membran 11 nicht an den Auflage- und Abdichtungspunkten 19 haften bleibt, werden entweder die Membran 11 oder die beiden Auflage- und Abdichtungspunkte 19 mit einer Antihaftschicht (hier nicht dargestellt) versehen. Mit einer solchen Antihaftschicht kann jede Membran 11 und/oder die Oberfläche eines jeden Ventilsitzes versehen werden, die mit einer Membran 11 in unmittelbaren Kontakt kommen.The jetty 8th is up to the large boundary area 16U the cover plate 16 led directly to the valve plate 15 is arranged. Here is the jetty 8th to the drain 6A graded down. The boundary area of the inflow 6Z is to the lateral boundary surface of the valve plate 15 graded down. This creates a valve seat in the form of two equally high support and sealing points 19 for a membrane 11 educated. The membrane 11 consists of a film made of glass. Through the membrane 11 become the inflow 6Z and the drain 6A covered and closed to the outside. The edge of the membrane 11 lies on the valve plate 15 on and is attached there. On the outer surface of the membrane 11 is an actuator 20 arranged. The actuator 20 is in the embodiment shown here as piezoceramic 20 educated. The piezoceramic 20 is of a lock 20H surrounded by the piezoceramic 20 with the help of an electrically conductive adhesive 20K is additionally attached. The flow resistance 2 the flow control device 1 is through this membrane 11 , the two support and sealing points 19 , and the actuator 20 educated. When the flow resistance is closed 2 lies the membrane 11 firmly on the two support and sealing points 19 on. A voltage is applied to the piezoceramic 20 applied, it expands laterally, causing the membrane to bulge 11 leads. To make sure that the membrane 11 not at the support and sealing points 19 sticks, either the membrane 11 or the two support and sealing points 19 provided with a non-stick layer (not shown here). With such a non-stick layer any membrane can 11 and / or the surface of each valve seat can be provided with a membrane 11 come into direct contact.

Der Strömungswiderstand 2 ist, wie in 5 dargestellt, im spannungslosen Zustand immer geschlossen, was unter dem Aspekt inhärenter Sicherheit im Fehlerfall von Bedeutung sein kann. Zum Bewegen der Membran 11 kann an Stelle der Piezokeramik 20 auch ein elektromagnetisches Betätigungselement, ein thermisch gesteuertes Bauele ment aus einer Formgedächtnislegierung oder ein elektrostatisches Betätigungselement (hier nicht dargestellt) verwendet werden.The flow resistance 2 is like in 5 shown, always closed when de-energized, which can be important from the point of view of inherent safety in the event of a fault. For moving the membrane 11 can replace the piezoceramic 20 an electromagnetic actuating element, a thermally controlled component made of a shape memory alloy or an electrostatic actuating element (not shown here) can be used.

Wie 6 zeigt, kann an Stelle der beiden Auflage- und Abdichtungspunkte 19 auch eine Kugel 19K innerhalb des Zuflusses 6Z angeordnet werden. Die Kugel 19K wird bei geschlossenem Strömungswiderstand 2 durch die Membran 11 gegen die Öffnung des Zuflusses 6Z gepresst wird, wodurch diese vollständig verschlossen wird. Diese Öffnung des Zuflusses 6Z, die gegenüber der Deckplatte 16 angeordnet ist, ist hierfür konisch so ausgebildet, dass sie sich zu ihrem Innenbereich hin verjüngt. Dort ist eine zusätzliche Abstützung für die Kugel 19K ausgebildet. Zur Regelung sehr kleiner Flüsse, die nicht ausreichen, um die Kugel 19K von ihrer Abstützung zu heben, muss diese beispielsweise mittels einer externen Kraft in Form eines Magnetfelds an die Membran 11 angedrückt worden. In diesem Fall muss eine Kugel 19K aus einem ferromagnetischen Material verwendet werden.How 6 shows, can replace the two support and sealing points 19 also a bullet 19K within the inflow 6Z to be ordered. The bullet 19K with closed flow resistance 2 through the membrane 11 against the opening of the inflow 6Z is pressed, whereby it is completely closed. This opening of the inflow 6Z that opposite the cover plate 16 is conical for this purpose so that it tapers towards its inner region. There is an additional support for the ball 19K educated. To regulate very small rivers that are not sufficient around the sphere 19K To lift it from its support, it has to be applied to the membrane, for example by means of an external force in the form of a magnetic field 11 been pressed on. In this case, a ball 19K made of a ferromagnetic material.

