EP1105699A1 - Device for measuring the mass of a flowing medium - Google Patents

Device for measuring the mass of a flowing medium

Info

Publication number
EP1105699A1
EP1105699A1 EP00945599A EP00945599A EP1105699A1 EP 1105699 A1 EP1105699 A1 EP 1105699A1 EP 00945599 A EP00945599 A EP 00945599A EP 00945599 A EP00945599 A EP 00945599A EP 1105699 A1 EP1105699 A1 EP 1105699A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
inlet
sensor carrier
measuring
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00945599A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Mueller
Dieter Tank
Uwe Konzelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1105699A1 publication Critical patent/EP1105699A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G5/00—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by fluid action
    • G01G5/02—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by fluid action with a float or other member variably immersed in liquid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F5/00—Measuring a proportion of the volume flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow

Definitions

  • the invention relates to a device for measuring the
  • Mass of a flowing medium according to the preamble of claim 1.
  • a device with a measuring channel is already known (DE 197 35 891 AI), in which a measuring element is accommodated, around which the inflowing medium flows.
  • the flowing medium first flows from an inlet channel into a deflection channel which has a larger flow cross-section than the inlet channel and a right-angled corner, so that there is an abrupt flow transition in the form of a step to the inlet channel.
  • the medium then passes from the deflection channel to the
  • An inlet and outlet channel longitudinal axis are inclined by a predetermined angle with respect to the longitudinal line axis, so that the inlet channel is one of a main flow direction has shaded area.
  • the measuring element is arranged in the shaded area of the measuring channel in order to avoid contamination and resulting defects of the measuring element.
  • Dirt particles that come into the inlet channel with the flowing medium m can destroy the measuring element if the dirt particles collide with the measuring element.
  • the dirt particles can strike a relatively thin membrane and damage it sustainably. This can lead to increased wear of the measuring element and premature failure.
  • oil or fat-containing dirt particles can deposit on the measuring element, in particular on its membrane, which act as an adhesion promoter for solid particles, e.g. Dust, serve and contaminate the measuring element sustainably. The contamination of the heat coupling between the measuring element and the flowing medium is disturbed, so that there is a shift in a measuring characteristic curve, which inevitably leads to measurement errors and thus to incorrect control of the fuel injection valves.
  • the inlet duct of such a device has a rectangular cross-section, two side surfaces facing the plate-shaped measuring element being designed to run obliquely, so that there is a tapering of the inlet duct in the flow direction of the medium in the inlet duct.
  • SAE paper 950433 International Congress and Exposition Detroit, Michigan, February 27 - March 2, 1995, repnnted from: Electronic Engine Controls 1995 (SP-1082)).
  • the inlet duct and the deflection / outlet duct are essentially formed from two parts, a part referred to below as the bottom part with the measuring element having a side surface, a surface and a bottom surface of the Contains measuring channel. Another part has only the second side surface of the measuring channel and thus forms a cover part.
  • the bottom part and the cover part are made of plastic using plastic injection molding technology. Due to the tapering design of the side surfaces of the inlet channel, there is an increasing wall thickness in the flow direction.
  • the inlet duct and the deflection / outlet duct are matched to one another in their dimensions such that when pulsating Flow in the suction line, the incorrect display of the measuring element occurring due to the flow fluctuations is minimal. Nevertheless, at high pulsation frequencies and significant pulsation amplitude due to flow-acoustic processes in the deflection channel, one can
  • Inlet channel known, in which by designing two walls of the inlet channel an acceleration of the flow in the inlet channel can be maintained, which is known to lead to a stabilization of the flow of the medium in the inlet channel, in particular at the inlet.
  • the known devices have at least two of the following disadvantages: they do not offer adequate protection of the measuring element against dirt, a flow around the sensor carrier and a poor one
  • Pulsation behavior, Production-related disadvantages the entire measuring device would have to be tilted for improved protection against dirt, with the resulting changes in the measuring nozzle into which the measuring device is inserted, due to the increasing wall thickness of the plastic, there are different cooling speeds and material accumulations, which in particular lead to depressions can lead the side surfaces of the measuring channel and would result in a planned mass production of the device that more or less strong scatter of the achievable measurement accuracy of the devices occur.
