DE102022117253A1

DE102022117253A1 - Messvorrichtung, Anordnung, Verwendung, Fluid-Bereitstellungs-Einheit

Info

Publication number: DE102022117253A1
Application number: DE102022117253.8A
Authority: DE
Inventors: Frank Strohmann; Lukas Mennicke; Klaus Hofmann
Original assignee: ESTERS ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: ESTERS ELEKTRONIK GmbH
Priority date: 2022-07-11
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2024-01-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung, eine Anordnung aufweisend eine solche Messvorrichtung, eine Verwendung einer solchen Messvorrichtung sowie eine Fluid-Bereitstellungs-Einheit aufweisend eine solche Messvorrichtung.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung, eine Anordnung aufweisend eine solche Messvorrichtung, eine Verwendung einer solchen Messvorrichtung sowie eine Fluid-Bereitstellungs-Einheit aufweisend eine solche Messvorrichtung.
Stand der Technik
Vorrichtungen zum Vermessen eines strömenden Fluids sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung ist ein Fluidistor. Der grundsätzliche Aufbau sowie das Arbeits- und Wirkprinzip eines Fluidistor sind bekannt, beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE2840993A1 . Wird ein Fluidstrom durch einen Fluidistor hindurchgeführt, findet innerhalb des Fluidistors eine Fluid-Oszillation statt. Die Frequenz dieser Fluid-Oszillation ist proportional zum Volumenstrom des strömenden Fluids und ermöglicht eine darauf basierende Vermessung des strömenden Fluids hinsichtlich einer Vielzahl von Parametern.
Fluidistoren haben sich bei der Vermessung von strömenden Fluiden in der Praxis auch grundsätzlich bewährt. Dennoch ist es wünschenswert, die Wartungs- und Reinigungsmöglichkeit der Vorrichtung weiter zu verbessern sowie die Herstellungskosten der Vorrichtung zu senken. Ferner ist es auch stets wünschenswert, die Zuverlässigkeit des Fluidistors weiter zu erhöhen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die beschriebenen Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und insbesondere Mittel anzugeben, mit denen eine hinsichtlich Herstellungskosten, Wartungsmöglichkeit und Zuverlässigkeit verbesserte Messvorrichtung erhalten werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt dadurch gelöst, dass eine Messvorrichtung, insbesondere ein Fluidistor, aufweisend ein Kanalsystem mit einem Fluideinlass, durch den ein strömendes Fluid in das Kanalsystem hineinströmbar ist, und einem Fluidauslass, durch den das Fluid aus dem Kanalsystem hinausströmbar ist, sowie einer Strömungskammer, die mit dem Fluideinlass und Fluidauslass jeweils fluidal verbunden ist, wobei innerhalb der Strömungskammer ein Störkörper des Kanalsystems als Strömungsteiler angeordnet ist, der von dem strömenden Fluid an zwei Seiten umströmbar ist, und wobei die Strömungskammer zwei erste spezifische Öffnungen aufweist, die durch einen Verbindungskanal des Kanalsystems fluidal miteinander verbunden sind, vorgeschlagen wird.
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass (a) die Messvorrichtung zumindest zwei zusammenbaubare Module aufweist, wobei im zusammengebauten Zustand der Module das Kanalsystem durch das Zusammenwirken von durch die Module bereitgestellten Strukturen zumindest bereichsweise ausgebildet oder ausbildbar ist, und wobei vorzugsweise unter den zumindest zwei Modulen ein erstes Modul und ein zweites Modul sind, und wobei das erste Modul zumindest eine Struktur bereitstellt, die im zusammengebauten Zustand der Module zumindest teilweise innerhalb eines von dem zweiten Modul oder Teilen davon zumindest bereichsweise begrenzten Volumens angeordnet ist, und/oder das erste Modul von dem zweiten Modul zumindest bereichsweise und/oder zumindest teilweise aufgenommen ist; und/oder (b), insbesondere im zusammengebauten Zustand, der Verbindungskanal derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass eine definierte oder definierbare erste spezifische Querschnittsebene der Messvorrichtung den Verbindungskanal entlang seines gesamten Verlaufs zwischen den beiden ersten spezifischen Öffnungen schneidet und wobei die erste spezifische Querschnittsebene senkrecht zu einer spezifischen Strömungsrichtung verläuft, (ii) der Verbindungskanal die Strömungskammer zumindest bereichsweise umläuft und wobei eine definierte oder definierbare zweite spezifische Querschnittsebene der Messvorrichtung den Verbindungskanal entlang seines gesamten Verlaufs zwischen den beiden ersten spezifischen Öffnungen schneidet und wobei die zweite spezifische Querschnittsebene parallel oder senkrecht zu der spezifischen Strömungsrichtung verläuft, und/oder (iii) der Verbindungskanal von dem Fluid von der einen zur anderen ersten spezifischen Öffnung entlang eines Verlaufs des Verbindungskanals durchströmbar ist, welcher Verlauf überall weder parallel noch antiparallel zur spezifischen Strömungsrichtung ist.
Der Erfindung liegt damit einserseits die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass eine kompakte Ausführung der Messvorrichtung besonders einfach und günstig realisierbar ist, indem die einzelnen Elemente des Kanalsystems von unterschiedlichen Modulen bereitgestellt sind. Dadurch können beim Herstellen der einzelnen Module die einzelnen Strukturen des Kanalsystems durch Materialentfernung von einem Ausgangskörper unter Verwendung von größerem Werkzeug ausgebildet sein. Auf diese Weise ist die Herstellung günstiger, denn kleine Werkzeuge, etwa kleine Fräßköpfe, benötigen für einen bestimmten Materialabtrag im Vergleich zu größeren Fräßköpfen nicht nur länger, sondern sind aufgrund ihres höheren Verschleißes auch deutlich teurer im Einsatz.
Gleichzeitig ist durch den modularen Aufbau das Innere des Kanalsystems besonders einfach zugänglich. Es müssen nämlich lediglich die jeweiligen Module voneinander gelöst werden, um die inneren Bereiche des Kanalsystems besser erreichbar zu machen, an denen sich während des Betriebs der Vorrichtung von dem strömenden Fluid mitgeführten Verunreinigungen ablagern können. Dadurch ist die Wartung und Reinigung der Vorrichtung deutlich vereinfacht sowie vor allem schneller und gründlicher möglich als bei herkömmlichen Vorrichtungen. Wie zuvor in Bezug auf die Herstellung erläutert, stellt es gleichermaßen auch in Bezug auf die Wartungs- und Reinigungsmöglichkeit der Vorrichtung einen erheblichen Vorteil dar, wenn enge Bereiche zwischen einzelnen Elementen dadurch vermieden werden können, indem einzelne Strukturen des Kanalsystems durch unterschiedliche Module bereitgestellt werden. Somit kann nämlich auch die Zugänglichkeit für die Wartung und Reinigung verbessert werden.
Der Erfindung liegt damit andererseits die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass die Zuverlässigkeit der Vorrichtung und damit die Qualität der Messergebnisse weiter gesteigert werden kann, indem etwaig entstehendes Kondensat möglichst schnell und einfach aus dem Verbindungskanal, in dem das Fluid unter periodischer Strömungsrichtungsumkehr oszilliert, abfließen kann. Indem der Verlauf des Verbindungskanals wie vorgeschlagen gewählt ist, können Senken im Verbindungskanal vermieden werden. Dadurch wird es deutlich erleichtert, dass ein etwaiges Kondensat, beispielsweise durch die Oszillations-Bewegung des darin strömenden Fluids und/oder die Schwerkraft, zuverlässig aus dem Verbindungskanal abtransportierbar ist.
Dadurch kann die Oszillation des Fluids mit größerer Amplitude, kontrollierter, einfacher und stabiler ausgeprägt sein. Dadurch wiederum kann auch die Oszillationsfrequenz zuverlässiger ermittelbar sein. Die Oszillationsfrequenz kann dadurch sogar auch mit günstigeren Mitteln ermittelt werden, da beispielsweise weniger empfindliche und damit günstigere Sensoren eingesetzt werden können. Durch eine genauere Bestimmung der Oszillationsfrequenz lässt sich das Fluid genauer Vermessen.
Die vorgeschlagene Anordnung und/oder Ausgestaltung des Verbindungskanals ermöglicht vor allem auch und gerade einen vorteilhaften Einsatz der Vorrichtung bei Anwendungsfällen, bei denen die Vorrichtung an einer steigenden oder fallenden Strömungsleitung betrieben wird. Ein Einsatz der Vorrichtung bei einer Strömungsleitung, die entlang einer horizontalen Richtung verläuft, ist freilich ebenso vorteilhaft möglich.
Aufgrund des Verlaufs des Verbindungskanals ist die Messvorrichtung, insbesondere ausgeprägt als Fluidistor, auch als Ringfluidistor bezeichenbar.
In einer Ausführungsform ist die Messvorrichtung zum Vermessen eines strömenden Fluids geeignet. Beispielsweise kann die Messvorrichtung ein Fluidistor sein.
In einer Ausführungsform sind die einzelnen Module der Vorrichtung miteinander, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, verbindbar.
Vorzugsweise ist die Messvorrichtung dazu ausgebildet, dass, während das Fluid beim Einsatz der Messvorrichtung durch die Messvorrichtung und/oder entlang des Störkörpers geführt wird, die Randbedingungen für die Karmansche Wirbelstraße erfüllt oder erfüllbar sind.
Der Fluideinlass ist dabei vorzugsweise mit einer Strömungsleitung direkt oder indirekt fluidal verbindbar. Optional ist auch der Fluidauslass mit der Strömungsleitung direkt oder indirekt fluidal verbindbar. Dadurch ist das durch die Strömungsleitung strömende Fluid zu dessen Vermessung ganz oder teilweise durch die Messvorrichtung führbar. Hierauf wird weiter unten noch im Detail eingegangen.
Die Messvorrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, dass ein von dem Fluideinlass zu dem Fluidauslass durch die Strömungskammer und entlang des Störkörpers strömendes Fluid, insbesondere wenn die Rahmenbedingungen der Karmanschen Wirbelstraße erfüllt sind, den Störkörper abwechselnd auf der einen und auf der anderen Seite umströmt und dadurch periodisch wechselnde Druckzustände innerhalb der Strömungskammer zumindest bereichsweise auftreten, aufgrund derer ein Teil des durch die Messvorrichtung strömenden Fluids innerhalb des Verbindungskanals eine Oszillation ausführt. Das heißt, die Strömungsrichtung des Fluids innerhalb des Verbindungskanals kehrt sich periodisch um. Der Verbindungskanals kann aus diesem Grund auch als Oszillations-Kanal bezeichnet werden. Dabei versteht der Fachmann, dass vorzugsweise das in dem Verbindungskanal strömende Fluid seinerseits die Druckzustände beeinflusst und damit dazu beiträgt, dass das strömende Fluid den Störkörper wieder auf der jeweils anderen Seite umströmt und sich die Strömungsrichtung des Fluids innerhalb des Verbindungskanals wieder umkehrt.
Strömt nun ein Fluid von dem Fluideinlass zu dem Fluidauslass durch die Messvorrichtung hindurch, so strömt ein Teil des durch die Messvorrichtung strömenden Fluids durch den Verbindungskanal und führt dort eine Oszillation aus.
Wenn das Fluid durch die Messvorrichtung geführt wird, wird es vorzugsweise von dem Fluideinlass zu dem Fluidauslass der Messvorrichtung geführt. Somit kann die Fluid-Schwingung (Fluid-Oszillation) im Verbindungskanal erreicht werden.
Es ist daher besonders bevorzugt, wenn die Messvorrichtung mit dem Fluidein- und/oder Fluidauslass mit einer Strömungsleitung fluidal verbunden oder verbindbar ist.
Der Störkörper ist vorteilhafterweise also ein strömungsteilender Störkörper. Mit dem Störkörper ist das durch die Messvorrichtung strömende Fluid also in zwei Teilströme teilbar.
Der Fachmann versteht freilich, dass das Fluid in der Messvorrichtung, und vor allem das Fluid im Verbindungskanal ständig durch nachströmendes Fluid, das durch die Messvorrichtung geführt wird, ausgetauscht wird.
Es ist beispielsweise bevorzugt, dass die beiden ersten spezifischen Öffnungen auf Höhe des innerhalb der Strömungskammer angeordneten Störkörpers oder, insbesondere um bis zu 50 cm, vorzugsweise um bis zu 30 cm, vorzugsweise um bis zu 15 cm, vorzugsweise um bis zu 10 cm, vorzugsweise um bis zu 5 cm, stromauf- oder stromabwärts zu dem Störkörper versetzt vorgesehen sind.
Vorzugsweise befinden sich die beiden ersten spezifischen Öffnungen, die durch den Verbindungskanal fluidal miteinander verbunden sind, in verschiedenen, insbesondere parallel zueinander verlaufenden, Ebenen, beispielsweise auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Strömungskammer. Alternativ befinden sich die beiden ersten spezifischen Öffnungen in einer gemeinsamen Ebene, insbesondere an gegenüberliegenden Rändern der Strömungskammer. Alternativ oder ergänzend befinden sich die beiden Öffnungen auf gleicher Höhe.
