DE102021109414A1

DE102021109414A1 - Messsonde

Info

Publication number: DE102021109414A1
Application number: DE102021109414.3A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Postberg
Original assignee: Postberg and Co GmbH; Postberg Co GmbH
Current assignee: Postberg and Co GmbH; Postberg Co GmbH
Priority date: 2020-04-15
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2021-10-21
Also published as: DE202020102087U1

Abstract

Messsonde mit einem einen Messabschnitt (3) aufweisenden und sich zumindest in diesem in einer axialen Richtung (x) erstreckenden Sondenkörper (2), dessen Messabschnitt (3) eine Anströmseite (9), eine dieser in einer quer zur axialen Richtung (x) verlaufenden Anströmrichtung (y) gegenüberliegende Abströmseite (10) und zwei in einer quer zur axialen Richtung (x) und quer zur Anströmrichtung (y) verlaufenden seitlichen Richtung (z) einander gegenüberliegende Außenseiten (11, 12) aufweist, wobei in die Anströmseite (9) eine wannenförmige, in axialer Richtung (x) längliche Vertiefung (13) und in deren Boden (14) wenigstens eine anströmseitige Messöffnung (15) eingebracht sind, die zu einer in dem Sondenkörper (2) vorgesehenen ersten Fluidleitung (16) führt, und in die Abströmseite (10) wenigstens eine abströmseitige Messöffnung (17) eingebracht ist, die zu einer in dem Sondenkörper (2) vorgesehenen zweiten Fluidleitung (18) führt, wobei an den Außenseiten (11, 12) jeweils eine seitlich vorstehende, in axialer Richtung (x) verlaufende, linienförmige Außenkante (33) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messsonde mit einem einen Messabschnitt aufweisenden und sich zumindest in diesem in einer axialen Richtung erstreckenden Sondenkörper, dessen Messabschnitt eine Anströmseite, eine dieser in einer quer zur axialen Richtung verlaufenden Anströmrichtung gegenüberliegende Abströmseite und zwei in einer quer zur axialen Richtung und quer zur Anströmrichtung verlaufenden seitlichen Richtung einander gegenüberliegende Außenseiten aufweist, wobei in die Anströmseite eine wannenförmige, in axialer Richtung längliche Vertiefung und in deren Boden wenigstens eine anströmseitige Messöffnung eingebracht sind, die zu einer in dem Sondenkörper vorgesehenen ersten Fluidleitung führt, und in die Abströmseite wenigstens eine abströmseitige Messöffnung eingebracht ist, die zu einer in dem Sondenkörper vorgesehenen zweiten Fluidleitung führt.
Eine derartige Messsonde ist z.B. aus der DE 10 2004 020 284 A1 bekannt und wird insbesondere zur Differenzdruckmessung eingesetzt. Dabei ist die Länge des Sondenkörpers in Anströmrichtung um ein Mehrfaches zur Breite des Sondenkörpers in seitlicher Richtung ausgelegt. Nachteilig hieran ist, dass in Strömungsrichtung an der Messsonde vorbeiströmendes Fluid an der Abströmseite zu undefinierten Druckverhältnissen und somit zu einer Beeinträchtigung der Messgenauigkeit führen kann.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung insbesondere die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Nachteil vermeiden zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Messsonde nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
Eine Messsonde mit einem einen Messabschnitt aufweisenden und sich zumindest in diesem in einer axialen Richtung erstreckenden Sondenkörper, dessen Messabschnitt eine Anströmseite, eine dieser in einer quer zur axialen Richtung verlaufenden Anströmrichtung gegenüberliegende Abströmseite und zwei in einer quer zur axialen Richtung und quer zur Anströmrichtung verlaufenden seitlichen Richtung einander gegenüberliegende Außenseiten aufweist, wobei in die Anströmseite eine wannenförmige, in axialer Richtung längliche Vertiefung und in deren Boden wenigstens eine anströmseitige Messöffnung eingebracht sind, die zu einer in dem Sondenkörper vorgesehenen ersten Fluidleitung führt, und in die Abströmseite wenigstens eine abströmseitige Messöffnung eingebracht ist, die zu einer in dem Sondenkörper vorgesehenen zweiten Fluidleitung führt, ist erfindungsgemäß insbesondere dadurch weitergebildet, dass an den Außenseiten jeweils eine seitlich vorstehende, in axialer Richtung verlaufende, linienförmige Außenkante vorgesehen ist.