  • features of claim 1 have the advantage that the measurement behavior is improved in a simple manner by reducing systematic and static errors, such as pulsation of the flow, reduced contamination and improved flow behavior of the medium.
  • claims 2 to 7, 21 have the advantage that they improve the stabilization of the flow in the measuring channel, while the features of claims 8 to 11, 22 and 23 improve the protection against dirt particles, and the features of claims 12 to 18 a Improve pulsation behavior.
  • the sealing of the sensor carrier on the bypass cover, the Tapering, the streamlined design of all 4 edge surfaces of the inlet channel and the S-shaped design of the measuring channel stabilize the flow in the measuring channel.
  • the oblique front edges of the sensor carrier and the cross-flow component caused by the inclination of the inlet channel tangent al to the respective edge of the sensor carrier remove liquid and solid contaminants during operation.
  • the shaded area prevents further accumulation of dirt particles.
  • a suitable design of an edge of the bow of the measuring housing and a side wall of the inlet opening contribute to the fact that dirt particles are reflected away from the inlet opening.
  • Error displays at high pulsation frequencies are reduced in that an elevation is provided in a surrounding area of the outlet opening and an edge surface of a first section of the deflection channel is designed to be inclined towards the flow direction in the measuring channel.
  • Form of an opening reduces any residual interference in the pressure wave that may still be present in the deflection channel.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for measuring air masses in the installed state
  • FIG. 2 shows the inlet, deflection and outlet channels in the measuring housing
  • FIG. 3 shows a flush transition from sensor carrier and measuring channel
  • 4, 5 are each a section of Fig. 1,
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the flow conditions on the upstream end face of the sensor carrier
  • FIGS. 7, 8 further embodiments of the device according to the invention
  • FIG. 9 shows various arrangements of sensor carrier and measuring element.
  • the device 1 shows schematically how a device 1 according to the invention is installed in a line 2 in which the medium to be measured flows.
  • the device 1 for air mass measurement consists of a measuring housing 6, characterized by a lower rectangle drawn in dashed lines, and a carrier part 7, characterized by an upper rectangle drawn in dashed lines, in which e.g. the evaluation electronics is housed.
  • the measuring housing 6 and the carrier part 7 have a common longitudinal axis 8 which e.g. can also be the central axis.
  • the device 1 is in a
  • Wall 5 of line 2 inserted, for example, pluggable.
  • the wall 5 delimits a flow cross-section in the middle of which extends in the direction of the flowing medium, and a central axis 4 extends parallel to the wall 5.
  • the direction of the flowing medium hereinafter referred to as the main flow direction, is identified by corresponding arrows 3 and runs there from left to right.
  • FIG. 2 shows the measuring housing 6 with a measuring channel 40 and the carrier part 7 without a cover 49 closing the measuring channel 40.
  • the measuring channel 40 is formed by a bottom part 42 and a cover 49 (FIG. 3).
  • the main flow direction 3 of the medium is identified by arrows
  • the measuring channel consists of an inlet channel 13, a deflection channel 15, which in turn is divided into a first part 16 and second part 17, and an outlet channel 19.
  • the flow directions 25, 26 in outlet 13 and outlet channel 19 are also identified by arrows
  • the outlet channel center line 23 is curved here because the edge surfaces 35 of the inlet channel 13 are of streamlined design.
  • the outlet channel center line 22 is here a straight line
  • a flow obstacle 24 is provided which brings about a defined flow separation effective for the measuring channel. This is explained in more detail in DE 44 41 874 AI and is intended to be part of this disclosure.
  • a bow 69 of the measuring housing 6 is shaped such that solid or liquid particles are reflected away from the inlet opening 11.
  • the bow 69 is inclined in the opposite direction to the carrier part 7.