Es ist bevorzugt, dass die Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, dass während das Fluid, insbesondere von dem Fluideinlass zu dem Fluidauslass, durch die Messvorrichtung geführt wird, innerhalb des Verbindungskanals ein Teil des durch die Messvorrichtung geführten Fluids oszilliert, insbesondere sich also in dem Verbindungskanal periodisch dessen Strömungsrichtung umkehrt. Beispielsweise ist dies für eine Messvorrichtung in Form eines Fluidistors, der hinsichtlich Aufbau und Wirkweise grundsätzlich auch in der Offenlegungsschrift DE2840993A1 beschrieben ist, vorteilhaft möglich.
Wenn in der vorliegenden Anmeldung von durch die Module bereitgestellten Strukturen die Rede ist, so wird darunter vorzugsweise eine Struktur des Kanalsystems verstanden. Beispiele für solche Strukturen sind, insbesondere innere und/oder äußere, Oberflächen des Kanalsystems oder Teilen davon (etwa des Verbindungskanals und/oder der Strömungskammer), Wandungen des Kanalsystems oder Teilen davon (etwa des Verbindungskanals und/oder der Strömungskammer), Abschnitte des Kanalsystems (die beispielsweise mit der Strömungskammer direkt oder indirekt verbunden sind), Öffnungen des Kanalsystems und/oder der Störkörper.
Ein Modul kann beispielsweise aus einem Plastikmaterial hergestellt sein. Ein Modul kann beispielsweise jeweils einstückig ausgebildet sein.
Die Messvorrichtung kann insbesondere als eine Messvorrichtung mit Fluid-Oszillator bezeichnet werden. Vorzugsweise weist die Messvorrichtung einen Fluidistor auf und/oder ist als ein solcher ausgebildet. Dabei kann das Kanalsystem Teil des Fluidistors sein.
Die Messvorrichtung kann optional auch ein, insbesondere zumindest bereichsweise zylinderförmig ausgebildetes, Gehäuse aufweisen. Beispielsweise können die Module innerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Das Gehäuse kann auch den Fluideinlass und den Fluidauslass aufweisen. Das Gehäuse kann auch durch eines der Module bereitgestellt werden und/oder einstückig mit diesem ausgebildet sein.
Fluideinlass und Fluidauslass können beispielsweise Öffnungen und/oder Leitungsabschnitte, insbesondere mit einem Gewinde, sein.
Die spezifische Strömungsrichtung ist dabei beispielsweise eine Hauptströmungsrichtung, entlang derer das Fluid, insbesondere beim Betrieb der Messvorrichtung, durch die Strömungskammer hindurchströmt und/oder in die Strömungskammer hineinströmt.
Wenn in der vorliegenden Anmeldung davon gesprochen wird, dass ein (bestimmtes) Volumen von einem Modul oder Teilen davon zumindest bereichsweise begrenzt ist, so wird darunter vorzugsweise ein Volumen verstanden, das sich innerhalb eines das jeweilige Modul vollständig einschließenden gedachten Quaders mit kleinstem Volumen befindet.
Die Messvorrichtung ist dabei vorteilhafterweise universell bei einer Vielzahl von verschiedenen Situationen einsetzbar. Beispielsweise kann damit die Durchflussmenge oder eines Maßes dafür, eine Dichte oder eines Maßes dafür, die Reinheit oder eines Maßes dafür und/oder eine Zusammensetzung jeweils eines Fluids bestimmt und/oder ermittelt werden. Dabei kann das Fluid Wasserstoff sein.
Die Messvorrichtung kann beispielsweise dazu einsetzbar sein, die Durchflussmenge oder eines Maßes dafür, eine Dichte oder eines Maßes dafür und/oder eine Zusammensetzung jeweils eines durch eine LNG-Strömungsleitung strömenden Fluids zu bestimmen und/oder zu ermitteln. Dabei kann das Fluid Flüssigerdgas sein.
Die Messvorrichtung kann beispielsweise dazu einsetzbar sein, die Durchflussmenge oder eines Maßes dafür, eine Dichte oder eines Maßes dafür und/oder eine Zusammensetzung jeweils eines durch eine Strömungsleitung einer Biogasanlage strömenden Fluids zu bestimmen und/oder zu ermitteln. Dabei kann das Fluid ein Gasgemisch, insbesondere ein Biogasgemisch, sein.
Die Messvorrichtung kann beispielsweise dazu einsetzbar sein, die Durchflussmenge oder eines Maßes dafür, eine Dichte oder eines Maßes dafür und/oder eine Zusammensetzung jeweils eines durch eine Strömungsleitung einer Kläranlage strömenden Fluids zu bestimmen und/oder zu ermitteln. Dabei kann das Fluid ein Flüssigkeitsgemisch und/oder ein Gasgemisch, insbesondere ein Gasgemisch aufweisend Methan und/oder andere Gase, sein.
In der vorliegenden Anmeldung wird unter einem zusammengebauten Zustand (der Messvorrichtung) vorzugsweise verstanden, dass alle Module der Messvorrichtung zusammengebaut sind.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das zweite Modul zumindest eine Struktur bereitstellt, die im zusammengebauten Zustand der Module zumindest teilweise innerhalb eines von dem ersten Modul oder Teilen davon zumindest bereichsweise begrenzten Volumens angeordnet ist.
Dadurch ist es besonders vorteilhaft möglich, dass eine vom ersten Modul bereitgestellte Struktur in ein Volumen des zweiten Moduls eingreift und dass eine vom zweiten Modul bereitgestellte Struktur in ein Volumen des zweiten Moduls eingreift.
Auf diese Weise kann im zusammengebauten Zustand das Kanalsystem auch eng zusammenstehende Teile aufweisen, welche aber von unterschiedlichen Modulen (und deren Strukturen) bereitgestellt werden und die Module daher mehr Zwischenraum zwischen den jeweils von diesen aufgewiesenen Strukturen haben kann.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass unter den mehreren Modulen ein drittes Modul ist, wobei vorzugsweise im zusammengebauten Zustand das erste Modul form- und/oder kraftschlüssig zwischen dem zweiten Modul und dem dritten Modul gehalten ist.
Durch einen Kraftschluss kann das erste Modul besonders kostengünstig ausgeführt sein, da es nicht zwingend eine Druckabdichtung nach außerhalb des Kanalsystems leisten muss. Diese kann stattdessen von den anderen beiden Modulen, also dem zweiten und dritten Modul bewirkbar sein.
Daher ist vorzugsweise im zusammengebauten Zustand mittels des zweiten und dritten Moduls eine Druckabdichtung nach außerhalb des Kanalsystems realisiert oder realisierbar. Beispielsweise sind das zweite und dritte Modul dabei miteinander verschraubt.
Die Messvorrichtung kann, insbesondere im zusammengebauten Zustand, zumindest bereichsweise quaderförmig oder zylinderförmig ausgestaltet sein. Die Messvorrichtung kann, insbesondere im zusammengebauten Zustand, eine, insbesondere maximale, Abmessung (beispielsweise einer Außenkante, einer Breite, einer Länge oder einer Höhe) von 80 cm oder weniger, vorzugsweise von 50 cm oder weniger, vorzugsweise von 30 cm oder weniger, vorzugsweise von 20 cm oder weniger, vorzugsweise von 10 cm oder weniger, und/oder von 5 cm oder mehr, vorzugsweise von 10 cm oder mehr, vorzugsweise von 20 cm oder mehr, vorzugsweise von 30 cm oder mehr, vorzugsweise von 50 cm oder mehr, aufweisen.
Das erste Modul kann zumindest bereichsweise quaderförmig ausgestaltet sein. Das erste Modul kann eine, insbesondere maximale, Abmessung (beispielsweise einer Außenkante, einer Breite, einer Länge oder einer Höhe) von 50 cm oder weniger, vorzugsweise von 30 cm oder weniger, vorzugsweise von 20 cm oder weniger, vorzugsweise von 10 cm oder weniger, und/oder von 5 cm oder mehr, vorzugsweise von 10 cm oder mehr, vorzugsweise von 20 cm oder mehr, vorzugsweise von 30 cm oder mehr, aufweisen.
Das zweite Modul kann zumindest bereichsweise quaderförmig oder zumindest bereichsweise zylinderförmig ausgestaltet sein. Das zweite Modul kann eine, insbesondere maximale, Abmessung (beispielsweise einer Außenkante, einer Breite, einer Länge oder einer Höhe) von 50 cm oder weniger, vorzugsweise von 30 cm oder weniger, vorzugsweise von 20 cm oder weniger, vorzugsweise von 10 cm oder weniger, und/oder von 5 cm oder mehr, vorzugsweise von 10 cm oder mehr, vorzugsweise von 20 cm oder mehr, vorzugsweise von 30 cm oder mehr, aufweisen.
Das dritte Modul kann zumindest bereichsweise quaderförmig oder zumindest bereichsweise zylinderförmig ausgestaltet sein. Das dritte Modul kann eine maximale Abmessung (beispielsweise einer Außenkante, einer Breite, einer Länge oder einer Höhe) von 50 cm oder weniger, vorzugsweise von 30 cm oder weniger, vorzugsweise von 20 cm oder weniger, vorzugsweise von 10 cm oder weniger, und/oder von 5 cm oder mehr, vorzugsweise von 10 cm oder mehr, vorzugsweise von 20 cm oder mehr, vorzugsweise von 30 cm oder mehr, aufweisen.
Unter einer „maximalen Abmessung“ wird dabei vorzugsweise diejenige Abmessung des jeweiligen Objektes verstanden, die den maximal messbaren Wert für das Objekt entlang einer geraden Linie ergibt.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das dritte Modul zumindest eine gesonderte Ausnehmung aufweist, in der im zusammengebauten Zustand das erste Modul zumindest teilweise aufgenommen oder aufnehmbar ist.
Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Druckabdichtung erfolgen.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere im zusammengebauten Zustand, die Strömungskammer über einen Zuflusskanal des Kanalsystems mit dem Fluideinlass und/oder über einen Abflusskanal des Kanalsystems mit dem Fludiauslass, insbesondere zumindest abschnittsweise, fluidal verbunden ist.
Vorzugsweise verläuft der mit der Strömungskammer verbundene Endabschnitt des Zuflusskanals senkrecht zu dem mit der Strömungskammer verbundenen Endabschnitt des Abflusskanals.
Vorzugsweise ist der Zuflusskanal und/oder der Abflusskanal jeweils direkt mit der Strömungskammer fluidal verbunden. Alternativ oder ergänzend ist der Zuflusskanal direkt mit dem Fluideinlass und/oder der Abflusskanal direkt mit dem Fluidauslass fluidal verbunden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der Zuflusskanal und/oder der Abflusskanal zumindest bereichsweise und/oder zumindest abschnittsweise innerhalb des zweiten Moduls, insbesondere in Form von Bohrungen, ausgebildet ist oder sind.
Auf diese Weise sind die Kanäle besonders einfach in das zweite Modul einbringbar.
Vorteilhafterweise ist der Zuflusskanal und/oder der Abflusskanal vollständig innerhalb des zweiten Moduls ausgebildet. Jeder dieser Kanäle kann beispielsweise als eine Durchgangsbohrung, die jeweils in der Strömungskammer mündet, vorgesehen sein, und optional zumindest abschnittsweise ein Innengewinde, insbesondere an dem jeweiligen äußeren Endabschnitt, aufweisen. Beispielsweise handelt es sich jeweils um geradlinige Bohrungen.
Vorzugsweise umläuft, insbesondere im zusammengebauten Zustand, der Verbindungskanal den Abflusskanal zumindest bereichsweise. In einer Ausführungsfirm umläuft, insbesondere im zusammengebauten Zustand, der Verbindungskanal den Abflusskanal und die Strömungskammer jeweils zumindest bereichsweise.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das Fluid, insbesondere beim Betrieb der Messvorrichtung, entlang einer Hauptströmungsrichtung als eine (oder als die bereits oben erwähnte) spezifische Strömungsrichtung durch die Strömungskammer hindurchströmbar und/oder, insbesondere aus dem Zuflusskanal, in die Strömungskammer hineinströmbar ist.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass in dem zweiten Modul eine spezifische Ausnehmung vorgesehen ist, durch die im zusammengebauten Zustand vorzugsweise die Strömungskammer zumindest bereichsweise ausgebildet und/oder, insbesondere wenigstens entlang zumindest einer ersten Richtung senkrecht zur spezifischen Strömungsrichtung, zumindest bereichsweise begrenzt ist.
Dazu kann eine, insbesondere innere, Oberfläche des zweiten Moduls zumindest bereichsweise eine innere Oberfläche der Strömungskammer ausbilden.
Wenn die Vorrichtung mit dem zweiten Modul auf der Erde liegt, zeigt also die erste Richtung vorzugsweise „nach unten“ oder „nach links oder rechts zur Seite“. In diesem Sinne wird also vorteilhafterweise zumindest ein Bereich, insbesondere Oberflächenbereich, des Bodens der Strömungskammer durch das zweite Modul ausgebildet. Ergänzend oder stattdessen kann in diesem Sinne auch zumindest ein Bereich, insbesondere Oberflächenbereich, zumindest einer Seitenwand der Strömungskammer durch das zweite Modul ausgebildet sein.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand der Störkörper zumindest teilweise innerhalb der spezifischen Ausnehmung des zweiten Moduls angeordnet ist.
Beispielsweise kann der Störkörper dabei von einem anderen Modul als dem zweiten Modul bereitgestellt werden, etwa dem ersten Modul.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das erste Modul im Passitz von dem zweiten Modul, insbesondere zumindest teilweise innerhalb der spezifischen Ausnehmung, aufgenommen oder aufnehmbar ist und/oder das erste Modul in die spezifische Ausnehmung des zweiten Moduls einsetzbar oder eingesetzt ist.