Die seitlich vorstehenden, in axialer Richtung verlaufenden, linienförmigen Außenkanten führen insbesondere bei einem in Strömungsrichtung an dem Sondenkörper vorbeiströmenden Fluid zu einem definierten Strömungsabriss und somit zu definierten Druckverhältnissen an der Abströmseite. Die Außenkanten sind oder bilden insbesondere Strömungsabrisskanten.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Messabschnitt und/oder ist der Sondenkörper im oder zumindest im Messabschnitt dem oder einem Fluid ausgesetzt oder aussetzbar, welches insbesondere in Anströmrichtung strömt. Bevorzugt ist oder bildet jede Außenkante eine Strömungsabrisskante, insbesondere für das oder ein, vorzugsweise strömendes, Fluid. Bei dem Fluid handelt es sich z.B. um ein Gas. Beispielsweise handelt es sich bei dem Fluid um Luft oder Druckluft.
Dem Messabschnitt ist bevorzugt eine sich in axialer Richtung und in Anströmrichtung erstreckende sowie in seitlicher Richtung mittig zwischen den Außenseiten verlaufende Mittelebene zugeordnet. Vorzugsweise ist der Sondenkörper im oder zumindest im Messabschnitt bezüglich der Mittelebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Somit können sich bei dem oder einem in Strömungsrichtung an der Messsonde vorbeiströmenden Fluid z.B. auf beiden Seiten des Messabschnitts gleiche Strömungsverhältnisse einstellen. Vorteilhaft ist dem Messabschnitt eine sich in axialer Richtung und in seitlicher Richtung erstreckende sowie in Anströmrichtung mittig zwischen der Anströmseite und der Abströmseite verlaufende Lateralebene zugeordnet. Bevorzugt bildet ein, vorzugsweise freies, Ende des Messabschnitts ein, insbesondere erstes, axiales Ende des Sondenkörpers.
Gemäß einer Weiterbildung ist an den Außenseiten jeweils ein seitlich vorstehender und jeweils eine der Außenkanten aufweisender Vorsprung vorgesehen. Bevorzugt verjüngt sich jeder Vorsprung in seitlicher Richtung und/oder zur Seite hin und/oder seitlich und/oder nach seitlich außen zu der jeweiligen Außenkante, insbesondere keilförmig. Jeder Vorsprung weist bevorzugt eine anströmseitige Vorderseite und eine abströmseitige Rückseite auf, die an seiner Außenkante mit seiner Vorderseite zusammenläuft. Vorzugsweise erstreckt sich die Vorderseite jedes Vorsprungs in axialer Richtung. Vorteilhaft ist die Vorderseite jedes Vorsprungs eben ausgebildet. Vorzugsweise erstreckt sich die Rückseite jedes Vorsprungs in axialer Richtung. Vorteilhaft ist die Rückseite jedes Vorsprungs eben ausgebildet.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die Vorsprünge und/oder ist jeder Vorsprung keilförmig ausgebildet. Insbesondere weist jeder Vorsprung, vorzugsweise zwei, Keilflächen auf, die bevorzugt an seiner Außenkante zusammenlaufen. Vorteilhaft sind die Keilflächen jedes Vorsprungs durch seine Vorderseite und seine Rückseite gebildet. Beispielsweise ist jeder Vorsprung in Form eines Prismas mit dreieckiger Grundfläche ausgebildet. Ein derartiges Prisma wird z.B. auch als Dreieckprisma bezeichnet. Bevorzugt schließen die Vorsprünge an ihren Außenkanten jeweils einen stumpfen, einen spitzen oder einen rechten Winkel ein. Insbesondere schließen die Keilflächen und/oder die Vorderseite und die Rückseite jedes Vorsprungs an seiner Außenkante einen stumpfen, einen spitzen oder einen rechten Winkel miteinander ein.
Die Außenseiten erstrecken sich in Anströmrichtung bevorzugt von der Anströmseite bis zur Abströmseite. Insbesondere weist jede Außenseite einen ebenen Bereich auf, der vorzugsweise in axialer Richtung verläuft. Bevorzugt liegt der ebene Bereich jeder Außenseite in Anströmrichtung zwischen der Anströmseite und dem jeweiligen Vorsprung oder der jeweiligen Außenkante. Gemäß einer ersten Alternative verlaufen z.B. die Außenseiten und/oder die ebenen oder ebene Bereiche der Außenseiten, bevorzugt in Anströmrichtung, vorzugsweise von der Anströmseite bis zu den Vorsprüngen oder Außenkanten und/oder zwischen der Anströmseite und den Vorsprüngen oder Außenkanten, insbesondere zumindest bereichsweise, parallel oder näherungsweise parallel zueinander. Gemäß einer zweiten Alternative verlaufen z.B. die Außenseiten und/oder die ebenen oder ebene Bereiche der Außenseiten, bevorzugt in Anströmrichtung, vorzugsweise von der Anströmseite bis zu den Vorsprüngen oder Außenkanten und/oder zwischen der Anströmseite und den Vorsprüngen oder Außenkanten, insbesondere zumindest bereichsweise, keilförmig. Vorteilhaft sind die Außenseiten und/oder die ebenen oder ebene Bereiche der Außenseiten, bevorzugt in Anströmrichtung, vorzugsweise von der Anströmseite bis zu den Vorsprüngen oder Außenkanten und/oder zwischen der Anströmseite und den Vorsprüngen oder Außenkanten, insbesondere zumindest bereichsweise, in Richtung der Anströmseite aufeinander zu geneigt und/oder in Richtung der Abströmseite oder der Vorsprünge oder Außenkanten voneinander weg geneigt.
