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Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zum Messen eines Volumenstroms gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Eine solche Sensorvorrichtung mit einem Differenzdrucksensor ist beispielsweise aus der
DE 20 2009 009 759 U1 bekannt. Dort ist in einem Fluidkanal ein Strömungswiderstandselement angeordnet, um einen Strömungswiderstand zu erzeugen. Sowohl stromaufwärts wie auch stromabwärts des Strömungswiderstandselements ist ein Abgriff vorhanden, um den Differenzdruck, der ein Maß für den Volumenstrom oder Massenstrom darstellt, zu bestimmen.
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In der Praxis ist es oftmals schwierig, eine exakte Volumenstrommessung oder Massenstrommessung an Fluidkanälen mit großen Durchmessern durchzuführen. Außerdem führen Einschnürungen oder Biegungen eines Fluidkanals zu einer jeweils unterschiedlichen Strömungsverteilung innerhalb eines Fluidkanals, die ein Messergebnis, unabhängig von dem Durchmesser des Fluidkanals, negativ beeinflussen können.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist, eine Sensorvorrichtung zur Messung eines Volumenstroms oder eines Massenstroms für ein gasförmiges Fluid bereitzustellen, die auch unter ungünstigen Verhältnissen bei einfachem konstruktivem Aufbau ein genaues Messergebnis liefert. Insbesondere soll die Sensorvorrichtung auch für Fluidkanäle mit großen Durchmessern geeignet sein bzw. für Fluidkanäle die einen Anteil von Störungen im Strömungsprofil aufweisen, beispielsweise infolge von Einschnürungen oder Biegungen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sensorvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Messung ein Profil innerhalb des Fluidkanales vorgesehen ist, wobei sich das Profil quer zu der Hauptstromrichtung von einer Kanalwand bis zu der gegenüberliegenden Kanalwand des Fluidkanals erstreckt und beidseitig an der Kanalwand befestigt ist. Das Profil weist eine stromaufwärts gerichtete Messkammer mit einer stromaufwärts gerichteten Öffnung und eine stromabwärts gerichtete Messkammer mit einer stromabwärts gerichteten Öffnung auf, wobei der Eingangsanschluss des Differenzdrucksensors wenigstens zwei Verbindungen zum Fluidkanal aufweist, die einander gegenüberliegend jeweils im Bereich einer Kanalwand in die stromaufwärts gerichtete Messkammer münden und der Ausgangsanschluss des Differenzdrucksensors wenigstens zwei Verbindungen zum Fluidkanal aufweist, die einander gegenüberliegend jeweils im Bereich einer Kanalwand in die stromabwärts gerichtete Messkammer münden.
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Über den Ausgangsanschluss wird in der stromaufwärts gerichteten Messkammer der statische und der dynamische Druck gemessen. Über den Ausgangsanschluss wird in der stromabwärts gerichteten Messkammer nur der statische Druck gemessen. Über die Differenzbildung dieser beiden Messwerte an dem Differenzdrucksensor kann der dynamische Druck als Referenz für einen durch den Fluidkanal strömenden Volumenstrom oder Massenstrom bestimmt werden.
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Ein Fluidkanal weist in seinem Inneren eine über den Querschnitt ungleichmäßig verteilte Strömungsgeschwindigkeit auf. Im Bereich der Kanalwandung ist die Strömungsgeschwindigkeit in Folge von Reibungsverlusten relativ gering. Zur Mitte des Fluidkanals hin steigt die Strömungsgeschwindigkeit an. Außerdem beeinflussen Einbauten und vorhergehende und nachfolgende Abzweigungen oder Biegungen des Fluidkanals das Strömungsprofil. Diese Abweichungen des Strömungsprofils beeinflussen das Messergebnis und erfordern normalerweise eine Vielzahl von über den Querschnitt des Strömungskanals verteilten Messstellen.
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Die Erfindung geht von der überraschenden Erkenntnis aus, dass anhand des Profils innerhalb des Fluidkanals eine Mittelung über die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten bzw. Druckwerte erfolgt. Das Profil baut jeweils stromaufwärts gerichtet wie auch stromabwärts gerichtet ein Druckpolster auf, welches die unterschiedlichen Strömungsverhältnisse über den Querschnitt des Kanals mittelt. Über die beidseitigen Abgriffe, die in einer Messkammer im Bereich der Kanalwand einander gegenüberliegend angeordnet sind, wird der gemittelte Druckwert ermittelt. Dies erfolgt sowohl in der stromaufwärts liegenden Messkammer für den statischen und dynamischen Druck als auch in der stromabwärts liegenden Messkammer für den statischen Druck mit hoher Genauigkeit.
