本发明专利技术涉及一种用于基本上与气体类型无关地确定流动介质通过测量路段的体积流量的方法，包括以下步骤：通过加热元件脉冲式地加热介质；检测在关于加热元件在上游或下游相邻设置的第一温度传感器上出现温度最大值的第一时刻，检测在设置在加热元件下游的第二温度传感器上出现温度最大值的第二时刻，第二温度传感器与第一温度传感器相比与热源隔开更远；求得第一时刻与第二时刻之间的时间差；并且根据所述时间差确定体积流量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定流动介质通过测量路段的体积流量的方法。
技术介绍
确定流动介质的体积流量对于很多技术应用场合是重要的。特别是可以根据这样测得的体积流量确定相关气体量的价格。这里不利的是，在已知的(特别是热式的)用于确定体积流量的方法中，根据流动介质的气体参数来确定体积流量。如果相应的方法应用于始终相同的气体或基本上不变的气体组成，则这样对气体参数加以考虑，即，要针对相应介质进行校准所使用的测量路段。但如果流动介质的类型或组成发生变化，则这种处理方式在确定体积流量时导致明显的测量误差。由文献US5,347,876已知一种方法，在该方法中，通过热的飞行时间(time-of-flight)原理来求得体积流量。对流动介质的气体参数的影响的补偿这里通过在静止的气体中测量热传导来确定。如果流动介质在进行中的运行中可能发生变化，则无法实现相应的处理。文献DE102012019657B3提出，这样来对气体参数的影响加以考虑，即，在到热源的两个距离处测量介质的温度曲线，在所述热源上脉冲式地加热介质，此后，由第一距离处温度曲线的最大值和第二距离处温度曲线的最大值确定热传输量，特别是热扩散率。介质根据所确定的热传输量求得流动速度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，给出一种方法，利用所述方法即使在没有预先确定介质特有的气体参数的情况下也能够精确地确定体积流量。所述目的根据本专利技术通过前面所述类型的方法来实现，其中，为了与气体种类无关地去顶体积流量，执行以下步骤：通过加热元件脉冲式地加热介质，检测在关于加热元件首先在上游或下游相邻设置的第一温度传感器上出现温度最大值的与体积流量无关的第一时刻，检测在第二个设置在加热元件下游的第二温度传感器上出现温度最大值的与体积流量相关的第二时刻，第二温度传感器与第一温度传感器相比与热源隔开更远，求得第一时刻与第二时刻之间的时间差，并且根据所述时间差确定体积流量。根据本专利技术建议，与气体种类无关地根据两个时刻之间的时间差来确定体积流量，在这两个时刻，在两个不同的温度传感器上确定温度最大值。这里体积流量可以特别是由流动速度和测量路段已知的几何结构确定，所述测量路段特别是测量通道，所述介质层状地流动通过所述测量通道。这里特别是通过配设给测量路段的控制装置来进行加热元件的控制、第一和第二温度传感器的数据的检测、温度差的求取和体积流量的确定。这里，第一和第二时刻之间的时间差可以作为唯一的测量参量在确定体积流量时予以考虑。所有其他所考虑的参量、例如测量通道的尺寸和加热元件与温度传感器的距离可以在所述方法开始之前就存储在控制装置中并且可以与流动介质的种类无关地确定。加热元件可以是基本上垂直于介质在测量路段中的主流动方向延伸的丝线。备选地，加热元件也可以是基本上点状的加热元件，就是说，是具有非常小的加热面的加热元件。脉冲式的加热特别是可以通过加热元件的几个100μs的加热时间来实现。控制装置可以提供电流脉冲，所述电流脉冲被供应给加热元件，以进行加热。在根据本专利技术的方法中可以使用这样的第一温度传感器，所述第一温度传感器与加热元件隔开小于100μm、优选隔开在15μm至50μm之间、特别是在20μm至30μm之间。通过采用非常或如此靠近加热元件设置的温度传感器，温度传感器上的温度曲线基本上与流动介质的流动速度并且因此与体积流量无关，而几乎仅取决于流动介质的类型或组成，即取决于气体类型或气体混合物的组成。由于第二温度传感器与热源距离较远、优选在100μm至500μm之间，例如隔开200μm，第二温度传感器上的温度变化同时与流动介质的流动速度以及与流动介质的类型或组成相关。根据本专利技术利用了以下事实，即，第一和第二时刻之间的时间差在这种情况下基本上是与气体类型无关的。就是说或，在由所述时间差确定体积流量时，不必考虑流动介质的其他参数。为了由时间差确定体积流量可以使用预先规定的校准曲线。备选地，可以使用用于由时间差确定流动速度的校准曲线和测量路段的已知尺寸，用于接下来由流动速度确定体积流量。校准曲线这里可以仅与测量路段的特性相关，而与流动介质的特性无关。就是说，可以与气体类型无关地使用相同的校准曲线。校准曲线特别是可以实现为数值表，所述数值表存储在控制装置中。这里，对于位于数值表的两个点之间的时间差，可以对相邻的数值执行内插法、选择最近的相邻数值或采用类似方式。对于具有不同热扩散率的气体可以采用共同的校准曲线。补充或备选地，作为介质使用气体混合物，对于具有不同氢含量的气体混合物采用共同的校准曲线。对于多个不同的气体和/或气体混合物也可以使用共同的校准曲线。特别是可以对于所有气体和气体混合物使用共同的校准曲线。在根据本专利技术的方法中，可以根据加热时刻与检测到的第一时刻之间的时间间隔确定一个气体参数。