  • a dashed area 34 which runs parallel to the main flow direction 3, forms with the edge area of the inlet duct facing the support part 7 a shaded area 33, with which only a few or no dirt particles or liquids reach.
  • an edge surface 20 is inclined by an angle ⁇ against the main flow direction 3
  • the angle ⁇ can be in the range of approximately 30 to 60 degrees, ideally approximately 45 degrees. The influence of this design is described in more detail in DE 196 23 334 AI and is intended to be part of this disclosure.
  • the edge surface 20 has a depth tr (FIG. 4) and a perpendicular width br, which corresponds to at least 2/3 of the width b of the inlet opening 11 of the inlet channel 13.
  • the edge surface 20 has a depth tr perpendicular to the width br, which preferably corresponds approximately to the depth t of the measuring channel 13 perpendicular to its width b at the inlet opening 11.
  • edge surface 20 with a depth tr which is somewhat less than the depth t of the inlet opening 1 of the inlet duct 13.
  • the wall of the first section 16 then runs along the edge surface 20 approximately in the direction of the longitudinal axis 8.
  • an opening 18 is provided, which creates a connection to a medium flowing around the device 1.
  • the opening or openings can also be located in the first or in the first part 16 and second part 17 of the deflection channel 15.
  • the opening / openings can be located on the side walls 41 and / or lead to a lower outer surface 21 of the measuring housing 6 of the device 1 having the measuring channel 40 in order to establish the connection to the line 2.
  • At the end of the outlet channel 19 is the
  • Outlet opening 12 the surface of which forms an angle ⁇ with the main flow direction 3 through which the medium leaves the measuring channel again.
  • the outlet opening 12 has a larger cross section than the outlet channel 19, which improves the pulsation behavior.
  • the sensor carrier 9 projects into the inlet channel 13 and, in this example, partly into a recess 38 which is provided in the edge surface 27 of the outlet channel 13 closer to the outlet channel 19.
  • a recess 38 which is provided in the edge surface 27 of the outlet channel 13 closer to the outlet channel 19.
  • Deflection 15 and outlet duct 19 closing lid 49 located bulkhead 52 forms a flush transition 50 with a part of a side of the sensor carrier 9 which faces the cover 49 and forms an outer surface and engages in the recess 38 such that it continues the edge surface 27 in the region of the recess 38 so that there is no flow around the sensor carrier 9 there.
  • the measuring element 10 is accommodated in the sensor carrier 9 and is expediently in the shaded area 33.
  • the structure of such a measuring element 10 is sufficiently known to the person skilled in the art, for example from DE 195 24 634 AI, the disclosure of which is to be part of the present patent application.
  • recesses 53 are provided in some areas between the walls of the measuring channel 40 and outer surfaces of the measuring housing, which a partially. cause constant or a reduction in the wall thickness of the edge surfaces of the measuring channel 40.
  • FIG. 3 shows two examples of how a flush transition 50 between an outer surface of the sensor carrier 9 and an edge surface 54 of the inlet channel 13 is achieved.
  • the illustration results from a section along the longitudinal axis 8.
  • FIG. 3a there is no recess in the edge surface 54 of the inlet channel 13.
  • FIG. 3a Between an end face 47 of the sensor carrier 9 and an edge surface 54 of the inlet channel 13 closer to the outlet channel 19 there is a
  • Sealing means 48 which fills the gap 56 which may be present through tolerances and thus forms the flush transition 50, so that there is no underflow there.
  • the sealing means 48 can also be applied around the sensor carrier 9 at the level of the end face 47, that is to say around the gap 56 which is present due to tolerances. The gap 56 is thus closed and thus forms the flush transition 50 so that there is no undercurrent there.
  • Fig. 3b there is a recess 38 in the edge surface 54 of the inlet channel 13 closer to the outlet channel 19, into which the sensor carrier 9 projects with its end face 47.
  • sealing means 48 which fills the gap 56 which may be present due to tolerances and thus forms the flush transition 50.