Im Messabschnitt weist der Sondenkörper in Anströmrichtung insbesondere eine größere räumliche Ausdehnung als in seitlicher Richtung auf. Bevorzugt ist im Messabschnitt, insbesondere bei Nichtbeachtung oder Weglassung oder Vernachlässigung der Außenkanten und/oder Vorsprünge, die Länge des Sondenkörpers in Anströmrichtung um ein Mehrfaches oder um wenigstens das eineinhalbfache zur Breite des Sondenkörpers in seitlicher Richtung ausgelegt. Dies kann beispielsweise darauf zurückzuführen sein, dass die Fluidleitungen in Anströmrichtung hintereinander angeordnet sind. Ferner kann dies z.B. darauf zurückzuführen sein, die Anströmseite in seitlicher Richtung möglichst schmal auszubilden, um einen geringen Strömungswiderstand zu erzielen.
Die Außenkanten oder jede Außenkante sind oder ist in Anströmrichtung z.B. mittig zwischen der Anströmseite und der Abströmseite angeordnet. Bei zu großem Abstand zwischen den Außenkanten und der Abströmseite in Anströmrichtung können sich aber trotz der Außenkanten an der Abströmseite undefinierte Druckverhältnisse einstellen. Gemäß einer Weiterbildung sind die Außenkanten oder ist jede Außenkante in Anströmrichtung näher an der Abströmseite als an der Anströmseite angeordnet. Somit können z.B. definierte Druckverhältnisse an der Abströmseite sichergestellt oder erzielt werden, beispielsweise auch dann, wenn der Sondenkörper in Anströmrichtung eine relativ große räumliche Ausdehnung aufweist. Vorzugsweise sind die Außenkanten und/oder ist jede Außenkante, insbesondere in Anströmrichtung, gegenüber der Lateralebene in Richtung der Abströmseite versetzt angeordnet. Somit sind die Außenkanten und/oder ist jede Außenkante in Anströmrichtung insbesondere näher an der Abströmseite als an der Anströmseite angeordnet. Bevorzugt sind die Vorsprünge und/oder ist jeder Vorsprung in Anströmrichtung näher an der Abströmseite als an der Anströmseite angeordnet. Vorzugsweise sind die Vorsprünge und/oder ist jeder Vorsprung, insbesondere in Anströmrichtung, gegenüber der Lateralebene in Richtung der Abströmseite versetzt angeordnet. Vorteilhaft sind die Außenkanten und/oder die Vorsprünge an der Abströmseite oder in Anströmrichtung zwischen der Lateralebene und der Abströmseite angeordnet.
Gemäß einer Ausgestaltung verlaufen die Fluidleitungen, insbesondere im Sondenkörper und/oder im oder zumindest im Messabschnitt, vorzugsweise jeweils, in axialer Richtung. Bevorzugt sind die Fluidleitungen, insbesondere im Sondenkörper und/oder im oder zumindest im Messabschnitt, in Anströmrichtung hintereinander angeordnet. Vorzugsweise ist die erste Fluidleitung in Anströmrichtung näher an der Anströmseite angeordnet als an der Abströmseite. Vorteilhaft ist die erste Fluidleitung in Anströmrichtung näher an der Anströmseite angeordnet als die zweite Fluidleitung. Vorzugsweise ist die zweite Fluidleitung in Anströmrichtung näher an der Abströmseite angeordnet als an der Anströmseite. Vorteilhaft ist die zweite Fluidleitung in Anströmrichtung näher an der Abströmseite angeordnet als die erste Fluidleitung. Vorzugsweise ist die erste Fluidleitung, insbesondere in Anströmrichtung, gegenüber der Lateralebene in Richtung der Anströmseite versetzt angeordnet. Vorteilhaft ist die zweite Fluidleitung, insbesondere in Anströmrichtung, gegenüber der Lateralebene in Richtung der Abströmseite versetzt angeordnet. Bevorzugt ist die zweite Fluidleitung in seitlicher Richtung zwischen den Vorsprüngen und/oder den Außenkanten angeordnet. Vorzugsweise sind die Fluidleitungen jeweils als Bohrung und/oder als, insbesondere zylindrisches, Loch ausgebildet.