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Die Verbindungen zum Fluidkanal durchgreifen zum Abgriff eines Druckwerts die Kanalwand. Sie münden im Bereich der Kanalwand in die jeweilige Messkammer. Dabei können die Verbindungen bündig mit der Kanalwand abschließen oder eine geringe Strecke in das Innere des Fluidkanals hineinreichen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Verbindungen innerhalb einer senkrechten Projektion der Querschnittsfläche einer jeweiligen Messkammer in den Kanal einmünden.
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Es kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Profil an der Kanalwand über einen Profilhalter befestigt ist. Der Profilhalter übernimmt die mechanische Befestigung des Profils an der Kanalwand. Der Profilhalter kann vorteilhafterweise die Verbindung des Ausgangsanschlusses und/oder die Verbindung des Eingangsanschlusses beinhalten, vorzugsweise als kurzen, zum Inneren des Fluidkanals hin geöffneten Kanalabschnitt. Der Profilhalter kann so ausgebildet sein, dass er die Strömung in dem Fluidkanal möglichst wenig beeinflusst, d.h. dass die Erstreckung des Profilhalters in Querrichtung des Kanals relativ klein ist.
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Der Fluidkanal kann als Kanal einer Lüftungsanlage oder einer Heizungsanlage oder einer Klimaanlage ausgebildet sein. Zudem kann das gasförmige Fluid vorzugsweise aus Luft bestehen. Der Querschnitt des Fluidkanals kann rechteckig oder mehreckig oder auch kreisförmig sein. Als Differenzdrucksensor kann ein handelsüblicher Differenzdrucksensor verwendet werden, der beispielsweise über druckfeste Leitungen mit den Verbindungen des Eingangsanschlusses und mit den Verbindungen des Ausgangsanschlusses verbunden ist.
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Um eine kompakte Bauform zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die stromaufwärts gerichtete Messkammer und die stromabwärts gerichtete Messkammer eine gemeinsame Zwischenwand aufweisen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Profil zwei U-förmige Messkammern aufweist, die unmittelbar mit ihrer Rückwand aneinander anschließend ausgebildet sind. Beispielsweise kann das Profil als ein im Querschnitt H-förmiges Profil ausgebildet sein, dessen Seitenflächen durch eine senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung verlaufende Zwischenwand verbunden sind.
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In einer Ausgestaltung kann das Profil so ausgebildet sein, dass sich die Öffnung der stromaufwärts gerichteten Messkammer ohne eine Unterbrechung quer zu der Hauptströmungsrichtung erstreckt. Ebenso kann sich die Öffnung der stromabwärts gerichteten Messkammer ohne eine Unterbrechung quer zu der Hauptströmungsrichtung erstrecken. Vorzugsweise erstrecken sich die Öffnungen der stromaufwärts und stromabwärts gerichteten Messkammern von einer Kanalwand bis zu der gegenüberliegenden Kanalwand. Über die durchgehenden Öffnungen des Profils wird eine Mittelung des Druckwertes im Fluidkanal über die gesamte Ersteckung des Profils ermöglicht.
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Insbesondere kann sich das Profil über die gesamte lichte Breite des Fluidkanals erstrecken.
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Eine besonders gute Mittelung des Messwertes und damit eine Steigerung der Messgenauigkeit ergibt sich, indem in einer Ausgestaltung vorgesehen ist, dass vorzugsweise die wenigstens zwei Verbindungen des Eingangsanschlusses untereinander durch eine, vorzugsweise außerhalb des Fluidkanals, verlaufende Anschlussleitung oder Ringleitung miteinander verbunden sind. Eine Anschlussleitung verläuft direkt von einer Verbindung zu der anderen, um die von den Verbindungen abgegriffenen Druckwerte zu mitteln. Eine Ringleitung bildet einen in sich geschlossenen Ring, an den die Verbindungen angeschlossen sind. Über die Ringleitung erfolgt eine Mittelung über die von den angeschlossenen Verbindungen abgegriffenen Druckwerte. In gleicher Art und Weise können die Verbindungen des Ausgangsanschlusses untereinander durch eine Anschlussleitung oder eine Ringleitung verbunden sein.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ringleitung oder die Anschlussleitung außerhalb des Fluidkanals verläuft, um die Fluidströmung in dem Fluidkanal möglichst wenig zu beeinträchtigen.