  • the sealing means 48 can also be applied around the sensor carrier 9 at the level of the edge surface 54, that is to say around the gap 56 which is present due to tolerances. The gap 56 is thus closed and thus forms the flush transition 50, so that there is no underflow there.
  • a sealing means 48 is not necessarily also located between the sensor carrier 9 and an edge surface that is more distant from the measuring element 10 in the recess 38 of the inlet channel 13.
  • FIG. 4 shows a section along the line IV-IV indicated in FIG. 2 with cover 49 which runs through the shaded area 33.
  • the inlet duct 13 of the device 1 has a cuboid shape and runs along an inlet duct center line 23 running centrally in the inlet duct 13 from an inlet opening 11, for example, which has a rectangular cross-section, to an, for example, also a rectangular one Outflow opening 14 having a cross section.
  • the device 1 is preferably installed in the line 2 in such a way that a vertical projection of the inlet channel center line 23 m runs in the direction of the center line 4 onto a plane perpendicular to the longitudinal axis 8 parallel to the center line 4.
  • a dashed line 55 it is also possible, as shown in FIG. 4 by a dashed line 55, to install the device 1 with the installation position rotated about the longitudinal axis 8, so that the
  • Line 55 includes an angle ⁇ of a few degrees with the center line 4.
  • a receptacle 57 for the measuring element 10 is recessed on one side in the sensor carrier 9.
  • the measuring element 10 and the two side surfaces 58 of the sensor carrier 9, which run approximately parallel to the measuring channel center line 23, are thus flowed around by the medium.
  • the side surfaces 73, 74 of the measuring channel 40 run obliquely to a plane 75 spanned by the measuring channel center line 23 and the longitudinal axis 8 and form an acute angle therewith, so that the inlet channel 13 m
  • Main flow direction 3 seen, axially tapered in order to open a first section 16 of the deflection channel 15 with a smallest cross section at the outflow opening 14 m.
  • the tapering means that an undisturbed, uniform parallel flow can prevail in the area of the measuring element 10.
  • the inlet opening 11 of the inlet channel 13 has a rounded edge 78, shown in FIG. 5.
  • the measuring element 10 is in the receptacle 57 downstream at the narrowest point of the inlet channel 13 and arranged upstream of the discharge opening 14 in the inlet duct 13.
  • the deflection channel 15 composed of the first section 16 and the second section 17 preferably has a rectangular cross section, which corresponds approximately to the cross-sectional area of the inlet opening 11 of the inlet channel 13, so that the flow cross-section at one of the outflow opening 14 between the inlet channel 13 and the deflection channel 15 Level 76 abruptly increased.
  • FIG. 5 shows a section along the line V -V in FIG. 2, but without sensor carrier 9, with a front region 39, which is located in front of the inlet opening 11.
  • a side wall 77 of the inlet duct 13 has an edge 78 in the front region 39. This edge is beveled in such a way that inflowing particles, e.g. Dirt or liquids are reflected away from the inlet opening 11.
  • the tapering of the inlet channel 13 through the side surface 73 can also be seen.
  • the opposite side surface of the side surface 73 is formed by the cover 49 (FIG. 3). In the edge surface of the outlet channel 19 closer
  • the inlet channel 13 is the recess 38.
  • the step 76 has a height of 1 mm, for example, and could be reduced by tapering all the edge surfaces of the inlet channel 13 compared to the predecessor model of the device 1 in order to avoid thicker walls and the associated manufacturing problems.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the flow conditions on an upstream end face 81 of the sensor carrier 9, which is beveled there by at least one cutting-like transverse side 81, with the flow components 51, which lies in the inclined surface 81, and 59 of the flow direction 25 in the inlet duct 13.
  • the cross-flow component 51 exerts an upward force on dirt particles adhering to the inclined surface 81 in FIG. This effect is known to the person skilled in the art from DE 197 35 891 AI and is intended to be part of this disclosure.
  • FIGS. 7 and 8 show further exemplary embodiments of the device 1 according to the invention. Elements already described are provided with the same reference numerals.
