DE10062609B4 - Sensorsystem - Google Patents

Abstract

Sensorsystem mit einem in ein Leitungssystem einfügbaren Sensorkörper (1) mit Innenbohrung (2), der zusammen mit auf dem Sensorkörper (1) außenwandig aufgebrachten Sensorelementen (9) den Strömungszustand eines die Innenbohrung (2) durchströmenden Mediums erfasst, wobei der Sensorkörper (1) an seinen beiden Enden angeordnete, mit einem Mehrkant-Schlüsselansatz (4) versehene Prozessanschlüsse (3) und ein sich zwischen den Schlüsselansätzen (4) erstreckendes, mit der Innenbohrung versehenes Zwischenteil (5) aufweist, gekennzeichnet durch zur Anbringung der Sensorelemente (9) dienende Sensorflächen (6) und ein zweiteiliges Gehäuse (7), das das Zwischenteil (5) umgreift und mit den Schlüsselansätzen (4) komplementär entsprechenden Ausnehmungen (13) versehen ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Sensorsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
• Ein derartiger Sensorkörper mit zwei unterschiedlichen Gehäuseteilen ist aus der DE 299 01 474 U1 bekannt, einen ähnlichen Sensorkörper mit einem einteiligen Gehäuse zeigt die US 4 519 246 .
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Sensorkörper so auszubilden, dass das Gehäuse bei Verhinderung eines Verdrehens des Gehäuses gegen den Sensorkörper auf einfache Weise hergestellt werden kann.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Anspruch 1 genannten Merkmals gelöst, die Unteransprüche geben vorteilhaft Ausbildungen an.
• Die vorgeschlagene Ausbildung eines das Zwischenteil und wenigstens einen Teil des Schlüsselansatzes umgreifenden, zu diesem Zweck mit dein Schlüsselansatz komplementär entsprechenden Ausnehmungen versehenen aus zwei gleichartigen Schalen bestehenden Gehäuses stellt bei einfacher Herstellungsicher, dass das Gehäuse nicht gegenüber dem Sensorteil verdreht werden kann, die Anschlüsse der Sensoren also nicht abgeschert werden können.
• Anhand von Anwendungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
• 1 zeigt einen Sensorkörper 1, der Prozeßanschlüsse 3, die mit je einem Schlüsselansatz 4 verbunden sind aufweist. Der Innenbereich des Sensorkörpers, der allgemein als Zwischenteil 5 bezeichnet ist, weist eine Bohrung 2 auf. Sein Außenbereich kann einen runden sechseckigen oder auch davon abweichend ausgebildeten Querschnitt aufweisen. In dem Zwischenteil 5 sind Sensorflächen 6 aufgebracht die eine kleinste Wandungsstärke 11 zur Innenbohrung hin von 0,2 bis 0,8 mm hat. In dem dargestellten Beispiel sind die Sensorflächen gegenüberliegend auf dem Zwischenteil ausgerichtet. Ihre Flächen-Normalen bilden miteinander einen Winkel von 0°. Es ist auch möglich, mehrere Flächen 12 auf dem Zwischenteil vorzusehen deren Normalen von Null abweichen, z. B. Flächen, deren Normalen 14 einen Winkel von 60° miteinander bilden. Diese Anordnung wird vorzugsweise für thermische Sensoren verwendet. Während ein Sensor 6 die Temperatur des durch die Bohrung 2 fließenden Mediums bestimmt, ist ein zweiter Sensor 6 zusätzlich beheizt und erfaßt nicht nur die Temperatur des Mediums, sondern auch die zusätzlich durch die Heizung erzeugte Temperatur. Ein periodisches Einschalten der Heizung ermöglicht die Anwendung nur eines Sensors.
• In 2, 3, 4 sind unterschiedliche Querschnitte des Zwischenteils 5 in der Vorderansicht aufgezeigt. Die bevorzugt für die Anbringung von Sensoren bestimmten, beispielhaft mit 6 bezeichneten Teile der Querschnitte, auch als Sensorflächen bezeichnet, können sich als Teiloberflächen des Zwischenteils 5 sowohl über dessen ganze Längenausdehnung hin erstrecken, wie sich auch nur am Ort der auf dem Innenteil 5 aufgebrachten Sensorelemente 9 befinden.