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Für einen Abgriff des Differenzdrucksignals kann vorgesehen sein, dass die Anschlussleitung oder Ringleitung des Eingangsanschlusses und die Anschlussleitung oder Ringleitung des Ausgangsanschlusses jeweils über einen Nebenkanal miteinander verbunden sind, wobei in dem Nebenkanal ein Durchflusssensor angeordnet ist. Der Durchflusssensor arbeitet somit in dem Nebenkanal nach dem Durchflussprinzip. Aufgrund des Druckabfalls zwischen Eingangsanschluss und Ausgangsanschluss entsteht in dem Nebenkanal eine Fluidströmung, die von dem Durchflusssensor ausgewertet wird. Ein Vorteil bei der Verwendung eines nach dem Durchflussprinzip arbeitenden Sensors in dem Nebenkanal ist eine präzise Erfassung auch kleinster statischer Druckdifferenzen. Dadurch wird im Vergleich zu einer rein statischen Differenzdruckmessung ein genaueres Ergebnis und ein zeitlich rascheres Ansprechverhalten erzielt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Profil einen H-förmigen Querschnitt aufweist. Das Profil besitzt zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Seitenflächen, die durch einen Steg bzw. eine Wand miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist der Querschnitt des H-förmigen Profils dermaßen ausgestaltet, dass sich der lichte Abstand zwischen den beiden Seitenflächen in der ersten, stromaufwärtsgerichteten Messkammer entgegen der Hauptströmungsrichtung vergrößert. Weiter kann das H-Profil derart ausgestaltet sein, dass der lichte Abstand der Seitenflächen in der zweiten, stromabwärts gerichteten Messkammer in Hauptströmungsrichtung gleich bleibt.
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Um die Strömung im Fluidkanal möglichst wenig zu beeinflussen, kann vorgesehen sein, dass die Außenseiten der Seitenflächen des H-Profils eine Krümmung aufweisen, vorzugsweise eine konkave Krümmung oder eine konvexe Krümmung. Weiter kann vorgesehen sein, dass das H-Profil im Bezug auf die Hauptströmungsrichtung spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.
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Um auch bei sehr ungleich verteilten Strömungsprofilen ein gutes Messergebnis zu erhalten, kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass zwei oder mehr Profile in einer quer zu der Hauptströmungsrichtung verlaufenden Ebene nebeneinander angeordnet sind. Dabei sind insbesondere die Anschlüsse der stromaufwärts gerichteten Messkammern der Profile untereinander über eine erste Anschlussleitung oder Ringleitung verbunden. Auch die Anschlüsse der stromabwärts gerichteten Messkammern der Profile sind untereinander über eine zweite Anschlussleitung oder Ringleitung verbunden. Der Differenzdrucksensor ist dann zwischen der ersten Anschlussleitung oder Ringleitung und der zweiten Anschlussleitung oder Ringleitung angeordnet. Insbesondere ist ein Nebenkanal vorgesehen, der die erste Ringleitung mit der zweiten Ringleitung verbindet, wobei in dem Nebenkanal ein Durchflusssensor angeordnet ist. Vorzugsweise kann das Profil als kreuzförmiges oder sternförmiges Profil ausgebildet sein. Das Profil weist mehrere sich in einer Ebene schneidende oder kreuzende Profilabschnitte auf. An den Kreuzungspunkten sind die jeweiligen sich kreuzenden Profilabschnitte einer Messkammer miteinander verbunden, so dass entlang des Profils eine Mittelung der Druckwerte erfolgen kann.
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Weiter kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass in dem Fluidkanal zwei in Hauptströmungsrichtung zueinander beabstandete Profile angeordnet sind. In einer Ausgestaltung können die beiden Profile in dem Fluidkanal parallel zueinander verlaufend angeordnet sein. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die beiden Profile in dem Fluidkanal senkrecht zueinander verlaufend angeordnet sind. D. h. die Profile kreuzen sich mit Abstand zueinander. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Verbindungen jeder stromabwärts liegenden Messkammer und die Verbindungen jeder stromaufwärts liegenden Messkammer untereinander mit einer Ausgleichsleitung oder Ringleitung verbunden sind.
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Eine weitere Steigerung der Messgenauigkeit kann sich ergeben, indem die Ausgleichsleitungen oder Ringleitungen der stromaufwärts gerichteten Messkammern untereinander über einen ersten Nebenkanal verbunden sind, und die Ausgleichsleitungen oder Ringleitungen der stromabwärts gerichteten Messkammern untereinander über einen zweiten Nebenkanal verbunden sind, wobei in jedem Nebenkanal ein Sensor zur Ermittlung des Durchflusses angeordnet ist.