Dadurch können das erste Modul und das zweite Modul besonders einfach und ohne Werkzeug zusammengebaut und auch wieder voneinander gelöst werden.
Auch ist ein falscher Einbau damit zuverlässig und mit einfachen Mitteln vermeidbar, indem die spezifische Ausnehmung des zweiten Moduls den Einsatz des ersten Moduls in das zweite Modul nur in einer definierten Weise gestattet.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das erste Modul zumindest bereichsweise, insbesondere in einem Randbereich des zweiten Moduls, auf dem zweiten Modul zum Aufliegen kommt, insbesondere das zweite Modul und das erste Modul zumindest eine durchgehende und ebene Außenfläche, insbesondere Seitenfläche, der Messvorrichtung ausbilden.
Beispielsweise kann dadurch das erste Modul auf das zweite Modul aufsetzbar sein. Dies ermöglicht eine besonders einfache Anordnung und relative Ausrichtung der beiden Module zueinander.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand das erste Modul die Strömungskammer zumindest bereichsweise ausbildet und/oder, insbesondere wenigstens entlang zumindest einer zweiten Richtung senkrecht zur spezifischen Strömungsrichtung und/oder ersten Richtung, zumindest bereichsweise begrenzt.
Dazu kann eine, insbesondere innere, Oberfläche des ersten Moduls zumindest bereichsweise eine innere Oberfläche der Strömungskammer ausbilden.
Wenn die Vorrichtung mit dem zweiten Modul auf der Erde liegt, zeigt also die zweite Richtung vorzugsweise „nach oben“ oder „nach links oder rechts zur Seite“. In diesem Sinne wird also vorteilhafterweise zumindest ein Bereich, insbesondere Oberflächenbereich, der Decke der Strömungskammer durch das erste Modul ausgebildet. Ergänzend oder stattdessen kann in diesem Sinne auch zumindest ein Bereich, insbesondere Oberflächenbereich, zumindest einer Seitenwand der Strömungskammer durch das erste Modul ausgebildet sein.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand die Strömungskammer, insbesondere einschließlich des Störkörpers, vollständig durch das erste Modul und das zweite Modul ausgebildet oder ausbildbar ist.
Die beiden Module (das erste Modul und das zweite Modul) können dabei vorteilhafterweise unterschiedliche Bereiche der Strömungskammer ausbilden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass (i) der Störkörper an dem ersten Modul, vorzugsweise einstückig mit diesem, ausgebildet und/oder zumindest teilweise von diesem bereitgestellt ist und/oder die Wandung der Strömungskammer zumindest teilweise an dem zweiten Modul, vorzugsweise einstückig mit diesem, ausgebildet und/oder zumindest teilweise von diesem bereitgestellt ist und/oder (ii) der Störkörper an dem zweiten Modul, vorzugsweise einstückig mit diesem, ausgebildet und/oder von diesem bereitgestellt ist und/oder die Wandung der Strömungskammer zumindest teilweise an dem ersten Modul, vorzugsweise einstückig mit diesem, ausgebildet und/oder zumindest teilweise von diesem bereitgestellt ist.
Vorzugsweise werden also Störkörper und zumindest teilweise die Wandung von unterschiedlichen Modulen ausgebildet und/oder bereitgestellt. Dies ist deshalb bevorzugt, da der Störkörper relativ dicht an der Wandung sein kann. Eine solche Struktur aus einem einzigen Werkstück herauszuarbeiten ist kostenaufwändig. Werden Störkörper und Wandungsteile getrennt durch unterschiedliche Module bereitgestellt, können solche Strukturen leichter hergestellt werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand der Verbindungskanal zumindest bereichsweise und/oder zumindest abschnittsweise durch das erste Modul und/oder das zweite Modul ausgebildet ist.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das erste oder zweite Modul eine Ausnehmung aufweist, innerhalb der vorzugsweise der Störkörper angeordnet ist, und wobei, vorzugsweise im zusammengebauten Zustand, eine Oberfläche der Ausnehmung zumindest bereichsweise eine erste Oberfläche des Verbindungskanals ausbildet und/oder die von dem jeweils anderen Modul ausgebildete und/oder bereitgestellte Wandung der Strömungskammer (i) ganz oder teilweise innerhalb der Ausnehmung aufgenommen ist und/oder (ii) eine zweite Oberfläche des Verbindungskanals ausbildet.
Die Ausnehmung kann dabei vorteilhafterweise also eine Struktur des ersten Moduls sein. Die Wandung der Strömungskammer kann dabei eine Struktur des zweiten Moduls sein.
Die Ausnehmung kann dabei vorteilhafterweise also eine Struktur des zweiten Moduls sein. Die Wandung der Strömungskammer kann dabei eine Struktur des ersten Moduls sein.
Auf diese Weise kann besonders vorteilhaft ein Verbindungskanal erreicht werden, der die Strömungskammer ganz oder zumindest abschnittsweise umläuft.
Die Wandung der Strömungskammer weist dabei vorteilhafterweise eine Oberfläche auf, die die Strömungskammer zumindest bereichsweise begrenzt und/oder eine andere Oberfläche, die den Verbindungskanal zumindest bereichsweise begrenzt. Die beiden Oberflächen können sich an gegenüberliegenden Seitenbereichen der Wandung befinden. Es ist vor allem vorteilhaft, wenn die die Strömungskammer begrenzende Oberfläche eine nach innen zeigende Oberfläche der von dem jeweiligen Modul bereitgestellten Wandung ist und/oder die den Verbindungskanal begrenzende Oberfläche eine nach außen zeigende Oberfläche der von dem jeweiligen Modul bereitgestellten Wandung ist.
Die Ausnehmung kann in einer Ausführungsform identisch zu der spezifischen Ausnehmung des zweiten Moduls sein.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere im zusammengebauten Zustand, der Verbindungskanal U-förmig verläuft und/oder wenigstens drei Abschnitte aufweist, wobei ein erster und ein zweiter Abschnitt Endabschnitte des Verbindungskanals sind und ein dritter Abschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt verläuft, wobei die Haupterstreckungsrichtungen des ersten und zweiten Abschnitts parallel zueinander und/oder senkrecht zur spezifischen Strömungsrichtung sind und/oder wobei der dritte Abschnitt eine Haupterstreckungsrichtung hat, die senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der anderen beiden Abschnitte und/oder zur spezifischen Strömungsrichtung verläuft.
Ein solcher Aufbau ist besonders einfach und kompakt realisierbar und hat sich als besonders vorteilhaft für das Ausbilden einer stabilen Fluid-Oszillation herausgestellt.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere im zusammengebauten Zustand, die Strömungskammer wenigstens zwei bereichsweise von der übrigen Strömungskammer mittels jeweils eines Strömungsleitelements abgetrennte Bereiche aufweist, wobei vorzugsweise die übrige Strömungskammer über diese Bereiche mit dem Verbindungskanal fluidal verbunden ist und/oder zumindest eines, vorzugsweise jedes, der Strömungsleitelemente, insbesondere zumindest bereichsweise, vom Boden der Strömungskammer zurückgesetzt ist.
Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine besonders bevorzugte Strömungsmechanik offenbar dadurch erreicht werden kann, indem das in die Strömungskammer strömende Fluid möglichst zielgerichtet in Richtung Störkörper geführt wird. Das Strömungsleitelement erlaubt es vorteilhafterweise, einerseits eine möglichst zielgerichtete Anströmung des Störkörpers zu realisieren, indem es vorteilhafterweise das in die Strömungskammer einströmende Fluid zielgerichtet zu eben dem Störkörper führt. Da aber andererseits das jeweilige Strömungsleitelement den abgetrennten Bereich nicht vollständig fluidal von der Strömungskammer abtrennt, ist dem Fluid weiterhin der Übertritt in den abgetrennten Bereich und von dort in den Verbindungskanal gestattet.
Vorzugsweise werden die Strömungsleitelemente von dem ersten oder zweiten Modul bereitgestellt und/oder ausgebildet, sind insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet. Vorzugsweise sind die Strömungsleitelemente Teil der von dem jeweiligen Modul bereitgestellten und/oder ausgebildeten Wandung der Strömungskammer.
Beispielsweise erstreckt sich jedes der Strömungsleitelemente von der Wandung der Strömungskammer aus ins Innere der Strömungskammer und endet beabstandet, und damit vorteilhafterweise unter Freigabe einer Öffnung zum Übertritt des Fluids von der übrigen Strömungskammer in den durch das jeweilige Strömungsleitelement abgetrennten Bereich, zu einer stirnseitigen Seitenwand der Strömungskammer. Die stirnseitige Seitenwand ist dabei vorzugsweise die Seitenwand, in welcher die Öffnung liegt, über die der Zuflusskanal in die Strömungskammer mündet und/oder durch die das Fluid beim Betrieb der Messvorrichtung in die Strömungskammer strömt.
In einer, insbesondere horizontalen, Querschnittsebene durch die Messvorrichtung weist jedes Strömungsleitelement vorzugsweise zumindest bereichsweise eine kreisförmige Kontur auf, welche vorzugsweise eine Kontur einer in das Innere des jeweils abgetrennten Bereichs zeigende Oberfläche des Strömungsleitelements ist.
Es wurde beobachtet, dass sich in den abgetrennten Bereichen Kondensat des strömenden Fluids ansammeln kann. Indem die Strömungsleitelemente vom Boden der Strömungskammer zurückgesetzt sind, ist ein Kondensatabfluss aus dem abgetrennten Bereich, beispielsweise zurück in die übrige Strömungskammer, möglich. Von dort kann das Kondensat mit der Fluidströmung abtransportiert werden.
Vorzugsweise wird unter einem vom Boden der Strömungskammer zurückgesetztes Strömungsleitelement verstanden, dass sich das Strömungsleitelement, insbesondere an einem Endbereich des Strömungsleitelements, wie an dem in die Strömungskammer hineinragenden Endbereich des Strömungsleitelements, nicht entlang der gesamten Höhe der Strömungskammer erstreckt, sondern beispielsweise kurz über dem Boden der Strömungskammer endet. Diese Zurücksetzung kann beispielsweise durch Materialabtrag hergestellt sein oder im Rahmen eines 3D-Druckverfahrens berücksichtigbar sein.
In einer Ausführungsform erstreckt sich zumindest eines, vorzugsweise jedes, der Strömungsleitelemente, insbesondere an einem Endbereich des jeweiligen Strömungsleitelements, wie an dem in die Strömungskammer hineinragenden Endbereich des jeweiligen Strömungsleitelements, nicht entlang der gesamten Höhe der Strömungskammer, sondern endet beispielsweise kurz über dem Boden der Strömungskammer.
Die Höhe der Strömungskammer kann vorzugsweise entlang einer Richtung senkrecht zur spezifischen Strömungsrichtung, parallel zur ersten Richtung und/oder parallel zur zweiten Richtung jeweils zwischen dem ersten und zweiten Modul gemessen werden.
Die abgetrennten Bereiche sind dabei vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Seiten der Strömungskammer ausgebildet.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der Verbindungskanal zumindest abschnittsweise von außerhalb des ersten Moduls über eine zweite spezifische Öffnung zugänglich ist, wobei vorzugsweise die zweite spezifische Öffnung im zusammengebauten Zustand zumindest teilweise auf einer dem zweiten Modul abgewandten Seite des ersten Moduls liegt.
Dadurch kann der Verbindungskanal einfach gereinigt werden.
Die zweite spezifische Öffnung kann in Form eines Langlochs ausgebildet sein. Dieses kann sich beispielsweise entlang der gesamten Erstreckung des dritten Abschnitts erstrecken. Mit anderen Worten, zur Ausbildung des dritten Abschnitts kann in diesem Fall in dem ersten Modul eine Ausnehmung vorgesehen sein. Diese ist besonders einfach durch beispielsweise Fräsen in das erste Modul einbringbar.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass die zweite spezifische Öffnung mittels einer Abdeckung zumindest bereichsweise abdeckbar oder abgedeckt ist, wobei vorzugsweise die Abdeckung im zusammengebauten Zustand von dem dritten Modul bereitgestellt ist, wobei insbesondere die Abdeckung eine Oberfläche, wie zumindest eine Oberfläche eines Bereichs der gesonderten Ausnehmung, ist.
Die zweite spezifische Öffnung wird also vorteilhafterweise erst im zusammengebauten Zustand durch besagten Oberflächenbereich des dritten Moduls ganz oder teilweise verschlossen.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand durch das Zusammenwirken von dem ersten Modul und dem zweiten Modul zumindest bereichsweise zumindest eine Mäanderdichtung, insbesondere mit wenigstens einer Abstufung, ausgebildet ist und/oder das Kanalsystem wenigstens zwischen diesen beiden Modulen, insbesondere mittels der zumindest einen Mäanderdichtung, fluiddicht abgedichtet ist.
Es hat sich überraschend gezeigt, dass auf diese Weise trotz modularer Bauweise mit besonders einfachen Mitteln aber in dennoch zuverlässiger Weise eine fluidale Abdichtung zwischen dem ersten Modul und dem zweiten Modul erreicht werden kann.
Die Mäanderdichtung ist dabei vorzugsweise dadurch realisiert, dass durch das erste Modul und das zweite Modul Oberflächenbereiche ausgebildet sind, welche derart miteinander kooperieren, dass diese im zusammengebauten Zustand der beiden Module aneinanderliegen und jeweils eine oder mehrere Abstufungen, also etwa horizontal und vertikal verlaufende Oberflächenbereiche, aufweisen.
