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CN100414266C - 用于确定流动介质的至少一个参数的装置 - Google Patents

用于确定流动介质的至少一个参数的装置 Download PDF

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Abstract

现有技术中用于确定在管道中流动的介质的至少一个参数的装置不能足够地防止外来颗粒如固体颗粒的影响。根据本发明的装置(1)具有一个带有隔板(27)的旁路通道(11)，该隔板遮蔽着测量元件(30)，及通过一个内壁表面(16)的特殊配置可避免外来颗粒流到测量元件(30)上。

Description

用于确定流动介质的至少一个参数的装置
技术领域
本发明涉及一种用于确定流动介质的至少一个参数的装置、尤其是内燃机的吸入空气质量。
背景技术
由DE41 06 842 A1公知了一种用于气体体积流量测量的热线式传感器，它被设置在一个旁路通道中，在该旁路通道孔口的下游具有一个平行于旁路通道孔口延伸的壁表面。但传感器不能被设在旁路通道的遮蔽区域中，由此它不能受到防污染的保护。
由EP 803 712 A2公知了一种空气流量测量器，它具有一个在旁路通道中的分隔点或分隔板。此外，在旁路通道中具有一个壁，该壁平行于旁路通道的入口及也完全覆盖住该孔口。但该传感器不能受到防液体流入的保护。
由DE 198 15 654 A1公知了一种用于测量管道中流动介质的质量的测量装置，其中在旁路通道中具有一个分隔点或分隔板，它可保护测量元件防止固体颗粒及其它污物的影响。但由于在旁路通道中碰到内壁的固体颗粒的反射将引起：固体颗粒被反射到测量通道中及在那里碰到测量元件。该文献未给出任何这样的启示：根据反射规则固体颗粒的反射可受到内壁变化的影响。
通过一个公开出版物公知了一种旁路几何布置，其中在旁路通道中具有一个分隔板，它平行于流动方向延伸，及一个壁表面，它平行于旁路通道的入口延伸。壁表面位于测量元件的下游。在此情况下，测量元件由分隔板及位于低处的主气流入口保护。主通道及测量通道的不同延伸导致信号噪音的增高。在回流的情况下液体、颗粒或油可直接地到达测量通道及污染或损坏测量元件。
发明内容
按照本发明，提出了一种用于确定在管道中流动的介质的至少一个参数的装置，具有至少一个被流动介质环流的测量元件；具有一个旁路通道，该旁路通道沿着流动方向延伸在与管道相连接的入口及至少一个在入口下游通入管道中的出口之间；其中旁路通道在入口及测量元件之间具有至少一个分隔点，该分隔点将旁路通道分成设有至少一个测量元件的测量通道及在流动方向上绕过测量单元的分路旁道，其中，在旁路通道中，在入口下游具有一个内壁表面，该内壁表面大致平行于入口地延伸并且完全覆盖了入口在流动方向的投影；及所述分隔点位于该投影的外面及由一个隔板构成；及内壁表面设在该分隔点即隔板的上游起点与隔板的下游终点之间。
相比而言，根据本发明的装置具有其优点，即可用简单的方式方法保护至少一个测量元件以免液体及颗粒的影响。
通过下面的措施可对上述方案的装置作出有利的进一步构型及改进。
有利的是，隔板具有至少一个U形构型。
有利的是，隔板适配于旁路通道的延伸分布。
有利地，旁路通道的入口具有一个用于液体的中止棱边，因为由此在旁路通道中入口区域上不再会形成可能到达测量元件的液体壁膜。
旁路通道的出口可有利地向着侧面，向下或向着流动方向。
有利的是，隔板确定了一个分路旁道，在该分路旁道中可流过液体及在该分路旁道中不出现毛细管效应。
隔板可有利地具有至少一个U形构型的区段，以便以此方式无论在向前的流动还是在回流时相应地保护传感器。
附图说明
本发明的实施例被简要地表示在附图中及在下面的说明中详细地描述。
附图为：
图1是在装入状态中的用于确定流动介质的至少一个参数的装置，
图2a至2d是根据本发明的装置的测量壳体中的一个旁路通道。
具体实施方式
图1概要地表示一个装置1如何地安装在一个管道2中，在该管道中流动着待测量的介质。用于确定至少一个参数的该装置1由一个下部的以点划线画出的矩形表示的测量壳体6及一个上部的以点划线画出的矩形表示的承载部分7组成，在后者中例如装有一个求值电子电路部分。在该装置1的实施例中，使用了一个测量元件30(图2)，它例如用于确定流动介质的体积流量。可被测量的其它参数例如为压力，温度，介质组成部分的浓度或流动速度，这些可借助适合的传感器来确定。
测量壳体6及承载部分7可具有一个共同的纵向轴8，该纵向轴延伸在装入方向上及也可作为中心轴。该装置1譬如可插接地导入管道2的管壁5中。管壁5限定了管道2的通流截面，在其中心，一个中心轴4平行于管壁5地延伸在流动介质的方向上。该流动介质的方向在下面被称为主流动方向，它用相应的箭头3表示及在图中从左指向右。
图2a表示具有旁路通道11的测量壳体6。该旁路通道11具有一个入口13，介质通过该入口流入旁路通道11。在入口13的下游及测量元件30的上游具有一个内壁表面16，该内壁表面大致平行于入口13地延伸，及在主流动方向3上进入的固体颗粒及液体小滴将正面地、即垂直地击中在该内壁表面上。入口13的投影可完全地投射在该内壁表面16上。入口13的上部以一个中止棱边18为边界，以使得那里在旁路通道壁上不会形成可能达到测量元件30的液体壁膜。一个进入通道21开始于入口13的后面，它作为旁路通道11的一个区段。然后旁路通道11向承载部分7譬如弯过约90°，接着在中间部分20中大致平行于流动方向3地延伸，再接着向下即离开承载部分7地譬如弯过约90°，构成一个所谓的排出通道23，以便然后通过出口25离开测量壳体6。旁路通道11则具有例如至少一个U形区段。出口25可设在测量壳体6的侧面或这样地构成，即介质在流动方向3上或垂直于流动方向3地向下离开旁路通道11。
测量元件30设置在中间部分20中。测量元件30有一部分伸入到承载部分7中。在测量元件30及承载部分7的下面在中间部分20中具有一个垂直于图面延伸的隔板27，它例如为U形，并适配于旁路通道11的延伸趋向。隔板27在上游侧开始于分隔点33，该分隔点位于一个遮蔽的区域35中。该遮蔽区域35是旁路通道11的一部分，它不能被入口13的垂直于流动方向3的投影碰到，即平行于流动方向3进入旁路通道11的颗粒必需首先转向，才能到达该遮蔽区域35。完全或几乎完全地从旁路通道11的一个壁侧延伸到另一壁侧的隔板27将旁路通道11分成两个通道：一个具有测量元件30的测量通道40及一个在地理高度上位于其下方的分路旁道42。测量通道40可包括进入通道21及排出通道23的部分。在测量元件30的下游，测量通道40及分路旁道42又重新会合。该会合也可以发生在出口25的紧前面。
内壁表面16的轴向配置在流动方向3上位于隔板27上游起点的分隔点33与隔板27的下游终点34之间。
当在管道2中的流动介质包含液体小滴及它们流入旁路通道11时，由于中止棱边18，则不能构成可在测量元件30的方向到达的液体壁膜。在入口13的下游这些液体小滴碰到内壁表面16及在那里构成一个壁膜，该壁膜将通过分路旁道42向出口方向25运动。并且固体颗粒由于其惯性不会达到测量通道40。固体颗粒如灰尘颗粒正面地、即垂直地碰到内壁表面16上及从那里反射回来并通过入口13又离开旁路通道11，或在分路旁道42中被流体一同带走。该分路旁道42是这样构成的及如此地宽，即在大量液体进入时也不会出现毛细管效应。
由于上述的效果将具有这样的优点，即在入口13的下游，介质的无液体小滴及固体颗粒的部分在向上朝承载部分7的方向上偏转及通过测量通道40及测量元件30流动，而由隔板27分离的、含有液体及固体颗粒的介质部分通过位于下方的分路旁道42旁通地流过。
图2b表示旁路通道11的另一构型可能性，它在中间部分20的区域中大致相应一个U形构型。与图2a相比其出口25位于入口13的下方，即在向中间轴4的方向上，出口25离测量元件30的距离大于入口13离测量元件30的距离。
出口25也可向下张开，即流动介质垂直于流动方向3地离开旁路通道11。隔板27譬如仅延伸在测量通道40上及具有U形。
与图2a相反地，图2c中出口25平行于入口13地设置，即即流动介质在流动方向3上离开旁路通道11。隔板27在测量通道40中延伸到排出通道23及譬如为一个S形构型。
在图2d中，从图2b的排出通道23的端部开始，该排出通道23还逆着流动方向3譬如弯过90°，以致它构成另一U形，至少部分地逆着流动方向3地延伸。出口25也可这样地构型，即流动介质垂直于旁路通道11(图2d)地或逆着流动方向3地离开该出口。
旁路通道11构型的可能性可根据对装置1的要求例如脉动性能、逆流等来选择。