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In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Fluidkanal im Bereich zwischen dem ersten Profil und dem zweiten Profil einen konstanten Querschnitt, vorzugsweise eine konstante Querschnittsfläche aufweist.
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Das Profil kann in einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung als geradliniges Profil ausgebildet sein. Eine besonders gute Erfassung des Druckprofils über den Querschnitt des Luftkanals hinweg kann erfolgen, indem vorgesehen ist, dass das Profil als kreuzförmiges Profil oder als sternförmiges Profil ausgebildet ist.
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Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Profil durch den geometrischen Mittelpunkt des Fluidkanals verläuft.
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Um bei der Messung die Strömung im Fluidkanal möglichst wenig zu beeinflussen, kann vorgesehen sein, dass die Verbindungen des Eingangsanschlusses an den Fluidkanal und/oder dass die Verbindungen des Ausgangsanschlusses an den Fluidkanal mit einer Fluidkanalwand bündig abschließend ausgebildet sind.
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Als Differenzdrucksensor kann beispielsweise der Sensor als Ultraschalldurchflusssensor oder als Differenzdruckdurchflusssensor oder als thermischer Durchflusssensor oder als Wirbeldurchflusssensor eingesetzt werden.
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Um eine kostengünstige und einfache Herstellung der Sensorvorrichtung zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass eine Ringleitung und/oder ein Nebenkanal einen oder mehrere aus einem ablenkbaren flexiblen Schlauchstück bestehende Abschnitte aufweist oder aus einem solchen ausgebildet ist.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:
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1: eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung der Sensorvorrichtung
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2: eine Schnittdarstellung aus 1 im Bereich des Profils
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3: ein Profil im Querschnitt
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4a: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung der Sensorvorrichtung
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4b: eine Schnittdarstellung aus 4a im Bereich der Profile
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5: Eine schematische Darstellung einer dritten Ausgestaltung der
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Sensorvorrichtung
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In den Figuren sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 1 dargestellt. Gleiche Komponenten sind dabei jeweils mit gleichen Referenzzeichen versehen.
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Die 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung 1 mit einem einzigen H-förmigen Profil 4. Die Sensorvorrichtung 1 weißt einen Fluidkanal 2 auf. Der Fluidkanal 2 weist einen runden Querschnitt auf. Durch den Fluidkanal 2 strömt gasförmiges Fluid in einer durch den Pfeil angezeigten Hauptströmungsrichtung. Im Zentrum des Fluidkanals 2 ist ein H-förmiges Profil 4 angeordnet.
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Das H-förmige Profil 4 weist eine stromaufwärts gerichtete Messkammer 42 und eine stromabwärts gerichtete Messkammer 43 auf. Die beiden Messkammern 42, 43 sind über eine gemeinsame Zwischenwand miteinander verbunden. In jeder Messkammer 42 bzw. 43 sind im Bereich der Kanalwand Verbindungen 421, 422, 431 bzw. 432 zu einer Ringleitung 61 oder 62 angeordnet. Die Verbindung 432 ist in der Darstellung verdeckt und in den Figuren nicht zu sehen. Die Verbindungen durchgreifen jeweils die Kanalwand 21 und münden im Bereich der Kanalwand in die stromaufwärts gerichtete Messkammer 42 oder die stromabwärts gerichtete Messkammer 43 ein. Die Verbindungen einer Messkammer 42 oder 43 liegen dabei an den entgegengesetzten Enden der Messkammer 42 bzw. 43, vorzugsweise des Profils 4.
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Außerhalb des Fluidkanals 2 münden die Verbindungen 421 und 422 in eine erste druckfeste Ringleitung 61. Ebenso münden die Verbindungen 431 und 432 in eine zweite druckfeste Ringleitung 62. Die erste Ringleitung 61 ist mit dem Eingangsanschluss 31 des Differenzdrucksensors 3 verbunden. Die zweite Ringleitung 62 ist mit dem Ausgangsanschluss 32 des Differenzdrucksensors 3 verbunden.
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In dem Inneren des Fluidkanals 2 herrscht aufgrund der Strömung ein Strömungsprofil, welches im Zentrum des Kanals 2 seine höchste Strömungsgeschwindigkeit aufweist. In Richtung zu einer Kanalwand 21 hin nimmt diese ab. Das Profil 4 verläuft quer zu der Hauptströmungsrichtung und mittelt die unterschiedlichen Druckwerte, die durch die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten hervorgerufen werden.