Vor allem wurde von den Erfindern erkannt, dass dadurch eine Trennung von Fluiddichtung und Druckdichtung, die bei typischen Betriebsdrücken auch mehrere hundert Bar standhalten können muss, des Kanalsystems möglich ist. So wird mittels Mäanderdichtung die Fluiddichtung adressiert, während die Druckdichtung, soweit notwendig, anderweitig realisiert sein kann (worauf später noch im Detail eingegangen wird). Dadurch kann für jede Aufgabe die jeweils beste und kostengünstigste Lösung verwendet werden, ohne dass Kompromisse für eine kombinierte Lösung eingegangen werden muss.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das Massenverhältnis des ersten Moduls zu einem aus dem gleichen Material wie dem ersten Modul bestehenden soliden Quader mit kleinstem Volumen, aus dem das erste Modul durch Materialentfernung herstellbar ist, 0,2 oder größer ist.
Dadurch ist die Herstellung des ersten Moduls kostengünstig möglich, da nur wenig Material von einem Ausgangs-Körper entfernt werden muss, um das erste Modul zu erhalten.
Vorzugsweise ist das Massenverhältnis 0,3 oder größer, 0,4 oder größer, 0,5 oder größer, 0,6 oder größer, 0,7 oder größer, 0,8 oder größer oder 0,9 oder größer. Das Massenverhältnis ist vorzugsweise kleiner als 1, insbesondere 0,9 oder kleiner, 0,8 oder kleiner oder 0,7 oder kleiner.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das dritte Modul mit dem zweiten Modul, insbesondere dauerhaft oder, insbesondere zerstörungsfrei, lösbar, verbunden oder verbindbar ist, und wobei vorzugsweise das Kanalsystem durch die miteinander verbundenen zweiten und dritten Module beim Betrieb der Messvorrichtung druckdicht nach außen abgedichtet ist.
Beispielsweise sind die beiden Module miteinander kraftschlüssig verbunden. Dazu können die beiden Körper fluchtende Durchgangsbohrungen aufweisen, so dass die beiden Module mittels Schrauben und/oder Muttern miteinander verbunden werden können.
Somit kann durch eine Druckdichtung, die bei typischen Betriebsdrücken auch mehrere hundert Bar standhalten können muss, des Kanalsystems besonders einfach und günstig erreicht werden.
Beispielsweise kann das erste Modul vollständig innerhalb des zweiten und dritten Moduls eingekapselt sein, so dass die Druckdichtung von dem zweiten und dritten Modul erreicht wird. Das erste und zweite Modul für sich genommen müssen daher nicht druckdicht sein und können beispielsweise gegeneinander nur fluiddicht ausgeführt sein. Das ist besonders günstig in der Herstellung und dennoch zuverlässig im Betrieb.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand das dritte Modul, insbesondere im Bereich der zweiten spezifischen Öffnung, den Verbindungskanal zumindest bereichsweise und/oder zumindest abschnittsweise ausbildet und/oder entlang zumindest einer Richtung, insbesondere zumindest entlang der ersten oder zweiten Richtung, zumindest bereichsweise begrenzt.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das erste Modul zumindest eine Bohrung aufweist, über die, insbesondere im zusammengebauten Zustand, ein Sensor innerhalb des Verbindungskanals anordenbar ist und/oder durch die, insbesondere im zusammengebauten Zustand, ein Sensor zur Anordnung in dem Verbindungskanal zumindest teilweise durchführbar ist, wobei vorzugsweise die Bohrung in der zweiten spezifischen Öffnung mündet, und/oder dass das dritte Modul zumindest eine Bohrung aufweist, die, insbesondere im zusammengebauten Zustand, konzentrisch zu der Bohrung des ersten Moduls ausgerichtet ist und/oder durch die, insbesondere im zusammengebauten Zustand, ein Sensor zur Anordnung in dem Verbindungskanal zumindest teilweise durchführbar ist.
Dadurch können die Fluid-Oszillationen im Verbindungskanal vermessen, insbesondere deren Oszillationsfrequenz ermittelt werden. Mögliche Sensoren sind beispielsweise Drucksensor, Heizdrahtsensor und/oder Ultraschallsensor.
Vorteilhafterweise ist dann innerhalb der Bohrung und/oder innerhalb des Verbindungskanals ein Sensor anordenbar oder angeordnet. Optional sind elektrische Anschlussleitungen des jeweiligen Sensors über die Bohrung nach außerhalb der Messvorrichtung führbar oder geführt.
Für Ultraschallsensoren sind vorteilhafterweise zwei im Verbindungskanal sich gegenüberliegende Bohrungen vorgesehen, innerhalb derer Sender und Empfänger angeordnet werden können.
Beispielsweise können mit einem solchen Sensor Messwerte eines Drucks innerhalb des Verbindungskanals, eines Ultraschallsignals innerhalb des Verbindungskanals, einer Spannung, einer Stromstärke und/oder eines Widerstandes eines innerhalb des Verbindungskanals angeordneten Heizdrahtes des Sensors gemessen werden.
In einer Ausführungsform ist ein Sensor ganz oder teilweise in der Bohrung des ersten und/oder des dritten Moduls angeordnet oder anordenbar und steht vorzugsweise in Wirkverbindung mit dem Verbindungskanal. Optional ragt der Sensor nicht in den Verbindungskanal hinein.
Vorzugsweise weist die Messvorrichtung zumindest einen Sensor auf, der insbesondere in Wirkverbindung mit dem Verbindungskanal steht und/oder in diesem angeordnet ist.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere im zusammengebauten Zustand, das Kanalsystem, abgesehen von den mit der Umwelt in fluidaler Verbindung stehenden Öffnungen des Zuflusskanals und des Abflusskanals sowie den Bohrungen für elektronische Komponenten, wie besagte Sensoren, fluiddicht ausgebildet ist.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand zwischen dem zweiten Modul und dem dritten Modul ein O-Ring dichtend angeordnet ist.
Hiermit kann eine zusätzliche Fluiddichtung erreicht werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand eine, insbesondere innere, Oberfläche des dritten Moduls, insbesondere eine Oberfläche der gesonderten Ausnehmung, eine, insbesondere äußere, Oberfläche des ersten Moduls flächig berührt.
Dadurch kann vorteilhafterweise ein besonders zuverlässiger kraftschlüssiger Halt des ersten Moduls zwischen dem zweiten und dritten Modul erreicht werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand das erste Modul vollständig innerhalb der zweiten und dritten Module eingeschlossen ist, insbesondere vollständig innerhalb der spezifischen Ausnehmung und der gesonderten Ausnehmung aufgenommen ist.
Dadurch ist das erste Modul also innerhalb des zweiten und dritten Moduls vollständig einkapselbar. Dies ermöglicht einen besonderen Schutz des ersten Moduls und eine Druckdichtung mit einfachen und doch zuverlässigen Mitteln.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand das zweite Modul und das dritte Modul kraftschlüssig miteinander verbunden oder verbindbar sind.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand das zweite Modul und das erste Modul zumindest bereichsweise formschlüssig zusammenwirken.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand das erste Modul und das dritte Modul zumindest bereichsweise formschlüssig zusammenwirken.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass (i) das erste Modul ein Inlay-Körper oder ein Aufsatz-Körper ist, das zweite Modul ein Boden-Körper ist und/oder das dritte Modul ein Deckel-Körper ist und/oder (ii) das erste Modul ein Boden-Körper ist, das zweite Modul ein Inlay-Körper oder ein Aufsatz-Körper ist und/oder das dritte Modul ein Deckel-Körper ist.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das erste Modul, das zweite Modul und/oder das dritte Modul jeweils einstückig ausgebildet und/oder mittels 3D-Druck herstellbar ist.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass im Kanalsystem eine Blende oder eine andere zumindest abschnittsweise Querschnittsverjüngung vorgesehen ist, insbesondere (i) zum Einstellen einer Anströmung des Störkörpers, (ii) im Zuflusskanal und/oder (iii) im Bereich des Übergangs vom Zuflusskanal zur Strömungskammer.
Die Blende kann beispielsweise eine Ringkammerblende sein. Die Querschnittsverjüngung kann auch mittels zumindest einer Düse, insbesondere zumindest einer Venturi-Düse, und/oder zumindest einem Venturirohr realisiert sein.
Die Blende kann lösbar an dem ersten Modul und/oder dem zweiten Modul angeordnet oder anordenbar sein. Dadurch kann sie austauschbar sein.
Die Blende erstreckt sich dabei insbesondere senkrecht zu der Strömungsrichtung des durch den Zuflusskanal strömenden Fluids und/oder des in die Strömungskammer strömenden Fluids. Die Blende kann vorzugsweise eine kreisförmige oder eine schlitzförmige Öffnung aufweisen.
Eine Schlitzförmige Öffnung kann beispielsweise eine Breite von zwischen 0,5 mm und 5 mm, insbesondere von zwischen 1 mm und 3 mm, aufweisen. Beispielsweise kann die Breite der schlitzförmigen Blendenöffnung 1 mm oder mehr, vorzugsweise 2 mm oder mehr, vorzugsweise 3 mm oder mehr, vorzugsweise 5 mm oder mehr, und/oder 30 mm oder weniger, vorzugsweise 20 mm oder weniger, vorzugsweise 10 mm oder weniger, vorzugsweise 8 mm oder weniger, vorzugsweise 6 mm oder weniger, vorzugsweise 5 mm oder weniger, vorzugsweise 4 mm oder weniger, vorzugsweise 3 mm oder weniger, vorzugsweise 2,5 mm oder weniger, vorzugsweise 2 mm oder weniger, vorzugsweise 1,5 mm oder weniger, betragen.
Die Blende oder die andere Querschnittsverjüngung kann vorteilhafterweise zum Einstellen eines Anströmprofils des Störkörpers des in die Strömungskammer strömenden Fluids geeignet sein. Dadurch ist eine besonders stabile und ausgeprägte Fluid-Oszillation erreichbar.
Vorzugsweise wird durch die Querschnittsverjüngung der Strömungsquerschnitt im Maximum um 10 % oder mehr, vorzugsweise um 20 % oder mehr, vorzugsweise um 30 % oder mehr, vorzugsweise um 40 % oder mehr, vorzugsweise um 50 % oder mehr, vorzugsweise um 60 % oder mehr, vorzugsweise um 70 % oder mehr, vorzugsweise um 80 % oder mehr, vorzugsweise um 90 % oder mehr, und/oder um 99 % oder weniger, vorzugsweise um 90 % oder weniger, vorzugsweise um 80 % oder weniger, vorzugsweise um 70 % oder weniger, vorzugsweise um 60 % oder weniger, vorzugsweise um 50 % oder weniger, vorzugsweise um 40 % oder weniger, vorzugsweise um 30 % oder weniger, vorzugsweise um 20 % oder weniger, vorzugsweise um 10 % oder weniger, verjüngt.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere im zusammengebauten Zustand, der kürzeste Abstand D zwischen einerseits der Blende oder einer Position im Bereich der Querschnittsverjüngung mit maximaler Querschnittsverjüngung und andererseits dem Störkörper 5 mm oder mehr, 100 mm oder weniger und/oder zwischen 5 mm und 100 mm beträgt.
Entsprechend dimensionierte Messvorrichtungen haben sich als besonders zuverlässig herausgestellt.
In einer Ausführungsform beträgt der kürzeste Abstand zwischen einem Ort mit maximaler Querschnittsverjüngung und/oder der Blende und dem Störkörper mehr als 0,5 cm, vorzugsweise mehr als 1 cm, vorzugsweise mehr als 1,5 cm, vorzugsweise mehr als 2 cm, vorzugsweise mehr als 2,5 cm, vorzugsweise mehr als 3 cm, vorzugsweise mehr als 4 cm, vorzugsweise mehr als 5 cm, weniger als 10 cm, vorzugsweise weniger als 8 cm, vorzugsweise weniger als 6 cm, vorzugsweise weniger als 5 cm, vorzugsweise weniger als 4 cm, vorzugsweise weniger als 3 cm, vorzugsweise weniger als 2 cm, und/oder zwischen 0,5 cm und 10 cm, vorzugsweise zwischen 0,5 cm und 5 cm, vorzugsweise zwischen 1 cm und 3 cm.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere im zusammengebauten Zustand, der Verbindungskanal eine Länge L von 5 mm oder mehr, 300 mm oder weniger und/oder zwischen 5 mm und 300 mm hat.
Entsprechend dimensionierte Messvorrichtungen haben sich als besonders zuverlässig herausgestellt.
In einer Ausführungsform beträgt die Länge des Verbindungskanals 10 mm oder mehr, vorzugsweise 30 mm oder mehr, vorzugsweise 50 mm oder mehr, vorzugsweise 100 mm oder mehr, vorzugsweise 100 mm oder mehr, vorzugsweise 150 mm oder mehr, vorzugsweise 200 mm oder mehr, 250 mm oder weniger, vorzugsweise 200 mm oder weniger, vorzugsweise 150 mm oder weniger, vorzugsweise 100 mm oder weniger, vorzugsweise 50 mm oder weniger, und/oder zwischen 5 mm und 100 mm oder zwischen 100 mm und 300 mm.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das Verhältnis von Länge L zu Abstand D, L/D, größer als oder gleich 3, kleiner als oder gleich 20 und/oder zwischen 3 und 20 ist.
Entsprechend dimensionierte Messvorrichtungen haben sich als besonders zuverlässig herausgestellt.
