CN1372631A - 测量流动介质的至少一个参数的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量在管道中流动的介质的至少一个参数,尤其是体积流量参数,且尤其是内燃机进气体积流量参数的装置,它具有至少一个被介质环流的测量件。根据现有技术,沿径向延伸于管道中的管道缩窄部引起了声干扰,它以哨声而惹人注意。根据本发明,缩窄部(35,40,79)没有造成管道(14)横截面均匀缩小,没有引起通过哨声让人察觉的环形涡旋。

Description

测量流动介质的至少一个参数的装置

现有技术

本发明基于一种如权利要求1所述类型的、测量在管道中流动的介质的至少一个参数的装置。

从DE19652753A1知道了一种具有用于测量流动介质质量的测量件的装置，它在测量件上游具有一个带栅格的流体整流器。带栅格的流体整流器被安装在管道的支承管中并且导致管道缩窄。

从DE19738337A1或US-PS-5892146中知道了一种热线式空气量传感器，它在测量件上游具有一个与管壁成一体的节流板。这导致了管道缩窄以及在节流板流出端和节流板直径内的脉动流体中的前进质量流量的流速增大，而没有破坏流动。

在上述文献的装置中的这样的环形缩窄在管道中的一定流动状况下可能造成因锐响而惹人注意的噪音。这种干扰由环形涡流引起，所述涡流出现在缩窄部边棱之后的下游并且在管道的流动方向上传开。

从DE19815658A1中知道了一种具有用于测量管道中流动的介质的质量的测量件的装置，其中流体管位于管道中并且测量件设置在流体管中。通过在流体管端面上的结构槽减弱了所产生的响亮刺耳的噪音。

本发明的优点

相比而言，具有权利要求1特征部分特征的本发明装置具有以下优点，即通过简单的方式方法避免了噪音干扰，这是因为通过去干扰件减弱了环形涡流的形成。

通过从属权利要求所述的措施，可以实现对权利要求1所述装置的有利改进和完善。

有利的是，至少一个阻隔件(Verhinderungselement)与一个流体整流器的支承管整合或被整装在一个第二支承管中，因为由此简化了制造。

如果没有流体整流器或支承管，则在管道壁中整装至少一个阻隔件对简单制造是有利的。

当在管道圆周方向上使去干扰件均匀分布并具有相同形状时，获得了有利的去干扰件配置，这是因为由此没有使流体的流速截面形状扭曲。

至少一个去干扰件作为径向突起地构造于管道中，这对简单制造是有利的。

通过一个节流板获得了去干扰件的有利构型，它具有变化的部分，其距离管道中线的距离是变化的。

将阻隔件与主流动方向相反地倒圆是有利的，这是因为由此没有使流体的流速截面形状变形。

在管道中使用一个管体来避免由于液体或固体颗粒冲击而引起的测量件测量特性曲线偏差，是特别有利的。

此外，把一个防护格栅整装到管道中或管体中也是有利的。

附图说明

图1表示具有流体整流器和栅格的本发明装置，其中安装了至少一个本发明的阻隔件。

图2a、图2b表示图1的局部，

图3a-图3d表示阻隔件的多个实施例，

图4表示具有一个管体的本发明装置。

具体实施形式

在图1中，以局剖图画出了一种测量在管道14中流动的介质的至少一个参数、尤其是内燃机进气量的测量装置1。流动介质的参数例如是用于确定质量、温度、压力或流速的体积流量，借助适当的传感器来测定这些参数。可以将装置1用于测量其它参数。流动介质可以是空气、混合气或液体。内燃机例如可以是混合压缩强迫火式或是压燃式内燃机。装置1具有至少一个测量部4，它例如可插装在装置1的测量接管7中并且其中设置了一个测量件25。测量件25例如可以如DE4228484A1所述地是温度传感器、如DE3435794A1所述地是压力传感器或是空气量传感器，它确定相应的参数。在这里，作为各种传感器例子地例如选择了空气体积流量传感器。测量部4例如具有细长杆形的且沿插入件轴线10纵向伸展的长方六面体形构型，它例如可插入由测量接管7的壁13切出的孔中。壁13具有一个内壁15并限定出管道14的流动横截面，所述流动横截面例如为圆形横截面，而在其中心，一条中心轴线21平行于壁13地在流动介质的方向18上伸展，所述中心轴线垂直于插入件轴线10地定向。在图1中，通过相应的箭头18来标示流动介质的方向，它从左向右。