Claims (7)

1. 用于确定在管道中流动的介质的至少一个参数的装置，具有至少一个被流动介质环流的测量元件；具有一个旁路通道，该旁路通道沿着流动方向延伸在与管道相连接的入口及至少一个在入口下游通入管道中的出口之间；其中旁路通道在入口及测量元件之间具有至少一个分隔点，该分隔点将旁路通道分成设有至少一个测量元件的测量通道及在流动方向上绕过测量单元的分路旁道，其特征在于：在旁路通道(11)中，在入口下游具有一个内壁表面(16)，该内壁表面大致平行于入口(13)地延伸并且完全覆盖了入口(13)在流动方向(3)的投影；及所述分隔点(33)位于该投影的外面及由一个隔板(27)构成；及内壁表面(16)设在该分隔点(33)即隔板(27)的上游起点与隔板(27)的下游终点(34)之间。
2. 根据权利要求1的装置，其特征在于：隔板(27)具有至少一个U形构型。
3. 根据权利要求1或2的装置，其特征在于：隔板(27)适配于旁路通道(11)的延伸分布。
4. 根据权利要求1的装置，其特征在于：入口(13)具有一个中止棱边(18)。
5. 根据权利要求1或2的装置，其特征在于：隔板(27)确定了一个分路旁道(42)，在该分路旁道中可流过液体及在该分路旁道(42)中不出现毛细管效应。
6. 根据权利要求1的装置，其特征在于：旁路通道(11)具有至少一个U形的区段。
7. 根据权利要求1的装置，其特征在于：该装置用于确定内燃机的吸入空气质量。
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