Um einen Volumen- oder Massendurchfluss definierter Größe eines Mediums 100 durch den Strömungswiderstand 2 zu bewirken, muss die Membran 11 in einen definierten Abstand zu den beiden Auflage- und Abdichtungspunkte 19 gebacht werden. Damit in diesem Fall für die Membran 11 und das Betätigungselement 20 ausreichend Platz vorhanden ist, ist die Deckplatte 16, wie in 4 dargestellt, mit einer entsprechend großen Ausnehmung 21 versehen, die zu der Ventilplatte 15 und nach außen zu offen ist. Die Reglereinheit 4 ist hier als CMOS-Regelschaltkreis ausgebildet, der in einer Ausnehmung der Ventilplatte 15 (hier nicht dargestellt) angeordnet. Der Signalausgang des CMOS-Regelschaltkreises ist über eine Leiterbahn 23, welche in die Deckplatte 16 integriert ist, elektrisch mit der Piezokeramik 20 verbunden. Der Signaleingang des CMOS-Regelschaltkreises 4 steht mit dem Fluss-Sensor 3 in Verbindung, von dem hier nur die Drähte 3D dargestellt sind. Diese Drähte 3D sind in einer Messkammer 24 angeordnet. Die Messkammer 24 ist in die Ventilplatte 15 integriert. Sie bildet eine Fortsetzung des Kanals 6, der zunächst senkrecht zu den großen Begrenzungsflächen 15S und 15U der Ventilplatte 15 und anschließend innerhalb der großen Begrenzungsfläche 15S der Ventilplatte 15 weitergeführt ist. Damit die Drähte 3D des Fluss-Sensors 3 frei hängend in der Messkammer 24 gehaltert und von dem Medium 100 vollständig umströmt werden können, ist in der Begrenzungsfläche 16U der Deckplatte 16 eine den Kanal 6 vergrößernde Ausnehmung 16E vorgesehen. Der Kanal 6 wird durch die Deckplatte 16 gasdicht nach außen verschlossen.A volume or mass flow of a defined size of a medium 100 through the flow resistance 2 to effect the membrane 11 at a defined distance from the two support and sealing points 19 be booked. So in this case for the membrane 11 and the actuator 20 there is enough space, the cover plate 16 , as in 4 shown, with a correspondingly large recess 21 provided to the valve plate 15 and is too open to the outside. The controller unit 4 is designed here as a CMOS control circuit, which is in a recess in the valve plate 15 (not shown here) arranged. The signal output of the CMOS control circuit is via a conductor track 23 which in the cover plate 16 is integrated, electrically with the piezoceramic 20 connected. The signal input of the CMOS control circuit 4 stands with the flow sensor 3 connected, of which only the wires here 3D are shown. These wires 3D are in a measuring chamber 24 arranged. The measuring chamber 24 is in the valve plate 15 integrated. It is a continuation of the canal 6 which is initially perpendicular to the large boundary surfaces 15S and 15U the valve plate 15 and then eating within the large boundary area 15S the valve plate 15 is continued. So the wires 3D of the flow sensor 3 hanging freely in the measuring chamber 24 supported and by the medium 100 can flow completely around, is in the boundary area 16U the cover plate 16 one the channel 6 enlarging recess 16E intended. The channel 6 is through the cover plate 16 sealed gas-tight to the outside.