确定该气体参数可以与其他测量值无关地进行。补充地或备选地，可以根据加热时刻与检测到的第一时刻之间的所述时间间隔区分两种气体类型或确定气体混合物中确定气体的比例。在根据本专利技术方法中，可以根据第一温度传感器上温度最大值处的温度测量值和第二温度传感器上温度最大值处的温度值确定另一个气体参数。这里所述另一个气体参数特别是可以与其他测量值无关地确定。备选地，所述另一个气体参数附加地根据由加热时刻与检测到的第一时刻之间的时间间隔确定的气体参数或根据时间间隔本身确定。特别是可以确定导热率作为另一个气体参数。如果按如上所述方式确定一个气体参数和另一个气体参数，特别是可以唯一地确定构成流动介质的气体或气体混合物的组成。此外，本专利技术还涉及一种用于确定气体的体积流量的测量装置，包括带有加热元件的测量路段、关于加热装置在上游或下游相邻设置的第一温度传感器和设置在加热元件下游的第二温度传感器，第二温度传感器与第一温度传感器相比与加热元件隔开更远，并且测量装置构造成用于执行根据本专利技术的方法。所述测量装置可以包括控制装置，所述控制装置构造成用于控制对加热元件的供电、用于检测温度传感器的温度值和用于处理测量数据。有利的是，在根据本专利技术的测量装置中，加热元件与第一温度传感器之间的距离小于100μm、优选在15μm至50μm之间、特别是在20μm至30μm之间。第一温度传感器与第二温度传感器之间的距离可以至少为100μm、优选在150μm至550μm之间、特别是在150μm至350μm之间。第一温度传感器和第二温度传感器的距离也可以在200μm至400μm之间，但也可以大于500μm。通过相应地选择加热元件与第一温度传感器之间和第一温度传感器与第二温度传感器之间的距离实现了，在第一温度传感器上检测到温度最大值的时刻基本上是与介质的流动速度或体积流量无关的，而在第二温度传感器上出现温度最大值的第二时刻与介质的流动速度或体积流量具有明显的相关性。第一温度传感器和第二温度传感器优选可以通过暴露地延伸穿过测量通道的丝线或薄层膜形成。所述丝线或薄层膜在这种情况下特别是没有位于其下的基体地延伸越过一个基体中的凹口或在两个基体之间延伸。备选地，构成第一和第二温度传感器的丝线或薄层膜共同设置在特别是由具有较低扩散率的、不导电的材料组成的薄膜片上，或者嵌入这种膜片中。通过构成温度传感器的所述可能方式特别是避免了，由于通过基体在加热元件与第一或第二温度传感器之间本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于基本上与气体类型无关地确定流动介质通过测量路段的体积流量的方法，包括以下步骤：通过加热元件脉冲式地加热介质，检测在关于加热元件在上游或下游相邻设置的第一温度传感器上出现温度最大值的第一时刻，检测在设置在加热元件下游的第二温度传感器上出现温度最大值的第二时刻，第二温度传感器与第一温度传感器相比与热源隔开更远，求得第一时刻与第二时刻之间的时间差，并且根据所述时间差确定体积流量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.03 DE 102014008284.91.用于基本上与气体类型无关地确定流动介质通过测量路段的体积流量的方法，包括以下步骤：通过加热元件脉冲式地加热介质，检测在关于加热元件在上游或下游相邻设置的第一温度传感器上出现温度最大值的第一时刻，检测在设置在加热元件下游的第二温度传感器上出现温度最大值的第二时刻，第二温度传感器与第一温度传感器相比与热源隔开更远，求得第一时刻与第二时刻之间的时间差，并且根据所述时间差确定体积流量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用这样的第一温度传感器，所述第一温度传感器与加热元件隔开小于100μm、优选隔开15μm至50μm之间、特别是隔开20μm至30μm之间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了由所述时间差确定体积流量，使用预先规定的校准曲线。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于具有不同热扩散率的气体使用共同的校准曲线。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，作为介质使用气体混合物，对于具有不同氢含量的气体混合物使用共同的校准曲线。6.根据权利要求3至5之一所述的方法，其特征在于，对于多种不同的气体和/或气体混合物使用共同的校准曲线。7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，根据加热时刻与检测到的第一时刻之间的时间间隔确定一个气体参数。8.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·佐纳，U·哈默施密特，
申请(专利权)人：代傲表计有限公司，物理技术研究所，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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