【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于监测在流量传感器的入口处的流量剖面的操纵路径。本专利技术还涉及系统的两个不同变型，每个变型包括流量传感器和根据本专利技术的操纵路径。
技术介绍
1、流量传感器用于确定测量介质或流体——例如气体、气体混合物或液体——的流率或流速。存在各种类型的流量传感器，例如热流量传感器、科里奥利流量传感器、超声流量传感器、微波流量传感器等。
2、例如，热流量传感器利用（流动的）测量介质将热量从加热的表面传输走的事实。热流量传感器通常由若干功能元件组成，若干功能元件通常是至少一个低阻抗加热元件和一个高阻抗电阻元件，它们用作温度传感器。或者，热流量传感器由若干低阻抗加热元件组成，用作加热器和温度传感器。
3、流量传感器的性能，特别是在热流量传感器的情况下，可以取决于测量介质的入口状况。例如，测量介质是直线地还是以90°的角度流入流量传感器中会有差异。取决于入口状况，这可能导致测量信号的显著变化，其可能在应用期间导致大的不准确性。
4、仅存在几个选项来防止这种情况。从现有技术中已知以下选项，例如：
5、流量传感器或流量传感器的入口被设计为长路径。结果，流量剖面可以在路径的过程中完全形成。然而，这需要大量空间。
6、例如被设计为入口管的入口路径可以在壁上具有“凹痕”，这确保流量剖面变成湍流。该解决方案用于例如由gmh group-honsberg制造的omnifin hfk35中。这种方法的缺点在于信号噪声大大增加。
7、因此，这两种解决方案对于许多应用是不切实际
技术实现思路
1、考虑到这个问题，本专利技术的目的是降低流量传感器的入口依赖性。
2、该目的通过根据权利要求1的操纵路径、通过根据权利要求5的系统和通过根据权利要求7的系统来实现。
3、关于操纵路径，其用于监测在流量传感器的入口处的流量剖面。操纵路径被设计成引导流体测量介质，并且操纵路径具有第一端部区域和第二端部区域，操纵区段位于第一端部区域与第二端部区域之间，操纵区段被设计成使得由于测量介质流过区段而在测量介质中形成二次流。
4、操纵路径被设计成使得其至少在操纵区段的区域中形成次级流。次级流意味着在横向于主流动方向的平面中的附加的低速率流。这导致流动剖面在很大程度上独立于流速而被稳定和形成。流量传感器的性能及其动态范围由此增加。此外，流量传感器的入口依赖性大大降低。在说明书的介绍部分中列出的其他缺点被减少或完全消除。
5、根据本专利技术的操纵路径的有利实施例，规定了操纵路径为管状，即以管的形式。原则上，任何材料，例如塑料或金属，可以用于此目的。
6、根据本专利技术的操纵路径的特别有利的实施例规定了操纵路径在操纵区段中螺旋地弯曲至少一整圈。已经发现，螺旋形状提供低空间要求与生成二次流的高效率之间的理想比率。
7、根据本专利技术的操纵路径的一个有利实施例规定了操纵路径具有管直径和螺旋直径，其中管直径与螺旋直径的比率大于0.01。这样的比率导致临界雷诺数增加二倍。
8、或者，提供生成足够的二次流的操纵区段的其它实施例。例如，代替螺旋地弯曲的管，可以将具有例如螺旋设计的管插入件插入到管状操纵区段中。
9、关于系统，其在第一变型中包括：
10、-用于检测与流体测量介质的流率相关的至少一个参数的流量传感器；
11、-根据本专利技术的操纵路径，其中入口管的第二端部区域连接到热流量传感器的进口。
12、在第一变型中，操纵路径在流量传感器的上游。这尤其涉及彼此连接的两个单独的部件。
13、根据本专利技术的系统的第一变型的实施例，系统还包括测量介质流过的主管道，其中操纵路径在第一端部区域处连接到管道，其中流量传感器的出口连接到管道。
14、关于系统，其在第一变型中包括：
15、-用于检测与流体测量介质的流率相关的至少一个参数的流量传感器；