In einer Ausführungsform beträgt das Verhältnis 5 oder mehr, vorzugsweise 7 oder mehr, vorzugsweise 10 oder mehr, vorzugsweise 13 oder mehr, vorzugsweise 15 oder mehr, vorzugsweise 17 oder mehr, 17 oder weniger, vorzugsweise 15 oder weniger, vorzugsweise 13 oder weniger, vorzugsweise 10 oder weniger, vorzugsweise 7 oder weniger, und/oder zwischen 3 und 10 oder zwischen 10 und 20.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere im zusammengebauten Zustand, der Zuflusskanal und der Abflusskanal jeweils einen zumindest abschnittsweise rechteckigen und/oder zumindest abschnittsweise kreisförmigen Strömungsquerschnitt aufweist.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere im zusammengebauten Zustand, der Verbindungskanal einen zumindest abschnittsweise rechteckigen und/oder zumindest abschnittsweise kreisförmigen Strömungsquerschnitt aufweist.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere im zusammengebauten Zustand, das Kanalsystem oder Teile davon, insbesondere die Strömungskammer, spiegelsymmetrisch zu einer vertikal verlaufenden Mittelebene der Messvorrichtung aufgebaut ist.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung, insbesondere der Verbindungskanal, insbesondere dessen Verlauf und/oder räumliche Orientierung, derart ausgebildet ist, dass sich ein während des Hindurchführens von Fluid durch die Messvorrichtung entstehenden Kondensats nicht innerhalb einer Senke des Verbindungskanals ansammelt (sondern insbesondere selbsttätig, vorzugsweise unter Mitwirkung der Fluidströmung und/oder der Schwerkraft, aus dem Verbindungskanal abfließt), zumindest für den Fall, dass die spezifische Strömungsrichtung entlang einer horizontalen Richtung im Weltkoordinatensystem oder einer vertikal steigenden Richtung im Weltkoordinatensystem oder einer vertikal fallenden Richtung im Weltkoordinatensystem verläuft.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung mit ihrem Fluideinlass und/oder ihrem Fluidauslass fluidal mit einer von einem Fluid entlang einer Hauptströmungsrichtung durchströmbaren Strömungsleitung verbunden oder verbindbar ist, wobei vorzugsweise die Messvorrichtung derart mit ihrem Fluideinlass und/oder ihrem Fluidauslass mit der Strömungsleitung verbunden und/oder relativ zu der Strömungsleitung angeordnet oder anordenbar ist, dass (a) ein, insbesondere beim Betrieb der Messvorrichtung, in dem Verbindungskanal entstehendes Kondensat des Fluids selbsttätig, insbesondere durch das strömende Fluid und/oder die Schwerkraft, aus dem Verbindungskanal abführbar ist und/oder (b) der Verbindungskanal, insbesondere beim Betrieb der Messvorrichtung, von dem Fluid von der einen zur anderen ersten spezifischen Öffnung entlang eines Verlaufs des Verbindungskanals durchströmbar ist, welcher Verlauf überall (i) weder parallel noch antiparallel und/oder (ii) senkrecht zur Hauptströmungsrichtung ist.
Die Messvorrichtung kann beispielswiese parallel oder seriell zu der Strömungsleitung geschalten sein. Bei einer parallelen Schaltung wird vorzugsweise nur ein Teil des in der Strömungsleitung strömenden Fluids durch die Messvorrichtung geleitet. Bei einer seriellen Schaltung wird vorzugsweise das gesamte in der Strömungsleitung strömenden Fluids durch die Messvorrichtung geleitet. Optional kann die Messvorrichtung Teil der Strömungsleitung sein.
Beispielsweise kann die Messvorrichtung zur Strömungsleitung fluidal in Reihe geschalten sein und/oder die Messvorrichtung (insbesondere deren Strömungskammer), kann einen Teil der Strömungsleitung ausbilden oder mit der Strömungsleitung fludial, etwa an einem ihrer Enden, derart verbunden sein, dass das gesamte Fluid durch die Messvorrichtung strömt.
Beispielsweise kann die Messvorrichtung zur Strömungsleitung oder einem Abschnitt davon fluidal parallel geschalten sein und/oder mit zumindest einer Abzweigung der Strömungsleitung fluidal verbunden sein. Der Teil des in der Strömungsleitung strömenden Fluids, der dann durch die Messvorrichtung geführt wird, kann beispielsweise mittels einer in der Strömungsleitung (insbesondere fluidal zwischen der Abzweigung zur Messvorrichtung und der Mündung von der Messvorrichtung) vorgesehenen Querschnittsverjüngung, beispielsweise einer angeordneten Blende und/oder Venturi-Düse, eingestellt werden oder einstellbar sein. Dazu kann die Strömungsleitung entsprechende Mittel in Form einer Blende und/oder Venturi-Düse aufweisen.
Dabei weist vorzugsweise die Strömungsleitung eine Querschnittsverjüngung (beispielsweise eine Einschnürung, eine Blende und/oder dergleichen) auf, die dazu ausgelegt ist, den Teil des strömenden Fluids aus der Strömungsleitung abzuzweigen und/oder der Messvorrichtung zuzuführen.
Vorzugsweise ist das in der Strömungsleitung strömende Fluid eine Flüssigkeit, ein Gas, insbesondere Wasserstoff Methan und/oder Sauerstoff, und/oder ein Gemisch, etwa ein, vorzugsweise binäres, Gasgemisch, insbesondere aufweisend Wasserstoff, Sauerstoff und/oder Methan, ein Flüssigkeitsgemisch, insbesondere ein Treibstoffgemisch, ein Ölgemisch und/oder ein Schmierstoffgemisch.
In einer Ausführungsform ist die Strömungsleitung eine geschlossene Rohrleitung.
In einer Ausführungsform ist die Strömungsleitung eine Druckleitung und/oder das darin strömende Fluid weist auf einen, insbesondere absoluten, Fluiddruck von mehr als 0 bar, vorzugsweise von 0,1 bar oder mehr, vorzugsweise von 0,5 bar oder mehr, vorzugsweise von 1 bar oder mehr, vorzugsweise von 3 bar oder mehr, vorzugsweise von 5 bar oder mehr, vorzugsweise von 10 bar oder mehr, vorzugsweise von 50 bar oder mehr, vorzugsweise von 100 bar oder mehr, vorzugsweise von 300 bar oder mehr, vorzugsweise von 500 bar oder mehr, und/oder einen, insbesondere absoluten, Fluiddruck von 1.000 bar oder weniger, vorzugsweise von 500 bar oder weniger, vorzugsweise von 300 bar oder weniger, vorzugsweise von 100 bar oder weniger, vorzugsweise von 50 bar oder weniger, vorzugsweise von 30 bar oder weniger, vorzugsweise von 10 bar oder weniger, vorzugsweise von 5 bar oder weniger, vorzugsweise von 1 bar oder weniger, auf. Beispielsweise beträgt der, insbesondere absolute, Fluiddruck zwischen 0,1 bar und 1.000 bar, wie insbesondere zwischen 0,1 bar und 100 bar oder zwischen 100 bar und 1.000 bar.
In einer Ausführungsform ist die Strömungsleitung eine Druckleitung und/oder es besteht eine Druckdifferenz von 0,1 mbar oder mehr, vorzugsweise von 1 mbar oder mehr, vorzugsweise von 10 mbar oder mehr, vorzugsweise von 50 mbar oder mehr, vorzugsweise von 100 mbar oder mehr, vorzugsweise von 1 bar oder mehr, vorzugsweise von 5 bar oder mehr, vorzugsweise von 10 bar oder mehr, vorzugsweise von 100 bar oder mehr, vorzugsweise von 300 bar oder mehr, vorzugsweise von 500 bar oder mehr, und/oder eine Druckdifferenz von 1.000 bar oder weniger, vorzugsweise von 500 bar oder weniger, vorzugsweise von 300 bar oder weniger, vorzugsweise von 100 bar oder weniger, vorzugsweise von 50 bar oder weniger, vorzugsweise von 30 bar oder weniger, vorzugsweise von 10 bar oder weniger, vorzugsweise von 5 bar oder weniger, vorzugsweise von 1 bar oder weniger, vorzugsweise von 100 mbar oder weniger, vorzugsweise von 50 mbar oder weniger, vorzugsweise von 10 mbar oder weniger, vorzugsweise von 1 mbar oder weniger, vorzugsweise von 0,5 mbar oder weniger, zwischen dem Fluideinlass und Fluidauslass des Fluidistors. Beispielsweise beträgt die Druckdifferenz zwischen 0,1 mbar und 1.000 bar, wie zwischen 0,1 mbar und 1 bar oder zwischen 1 bar und 1.000 bar, zwischen dem Fluideinlass und Fluidauslass der Messvorrichtung.
Vorzugsweise beträgt die Reynolds-Zahl des durch die Strömungsleitung strömenden Fluids und/oder des durch die Messvorrichtung strömenden Fluids 50 oder mehr, vorzugsweise 70 oder mehr, vorzugsweise 90 oder mehr, vorzugsweise 100 oder mehr, vorzugsweise 300 oder mehr, vorzugsweise 500 oder mehr, vorzugsweise 1000 oder mehr, vorzugsweise 1500 oder mehr, vorzugsweise 2000 oder mehr, vorzugsweise 3000 oder mehr, vorzugsweise 5000 oder mehr, vorzugsweise 10000 oder mehr, vorzugsweise 30000 oder mehr, vorzugsweise 50000 oder mehr, 200000 oder weniger, vorzugsweise 150000 oder weniger, vorzugsweise 100000 oder weniger, vorzugsweise 50000 oder weniger, vorzugsweise 30000 oder weniger, vorzugsweise 10000 oder weniger, vorzugsweise 8000 oder weniger, vorzugsweise 5000 oder weniger, vorzugsweise 3000 oder weniger, vorzugsweise 1000 oder weniger, vorzugsweise 500 oder weniger, und/oder zwischen 50 und 200000, vorzugsweise zwischen 90 und 200000, vorzugsweise zwischen 90 und 100000, vorzugsweise zwischen 90 und 50000, vorzugsweise zwischen 90 und 10000, vorzugsweise zwischen 500 und 10000, vorzugsweise zwischen 500 und 5000.
Vorzugsweise strömt 0,1 l/min oder mehr, vorzugsweise 0,3 l/min oder mehr, vorzugsweise 0,5 l/min oder mehr, vorzugsweise 1 l/min oder mehr, vorzugsweise 5 l/min oder mehr, vorzugsweise 10 l/ min oder mehr, vorzugsweise 50 l/min oder mehr, vorzugsweise 100 l/min oder mehr, vorzugsweise 500 l/min oder mehr, vorzugsweise 1000 l/min oder mehr, 10000 l/min oder weniger, vorzugsweise 5000 l/min oder weniger, vorzugsweise 3000 l/min oder weniger, vorzugsweise 1000 l/min oder weniger, vorzugsweise 500 l/min oder weniger, vorzugsweise 100 l/min oder weniger, und/oder zwischen 0,1 l/min und 10000 l/min, vorzugsweise zwischen 1 l/min und 5000 l/min, Fluid durch die Messvorrichtung.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt dadurch gelöst, dass eine Anordnung aufweisend eine von einem Fluid entlang einer Hauptströmungsrichtung durchströmbare Strömungsleitung und eine Messvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei vorzugsweise die Messvorrichtung mit ihrem Fluideinlass und/oder ihrem Fluidauslass fluidal mit der Strömungsleitung verbunden ist, wobei vorzugsweise die Messvorrichtung derart mit ihrem Fluideinlass und/oder ihrem Fluidauslass mit der Strömungsleitung verbunden und/oder relativ zu der Strömungsleitung angeordnet ist, dass (a) ein, insbesondere beim Betrieb der Messvorrichtung, in dem Verbindungskanal entstehendes Kondensat des Fluids selbsttätig, insbesondere durch das strömende Fluid und/oder die Schwerkraft, aus dem Verbindungskanal abführbar ist und/oder (b) der Verbindungskanal des Kanalsystems der Messvorrichtung, insbesondere beim Betrieb der Messvorrichtung, von dem Fluid von der einen zur anderen ersten spezifischen Öffnung entlang eines Verlaufs des Verbindungskanals durchströmbar ist, welcher Verlauf überall (i) weder parallel noch antiparallel und/oder (ii) senkrecht zur Hauptströmungsrichtung ist, vorgeschlagen wird.
Alle Vorteile und Optionen, die in Bezug auf die Messvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind (vor allem einschließlich der Ausführungen zu der Strömungsleitung und deren fluidaler Verbindung mit der Messvorrichtung), gelten hier ganz entsprechend, so dass diesbezüglich auf die vorherigen Ausführungen verwiesen werden kann.
Beispielsweise kann eine bereits weiter oben genannte parallele oder serielle Schaltung der Messvorrichtung und der Strömungsleitung erfolgen.
Vor allem bei der parallelen Schaltung kann innerhalb der Strömungsleitung, insbesondere zwischen der Verbindung mit dem Fluideinlass und dem Fluidauslass der Messvorrichtung, eine Querschnittsverjüngung vorgesehen sein. Dadurch kann der Anteil des durch die Messvorrichtung geleiteten Fluids angepasst werden.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß einem dritten Aspekt dadurch gelöst, dass eine Verwendung einer Messvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder einer Anordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zur Vermessung eines strömenden Fluids, insbesondere zur Bestimmung des Volumenstromes, des Massenstromes, der Dichte, der Zusammensetzung, der Reinheit und/oder jeweils eines Maßes dafür des strömenden Fluids, vorgeschlagen wird.