Gemäß einer ersten Alternative weist die wannenförmige Vertiefung einen ebenen Boden auf. Beispielsweise weist die wannenförmige Vertiefung einen U-förmigen Querschnitt, insbesondere in einer quer zur axialen Richtung verlaufenden Schnittebene, auf. Dabei können die Schenkel des U-förmigen Querschnitts mit dem Rücken des U-förmigen Querschnitts z.B. einen rechten oder einen stumpfen Winkel einschließen.
Gemäß einer zweiten Alternative weist die wannenförmige Vertiefung z.B. einen gekrümmten oder zumindest bereichsweise gekrümmten Boden auf.
Beispielsweise weist die wannenförmige Vertiefung einen teilkreisförmigen oder halbkreisförmigen Querschnitt, insbesondere in der oder einer quer zur axialen Richtung verlaufenden Schnittebene, auf. Bevorzugt ist der Boden in den Sondenkörper hinein gekrümmt.
Bevorzugt sind in den Boden der länglichen Vertiefung mehrere, beispielsweise zwei oder drei, anströmseitige Messöffnungen eingebracht, die zu der ersten Fluidleitung führen und in axialer Richtung insbesondere einen Abstand zueinander aufweisen. Vorzugsweise sind in die Abströmseite mehrere, beispielsweise zwei oder drei, abströmseitige Messöffnungen eingebracht, die zu der zweiten Fluidleitung führen und in axialer Richtung insbesondere einen Abstand zueinander aufweisen. Durch die mehreren Messöffnungen ist z.B. die Möglichkeit eröffnet, dass eventuell auftretendes Kondensat besser ablaufen kann.
Gemäß einer Weiterbildung weist der Sondenkörper, insbesondere im, vorzugsweise axialen, Abstand zum Messabschnitt, einen Anschlussbereich auf. Bevorzugt verlaufen die Fluidleitungen, vorzugsweise vom Messabschnitt, bis zum Anschlussbereich. Vorteilhaft verlaufen die Fluidleitungen, vorzugsweise vom Messabschnitt, insbesondere bis zum Anschlussbereich, in axialer Richtung und/oder gerade. Vorteilhaft verläuft der Sondenkörper, vorzugsweise von dem Messabschnitt bis zu dem Anschlussbereich, in axialer Richtung und/oder gerade. Bevorzugt sind im Anschlussbereich zwei Messanschlüsse vorgesehen, von denen ein erster Messanschluss zu der ersten Fluidleitung und ein zweiter Messanschluss zu der zweiten Fluidleitung führt. Vorzugsweise ist oder sind an die Messanschlüsse und/oder an die Fluidleitungen, insbesondere im Anschlussbereich, eine Sensoreinheit und/oder ein Differenzdrucksensor oder Differenzdruckaufnehmer und/oder wenigstens ein oder mehrere Drucksensoren oder Druckaufnehmer angeschlossen und/oder anschließbar. Die Sensoreinheit ist oder umfasst insbesondere eine Drucksensoreinheit. Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit den oder einen oder wenigstens einen Drucksensor oder Differenzdrucksensor oder die oder mehrere Drucksensoren. Vorteilhaft bildet der Anschlussbereich ein, insbesondere zweites, axiales Ende des Sondenkörpers.
Bevorzugt sind im Anschlussbereich zwei Prüfanschlüsse vorgesehen, von denen ein erster Prüfanschluss zu der ersten Fluidleitung und/oder zu dem ersten Messanschluss und ein zweiter Prüfanschluss zu der zweiten Fluidleitung und/oder zu dem zweiten Messanschluss führt. Die Prüfanschlüsse sind insbesondere durch, vorzugsweise lösbare, Verschlusselemente, insbesondere dicht, verschlossen. Die Verschlusselemente sind oder umfassen z.B. Stopfen oder Schraubstopfen oder Schrauben.