  • a tear-off edge 62 in FIG. 7 can have sharp edges or a very small radius of curvature. In both cases, a survey 60 overlaps one with respect to the
  • the elevation 60 preferably has a substantially triangular cross-sectional contour, one corner of the triangular cross-sectional contour forming the tear-off edge 62 and another corner of the triangular
  • Cross-sectional contour coincides with the upstream end 63 of the outlet opening 12 with respect to the main flow direction 3.
  • FIG. 8 shows a further exemplary embodiment of the device 1 according to the invention, the elevation 60 being arranged in an area 68 of the outlet opening 12 facing away from the main flow direction 3.
  • the elevation 60 is wave-shaped and is rounded in an end region 66 facing the main flow direction 3.
  • the elevation 60 is continuously curved and goes in with respect to the main flow direction 3 downstream region 65 without forming an edge in a plane 21.
  • the pulsation error is shifted in the direction of a reduced display and the pulsation error occurring as a systematic measurement error is compensated for.
  • the pulsation error is shifted in the direction of a multiple display.
  • Main flow direction 3 is counteracted by a flow through the measuring channel 40 in the backflow direction.
  • FIG. 9 shows various arrangements of sensor carrier 9 and measuring element 10 within the measuring housing 6, which is indicated by dashed lines.
  • the sensor carrier 9 is e.g. as arranged in FIG. 2: A longitudinal axis 8 of the sensor carrier 9 is perpendicular to the main flow direction 3 and a longitudinal axis 45 of the measuring element 10 runs parallel to the longitudinal axis 8.
  • the measuring element 10 is with its

Abstract

The conformance to a measuring characteristic curve of a device provided for measuring air mass is altered by pulsations, soiling and poor flow behavior. The measuring behavior of the device (1) is improved by coordinated measures for reducing these disturbance influences by virtue of the fact that the flow cross-section of an inlet channel (13) diminishes inside the inlet channel (13), in a direction of flow (25), up to a diverting channel (15), and a marginal surface (20) of a first partial piece (16) of the diverting channel (15) is slanted. At least one outer surface of a sensor support (9) forms a flush transition with a marginal surface (27) of the inlet channel that is located closer to an outlet channel (19).

Description

Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden MediumsDevice for measuring the mass of a flowing medium
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Messung derThe invention relates to a device for measuring the
Masse eines strömenden Mediums nach der Gattung des Anspruchs 1.Mass of a flowing medium according to the preamble of claim 1.
Es ist schon eine Vorrichtung mit einem Meßkanal bekannt (DE 197 35 891 AI) , in dem ein Meßelement untergebracht ist, das dort von dem einströmenden Medium umströmt wird. Das strömende Medium strömt von einem Einlaßkanal zunächst in einen Umlenkkanal, der einen größeren Strömungsquerschnitt als der Einlaßkanal und ein rechtwinkliges Eck aufweist, so daß ein abrupter Strömungsübergang in Form einer Stufe zum Einlaßkanal vorhanden ist. Anschließend gelangt das Medium vom Umlenkkanal von derA device with a measuring channel is already known (DE 197 35 891 AI), in which a measuring element is accommodated, around which the inflowing medium flows. The flowing medium first flows from an inlet channel into a deflection channel which has a larger flow cross-section than the inlet channel and a right-angled corner, so that there is an abrupt flow transition in the form of a step to the inlet channel. The medium then passes from the deflection channel to the
Ecke umgelenkt entlang der Randfläche des Umlenkkanals in einen sich quer anschließenden Auslaßkanal und verläßt diesen aus einer Auslaßöffnung, um sich mit dem um die Vorrichtung vorbeiströmenden Medium wieder zu vermischen. Eine Einlaß- und Auslaßkanal -Längsachse sind um einen vorgegebenen Winkel gegenüber der Leitungs-Längsachse geneigt, so daß der Einlaßkanal einen von einer Hauptströmungsrichtung abgeschatteten Bereich aufweist. Das Meßelement ist m dem abgeschatteten Bereich des Meßkanals angeordnet, um Verschmutzung und entstehende Defekte des Meßelementes zu vermeiden.Corner deflected along the edge surface of the deflecting channel into a transversely adjoining outlet channel and leaves it from an outlet opening in order to mix again with the medium flowing past the device. An inlet and outlet channel longitudinal axis are inclined by a predetermined angle with respect to the longitudinal line axis, so that the inlet channel is one of a main flow direction has shaded area. The measuring element is arranged in the shaded area of the measuring channel in order to avoid contamination and resulting defects of the measuring element.