Aufgrund der guten Zugänglichkeit des Kanalsystems zu Reinigungszwecken und/oder aufgrund der guten Abführbarkeit von Kondensat aus dem Verbindungskanal können besonders gute Fluid-Oszillationen erreicht und damit besonders gute Bestimmungen am Fluid durchgeführt werden.
Alle Vorteile, die in Bezug auf die Messvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, gelten hier ganz entsprechend, so dass diesbezüglich auf die vorherigen Ausführungen verwiesen werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß einem vierten Aspekt dadurch gelöst, dass eine Fluid-Bereitstellungs-Einheit, insbesondere Wasserstoff-Betankungs-Einheit, aufweisend zumindest eine Messvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder eine Anordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, vorgeschlagen wird.
Alle Vorteile, die in Bezug auf die Messvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, gelten hier ganz entsprechend, so dass diesbezüglich auf die vorherigen Ausführungen verwiesen werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen erläutert werden.
Dabei zeigen:

1a eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung in einer ersten Ausführungsform;
1b eine Querschnittsansicht der Messvorrichtung aus 1a in einer horizontalen Schnittebene;
1c eine Querschnittsansicht der Messvorrichtung aus 1a in einer ersten vertikalen Schnittebene;
1d eine Querschnittsansicht der Messvorrichtung aus 1a in einer zweiten vertikalen Schnittebene;
1e die Querschnittsansicht der Messvorrichtung aus 1d während eines ersten Betriebszustandes der Messvorrichtung;
1f die Querschnittsansicht der Messvorrichtung aus 1d während eines zweiten Betriebszustandes der Messvorrichtung;
1g eine perspektivische Ansicht der Messvorrichtung aus 1a mit den Modulen voneinander gelöst;
1h eine perspektivische Ansicht der Messvorrichtung aus 1a ohne das dritte Modul;
2a eine perspektivische Ansicht des ersten Moduls der Messvorrichtung aus 1h von schräg oben;
2b eine perspektivische Ansicht des ersten Moduls der Messvorrichtung aus 2a von schräg unten;
2c eine Ansicht des ersten Moduls aus 2a von oben;
2d eine Ansicht des ersten Moduls aus 2a von unten;
2e eine Ansicht des ersten Moduls aus 2a von einer Seite;
2f eine Querschnittsansicht des ersten Moduls aus 2a in einer vertikalen Schnittebene;
3 eine Ansicht des zweiten Moduls der Messvorrichtung aus 1a von oben;
4 eine perspektivische Ansicht des dritten Moduls der Messvorrichtung aus 1a von schräg unten;
5a eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform von schräg vorne im zusammengebauten Zustand;
5b eine perspektivische Ansicht der Messvorrichtung aus 5a von schräg vorne mit den beiden Modulen voneinander gelöst;
5c eine perspektivische Ansicht der Messvorrichtung aus 5a von schräg hinten mit den beiden Modulen voneinander gelöst;
6 eine Querschnittsansicht der Messvorrichtung aus 5a in einer horizontalen Schnittebene;
7 eine perspektivische Ansicht des ersten Moduls der Messvorrichtung aus 5a von schräg unten;
8a eine perspektivische Ansicht einer Anordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung; und
8b eine perspektivisch geschnittene Ansicht der Anordnung aus 8a.

Beschreibung der Ausführungsformen
1a zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 in Form eines Fluidistors gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung in einer ersten Ausführungsform im zusammengebauten Zustand.
In 1b ist eine Querschnittsansicht der Messvorrichtung 1 in einer horizontalen Schnittebene dargestellt. 1c und 1d zeigen jeweils eine Querschnittsansicht der Messvorrichtung in zwei aufeinander senkrecht stehenden vertikalen Schnittebenen, die ihrerseits auch jeweils senkrecht zur in 1b gewählten horizontalen Schnittebene stehen. Die Schnittebene der Querschnittsansicht in 1c hat mit der Schnittebene der Querschnittsansicht in 1b die Schnittlinie L1 (dargestellt als gestrichelte Linie in 1b). Die Schnittebene der Querschnittsansicht in 1d hat mit der Schnittebene der Querschnittsansicht in 1b die Schnittlinie L2 (dargestellt als gestrichelte Linie in 1b).
Wie aus den 1a-1d erkennbar ist, weist die Messvorrichtung 1 einen Zuflusskanal 3 auf, der mit einem Fluideinlass 5 fluidal verbunden ist, über den der Messvorrichtung 1 ein strömendes Fluid zuführbar ist. Die Messvorrichtung 1 weist auch einen Abflusskanal 7 auf, der mit einem Fluidauslass 9 fluidal verbunden ist, über den das Fluid aus der Messvorrichtung 1 abführbar ist. Der Zuflusskanal 3 und der Abflusskanal 7 können beispielsweise mit einer Strömungsleitung verbindbar sein, so dass ein in der Strömungsleitung strömendes Fluid ganz oder teilweise durch die Messvorrichtung 1 führbar ist.
Der Zuflusskanal 3 öffnet in eine Strömungskammer 11 und der Abflusskanal 7 geht von dieser aus. In der Strömungskammer 11 ist ein Störkörper 13 angeordnet. Außerdem weist die Strömungskammer 11 zwei erste spezifische Öffnungen 15 und 17 auf, welche durch einen Verbindungskanal 19 fluidal miteinander verbunden sind.
Dadurch ist folglich ein Kanalsystem 21, aufweisend Fluideinlass 5, Zuflusskanal 3, Fluidauslass 9, Abflusskanal 7, Strömungskammer 11 und Verbindungskanal 19, der Messvorrichtung 1 bereitgestellt, das von einem Fluid durchströmbar ist.
Das Fluid kann somit entlang einer Hauptströmungsrichtung als eine spezifische Strömungsrichtung R durch die Strömungskammer 11 hindurchströmem.
1e zeigt die schematische Querschnittsansicht der Messvorrichtung 1 aus 1d mit eingezeichnetem Fluidfluss während eines ersten Betriebszustandes der Messvorrichtung 1. 1f zeigt die schematische Querschnittsansicht der Messvorrichtung 1 aus 1d mit eingezeichnetem Fluidfluss während eines zweiten Betriebszustandes der Messvorrichtung 1.
Trifft nun das Fluid, von dem Zuflusskanal 3 kommend, und nachdem es die in dem Übergangsbereich von Zuflusskanal 3 und Strömungskammer 11 angeordnete Blende 23 entlang der Richtung R durchströmt hat, auf den in der Strömungskammer 11 angeordneten Störkörper 13, so muss es diesen umströmen, um zu dem Abflusskanal 7 (und letztlich zum Fluidauslass 9) zu gelangen. Dabei wirkt der Störkörper 13 also als Strömungsteiler. Wenn das Fluid den Störkörper 13 linksherum umströmt, wie es in 1e der Fall ist, führt dies zu einem Überdruck an der ersten spezifischen Öffnung 15 (gekennzeichnet durch ein „+“) und zu einem Unterdruck an der ersten spezifischen Öffnung 17 (gekennzeichnet durch ein „-“). Aufgrund der Druckverhältnisse strömt innerhalb des Verbindungskanals 19 ein Teil des Fluids von der ersten spezifischen Öffnung 15 zur ersten spezifischen Öffnung 17, also in 1e im Uhrzeigersinn (illustriert durch den dicken Pfeil innerhalb des Verbindungskanals 19). Dadurch wird ein Druckausgleich bewirkt. Dies wiederum führt letztlich dazu, dass das Fluid den Störkörper rechtsherum umströmt, und sich eine umgekehrte Druckverteilung (wieder gekennzeichnet durch ein „+“ und ein „-“) an den ersten spezifischen Öffnungen 15, 17 aufbaut. Aufgrund der neuen Druckverhältnisse strömt dann, wie in 1f dargestellt, innerhalb des Verbindungskanals 19 ein Teil des Fluids von der ersten spezifischen Öffnung 17 zur ersten spezifischen Öffnung 15, also in 1f entgegen des Uhrzeigersinns (illustriert durch den dicken Pfeil innerhalb des Verbindungskanals 19). Die Druckverhältnisse wechseln periodisch, weshalb Fluid in dem Verbindungskanal 19 oszilliert, sich also periodisch die Strömungsrichtung des Fluids innerhalb des Verbindungskanals 19 umkehrt. Der Verbindungskanal 19 wird aus diesem Grund auch als Oszillations-Kanal bezeichnet.
Die Messvorrichtung 1 ist dabei modular aufgebaut und weist mehrere zusammenbaubare Module auf. Wenn sich die Module im zusammengebauten Zustand befinden, bildet sich durch das Zusammenwirken von durch die Module bereitgestellten Strukturen das Kanalsystem 21 aus. Vorliegend weist die Messvorrichtung drei Module 25, 27 und 29 auf, ein erstes Modul 25 als einen Inlay-Körper, ein zweites Modul 27 als einen Boden-Körper und ein drittes Modul 29 als einen Deckel-Körper.
2a und 2b zeigt jeweils eine perspektivische Ansicht des ersten Moduls 25 (Inlay-Körper) von oben und von unten. 2c-2e zeigen eine Ansicht des ersten Moduls 25 von oben, von unten und von einer Seite (die Blickrichtung entspricht in 2c von rechts nach links). Und 2f zeigt eine Querschnittsansicht des ersten Moduls 25 in einer vertikalen Schnittebene (korrespondierend zu der gewählten Schnittebene bei der zusammengebauten Vorrichtung 1 in 1d).
Das erste Modul 25 (Inlay-Körper) stellt als eine Struktur beispielsweise einen Teil der Wandung der Strömungskammer 11 bereit. Dazu ist der entsprechende Wandungsabschnitt 31 an dem ersten Modul 25 (Inlay-Körper) angeformt, nämlich einstückig mit diesem ausgebildet.
3 zeigt eine Ansicht des zweiten Moduls 27 (Boden-Körper) von oben.
Wie insbesondere aus 3 ersichtlich, weist das zweite Modul 27 (Boden-Körper) eine spezifische Ausnehmung 33 auf. Diese begrenzt die Strömungskammer 11 beispielsweise nach unten (wenn die Messvorrichtung 1 mit dem zweiten Modul 27 auf der Erde liegt). In diese spezifische Ausnehmung 33 ist das erste Modul 25 (Inlay-Körper) einsetzbar.
Das zweite Modul 27 (Boden-Körper) stellt als eine Struktur beispielsweise den Störkörper 13 bereit (zu sehen beispielsweise in 3). Dazu ist der Störkörper 13 an dem zweiten Modul 27 (Boden-Körper) angeformt, nämlich einstückig mit diesem ausgebildet. Der Störkörper 13 hat eine gleiche Höhe wie die Strömungskammer 11. Das zweite Modul 27 (Boden-Körper) stellt als eine Struktur beispielsweise auch einen Oberflächenbereich 35 (als Bodenbereich) der Strömungskammer 11 bereit.
Wenn Boden-Körper 27 und Inlay-Körper 25 zusammengebaut sind, ist damit die Strömungskammer 11 vollständig ausgebildet. Dabei ist die Struktur in Form des von dem ersten Modul 25 bereitgestellten Wandungsabschnitts 31 innerhalb des von dem zweiten Modul begrenzten Volumens in Form der spezifischen Ausnehmung 33 angeordnet, wenn die beiden Module 25 und 27 zusammengebaut sind, sich also im zusammengebauten Zustand befinden. Gleichermaßen ist auch die Struktur in Form des von dem zweiten Modul 27 bereitgestellten Störkörpers 13 innerhalb des von dem Wandungsabschnitt 31 des ersten Moduls begrenzten Volumens angeordnet, wenn die beiden Module 25 und 27 zusammengebaut sind, sich also im zusammengebauten Zustand befinden.
Das Kanalsystem 21, vor allem die Strömungskammer 11, mit den (im zusammengebauten Zustand) bereichsweise geringen Abständen zwischen beispielsweise Störkörper 13 und Wandungsabschnitt 31 kann durch die modulare Bauweise einfacher und kostengünstiger hergestellt werden. Denn die Abstände zwischen einzelnen Teilen von erstem Modul 25 und zweiten Modul 27, die das Kanalsystem 21 und vor allem die Strömungskammer 11 ausbilden, sind bei den einzelnen Modulen größer und damit durch günstigere Prozessierungsmaßnahmen herstellbar (bspw. können größere Fräser, die schneller sind, eingesetzt werden) als im zusammengebauten Zustand.
1g zeigt eine perspektivische Ansicht der Messvorrichtung 1 aus 1a mit den drei Modulen 25, 27 und 29 voneinander gelöst.
1h zeigt eine perspektivische Ansicht der Messvorrichtung 1 aus 1a ohne das dritte Modul (Deckel-Körper). Zu sehen ist dabei das in die spezifische Ausnehmung 33 des zweiten Moduls 27 eingesetzte erste Modul 25.
Durch zwei Strömungsleitelemente 37 werden zwei bereichsweise abgetrennte Bereiche 39 der Strömungskammer 11 gebildet (zum Beispiel in 1b zu sehen). Das heißt, jeweils ein Strömungsleitelement 37 bildet einen abgetrennten Bereich 39. Zwischen einer Stirnseite der Strömungskammer 11 und dem jeweiligen Strömungsleitelementen 37 ist jeweils eine Öffnung 41 vorgesehen, über die der Verbindungskanal 19 mit der übrigen Strömungskammer über diese beiden abgetrennten Bereiche 39 fluidal verbunden ist. Eine solche Konfiguration ermöglicht eine besonders vorteilhafte Fluidführung und gleichzeitig eine ausgeprägte Oszillation.