Gemäß einer Ausgestaltung weist der Sondenkörper einen sich axial an den Messabschnitt anschließenden und sich bevorzugt in axialer Richtung, insbesondere bis zum Anschlussbereich, erstreckenden, Stammabschnitt auf. Vorteilhaft sind die Fluidleitungen, insbesondere auch, im Stammabschnitt vorgesehen und/oder verlaufen die Fluidleitungen, insbesondere auch, im und/oder durch den Stammabschnitt. Vorzugsweise ist in dem Stammabschnitt, insbesondere zusätzlich zu den Fluidleitungen, wenigstens ein Kanal vorgesehen, der sich bevorzugt von einem dem Messabschnitt zugewandten Endbereich des Stammabschnitts bis zu dem Anschlussbereich erstreckt. Vorteilhaft sind in dem Stammabschnitt, insbesondere zusätzlich zu den Fluidleitungen, zwei oder mehrere Kanäle vorgesehen, die sich bevorzugt von dem oder einem dem Messabschnitt zugewandten Endbereich des Stammabschnitts bis zu dem Anschlussbereich erstrecken. Vorzugsweise verläuft der oder jeder Kanal in axialer Richtung. Insbesondere verläuft der oder jeder Kanal gerade. Vorteilhaft ist der oder jeder Kanal an seinem dem Endbereich zugewandten Ende offen oder verschlossen. Bevorzugt ist der oder jeder Kanal an seinem dem Endbereich zugewandten Ende, insbesondere durch ein, vorzugsweise lösbares, Verschlusselement, insbesondere dicht, verschlossen oder verschließbar. Vorteilhaft kann der oder jeder Kanal an seinem dem Endbereich zugewandten Ende, insbesondere durch das oder ein, vorzugsweise lösbares, Verschlusselement, verschlossen oder geöffnet werden. Das oder jedes Verschlusselement ist oder umfasst z.B. einen Stopfen oder Schraubstopfen oder eine Schraube. Bevorzugt sind die Kanäle in seitlicher Richtung nebeneinander angeordnet. Beispielsweise bilden, insbesondere im Stammabschnitt, die Kanäle zusammen mit den Fluidleitungen eine kreuzförmige Anordnung. Vorteilhaft ist der oder jeder Kanal als Bohrung und/oder als, insbesondere zylindrisches, Loch ausgebildet.
Vorzugsweise ist der oder jeder Kanal im Anschlussbereich und/oder an seinem dem Anschlussbereich zugewandten Ende offen und/oder zugänglich. Beispielsweise ist wenigstens ein Sensor oder Messwertaufnehmer oder sind mehrere Sensoren oder Messwertaufnehmer an oder in dem Kanal oder an oder in den Kanälen vorgesehen und/oder angeschlossen. Der Sensor oder Messwertaufnehmer oder die Sensoren oder Messwertaufnehmer umfasst oder umfassen insbesondere einen oder wenigstens einen Temperatursensor oder Temperaturaufnehmer, mittels welchem z.B. im Bereich des Messabschnitts die Temperatur, insbesondere die Temperatur des Fluids, messbar und/oder erfassbar ist. Ergänzend oder alternativ umfasst oder umfassen der Sensor oder Messwertaufnehmer oder die Sensoren oder Messwertaufnehmer beispielsweise einen oder wenigstens einen Öl-Sensor, mittels welchem insbesondere der oder ein Ölgehalt oder Restölgehalt im Fluid messbar ist. Ergänzend oder alternativ umfasst oder umfassen der Sensor oder Messwertaufnehmer oder die Sensoren oder Messwertaufnehmer z. B. einen oder wenigstens einen Partikel-Sensor, mittels welchem insbesondere Partikel im Fluid erfassbar und/oder zählbar sind.
Gemäß einer Weiterbildung ist der Sondenkörper an eine Messarmatur angeschlossen. Vorzugsweise umfasst die Messarmatur eine einen Messraum begrenzende Wandung. Vorteilhaft ist der Sondenkörper, insbesondere mit oder zumindest mit seinem Messabschnitt, in den oder einen Messraum der Messarmatur eingebracht oder einbringbar. Bevorzugt ist, vorzugsweise mittels der oder einer Messarmatur, der Sondenkörper, insbesondere mit oder zumindest mit seinem Messabschnitt, in eine Rohrleitung oder in einen Behälter eingebracht oder einbringbar. Bevorzugt ist in dem Messraum der Messarmatur und/oder in der Rohrleitung oder in dem Behälter das oder ein Fluid vorgesehen oder vorsehbar. Vorzugsweise strömt in dem Messraum der Messarmatur und/oder in der Rohrleitung oder in dem Behälter das oder ein Fluid, insbesondere in Anströmrichtung.
Gemäß einer Ausgestaltung erstreckt sich der Sondenkörper, insbesondere mit seinem Stammabschnitt oder mit zumindest einem Bereich seines Stammabschnitts, durch die oder eine Wandung der oder einer Messarmatur oder Rohrleitung oder des oder eines Behälters hindurch. Bevorzugt weist der Sondenkörper im Stammabschnitt oder in zumindest einem oder in dem zumindest einen Bereich des Stammabschnitts eine runde oder eine unrunde Außenumfangskontur auf. Beispielsweise weist der Sondenkörper im Stammabschnitt oder in zumindest einem oder in dem zumindest einen Bereich des Stammabschnitts eine kreisförmige oder eine elliptische Außenumfangskontur auf. Durch diese unrunde oder elliptische Außenumfangskontur kann der Sondenkörper z.B. orientiert und/oder verdrehsicher an der Messarmatur oder Rohrleitung und/oder an dem Behälter montiert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Messsonde gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 einen Längsschnitt durch die Messsonde nach 1,
3 eine Seitenansicht der Messsonde nach 1 mit einem geschnitten dargestellten Bereich,
4 einen Querschnitt durch einen Messabschnitt der Messsonde entlang einer aus 2 ersichtlichen Schnittlinie A-A,
5 einen Querschnitt durch einen Messabschnitt einer Messsonde gemäß einer zweiten Ausführungsform,
6 einen Querschnitt durch einen Messabschnitt einer Messsonde gemäß einer dritten Ausführungsform und
7 einen Querschnitt durch einen Messabschnitt einer Messsonde gemäß einer vierten Ausführungsform.