Schmutzpartikel, d e mit dem strömenden Medium m den Einlaßkanal gelangen, können das Meßelement zerstören, wenn die Schmutzpartikel m t dem Meßelement kollidieren. Insbesondere wenn mikromechanische Bauteile, wie sie beispielsweise m der DE 43 38 891 AI beschrieben sind, als Meßelemente Verwendung finden, können die Schmutzpartikel auf einer relativ dünn ausgebildeten Membran auftreffen und diese nachhaltig schadigen. Daher kann es zu einem erhöhtem Verschleiß des Meßelementes und zu einem vorzeitigem Ausfall kommen. Ferner können sich öl- oder fetthaltige Schmutzpartikel auf dem Meßelement, insbesondere auf dessen Membran niederschlagen, die als Haftvermittler für Festkörperpartikel, z.B. Staub, dienen und das Meßelement nachhaltig verschmutzen. Durch die Verschmutzung ist die Wärmekopplung zwischen dem Meßelement und dem strömenden Medium gestört, so daß sich eine Verschiebung einer Meßkennlinie ergibt, was zwangsläufig zu Meßfehlern und damit zu einer fehlerhaften Ansteuerung der Brennstoffemspritzventile führt.Dirt particles that come into the inlet channel with the flowing medium m can destroy the measuring element if the dirt particles collide with the measuring element. In particular, if micromechanical components, such as those described in DE 43 38 891 AI, are used as measuring elements, the dirt particles can strike a relatively thin membrane and damage it sustainably. This can lead to increased wear of the measuring element and premature failure. Furthermore, oil or fat-containing dirt particles can deposit on the measuring element, in particular on its membrane, which act as an adhesion promoter for solid particles, e.g. Dust, serve and contaminate the measuring element sustainably. The contamination of the heat coupling between the measuring element and the flowing medium is disturbed, so that there is a shift in a measuring characteristic curve, which inevitably leads to measurement errors and thus to incorrect control of the fuel injection valves.
Aus der DE 196 23 334 AI ist bekannt, daß der Einlaßkanal einer solchen Vorrichtung einen rechteckförmigen Querschnitt hat, wobei zwei dem pl ttchenförmigen Meßelement zugewandte Seitenflächen schräg verlaufend ausgebildet sind, so daß sich m Strömungsrichtung des Mediums im Einlaßkanal eine Verjüngung des Einlaßkanals ergibt. Eine quer zu den Seitenflächen verlaufende Oberfläche des Einlaßkanals, aus der das Meßelement herausragt und eine der Oberfläche gegenüberliegende Unterfläche des Einlaßkanals verlaufen dabei plan bzw. parallel mit gleichbleibendem Abstand zueinander. Eine mit einem derartigen Einlaßkanal ausgestattete Vorrichtung ist auch aus dem SAE-Paper 950433 (International Congress and Exposition Detroit, Michigan, February 27 - March 2, 1995, repnnted from: Electronic Engine Controls 1995 (SP-1082)) bekannt. Wie der Schnittdarstellung auf Seite 108 in Figur 7 oberes Bild entnehmbar st, wird der Einlaßkanal und der Umlenk-/Auslaßkanal im wesentlichen aus zwei Teilen gebildet, wobei ein im folgenden als Bodenteil bezeichnetes Teil mit dem Meßelement eine Seitenfläche, eine Oberfläche und eine Unterfläche des Meßkanals enthält. Ein anderes Teil besitzt nur die zweite Seitenfläche vom Meßkanal und bildet somit ein Deckelteil . Der Bodenteil und der Deckelteil sind aus Kunststoff m Kunststoffspπtzgußtechnik hergestellt. Bedingt durch die verjüngende Gestaltung der Seitenflächen des Einlaßkanals ergibt sich eine zunehmende Wanddicke m Strömungsrichtung.From DE 196 23 334 AI it is known that the inlet duct of such a device has a rectangular cross-section, two side surfaces facing the plate-shaped measuring element being designed to run obliquely, so that there is a tapering of the inlet duct in the flow direction of