测量件25和测量部4一起被装入流动介质中。在装置1测量部4中，构造了一个测量通道27，用于测量在测量接管7中流动的介质的测量件25被安装在该测量通道中。例如从DE-OS4407209中，足以让技术人员了解到这样的带测量件25的测量部4的结构，这篇文献的公开内容应该是本专利申请的组成部分。在测量件25的上游，设置了一个栅格32和一个例如被固定在支承管33上的套筒形流体整流器30。支承管33具有小于管道14的内径并且由此形成了一个缩窄部35。流体整流器30例如由塑料构成并且例如通过注塑技术制成，它具有许多个在流动方向上延伸的并例如成矩形的孔34。例如，从DE19652753A1中，足以让技术人员了解到这样的带栅格32的流体整流器30的结构，这篇文献的公开内容应该是本专利申请的组成部分。例如，至少一个声阻隔件40被整合地设置到流体整流器30的支承管33上。为了装置1的最终装配，在一个设置于测量接管7的上游端部上的例如圆形的孔47中插入由流体整流器30、栅格32构成的装配组件，在该孔中，流体整流器30的环形壁50靠置在测量接管7的缩小孔47的横截面的一个止挡52上。为了把流体整流器30长久地固定在孔47中，流体整流器例如在支承管33上具有从其外表面55径向向外突出的且成倒钩形的钩件57，所述钩件可以相应地锁定在一个设置于测量接管7的孔47的内壁上的槽60中。

图2a示出了图1中一个由虚线所示的放大部分。卡钩63是弹性的并且具有一个径向内伸的卡头65。在装入栅格32的状态下，卡头65成钳状地卡住栅格32的一个边缘并且靠置在栅格32的朝向测量部4的表面68上，以便由卡头65压紧地将栅格32这样固定在流体整流器30的由内面70构成的环形轴肩74上。

第二支承管72位于支承管33的下游后面。第二支承管72具有与内面70相等的距中心线21的径向距离。在第二支承管72下游端部上，例如一体地设置了至少一个声阻隔件40，它沿径向延伸到管道14中。第二支承管72例如通过支承管33被压紧到止挡52上。但是，它也可以象支承管33那样被固定在管道14中。声学的去干扰件40通过机械方式作用在管道14中的流体上并且如此防止了环形涡旋，在通常情况下该涡旋出现在缩窄部的边棱后的下游并且在管道的流动方向上传开并发出哨声地引人注意。在沿经过阻隔件40的主流动方向18的横截面内，阻隔件40例如在上游具有一个倒圆形状41并且在下游侧具有一个轮廓边棱(Abrisskante)42。至少去干扰件40导致了管道14缩窄2％-30％。

图2b示出了是如何将第二支承管72和支承管33构造成一体的。支承管33在下游看在栅格32后以一个延长臂77继续沿内壁15延伸。声学阻隔件40位于其端部78上并且沿径向伸展到管道14中。栅格32的配置例如是这样实现的，即支承管33在延长臂77区域内径向向外地弯曲并随后装入栅格32。

在图3a-图3d中，示出了阻隔件40的各种实施例。对于相同的作用相同的部件来说，采用了与前面的图一样的参考标号。图3a示出一个阻隔件40，它被设计成向着中心线21的径向突起79并且它沿主流动方向18的横向具有矩形横截面。这些突起79例如是一样大的并且沿管道14的虚线示出的圆周线80均匀地分布。图3b的径向突起79沿主流动方向18的横向具有圆弧形横截面。如图3c所示，在装置的一个实施例中的径向突起79可以具有不同的几何形状。它们例如在径向横截面中为梯型或圆弧形。突起79被均匀分布并且对称设置。图3d示出了一个阻隔件40，它被构造为节流板(Blende)82并且其径向的边界线81不具有固定不变的内径并且例如成波浪性。在这里，阻隔件40被设计成是与测量接管7是一体的。

图4表示管道14中的装置1，一种介质流动于所述管道中。对于相同或功能相同的部件来说，采用了与前述图一样的标记。在管道14中，例如设有一个与管道14径向隔开伸展的并且被介质绕流的管体85，所述管体被用作减弱液体或固体颗粒对测量件25作用的部件84。

阻隔件40如此设置在主流动方向18上，即其轮廓边棱42位于从轴向上看与管体85的管入口88相同的高度上或该高度后。在这里，阻隔件40例如与测量接管7连成一体。但它们可以附加地或只设置在管体85上。在管体85中，例如也可以设置阻隔件40。