Die Strömungsleitelemente 37 werden von dem ersten Modul 25 bereitgestellt und sind einstückig mit der Wandung 31 ausgebildet.
Damit etwaiges Kondensat (vor allem von dem innerhalb des Verbindungskanals 19 oszillierenden Fluid) aus den abgetrennten Bereichen 39 zuverlässig abführbar ist, sind die Strömungsleitelemente 37 vom Boden der Strömungskammer 11 in jeweils einem unteren Bereich 42 (zu sehen beispielsweise in 1d und 2b) zurückgesetzt. Das heißt, das einzelne Strömungsleitelement 37 erstreckt sich nicht entlang der gesamten Höhe der Strömungskammer 11, sondern endet, im zusammengebauten Zustand, kurz über dem Boden der Strömungskammer 11. Dies stellt außerdem eine weitere vorteilhafte, wünschenswerte fluidale Verbindung zwischen Verbindungskanal 19 und der übrigen Strömungskammer dar.
Andererseits ist durch einfaches Entnehmen des ersten Moduls 25 (Inlay-Körper) aus der spezifischen Ausnehmung 33 und damit durch Entfernen des ersten Moduls 25 (Inlay-Körpers) von dem zweiten Modul 27 (Boden-Körper) das Innere der Strömungskammer 11 sehr gut zugänglich. Dadurch kann die Wartung oder Reinigung der Messvorrichtung 1, insbesondere im Bereich der Strömungskammer 11, sehr einfach und effektiv durchgeführt werden.
Der Verbindungskanal 19 selbst ist bereichsweise durch das erste Modul 25 (Inlay-Körper) ausgebildet. Wie etwa in den 2a und 2c ersichtlich, ist der Verbindungskanal 19 über eine zweite spezifische Öffnung 44 auch von außerhalb des ersten Moduls 25 (Inlay-Körper) zugänglich. Dies hat den Vorteil, dass der Verbindungskanal gut gereinigt werden kann. Die zweite spezifische Öffnung 44 ist dabei sozusagen durch das Fehlen des oberen Wandungsbereichs des Verbindungskanals 19 realisiert. Dies hat zudem den Vorteil, dass der Verbindungskanal 19 hier besonders einfach durch Bohren (insbesondere der beiden vertikal verlaufenden Endabschnitte 43) und Fräsen (insbesondere des diese beiden Endabschnitte verbindenden horizontal verlaufenden Abschnitts 45) herstellbar ist.
Durch das erste und zweite Modul 25, 27 (Inlay- und Boden-Körper) sind Mäanderdichtungen durch mehrere Abstufungen 47 ausgebildet (zu sehen beispielsweise in 1c). Dadurch wird eine Fluiddichtigkeit zwischen dem Innern der Strömungskammer 11 und der Umwelt des Ersten-Moduls-Zweiten-Moduls-Verbunds (Boden-Körpers-Inlay-Körpers-Verbund), abgesehen von beispielsweise den von außen zugänglichen Öffnungen des Zuflusskanals 3 und des Abflusskanals 7 sowie des Verbindungskanals 19, erreicht.
Es kann insbesondere noch angemerkt werden, dass die Zeichenebene der 1b einer horizontalen Schnittebene der Messvorrichtung 1 entspricht, die mittig durch das zweite Modul 27 verläuft. Außerdem sei angemerkt, dass in zumindest einzelnen Figuren, insbesondere in 1d, die Details der Vorrichtung 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit teilweise nur in reduziertem Umfang dargestellt sein können.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht des dritten Moduls 29 (Deckel-Körper) von schräg unten.
Das dritte Modul 29 (Deckel-Körper) weist eine gesonderte Ausnehmung 49 auf, in der das erste Modul 25 (Inlay-Körper) teilweise aufnehmbar ist. Im zusammengebauten Zustand, ist das erste Modul 25 (Inlay-Körper) dann vollständig innerhalb der spezifischen Ausnehmung 33 des zweiten Moduls 27 (Boden-Körper) und der gesonderten Ausnehmung 49 des dritten Moduls 29 (Deckel-Körper) aufgenommen (beispielsweise zu sehen in 1d).
Die zweite spezifische Öffnung 44 wird bei geschlossenem Deckel im zusammengebauten Zustand dann von einem Oberflächenbereich 50 der gesonderten Ausnehmung 49 des dritten Moduls 29 (Deckel-Körper) bereichsweise abgedeckt. Dadurch ist der Verbindungskanal 19 ausgebildet.
Innerhalb des Verbindungskanals 19 ist ein Sensor 51 (beispielsweise aufweisend ein zwischen zwei in den Verbindungskanal 19 hineinragende Haltemittel verlaufender Heizdraht) vorgesehen. Durch den nicht abgedeckten Teil der zweiten spezifischen Öffnung 44 sowie eine Bohrung 52 im dritten Modul 29 (Deckel-Körper) können die elektrischen Anschlussleitungen des Sensors nach Außen führbar sein. Außerdem können Teile des Sensors ganz oder teilweise auch in der Bohrung 52 des dritten Moduls 29 angeordnet sein (zum Beispiel dargestellt in 1c und 1d). Die zweite spezifische Öffnung 44 und/oder die Bohrung 52 kann optional fluiddicht abdichtbar sein.
Das zweite und dritte Modul 27, 29 (Boden-Körper und Deckel-Körper) weisen (in den Figuren nicht durchgängig dargestellte) Durchgangsbohrungen auf, so dass die beiden Module mittels Schrauben kraftschlüssig miteinander verbindbar sind. Dadurch ist eine Druckdichtung realisierbar, die auch bei Betriebsdrücken der Messvorrichtung von mehreren hundert Bar standhalten kann. Ein zwischen dem zweiten und dem dritten Modul 27, 29 angeordneter O-Ring 53 sorgt für eine zusätzliche fluidale Abdichtung.
Besonders anzumerken ist die vorteilhafte Ausführung des modularen Aufbaus dergestalt, dass vorliegend das erste Modul 25 (Inlay-Körper) teilweise von dem zweiten Modul 27 (Boden-Körper) aufgenommen ist. Zudem ragt ohnehin auch ein Teil der Wandung 31 (die an dem Inlay-Körper 25 angeformt ist) in das zweite Modul 27 (Boden-Körper) hinein (genauer gesagt in dessen spezifische Ausnehmung 33), wie etwa 1g entnehmbar ist. Dadurch können das erste und zweite Modul 25, 27 (Inlay-Körper und Boden-Körper) auf günstige Weise hergestellt werden, da die einzelnen Strukturen des Kanalsystems 21, wie Wandungsabschnitte und Störkörper 13, auf die beiden Module 25, 27 verteilt sind und damit weniger dicht beieinander sind als im zusammengebauten Zustand.
Besonders anzumerken ist auch die vorteilhafte Ausführung des Verbinnungskanals 19 derart, dass eine erste spezifische Querschnittsebene der Messvorrichtung 1 besteht, die den Verbindungskanal entlang seines gesamten Verlaufs zwischen den beiden ersten spezifischen Öffnungen 15, 17 schneidet und senkrecht zu der spezifischen Strömungsrichtung R verläuft. Die erste spezifische Querschnittsebene kann dabei eine der Zeichenebene der 1d entsprechenden Querschnittsebene der Messvorrichtung 1 sein. Oder anders ausgedrückt, der Verbindungskanal 19 ist von einem Fluid von der einen zur anderen ersten spezifischen Öffnung 15, 17 entlang eines Verlaufs des Verbindungskanals 19 durchströmbar, wobei der Verlauf überall weder parallel noch antiparallel zur spezifischen Strömungsrichtung R ist.
Dadurch ist ein Kondensat des strömenden Fluids leicht aus dem Verbindungskanal 19 durch die Oszillations-Strömung entfernbar. Denn sowohl für eine (bei nach unten gerichteten zweiten Modul 27 und nach oben gerichteten dritten Modul 29) horizontal verlaufende, eine (vertikal) steigende als auch eine (vertikal) fallende Richtung als spezifische Strömungsrichtung hat der Verbindungskanal 19 keine Senken, in denen sich Kondensat des darin oszillierenden Fluids dauerhaft ansammeln könnte.
5a zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung 101 in Form eines Fluidistors gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform in einem zusammengebauten Zustand von schräg vorne.
Die Messvorrichtung 101 ist teilweise ähnlich zu der in Bezug auf die 1-4 besprochenen Messvorrichtung 1 aufgebaut. Daher sind gleiche Merkmale auch mit gleichen, jedoch um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen. Es werden hinsichtlich der zweiten Ausführungsform auch im Wesentlichen nur die Unterschiede der Messvorrichtung 101 zur Messvorrichtung 1 erläutert. Für die übrigen Erläuterungen kann auf die vorherigen Ausführungen verwiesen werden, welche ganz entsprechend auch hier gelten.
Die Messvorrichtung 101 ist aus (nur) zwei Modulen zusammengebaut, einem ersten Modul 125 (Aufsatz-Körper) und einem zweiten Modul 127 (Boden- Körper). In 5b ist eine Ansicht von schräg vorne mit den beiden Modulen 125, 127 voneinander gelöst gezeigt. In 5c ist eine Ansicht von schräg hinten mit den beiden Modulen 125, 127 voneinander gelöst gezeigt. 6 zeigt eine Querschnittsansicht der Messvorrichtung 101 aus 5a in einer horizontalen Schnittebene. Die horizontale Schnittebene schneidet unter anderem den Störkörper 113 und den gesamten Verlauf des Verbindungskanals 113.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Moduls 125 der Messvorrichtung 101 von schräg unten.
Als Unterschied der Messvorrichtung 101 zur Messvorrichtung 1 ist hier insbesondere anzumerken, dass bei der Messvorrichtung 101 im zusammengebauten Zustand der Module 125 und 127 der Verbindungskanal 119 die Strömungskammer 111 (jeweils des Kanalsystems 121) zumindest bereichsweise umläuft (beispielsweise dargestellt in 6) und wobei eine zweite spezifische Querschnittsebene der Messvorrichtung 101 besteht, die den Verbindungskanal 119 entlang seines gesamten Verlaufs zwischen den beiden ersten spezifischen Öffnungen 115, 117 schneidet (wie die zeichenebene der 6) und wobei die zweite spezifische Querschnittsebene parallel zu der spezifischen Strömungsrichtung R verläuft. Mit anderen Worten kann dies vorliegend derart ausgedrückt, dass der Verbindungskanal 119 auf derselben Höhe wie die Strömungskammer 111 verläuft.
Die zweite spezifische Querschnittsebene kann dabei eine der 6 entsprechenden Querschnittsebene der Messvorrichtung 101 sein. Dadurch ist ein Kondensat des strömenden Fluids leicht aus dem Verbindungskanal 119 durch die Oszillations-Strömung entfernbar, wenn der U-förmige Oszillationskanal 119 aufrecht montiert ist, also mit dem U-Bogen nach oben. Aufgrund der geometrischen Gegebenheiten sind die Strömungsleitelemente 137 auch nicht bereichsweise zurückversetzt, wie dies noch bei der Messvorrichtung 1 der Fall gewesen ist.
Das erste Modul 125 (Aufsatz-Körper) stellt beispielsweise den Wandungsabschnitt 131 der Strömungskammer 111 bereit, der im zusammengebauten Zustand der Module 125, 127 innerhalb eines von dem zweiten Modul 127 (Boden-Körper) bereichsweise begrenzten Volumens (etwa der spezifischen Ausnehmung 133) angeordnet ist (beispielsweise erkennbar in 5c). Das erste Modul 125 ist von dem zweiten Modul 127 auch zumindest bereichsweise und/oder zumindest teilweise aufgenommen.
Das erste Modul 125 kommt zumindest bereichsweise in einem Randbereich des zweiten Moduls 127 auf dem zweiten Modul 127 zum Aufliegen (beispielsweise in 5a erkennbar).
Das zweite Modul 127 weist eine spezifische Ausnehmung 133 auf, innerhalb der der Störkörper 113 angeordnet ist (der Störkörper 113 ist einstückig mit dem zweiten Modul 127 ausgebildet), und wobei im zusammengebauten Zustand eine Oberfläche der spezifischen Ausnehmung 133 zumindest bereichsweise eine erste Oberfläche des Verbindungskanals 119 ausbildet und die von dem anderen (dem ersten) Modul 125 ausgebildete Wandung 131 der Strömungskammer ganz oder teilweise innerhalb der spezifischen Ausnehmung 133 aufgenommen ist und eine zweite Oberfläche des Verbindungskanals 119 ausbildet.
Das erste Modul 125 weist eine Bohrung 155 auf, durch die ein (in den Figuren der zweiten Ausführungsform nicht dargestellter) Sensor zur Anordnung in dem Verbindungskanal 119 zumindest teilweise durchführbar ist.
8a zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung 201 gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. 8b zeigt eine perspektivisch geschnittene Ansicht der Anordnung 201 aus 8a.
Die Anordnung 201 weist eine von einem Fluid entlang einer Hauptströmungsrichtung X durchströmbare in 8 abschnittsweise dargestellte Strömungsleitung 203 und eine Messvorrichtung 205 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf. Vorliegend ist die Messvorrichtung 205 beispielsweise entsprechend der in Bezug auf 5-7 besprochenen Messvorrichtung 101 ausgebildet. Daher sind gleiche Merkmale der Messvorrichtung 205 auch mit gleichen Bezugszeichen wie bei Messvorrichtung 101 versehen.