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Die stromaufwärts gerichtete Messkammer 42 ermittelt einen Druckwert, der dem statischen Druck plus dem dynamischen Druck entspricht. Die stromabwärts gerichtete Messkammer 43 ermittelt einen Druckwert, der dem statischen Druck entspricht. Über die beiden Verbindungen 421, 422, 431, 432 einer Messkammer 42 oder 43 wird jeweils der durch das Profil 4 gemittelte Druckwert abgegriffen. Über die außerhalb des Fluidkanals 2 angeordneten Ringleitungen 61, 62 werden die von den Verbindungen abgegriffenen Druckwerte nochmals gemittelt, d. h. angeglichen.
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Innerhalb des Gehäuses des Differenzdrucksensors 3 ist ein Nebenkanal angeordnet, der den Eingangsanschluss 31 mit dem Ausgangsanschluss 32 verbindet. Dieser Nebenkanal ist der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet. In dem Nebenkanal ist ein Durchfluss-Sensorelement angeordnet, um den durch den Nebenkanal strömenden Durchfluss des Fluids zu messen. Aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem stromaufwärts gerichteten Eingangsanschluss 31 und dem stromabwärts gerichteten Ausgangsanschluss 32 entsteht in dem Nebenkanal eine Strömung, die proportional zu der Strömung in dem Fluidkanal 2 ist.
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In der 3 ist ein für alle Ausführungen geltendes Beispiel für einen möglichen Querschnitt des H-förmigen Profils 4 dargestellt. Die Hauptströmungsrichtung ist in 3 durch einen Pfeil angedeutet. Das H-förmige Profil 4 weist zwei Seitenflächen 44 auf, die parallel zu der Hauptströmungsrichtung verlaufen. Die beiden Seitenflächen 44 sind über eine senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung verlaufende Zwischenwand 41 miteinander verbunden. Die Zwischenwand 41 trennt die stromaufwärts gerichtete Messkammer 42 von der stromabwärts gerichteten Messkammer 43. Aufgrund des strömenden Fluids bildet sich vor der stromaufwärts gerichteten Messkammer 42 sozusagen ein Druckpolster aus. Das sich quer zu der Hauptströmungsrichtung erstreckende Profil 4 mittelt über seine gesamte Erstreckung hinweg die Druckwerte des Strömungsverlaufs. So gelingt es durch die beiden jeweils am Ende der Messekammer 42 im Bereich der Kanalwand angeordneten Verbindungen 421, 422 einen Druckwert abzugreifen, der unabhängig von dem Durchmesser des Kanals 2 einen präzisen Rückschluss auf die in dem Fluidkanal 2 vorherrschende Strömungsgeschwindigkeit ermöglicht.
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Die Seitenflächen 44 des H-Profils 4 sind im Bereich der stromaufwärts gerichteten Messkammer 42 entgegen der Hauptströmungsrichtung geöffnet, d.h. sie entfernen sich voneinander. So wird sozusagen ein Einlauftrichter gebildet, um den dynamischen Druck in der stromaufwärts gerichteten Messkammer 42 präzise zu messen.
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In der stromabwärts gerichteten Messkammer 42 verlaufen die Seitenflächen 44 des H-Profils 4 parallel zueinander. So kann der statische Druck in dem Fluidkanal 2 präzise erfasst werden.
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In den 4a und 4b ist eine Variante der Sensorvorrichtung 1 mit zwei parallelen H-förmigen Profilen 4a und 4b gezeigt. Die Profile 4a und 4b liegen in einer sich quer zu der Hauptströmungsrichtung erstreckenden Ebene parallel zueinander.
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Die 4a zeigt einen Längsschnitt, analog der Darstellung der 1. Wie aus der Schnittdarstellung in 4b im Bereich der H-förmigen Profile 4a und 4b ersichtlich ist, weist der Fluidkanal 2 einen rechteckigen Querschnitt auf.
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Die Verbindungen beider stromaufwärts gerichteten Messkammern der Profile 4a und 4b sind über eine Ausgleichsleitung 51 untereinander verbunden. Auch die Verbindungen beider stromabwärts gerichteten Messkammern der Profile 4a und 4b sind über eine Ausgleichsleitung 52 verbunden. Eine Ausgleichsleitung 51, 52 verbindet ebenso wie eine Ringleitung 61, 62 mehrere Verbindungen 421, 422 oder 431, 432 miteinander.