至少一个阻隔件40、79、82例如与管体85连成一体。管体85具有一个通流通道87并且在其上游的端部区域内放置了一个防护格栅90，它用作减弱液体或固体颗粒对测量件25作用的部件84。防护格栅90例如可以被设计成丝网或片状栅格。其它任何形式都是可行的。作为防护格栅90的材料，不仅对于丝网，而且对于片状防护格栅90都可以采用塑料、金属、陶瓷或玻璃。塑料片状防护格栅90例如可以完全通过注塑制成或通过借助剥蚀材料方法在板形基体中加工上栅格开口94来制造。金属片状防护格栅90例如可以通过冲压、腐蚀、钻孔等由薄板材制成。

在通流通道87中，向下游远离防护格栅90地存在一个流动方向98。流动方向98大致平行于主流动方向18。管道14具有中心线21，它例如也是管体85的中心线。例如，测量部4延伸到管体85中。此外，测量部4的一个容纳电接头、如插头簧片形式的接头的插头端例如留在管道14外。在测量部4内，按照已知方式地设置测量件25，它接触流经通流通道87的空气并且借助它来确定由内燃机吸入的空气量。测量件25以已知的方式进行设计，例如为至少一个与温度有关的电阻的形式。尤其是，如DE4338891A1或US-PS5452610所示地，测量件25可以被设计成微机械结构部件，它具有一个介电薄膜，在所述薄膜上构造了电阻件。还可以设想的是，可以将没有测量体的测量件25安装到管道14或管体85中。例如，至少两个支撑件101位于管体85上，它们用于把管体85固定在管道14中。

除了把管体85固定在管道14与管体85之间的空气流中以外，支撑件101还造成压差加大，从而增加了流过通流通道87的空气量，另一方面，支撑件101以希望的方式起到进气流的整流作用。也可以没有支撑件101地将管体85安装在管道14中，例如，它被固定在测量部4上。

防护格栅90例如由相互垂直的隔片105构成，例如相对于插入件轴线10为垂直的以及相对于插入件轴线10为水平的。其中，相对中心线21水平的隔片105例如相对于插入件轴线10成30度角。由此一来，主流动方向18在下游在防护格栅90后面被改变了。防护格栅90也可以相对主流动方向18倾斜地延伸。杂质颗粒和液滴沉积在防护格栅90上并且被引向管道14或管体85的内壁107并由此在测量部4的入口110旁或测量件25旁流过。

Claims (16)

1.一种测量在管道(14)中在主流动方向(18)上流动的介质的至少一个参数、尤其是质量流量参数、且尤其是内燃机进气质量流量参数的装置(1)，它具有以下特征：(a)在管道(14)中设置了一个测量件(25)，它被所述介质环绕流过；(b)在管道(14)中设有至少一个引起声干扰的缩窄部(35)，其特征在于，缩窄部(35)被构造为机械的声阻隔件。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在管道(14)中设置了至少一个用于减弱液体或固体颗粒对测量件(25)作用的部件(84)。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，在管道(14)中，作为液体或固体颗粒对测量件(25)作用的部件(84)设有一个介质流过其中的且具有一个通流通道(87)的管体(85)，测量件(25)位于管体(85)中。

4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，一个防护格栅(90)作为减弱液体或固体颗粒对测量件(25)作用的部件(84)位于管道(14)或管体(85)中。

5.至少如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，沿管道(14)的一个径向圆周线(80)，所述的至少一个阻隔件(40)被构造成径向突起(79)。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，至少一个径向突起(79)横向于主流动方向(18)具有矩形横截面。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，至少一个径向突起(79)沿主流动方向(18)的横向具有梯形横截面。

8.至少如权利要求5-7之一所述的装置，其特征在于，至少一个径向突起(79)沿主流动方向(18)的横向具有椭圆形或圆形的横截面。

9.至少如权利要求5-8之一所述的装置，其特征在于，径向突起(79)沿管道(14)的一条径向圆周线(80)相互间间隔地被均匀分布。

10.至少如权利要求5-9之一所述的装置，其特征在于，径向突起(79)具有相同形状。

11.至少如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，管道(14)具有一条中线(21)，在管道(14)中，作为声阻隔件(40)设置了一个节流板(82)，它具有一条径向边界线(81)，其中，它到中线(21)的径向距离在半径切线方向上是变化的。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，节流板(82)的径向边界线(81)构造成波浪形。

13.至少如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，至少一个阻隔件(40)与主流动方向(18)相反地被倒圆。

14.至少如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，在管道(14)中设有一个流体整流器(30)，它被一体整装在一个支承管(33)内，所述支承管可以被装入管道(14)中，至少一个阻隔件(40)一体地设置在流体整流器(30)的支承管(33)上。

15.至少如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，至少一个阻隔件(40)被一体地安置在可被装入管道(14)中的第二支承管(72)上。

16.至少如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，至少一个阻隔件(40)与管道(14)的壁(13)一体构造。

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