Aus 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Messsonde 1 gemäß einer ersten Ausführungsform ersichtlich, wobei die Messsonde 1 einen sich in einer axialen Richtung x erstreckenden Sondenkörper 2 mit einem Messabschnitt 3 und einem sich an diesem in axialer Richtung x anschließenden Stammabschnitt 4 aufweist. Dabei erstreckt sich der Stammabschnitt 4 in axialer Richtung x von dem Messabschnitt 3 bis zu einem Anschlussbereich 5, der vorzugsweis ein axiales Ende des Sondenkörpers 2 bildet. Eine in axialer Richtung x verlaufende Mittellängsachse der Messsonde 1 ist mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnet. Ferner ist ein Koordinatensystem 7 dargestellt, dessen x-Achse die axiale Richtung x, dessen y-Achse eine Anströmrichtung y und dessen z-Achse eine seitliche Richtung z repräsentiert. Die dargestellten Koordinatenachsen x, y und z bilden dabei in dieser Reihenfolge insbesondere ein orthogonales Rechtssystem.
Aus 2 ist ein Längsschnitt durch die Messsonde 1 entlang der Mittellängsachse 6 in der x-y-Ebene ersichtlich. Ferner zeigt 3 eine Seitenansicht der Messsonde 1 mit einem entlang der Mittellängsachse 6 in der x-z-Ebene geschnitten dargestellten Bereich 8. Ergänzend zeigt 4 einen Querschnitt durch den Messabschnitt 3 der Messsonde 1 entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie A-A und quer zur axialen Richtung x.
Im Messabschnitt 3 weist der Sondenkörper 2 eine Anströmseite 9, eine dieser in Anströmrichtung y gegenüberliegende Abströmseite 10 und zwei in seitlicher Richtung einander gegenüberliegende Außenseiten 11 und 12 auf. In die Anströmseite 9 ist eine wannenförmige, in axialer Richtung x längliche Vertiefung 13 eingebracht, in deren Boden 14 mehrere anströmseitige Messöffnungen 15 eingebracht sind, die zu einer in dem Sondenkörper 2 vorgesehenen ersten Fluidleitung 16 führen, die sich in axialer Richtung x bis zum Anschlussbereich 5 erstreckt. Ferner sind in die Abströmseite 10 mehrere abströmseitige Messöffnungen 17 eingebracht, die zu einer in dem Sondenkörper 2 vorgesehenen zweiten Fluidleitung 18 führen, die sich in axialer Richtung x bis zum Anschlussbereich 5 erstreckt.
Im Anschlussbereich 5 sind zwei Messanschlüsse 19 und 20 vorgesehen, von denen ein erster Messanschluss 19 zu der ersten Fluidleitung 16 und ein zweiter Messanschluss 20 zu der zweiten Fluidleitung 18 führt. Insbesondere ist an die Messanschlüsse 19 und 22 ein schematisch angedeuteter Differenzdrucksensor 21 angeschlossen oder anschließbar. Ferner sind im Anschlussbereich 5 zwei Prüfanschlüsse 22 und 23 vorgesehen, von denen ein erster Prüfanschluss 22 zu der ersten Fluidleitung 16 und ein zweiter Prüfanschluss 23 zu der zweiten Fluidleitung 18 führt. Die Prüfanschlüsse 22 und 23 sind durch lösbare Verschlusselemente 24, insbesondere in Form von Schraubstopfen, dicht verschlossen.
Im Stammabschnitt 4 sind zusätzlich zu den Fluidleitungen 16 und 18 zwei Kanäle 25 und 26 vorgesehen, die sich von einem dem Messabschnitt 3 zugewandten Endbereich 27 des Stammabschnitts 4 bis zum Anschlussbereich 5 erstrecken.
Dabei ist jeder Kanal an seinem dem Endbereich 27 zugewandten Ende durch ein lösbares Verschlusselement 28, insbesondere in Form eines Schraubstopfens, verschlossen. Beispielsweise ist in zumindest einem der Kanäle ein Messwertaufnehmer vorgesehen.