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Im Unterschied zu einer Ringleitung 61 bzw. 62, verläuft eine Ausgleichsleitung 51, 52 jedoch nicht geschlossen ringförmig um den Kanal 2 umlaufend.
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Im Übrigen ist der Aufbau der Sensorvorrichtung 1 gleich wie bei dem in den 1–2 dargestellten Beispiel. Die Ausgleichsleitung 51 der stromaufwärts liegenden Messkammern ist mit dem Eingangsanschluss 31 des Differenzdrucksensors 3 verbunden. Die Ausgleichsleitung 52 der stromabwärts liegenden Messkammern ist mit dem Ausgangsanschluss 32 des Differenzdrucksensors 3 verbunden.
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In der 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Sensorvorrichtung 1 dargestellt. Hier sind zwei in Strömungsrichtung voneinander beanstandete H-förmige Profile 4a und 4b in dem Fluidkanal 2 senkrecht zueinander verlaufend angeordnet.
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Die Profile 4a und 4b sind jeweils mit ihren beiden Enden über Profilhalter 8 an der Kanalwand 21 gehaltert. Die Profilhalter 8 weisen einen strömungsgünstig ausgeformten Querschnitt auf, um die Fluidströmung in dem Fluidkanal 2 möglichst wenig zu beeinflussen. In jedem Profilhalter 8 ist jeweils eine Verbindung 421, 422, 431, 432 zum Abgreifen eines Druckwertes integriert. Die Verbindung ist als in dem Profilkörper 8 integrierte Bohrung ausgestaltet, die an einer parallel zu einer Kanalwand 21 verlaufenden Fläche des Profils 8 in den Fluidkanal 2 mündet. Solche Profilhalter 8 sind auch bei den in den 1 und 2 oder 4a und 4b gezeigten Ausführungen vorgesehen, jedoch dort der Übersichtlichkeit halber nicht zeichnerisch dargestellt.
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An der Außenseite des Fluidkanals 2 weisen die Profilhalter 8 Anschlüsse zum Anschluss einer druckfesten Ausgleichsleitung 51 bzw. 52 auf. Jedes Profil 4a bzw. 4b weist eine Ausgleichsleitung 51 für seine stromaufwärts gerichtete Messkammer 42 und eine Ausgleichsleitung 52 für seine stromabwärts gerichtete Messkammer 43 auf. Die Ausgleichsleitungen 51 der stromaufwärts gerichteten Messkammern 42 sind über einen ersten Nebenkanal 71 untereinander verbunden. Auch die Ausgleichsleitungen 52 der stromabwärts gerichteten Messkammern 43 sind über einen zweiten Nebenkanal 72 untereinander verbunden. In jedem Nebenkanal 71, 72 ist ein Durchflusssensor zum Messen des Durchflusses angeordnet. Der Sensor des ersten Nebenkanals 71 ist mit dem Eingangsanschluss 31 verbunden. Der Sensor des zweiten Nebenkanals 72 ist mit dem Ausgangsanschluss 32 verbunden. Durch die Messung des Differenzwertes zwischen erstem Nebenkanal 71 und zweitem Nebenkanal 72 kann der Volumenstrom und oder Massenstrom des durch den Fluidkanal 2 strömenden Fluids exakt bestimmt werden.
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Im Übrigen sind die Ausführungsbeispiele der in den 1 bis 3, sowie 4a und 4b bzw. 5 gezeigten Sensorvorrichtungen gleich aufgebaut.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensorvorrichtung
- 2
- Fluidkanal
- 21
- Kanalwand
- 3
- Differenzdrucksensor
- 31
- Eingangsanschluss
- 32
- Ausgangsanschluss
- 4
- Profil
- 4a
- erstes Profil
- 4b
- zweites Profil
- 41
- Zwischenwand
- 42
- stromaufwärts gerichtete Messkammer
- 421
- Verbindung
- 422
- Verbindung
- 43
- stromabwärts gerichtete Messkammer
- 431
- Verbindung
- 432
- Verbindung
- 44
- Seitenfläche
- 51
- Ausgleichsleitung Eingangsanschluss
- 52
- Ausgleichsleitung Ausgangsanschluss
- 61
- Ringleitung Eingangsanschluss
- 62
- Ringleitung Ausgangsanschluss
- 71
- erster Nebenkanal
- 72
- zweiter Nebenkanal
- 8
- Profilhalter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009009759 U1 [0002]