Die Messvorrichtung 205 ist derart mit ihrem Fluideinlass 105 und ihrem Fluidauslass 109 fluidal mit der Strömungsleitung 203 verbunden und relativ zu der Strömungsleitung 203 angeordnet, dass der Verbindungskanal 119 des Kanalsystems 121 der Messvorrichtung 205 von dem Fluid von der einen zur anderen ersten spezifischen Öffnung 115, 117 entlang eines Verlaufs des Verbindungskanals 119 durchströmbar ist, welcher Verlauf überall weder parallel noch antiparallel zur Hauptströmungsrichtung X ist. Tatsächlich weist der Verbindungskanal einen U-förmigen Verlauf auf, der überall senkrecht zur Richtung X ist. Richtet man etwa in 8b den Zeigefinger entlang der Richtung X aus, so steht der Verbindungskanal 119 wie ein Ring auf den Finger.
In der Strömungsleitung 203 ist eine Blende 207 vorgesehen. Dadurch kann der Teil des durch die Messvorrichtung 205 geleiteten Fluids angepasst werden.
Die in der vorangehenden Beschreibung, in den Zeichnungen und in den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination wesentlich für die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen sein.
Bezugszeichenliste

1, 101: Messvorrichtung
3, 103: Zuflusskanal
5, 105: Fluideinlass
7, 107: Abflusskanal
9, 109: Fluidauslass
11, 111: Strömungskammer
13, 113: Störkörper
15, 115: Erste spezifische Öffnung
17, 117: Erste spezifische Öffnung
19, 119: Verbindungskanal
21, 121: Kanalsystem
23, 123: Blende
25, 125: Erstes Modul
27, 127: Zweites Modul
29: Drittes Modul
31, 131: Wandungsabschnitt
33, 133: Spezifische Ausnehmung
35, 135: Oberflächenbereich
37, 137: Strömungsleitelement
39: Bereich
41: Öffnung
42: Bereich
43: Endabschnitte
44: Zweite spezifische Öffnung
45: Abschnitt
47: Abstufung
49: Gesonderte Ausnehmung
50: Oberflächenbereich
51: Sensor
52: Bohrung
53: O-Ring
155: Bohrung
201: Anordnung
203: Strömungsleitung
205: Messvorrichtung
207: Blende
L1, L2: Schnittlinie
R: Spezifische Strömungsrichtung
X: Hauptströmungsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2840993 A1 [0002, 0025]

Claims

Fluidistor aufweisend ein Kanalsystem mit einem Fluideinlass, durch den ein strömendes Fluid in das Kanalsystem hineinströmbar ist, und einem Fluidauslass, durch den das Fluid aus dem Kanalsystem hinausströmbar ist, sowie einer Strömungskammer, die mit dem Fluideinlass und Fluidauslass jeweils fluidal verbunden ist, wobei innerhalb der Strömungskammer ein Störkörper des Kanalsystems als Strömungsteiler angeordnet ist, der von dem strömenden Fluid an zwei Seiten umströmbar ist, und wobei die Strömungskammer zwei erste spezifische Öffnungen aufweist, die durch einen Verbindungskanal des Kanalsystems fluidal miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidistor zumindest zwei zusammenbaubare Module aufweist, wobei im zusammengebauten Zustand der Module das Kanalsystem durch das Zusammenwirken von durch die Module bereitgestellten Strukturen zumindest bereichsweise ausgebildet oder ausbildbar ist, und wobei unter den zumindest zwei Modulen ein erstes Modul und ein zweites Modul sind, und wobei das erste Modul zumindest eine Struktur bereitstellt, die im zusammengebauten Zustand der Module zumindest teilweise innerhalb eines von dem zweiten Modul oder Teilen davon zumindest bereichsweise begrenzten Volumens angeordnet ist, und/oder das erste Modul von dem zweiten Modul zumindest bereichsweise und/oder zumindest teilweise aufgenommen ist.
Fluidistor nach Anspruch 1, wobei das zweite Modul zumindest eine Struktur bereitstellt, die im zusammengebauten Zustand der Module zumindest teilweise innerhalb eines von dem ersten Modul oder Teilen davon zumindest bereichsweise begrenzten Volumens angeordnet ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei unter den mehreren Modulen ein drittes Modul ist, wobei vorzugsweise (i) im zusammengebauten Zustand das erste Modul form- und/oder kraftschlüssig zwischen dem zweiten Modul und dem dritten Modul gehalten ist und/oder (ii) das dritte Modul zumindest eine gesonderte Ausnehmung aufweist, in der im zusammengebauten Zustand das erste Modul zumindest teilweise aufgenommen oder aufnehmbar ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, insbesondere im zusammengebauten Zustand, die Strömungskammer über einen Zuflusskanal des Kanalsystems mit dem Fluideinlass und/oder über einen Abflusskanal des Kanalsystems mit dem Fludiauslass, insbesondere zumindest abschnittsweise, fluidal verbunden ist, wobei vorzugsweise der Zuflusskanal und/oder der Abflusskanal zumindest bereichsweise und/oder zumindest abschnittsweise innerhalb des zweiten Moduls, insbesondere in Form von Bohrungen, ausgebildet ist oder sind.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fluid, insbesondere beim Betrieb des Fluidistors, entlang einer Hauptströmungsrichtung als eine spezifische Strömungsrichtung durch die Strömungskammer hindurchströmbar und/oder, insbesondere aus dem Zuflusskanal, in die Strömungskammer hineinströmbar ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem zweiten Modul eine spezifische Ausnehmung vorgesehen ist, durch die im zusammengebauten Zustand vorzugsweise die Strömungskammer zumindest bereichsweise ausgebildet und/oder, insbesondere wenigstens entlang zumindest einer ersten Richtung senkrecht zur spezifischen Strömungsrichtung, zumindest bereichsweise begrenzt ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im zusammengebauten Zustand der Störkörper zumindest teilweise innerhalb der spezifischen Ausnehmung des zweiten Moduls angeordnet ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Modul im Passitz von dem zweiten Modul, insbesondere zumindest teilweise innerhalb der spezifischen Ausnehmung, aufgenommen oder aufnehmbar ist und/oder das erste Modul in die spezifische Ausnehmung des zweiten Moduls einsetzbar oder eingesetzt ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei (i) der Störkörper an dem ersten Modul, vorzugsweise einstückig mit diesem, ausgebildet und/oder zumindest teilweise von diesem bereitgestellt ist und/oder die Wandung der Strömungskammer zumindest teilweise an dem zweiten Modul, vorzugsweise einstückig mit diesem, ausgebildet und/oder zumindest teilweise von diesem bereitgestellt ist und/oder (ii) der Störkörper an dem zweiten Modul, vorzugsweise einstückig mit diesem, ausgebildet und/oder von diesem bereitgestellt ist und/oder die Wandung der Strömungskammer zumindest teilweise an dem ersten Modul, vorzugsweise einstückig mit diesem, ausgebildet und/oder zumindest teilweise von diesem bereitgestellt ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im zusammengebauten Zustand der Verbindungskanal zumindest bereichsweise und/oder zumindest abschnittsweise durch das erste Modul und/oder das zweite Modul ausgebildet ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste oder zweite Modul eine Ausnehmung aufweist, innerhalb der vorzugsweise der Störkörper angeordnet ist, und wobei, vorzugsweise im zusammengebauten Zustand, eine Oberfläche der Ausnehmung zumindest bereichsweise eine erste Oberfläche des Verbindungskanals ausbildet und/oder die von dem jeweils anderen Modul ausgebildete und/oder bereitgestellte Wandung der Strömungskammer (i) ganz oder teilweise innerhalb der Ausnehmung aufgenommen ist und/oder (ii) eine zweite Oberfläche des Verbindungskanals ausbildet.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, insbesondere im zusammengebauten Zustand, der Verbindungskanal U-förmig verläuft und/oder wenigstens drei Abschnitte aufweist, wobei ein erster und ein zweiter Abschnitt Endabschnitte des Verbindungskanals sind und ein dritter Abschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt verläuft, wobei die Haupterstreckungsrichtungen des ersten und zweiten Abschnitts parallel zueinander und/oder senkrecht zur spezifischen Strömungsrichtung sind und/oder wobei der dritte Abschnitt eine Haupterstreckungsrichtung hat, die senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der anderen beiden Abschnitte und/oder zur spezifischen Strömungsrichtung verläuft.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, insbesondere im zusammengebauten Zustand, die Strömungskammer wenigstens zwei bereichsweise von der übrigen Strömungskammer mittels jeweils eines Strömungsleitelements abgetrennte Bereiche aufweist, wobei vorzugsweise die übrige Strömungskammer über diese Bereiche mit dem Verbindungskanal fluidal verbunden ist und/oder zumindest eines, vorzugsweise jedes, der Strömungsleitelemente, insbesondere zumindest bereichsweise, vom Boden der Strömungskammer zurückgesetzt ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Verbindungskanal zumindest abschnittsweise von außerhalb des ersten Moduls über eine zweite spezifische Öffnung zugänglich ist, wobei vorzugsweise die zweite spezifische Öffnung im zusammengebauten Zustand zumindest teilweise auf einer dem zweiten Modul abgewandten Seite des ersten Moduls liegt.
Fluidistor nach Anspruch 14, wobei die zweite spezifische Öffnung mittels einer Abdeckung zumindest bereichsweise abdeckbar oder abgedeckt ist, wobei vorzugsweise die Abdeckung im zusammengebauten Zustand von dem dritten Modul bereitgestellt ist, wobei insbesondere die Abdeckung eine Oberfläche, wie zumindest eine Oberfläche eines Bereichs der gesonderten Ausnehmung, ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im zusammengebauten Zustand durch das Zusammenwirken von dem ersten Modul und dem zweiten Modul zumindest bereichsweise zumindest eine Mäanderdichtung, insbesondere mit wenigstens einer Abstufung, ausgebildet ist und/oder das Kanalsystem wenigstens zwischen diesen beiden Modulen, insbesondere mittels der zumindest einen Mäanderdichtung, fluiddicht abgedichtet ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im zusammengebauten Zustand das erste Modul vollständig innerhalb der zweiten und dritten Module eingeschlossen ist, insbesondere vollständig innerhalb der spezifischen Ausnehmung und der gesonderten Ausnehmung aufgenommen ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei (i) das erste Modul ein Inlay-Körper oder ein Aufsatz-Körper ist, das zweite Modul ein Boden-Körper ist und/oder das dritte Modul ein Deckel-Körper ist und/oder (ii) das erste Modul ein Boden-Körper ist, das zweite Modul ein Inlay-Körper oder ein Aufsatz-Körper ist und/oder das dritte Modul ein Deckel-Körper ist.
Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche oder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere im zusammengebauten Zustand, der Verbindungskanal derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass (i) eine definierte oder definierbare erste spezifische Querschnittsebene des Fluidistors den Verbindungskanal entlang seines gesamten Verlaufs zwischen den beiden ersten spezifischen Öffnungen schneidet und wobei die erste spezifische Querschnittsebene senkrecht zu der spezifischen Strömungsrichtung verläuft, (ii) der Verbindungskanal die Strömungskammer zumindest bereichsweise umläuft und wobei eine definierte oder definierbare zweite spezifische Querschnittsebene des Fluidistors den Verbindungskanal entlang seines gesamten Verlaufs zwischen den beiden ersten spezifischen Öffnungen schneidet und wobei die zweite spezifische Querschnittsebene parallel oder senkrecht zu der spezifischen Strömungsrichtung verläuft, und/oder (iii) der Verbindungskanal von dem Fluid von der einen zur anderen ersten spezifischen Öffnung entlang eines Verlaufs des Verbindungskanals durchströmbar ist, welcher Verlauf überall weder parallel noch antiparallel zur spezifischen Strömungsrichtung ist.
Anordnung aufweisend eine von einem Fluid entlang einer Hauptströmungsrichtung durchströmbare Strömungsleitung und einen Fluidistor nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 19, wobei vorzugsweise der Fluidistor mit seinem Fluideinlass und/oder seinem Fluidauslass fluidal mit der Strömungsleitung verbunden ist, wobei vorzugsweise der Fluidistor derart mit seinem Fluideinlass und/oder seinem Fluidauslass mit der Strömungsleitung verbunden und/oder relativ zu der Strömungsleitung angeordnet ist, dass (a) ein, insbesondere beim Betrieb des Fluidistors, in dem Verbindungskanal entstehendes Kondensat des Fluids selbsttätig, insbesondere durch das strömende Fluid und/oder die Schwerkraft, aus dem Verbindungskanal abführbar ist und/oder (b) der Verbindungskanal des Kanalsystems des Fluidistors, insbesondere beim Betrieb des Fluidistor, von dem Fluid von der einen zur anderen ersten spezifischen Öffnung entlang eines Verlaufs des Verbindungskanals durchströmbar ist, welcher Verlauf überall (i) weder parallel noch antiparallel und/oder (ii) senkrecht zur Hauptströmungsrichtung ist.
Verwendung eines Fluidistors nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und/oder einer Anordnung nach Anspruch 20 zur Vermessung eines strömenden Fluids, insbesondere zur Bestimmung des Volumenstromes, des Massenstromes, der Dichte, der Zusammensetzung, der Reinheit und/oder jeweils eines Maßes dafür des strömenden Fluids.