Ferner ist an dem Stammabschnitt 4 ein Montageflansch 29 vorgesehen, mittels welchem der Sondenkörper 2 der Messsonde 1 an einer Messarmatur 30 befestigbar ist, die eine einen Messraum 40 begrenzende und schematisch dargestellte Wandung 31 aufweist, durch welche der Sondenkörper 2 mit seinem Stammabschnitt 4 hindurchtritt, sodass der Messabschnitt 3 im Messraum 40 der Messarmatur 30 angeordnet ist, in dem bevorzugt ein Fluid 32, wie z.B. Druckluft, in Anströmrichtung y strömt.
An den Außenseiten 11 und 12 ist jeweils ein seitlich vorstehender und jeweils eine seitlich vorstehende, in axialer Richtung x verlaufende, linienförmige Außenkante 33 aufweisender Vorsprung 34 vorgesehen, der sich in seitlicher Richtung z zu der jeweiligen Außenkante 33 keilförmig verjüngt, wobei die Außenkanten 33 gegenüber einer sich in axialer Richtung x und in seitlicher Richtung z erstreckenden sowie in Anströmrichtung y mittig zwischen der Anströmseite 9 und der Abströmseite 10 verlaufenden Lateralebene 35 in Richtung der Abströmseite 10 versetzt angeordnet sind. Somit sind die Außenkanten 33 in Anströmrichtung y näher an der Abströmseite 10 als an der Anströmseite 9 angeordnet. Die Mittellängsachse 6 verläuft insbesondere in der Lateralebene. Jeder Vorsprung 34 weist eine anströmseitige Vorderseite 38 und eine abströmseitige Rückseite 39 auf, wobei die Vorderseite 38 und die Rückseite 39 insbesondere Keilflächen bilden, die in der jeweiligen Außenkante 33 zusammenlaufen. Ferner ist im Messabschnitt 3 der Sondenkörper 2 bezüglich einer sich in axialer Richtung x und in Anströmrichtung y erstreckenden sowie in seitlicher Richtung z mittig zwischen den Außenseiten 11 und 12 verlaufenden Mittelebene 36 spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Wie aus 4 ersichtlich, weisen die Außenseiten 11 und 12 jeweils einen in Anströmrichtung y zwischen der Anströmseite 9 und dem jeweiligen Vorsprung 34 gelegenen, ebenen Bereich 37 auf, wobei die ebenen Bereiche 37 der Außenseiten 11 und 12 parallel zueinander verlaufen. Ferner ist der Boden 14 der Vertiefung 13 eben ausgebildet.
Aus 5 ist ein Querschnitt durch einen Messabschnitt 3 einer Messsonde 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform verlaufen die ebenen Bereiche 37 der Außenseiten 11 und 12 keilförmig und sind dabei in Richtung der Anströmseite 9 aufeinander zu geneigt. Abgesehen von diesen Unterschieden stimmt die zweite Ausführungsform mit der ersten Ausführungsform überein, sodass zur weiteren Beschreibung der zweiten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen wird.
Aus 6 ist ein Querschnitt durch einen Messabschnitt 3 einer Messsonde 1 gemäß einer dritten Ausführungsform ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform verlaufen die ebenen Bereiche 37 der Außenseiten 11 und 12 keilförmig und sind dabei in Richtung der Anströmseite 9 aufeinander zu geneigt. Ferner ist der Boden 14 der Vertiefung 13 gekrümmt ausgebildet. Abgesehen von diesen Unterschieden stimmt die dritte Ausführungsform mit der ersten Ausführungsform überein, sodass zur weiteren Beschreibung der dritten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen wird.
Aus 7 ist ein Querschnitt durch einen Messabschnitt 3 einer Messsonde 1 gemäß einer vierten Ausführungsform ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist der Boden 14 der Vertiefung 13 bereichsweise gekrümmt ausgebildet. Abgesehen von diesen Unterschieden stimmt die vierte Ausführungsform mit der ersten Ausführungsform überein, sodass zur weiteren Beschreibung der vierten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen wird.