Ein strömendes Medium 100, das in den Kanal 6 eingeleitet wird, gelangt, wenn der Strömungswiderstand teilweise oder vollständig geöffnet ist, bis zu den Drähten 3D des Fluss-Sensors 3. Durch das Heizen dieser Drähte 3D und die Auswertung ihrer Widerstandseigenschaften bzw. Temperatureigenschaften in einer zugehörigen elektronischen Schaltung (hier nicht dargestellt) wird der Volumen- oder Massendurchfluss des Mediums 1000 durch den Strömungswiderstand 2 ermittelt. Alternativ kann auch eine Anordnung aus einem oder zwei Drucksensoren und einem festen Strömungswiderstand (hier nicht dargestellt) eingesetzt werden. Dann läßt sich der Durchfluss aus der Differenz der Drücke vor und nach dem Strömungswiderstand bestimmen. Mit Hilfe des CMOS-Regelschaltkreises 4 erfolgt die Einstellung des Strömungswiderstands 2. Dem Fluss-Sensor 3 und dem CMOS-Regelschaltkreis 4 wird die erforderliche elektrisch Spannung von außen zugeführt (hier nicht dargestellt).A flowing medium 100 that in the channel 6 is initiated, reaches the wires when the flow resistance is partially or fully open 3D of the flow sensor 3 , By heating these wires 3D and the evaluation of their resistance properties or temperature properties in an associated electronic circuit (not shown here) becomes the volume or mass flow of the medium 1000 through the flow resistance 2 determined. Alternatively, an arrangement of one or two pressure sensors and a fixed flow resistance (not shown here) can also be used. Then the flow can be determined from the difference in pressures before and after the flow resistance. With the help of the CMOS control circuit 4 the flow resistance is set 2 , The flow sensor 3 and the CMOS control circuit 4 the required electrical voltage is supplied from the outside (not shown here).

Die erfindungsgemäße Durchflussregeleinrichtung 1 kann, wie in 7 dargestellt, an Stelle eines Strömungswiderstands 2 auch mit einem Auf/Zu-Zweipunktventil 41 ausgerüstet werden. Das Signal des Fluss-Senors 3 wird in diesem Fall nicht in einem PID-Regler in ein analoges Stellsignal umgesetzt und auf eine einstellbare Durchflussimpedanz zurückgeführt. Vielmehr wird das Signal des Fluss-Senors 3 in einen Zug von Pulsbreitenmodulierten Pulsen umgesetzt, die das Zweipunktventil 41 ansteuern. Die Reglereinheit 4 erzeugt diesen Zug von Ansteuerpulsen für das Auf/Zu-Zweipunktventil 41. In dieser Ausführung muss der zunächst gepulst erscheinende Fluss durch ein Ausgleichsvolumen 42 als Pufferkapazität geglättet werden.The flow control device according to the invention 1 can, as in 7 shown, instead of a flow resistance 2 also with an on / off two-point valve 41 be equipped. The river senor's signal 3 In this case, it is not converted into an analog control signal in a PID controller and reduced to an adjustable flow impedance. Rather, the signal from the river senor 3 converted into a train of pulse width modulated pulses that the two-point valve 41 drive. The controller unit 4 generates this train of control pulses for the open / close two-point valve 41 , In this version, the flow, which initially appears to be pulsed, must pass through an equalizing volume 42 be smoothed as buffer capacity.

Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr umfasst sie alle Variationen der Vorrichtung, die dem Kern der Erfindung zugeordnet werden können.The invention is limited not only on the exemplary embodiments described here. Rather includes they all variations of the device that are at the core of the invention can be assigned.

Claims (15)

Durchflussregeleinrichtung zum Einstellen des Volumen- oder Massendurchflusses eines gasförmigen oder flüssigen Mediums (100) in Kanälen (6) von Bauelementen der Mikrotechnik, gekennzeichnet, durch einen einstellbaren Strömungswiderstand (2) und einen Fluss-Senor (3), die in Reihe geschaltet sind, und eine Reglereinheit (4), deren Signaleingang mit dem Fluss-Senor (3) verbunden und deren Signalausgang an den Strömungswiderstand (2) angeschlossen ist.Flow control device for setting the volume or mass flow of a gaseous or liquid medium ( 100 ) in channels ( 6 ) of microtechnology components, characterized by an adjustable flow resistance ( 2 ) and a river senor ( 3 ), which are connected in series, and a controller unit ( 4 ), whose signal input with the river senor ( 3 ) connected and their signal output to the flow resistance ( 2 ) connected. Durchflussregeleinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstand (2) in Strömungsrichtung des Mediums (100) gesehen vor oder hinter dem Fluss-Senor (3) angeordnet ist, und dass der Strömungswiderstand (2) einen Zufluss (6Z) und einen Abfluss (6A) für das Medium (100) aufweist, und mit einer Membran (11) teilweise oder vollständig verschließbar ist.Flow control device according to claim 1, characterized in that the flow resistance ( 2 ) in the direction of flow of the medium ( 100 ) seen in front of or behind the river senor ( 3 ) is arranged, and that the flow resistance ( 2 ) an inflow ( 6Z ) and a drain ( 6A ) for the medium ( 100 ) and with a membrane ( 11 ) is partially or completely closable. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein flächiges, auch als Verteilerplatte genutztes Trägerelement (5) vorgesehen ist, in dessen erster großer Begrenzungsfläche (5S) ein Kanal (6) ausgebildet ist, und dass der Strömungswiderstand (2) durch zwei Verbreiterungen (7) des Kanal (6) gebildet ist, die durch einen als Ventilsitz dienenden Steg (8) voneinander getrennt sind, wobei gegen die Oberfläche des Stegs (8) die Membran (11) pressbar ist.Flow control device according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one flat support element (also used as a distributor plate) ( 5 ) is provided, in the first large boundary surface ( 5S ) a channel ( 6 ) and that the flow resistance ( 2 ) by two widenings ( 7 ) of the channel ( 6 ) is formed by a web serving as a valve seat ( 8th ) are separated from each other, whereby against the surface of the web ( 8th ) the membrane ( 11 ) can be pressed. Durchflussregeleinrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (5) aus Glas gefertigt ist, dass in der ersten große Begrenzungsfläche (5S) des Trägerelements (5) der Kanal (6) mit einer Breite von 100μm bis 150μm und einer Tiefe von 60μm ausgebildet ist, der an zwei Stellen bis auf das dreifache verbreitert ist, dass die beiden Verbeiterungen (7) durch den Steg (8) voneinander getrennt, dessen Höhe geringfügig kleiner ist als die Tiefe des Kanals (6) und dessen Breite wenigstens 1 mm beträgt, und dass die Tiefe einer jeden Verbreiterungen (7) an die Tiefe des Kanals (6) angepasst ist.Flow control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier element ( 5 ) is made of glass that in the first large boundary surface ( 5S ) of the carrier element ( 5 ) the channel ( 6 ) with a width of 100μm to 150μm and a depth of 60μm, which is widened to three times in two places, that the two processes ( 7 ) through the footbridge ( 8th ) separated from each other, the height of which is slightly less than the depth of the channel ( 6 ) and whose width is at least 1 mm, and that the depth of each widening ( 7 ) to the depth of the channel ( 6 ) is adjusted. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten großen Begrenzungsfläche (5S) des Trägerelements (5) wenigstens im Bereich des Strömungswiderstands (2) und des Kanals (6) eine dünne Platte (9) aus Silizium angeordnet und gasdicht damit verbunden ist, dass die Membran (11) durch die Platte (9) im Bereich des Strömungswiderstands (2) gebildet ist, die im Bereich der Verbreiterungen (7) auf der nach außen gerichteten Oberfläche (9S) beidseitig des Stegs (8) mit trapezförmigen Ausnehmungen (10) versehen ist, die von innen nach außen zu aufgeweitet sind, und dass die Platte (9) im Bereich des Stegs (8) unverändert ist.Flow control device according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the first large boundary surface ( 5S ) of the carrier element ( 5 ) at least in the area of flow resistance ( 2 ) and the channel ( 6 ) a thin plate ( 9 ) made of silicon and connected in a gastight manner so that the membrane ( 11 ) through the plate ( 9 ) in the area of flow resistance ( 2 ) is formed, which in the area of widening ( 7 ) on the outward-facing surface ( 9S ) on both sides of the web ( 8th ) with trapezoidal recesses ( 10 ) that are flared from the inside out and that the plate ( 9 ) in the area of the footbridge ( 8th ) is unchanged. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) im Bereich der Verbreiterungen (7) eine Dicke zwischen 10μm bis 30μm aufweist, und der Durchmesser der Membran (11) drei bis fünf Millimeter beträgt, und dass außen über dem Strömungswiderstand (2) ein Betätigungselement (12) für die Membran (11) vorgesehen ist.Flow control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the membrane ( 11 ) in the area of broadening ( 7 ) has a thickness between 10μm to 30μm, and the diameter of the membrane ( 11 ) is three to five millimeters, and that outside the flow resistance ( 2 ) an actuator ( 12 ) for the membrane ( 11 ) is provided. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluss-Senor (3) zwei Drähte (3D) aus Platin aufweist, die frei hängenden in einem geringen Abstand hinter einander so in dem Kanal (6) angeordnet sind, dass sie parallel zur Längsachse des Kanals (6) ausgerichtet sind, dass die freien Enden der Drähte (3D) über elektrische Kontaktflächen (3P) an der Innenfläche der Platte (9) so gehaltert sind, und dass die Kontaktflächen (3P) mit einer zu dem Fluss-Senor (3) gehörenden elektronischen Schaltung verbunden sind.Flow control device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the flow sensor ( 3 ) two wires ( 3D ) made of platinum, the free hanging one behind the other so in the channel ( 6 ) are arranged so that they are parallel to the longitudinal axis of the channel ( 6 ) that the free ends of the wires ( 3D ) via electrical contact surfaces ( 3P ) on the inner surface of the plate ( 9 ) are held so that the contact surfaces ( 3P ) with one to the river senor ( 3 ) associated electronic circuit are connected. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reglereinheit (4) als PID-Regler oder als ein von einem Mikroprozessor gesteuerter Digital-Regler ausgebildet ist, und dass der Fluss-Sensor (3) mit der elektronischen Schaltung und die Reglereinheit (4) unmittelbar auf der Oberfläche des Trägerelements (5), in jeweils einer hierfür vorgesehenen Ausnehmung in der Oberfläche des Trägerelements (5) oder außerhalb desselben angeordnet sind.Flow control device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the controller unit ( 4 ) is designed as a PID controller or as a digital controller controlled by a microprocessor, and that the flow sensor ( 3 ) with the electronic circuit and the control unit ( 4 ) directly on the surface of the carrier element ( 5 ), each in a recess provided for this purpose in the surface of the carrier element ( 5 ) or are arranged outside of it. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägerelement (13) mit einer Verteilerplatte (14) und einer Ventilplatte (15) vorgesehen und durch eine Deckplatte (16) nach außen verschlossen ist, dass die Verteilerplatte (14) und die Deckplatte (16) aus Glas gefertigt sind, und die Ventilplatte (15) aus Silizium hergestellt ist, und dass die Verteilerplatte (14), die Ventilplatte (15) und die Deckplatte (16) übereinander angeordnet und gasdicht miteinander verbunden sind.Flow control device according to one of claims 1 or 2, characterized in that a carrier element ( 13 ) with a distributor plate ( 14 ) and a valve plate ( 15 ) and a cover plate ( 16 ) that the distributor plate ( 14 ) and the cover plate ( 16 ) are made of glass, and the valve plate ( 15 ) is made of silicon and that the distributor plate ( 14 ), the valve plate ( 15 ) and the cover plate ( 16 ) are arranged one above the other and are gas-tightly connected to one another. Durchflussregeleinrichtung, nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der großen Begrenzungsfläche (14S) der Verteilerplatte (14), die mit der Ventilplatte (15) verbunden ist, ein Kanal (6) ausgebildet ist, der von einer seitlichen Außenkante der Verteilerplatte (14) bis fast zum Rand der gegenüberliegenden Begrenzungsfläche geführt ist, dass in einem definierten Abstand von der nach außen weisenden Öffnung des Kanals (6) innerhalb desselben ein senkrecht zur Längsachse des Kanals (6) ausgerichteter Steg (8) ausgebildet ist, der in der Ventilplatte (15) fortgesetzt ist, dass in der Ventilplatte (15) vor und hinter dem Steg (8) in Strömungsrichtung gesehen ein mit dem Kanal (6) in Verbindung stehender Zufluss (6Z) und ein eben solcher Abfluss (6A) ausgebildet sind.Flow control device according to one of claims 1 or 2 and 9, characterized in that in the large boundary surface ( 14S ) the distributor plate ( 14 ) with the valve plate ( 15 ) is connected, a channel ( 6 ) which is formed by a lateral outer edge of the distributor plate ( 14 ) almost to the edge of the opposite boundary surface, that at a defined distance from the opening of the channel pointing outwards ( 6 ) within it a perpendicular to the longitudinal axis of the channel ( 6 ) aligned web ( 8th ) is formed, which in the valve plate ( 15 ) is continued that in the valve plate ( 15 ) in front of and behind the footbridge ( 8th ) seen in the flow direction with the channel ( 6 ) related inflow ( 6Z ) and such a drain ( 6A ) are trained. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Zuflusses (6Z) zwei gleich hohe als Ventilsitz genutzte Auflage- und Abdichtungspunkte (19) gebildet sind, und dass eine Membran (11) bei geschlossenem Strömungswiderstand (2) gegen die beiden Auflage- und Abdichtungspunkte (19) gepresst ist.Flow control device according to one of claims 1, 2 and 10, characterized in that on both sides of the inflow ( 6Z ) two equally high support and sealing points used as valve seat ( 19 ) and that a membrane ( 11 ) with closed flow resistance ( 2 ) against the two support and sealing points ( 19 ) is pressed. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) bei geschlossenem Strömungswiderstand (2) gegen eine in der Öffnung des Zuflusses (6Z) angeordnete Kugel (6K) gepresst ist.Flow control device according to one of claims 1, 2 and 10, characterized in that the membrane ( 11 ) with closed flow resistance ( 2 ) against one in the opening of the inflow ( 6Z ) arranged ball ( 6K ) is pressed. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 10, 11 und 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (12) aus einer Folie aus Glas gefertigt ist, deren Rand auf der Ventilplatte (15) aufliegt und dort befestigt ist, und dass auf der Außenfläche der Membran (11) ein Betätigungselement (20) angeordnet und befestigt ist.Flow control device according to one of claims 1, 2 10, 11 and 12, characterized in that the membrane ( 12 ) is made of a film of glass, the edge of which is on the valve plate ( 15 ) rests and is fastened there, and that on the outer surface of the membrane ( 11 ) an actuator ( 20 ) is arranged and fastened. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 10, 11, 12 und 13 dadurch gekennzeichnet, dass für die Membran (11) und das Betätigungselement 20 in der Deckplatte (16) eine Ausnehmung (21) versehen, die zu der Ventilplatte (15) und nach außen zu offen ist, dass in einer Ausnehmung der Ventilplatte (15) eine als CMOS-Regelschaltkreis ausgebildete Reglereinheit (4) angeordnet ist, deren Signalausgang über eine in der Deckplatte (16) integrierte Leiterbahn (23) elektrisch mit dem Betätigungselement (20) verbunden ist, und deren Signaleingang an den Fluss-Sensor (3) angeschlossen ist.Flow control device according to one of claims 1, 2 10, 11, 12 and 13, characterized in that for the membrane ( 11 ) and the actuator 20 in the cover plate ( 16 ) a recess ( 21 ) to the valve plate ( 15 ) and is too open to the outside that in a recess of the valve plate ( 15 ) a controller unit designed as a CMOS control circuit ( 4 ) is arranged, the signal output via a in the cover plate ( 16 ) integrated conductor track ( 23 ) electrically with the actuator ( 20 ) is connected, and their signal input to the flow sensor ( 3 ) connected. Durchflussregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 10, 11, 12, 13 und 14 dadurch gekennzeichnet, dass der Fluss-Senor (3) mit zwei Drähten (3D) versehen ist, die in einer in den Kanal (6) integrierten Messkammer (24) angeordnet sind, welche in der Ventilplatte (15) gebildet ist, dass die Drähte (3D) des Fluss-Sensors (3) frei hängend in der Messkammer 24 gehaltert und in einem geringen Abstand hinter einander angeordnet sind, sind, dass in der Begrenzungsfläche (16U) der Deckplatte (16) eine den Kanal 6 vergrößernde Ausnehmung (16E) vorgesehen und der Kanal (6) durch die Deckplatte (16) gasdicht nach außen verschlossen ist, und dass die freien Enden der Drähte (3D) über elektrische Kontaktflächen an der Innenfläche der Deckplatte (16) gehaltert und darüber mit einer zum Fluss-Senor (3) gehörenden elektronischen Schaltung verbunden sind.Flow control device according to one of claims 1, 2 10, 11, 12, 13 and 14, characterized in that the flow sensor ( 3 ) with two wires ( 3D ) is provided in a channel ( 6 ) integrated measuring chamber ( 24 ) which are arranged in the valve plate ( 15 ) is formed that the wires ( 3D ) of the flow sensor ( 3 ) hanging freely in the measuring chamber 24 supported and arranged a short distance behind each other are that in the boundary surface ( 16U ) the cover plate ( 16 ) the channel 6 enlarging recess ( 16E ) and the channel ( 6 ) through the cover plate ( 16 ) is sealed gas-tight to the outside, and that the free ends of the wires ( 3D ) via electrical contact surfaces on the inner surface of the cover plate ( 16 ) and above it with one to the river senor ( 3 ) associated electronic circuit are connected.
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