• 5 zeigt ein zweiteiliges Gehäuse 7, das den Sensorkörper so weit umfaßt, daß der Schlüsselteil 4 und der Prozeßanschluß 3 frei zugänglich sind. In der Vorderansicht hat das Gehäuse nach 6 im Bereich des Schlüsselteiles dieselbe geometrische Form 13 wie der Schlüsselteil, so daß eine Verdrehung der beiden ineinandergreifenden Teile gegeneinander nicht möglich ist. Das Gehäuse wird durch ein oder mehrere, vorzugsweise Schraubverbindungen 8, zusammengehalten.
• 7 zeigt in der seitlichen Ansicht des Sensorkörpers mögliche Positionierungen von Sensorelementen 9 auf dem Zwischenteil 5, die auf den Sensorflächen aufgebracht sind, wobei sich die Sensorflächen 6 über die ganze Länge des Zwischenteils erstrecken, wie auch nur am Ort der Sensorelemente 9 sind. Die Flächen-Normalen der Sensorflächen 6 sind in dieser Darstellung zueinander parallel und bilden mit dem die Strömung beschreibenden Strömungsvektor 15 einen Winkel von 90°. Je nach gewählter Anwendung können ein oder mehrere der Sensorflächen von der Parallelität untereinander abweichen und/oder zum Strömungsvektor 15 von 90° verschiedene Winkel aufweisen.
• 8 zeigt ein Sensorsystem, bei dem die auf den Sensorflächen 6 aufgebrachten Sensorelemente 9, 10 jeweils zu den Schlüsselteilen 4 hin verschoben sind. In diesem Beispiel ist das Sensorelement 9 ein Ultraschall-Sender, das Sensorelement 10 ein Empfänger. Der Abstand der Sensorelemente 9, 10 zueinander ist so gewählt, daß die akustische Übertragung innerhalb der Wandungen des Zwischenteils 5 durch Interferenzen, die sich durch Reflexionen an dem nahen und fernen Schlüsselteil ergeben, am Ort der Sensorelemente minimiert sind. Die größere Masse des Schlüsselteiles wirkt als Reflektor für Schallsignale, die aus dem Bereich der an die Prozeßanschlüsse angeschlossenen äußeren Rohre kommen.
• Bei sehr starken Störsignalen aus diesem Bereich kann das Gehäuse 7 auch metallisch gefertigt sein, so daß durch die gute akustische Verbindung der Schlüsselflächen und des Gehäuses miteinander ein akustischer Kurzschluß in Bezug auf das innen gelegene sensorische System eintritt. In einer hier nicht dargestellten, sehr wirkungsvollen Anordnung, bilden die Normalen der Sensorflächen 6 mit dem die Strömung beschreibenden Strömungsvektor 15 einen von 90° abweichenden Winkel, wobei die Wirkungsrichtung der Sensorelemente aufeinander zugeneigt ist.

Claims (4)

1. Sensorsystem mit einem in ein Leitungssystem einfügbaren Sensorkörper (1) mit Innenbohrung (2), der zusammen mit auf dem Sensorkörper (1) außenwandig aufgebrachten Sensorelementen (9) den Strömungszustand eines die Innenbohrung (2) durchströmenden Mediums erfasst, wobei der Sensorkörper (1) an seinen beiden Enden angeordnete, mit einem Mehrkant-Schlüsselansatz (4) versehene Prozessanschlüsse (3) und ein sich zwischen den Schlüsselansätzen (4) erstreckendes, mit der Innenbohrung versehenes Zwischenteil (5) aufweist, gekennzeichnet durch zur Anbringung der Sensorelemente (9) dienende Sensorflächen (6) und ein zweiteiliges Gehäuse (7), das das Zwischenteil (5) umgreift und mit den Schlüsselansätzen (4) komplementär entsprechenden Ausnehmungen (13) versehen ist.
2. Sensorsystem nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente. des Gehäuses (7) von wenigstens einer Schraubverbindung (13) zusammen gehalten werden.
3. Sensorsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) die Schlüsselansätze (4) teilweise frei lässt.
4. Sensorsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlüsselansätze (4) ein Sechskant bilden.