Bezugszeichenliste

1: Messsonde
2: Sondenkörper
3: Messabschnitt
4: Stammabschnitt
5: Anschlussbereich
6: Mittellängsachse
7: Koordinatensystem
8: geschnitten dargestellter Bereich
9: Anströmseite
10: Abströmseite
11: Außenseite
12: Außenseite
13: Vertiefung
14: Boden der Vertiefung
15: anströmseitige Messöffnung
16: erste Fluidleitung
17: abströmseitige Messöffnung
18: zweite Fluidleitung
19: Messanschluss
20: Messanschluss
21: Differenzdrucksensor
22: Prüfanschluss
23: Prüfanschluss
24: Verschlusselement
25: Kanal
26: Kanal
27: Endbereich des Stammabschnitts
28: Verschlusselement
29: Montageflansch
30: Messarmatur
31: Wandung der Messarmatur
32: Fluid
33: Außenkante
34: Vorsprung
35: Lateralebene
36: Mittelebene
37: ebener Bereich
38: Vorderseite
39: Rückseite
40: Messraum der Messarmatur
x: axiale Richtung
y: Anströmrichtung
z: seitliche Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004020284 A1 [0002]

Claims

Messsonde mit einem einen Messabschnitt (3) aufweisenden und sich zumindest in diesem in einer axialen Richtung (x) erstreckenden Sondenkörper (2), dessen Messabschnitt (3) eine Anströmseite (9), eine dieser in einer quer zur axialen Richtung (x) verlaufenden Anströmrichtung (y) gegenüberliegende Abströmseite (10) und zwei in einer quer zur axialen Richtung (x) und quer zur Anströmrichtung (y) verlaufenden seitlichen Richtung (z) einander gegenüberliegende Außenseiten (11, 12) aufweist, wobei in die Anströmseite (9) eine wannenförmige, in axialer Richtung (x) längliche Vertiefung (13) und in deren Boden (14) wenigstens eine anströmseitige Messöffnung (15) eingebracht sind, die zu einer in dem Sondenkörper (2) vorgesehenen ersten Fluidleitung (16) führt, und in die Abströmseite (10) wenigstens eine abströmseitige Messöffnung (17) eingebracht ist, die zu einer in dem Sondenkörper (2) vorgesehenen zweiten Fluidleitung (18) führt, dadurch gekennzeichnet, dass an den Außenseiten (11, 12) jeweils eine seitlich vorstehende, in axialer Richtung (x) verlaufende, linienförmige Außenkante (33) vorgesehen ist.
Messsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Außenseiten (11, 12) jeweils ein seitlich vorstehender und jeweils eine der Außenkanten (33) aufweisender Vorsprung (34) vorgesehen ist, der sich in seitlicher Richtung zu der jeweiligen Außenkante (33) verjüngt.
Messsonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Vorsprung (34) keilförmig ausgebildet ist.
Messsonde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilflächen (38, 39) jedes Vorsprungs (34) an seiner Außenkante (33) einen stumpfen Winkel miteinander einschließen.
Messsonde nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Außenseite (11, 12) einen zwischen der Anströmseite (9) und dem jeweiligen Vorsprung (34) liegenden, ebenen Bereich (37) aufweist, wobei die ebenen Bereiche (37) der Außenseiten (11, 12) in Anströmrichtung (y) parallel zueinander verlaufen.
Messsonde nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Außenseite (11, 12) einen zwischen der Anströmseite (9) und dem jeweiligen Vorsprung (34) liegenden, ebenen Bereich (37) aufweist, wobei die ebenen Bereiche (37) der Außenseiten (11, 12) in Anströmrichtung (y) keilförmig verlaufen und in Richtung der Anströmseite (9) aufeinander zu geneigt sind.
Messsonde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkanten (33) in Anströmrichtung näher an der Abströmseite (10) als an der Anströmseite (9) angeordnet sind.
Messsonde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Messabschnitt (3) die Fluidleitungen (16, 18) in axialer Richtung (x) verlaufen und in Anströmrichtung (y) hintereinander angeordnet sind.
Messsonde nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fluidleitung (18) in seitlicher Richtung (z) zwischen den Außenkanten (33) angeordnet ist.
Messsonde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wannenförmige Vertiefung (13) einen ebenen oder einen zumindest bereichsweise gekrümmten Boden (14) aufweist.
Messsonde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenkörper (2) im Abstand zum Messabschnitt (3) einen Anschlussbereich (5) aufweist, bis zu welchem die Fluidleitungen (16, 18) verlaufen.
Messsonde nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenkörper (2) einen sich axial an den Messabschnitt (3) anschließenden und sich in axialer Richtung (x) bis zum Anschlussbereich (5) erstreckenden Stammabschnitt (4) aufweist, in dem zusätzlich zu den Fluidleitungen (16, 18) wenigstes ein Kanal (25) vorgesehen ist, der sich von einem dem Messabschnitt (3) zugewandten Endbereich (27) des Stammabschnitts (4) bis zum Anschlussbereich (5) erstreckt.
Messsonde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Messabschnitt (3) der Sondenkörper (2) bezüglich einer sich in axialer Richtung (x) und in Anströmrichtung (y) erstreckenden sowie in seitlicher Richtung (z) mittig zwischen den Außenseiten (11, 12) verlaufenden Mittelebene (36) spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.
Messsonde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenkörper (2) zumindest im Messabschnitt (3) einem in Anströmrichtung (y) strömenden Fluid (32) ausgesetzt oder aussetzbar ist, für welches die Außenkanten (33) Strömungsabrisskanten bilden.