16、-根据本专利技术的操纵路径，其中流量传感器集成在操纵路径中，并且其中流量传感器布置在操纵路径的端部与第二端部区域之间。
17、在第二变型中，流量传感器位于操纵路径中。
18、根据本专利技术的系统的第二变型的实施例，系统还包括测量介质流过的主管道，其中操纵路径在第一端部区域处连接到管道，并且其中操纵路径在第二端部区域处连接到管道。
19、在两个变型中，可以规定流量传感器与操纵路径一起形成到主管道的旁路。这意味着通过主管道的介质流不中断，并且测量介质流过平行于主管道的操纵路径和流量传感器。
20、或者，规定了主管道在操纵路径的第一端部区域处和在操纵路径的第二端部区域处或在流量传感器的出口处（取决于系统的变型）结束，使得不存在并行介质流，并且测量介质仅流过操纵路径和流量传感器。
21、根据本专利技术的系统的第一变型或第二变型的一个实施例，规定了流量传感器为热流量传感器。从现有技术已知具有不同类型的动作和设计的热流量传感器的各种变型：
22、量热热流量传感器通过布置在加热元件的下游和上游的两个温度传感器之间的温度差来确定通道中的流体的流速或流量。为此目的，利用以下事实：直到某个点，温度差相对于流速或流量是线性的。该过程或方法在相关文献中广泛描述。
23、测速热流量传感器包括至少一个加热元件，其在流量的测量期间被加热。由于测量介质在加热元件周围流动，发生到测量介质中的热传输，其随流速而变化。可以通过测量加热元件的电气变量来推断测量介质的流速。
24、这种测速热流量传感器通常以以下两种模式中的一种操作：在“恒定电流测速计”（cca）模式中，向加热元件施加恒定电流。在周围流动的测量介质导致加热元件的电阻改变，并且因此导致在加热元件处的电压下降，其表示测量信号。“恒定电压测速计”（cva）控制类型与其类似地起作用，其中向加热元件施加恒定电压。
25、在“恒定温度测速计”（cta）控制类型中，加热元件被维持在平均恒定的温度。可以借助于这种控制类型测量相对高的流速。取决于流速，借助于流动的测量介质将更多或更少的热量传输出去，并且因此，必须馈入更多或更少的电功率以保持温度恒定。该馈入的电功率是测量介质的流速的量度。
26、然而，根据本专利技术的系统还可以与其他类型的热流量传感器一起操作，对于这些热流量传感器，在流速上稳定的流量剖面是有利的。例如，还可以使用其他类型的流量传感器，例如科里奥利流量传感器、超声流量传感器或微波流量传感器。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于监测在流量传感器的入口处的流量剖面的操纵路径（1），其中所述操纵路径（1）被设计成引导流体测量介质，其中所述操纵路径（1）具有第一端部区域（110）和第二端部区域（120），其中操纵区段（130）位于所述操纵路径（1）的所述第一端部区域与第二端部区域（120）之间，所述操纵区段（130）被设计成使得由于所述测量介质流过所述操纵区段（130）而在所述测量介质中形成二次流。
2.根据权利要求1所述的操纵路径，其中所述操纵路径（1）被设计成管状。
3.根据权利要求2所述的操纵路径，其中所述操纵路径（1）在所述操纵区段（130）中螺旋地弯曲至少一整圈。
4.根据权利要求3所述的操纵路径，其中所述操纵路径（1）具有管直径（d）和螺旋直径（Dw），其中管直径与所述螺旋直径的比率大于0.01。
5.一种系统，包括：
6.根据权利要求5所述的系统，还包括所述测量介质流过的主管道（3），其中所述操纵路径（1）在所述第一端部区域（110）处连接到所述主管道（3），其中所述流量传感器（2）的出口连接到所述主管道（3）。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。