the medium in the inlet duct. A surface of the inlet channel which extends transversely to the side surfaces, from which the measuring element protrudes, and a lower surface of the inlet channel which is opposite the surface and run flat or parallel constant distance from each other. A device equipped with such an inlet duct is also known from SAE paper 950433 (International Congress and Exposition Detroit, Michigan, February 27 - March 2, 1995, repnnted from: Electronic Engine Controls 1995 (SP-1082)). As can be seen from the sectional illustration on page 108 in FIG. 7 top picture, the inlet duct and the deflection / outlet duct are essentially formed from two parts, a part referred to below as the bottom part with the measuring element having a side surface, a surface and a bottom surface of the Contains measuring channel. Another part has only the second side surface of the measuring channel and thus forms a cover part. The bottom part and the cover part are made of plastic using plastic injection molding technology. Due to the tapering design of the side surfaces of the inlet channel, there is an increasing wall thickness in the flow direction.
Bei einer Brennkraf maschine treten durch ein Offnen und ein Schließen der Einlaßventile der einzelnen Zylinder erhebliche Schwankungen beziehungsweise Pulsationen der Strömung auf, deren Stärke abhängig von der Ansaugfrequenz der einzelnen Kolben beziehungsweise von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Die Pulsationen der Strömung pflanzen sich von den Einlaßventilen über die Ansaugleitung bis zum Meßelement im Einlaßkanal und darüber hinaus fort. Die Pulsationen bewirken, daß abhängig von der Stärke der Pulsationen durch eine thermische Trägheit und Richtungsunempfmdlichkeit des Meßelements dieses ein Meßergebnis bereitstellt, das erheblich von der im Mittel im Einlaßkanal herrschenden Stromungsgeschwindigkeit und der daraus errechenbaren Ansaugluftmasse der Brennkraftmaschine abweichen kann. Der Einlaßkanal und der Umlenk- /Auslaßkanal sind m ihren Abmessungen derart aufeinander abgestimmt, daß bei pulsierender Strömung in der Ansaugleitung die aufgrund der Strömungsschwankungen auftretende Fehlanzeige des Meßelements minimal ist. Dennoch kann es bei hohen Pulsationsfrequenzen und signifikanter Pulsationsamplitude aufgrund von strömungsakustischen Vorgängen im Umlenkkanal zu einerIn an internal combustion engine occur by opening and closing the inlet valves of the individual cylinders significant fluctuations or pulsations in the flow, the strength of which is dependent on the suction frequency of the individual pistons or the speed of the internal combustion engine. The pulsations of the flow propagate from the inlet valves via the suction line to the measuring element in the inlet channel and beyond. The pulsations have the effect that, depending on the intensity of the pulsations due to thermal inertia and directional sensitivity of the measuring element, the measuring element provides a measuring result which can deviate considerably from the flow rate prevailing in the inlet duct on average and the intake air mass of the internal combustion engine which can be calculated therefrom. The inlet duct and the deflection / outlet duct are matched to one another in their dimensions such that when pulsating Flow in the suction line, the incorrect display of the measuring element occurring due to the flow fluctuations is minimal. Nevertheless, at high pulsation frequencies and significant pulsation amplitude due to flow-acoustic processes in the deflection channel, one can
Fehlanzeige der Ansaugluftmasse kommen. Diese Fehlanzeige entsteht insbesondere dadurch, daß bei pulsierender Strömung stromabwärts des Meßelements an der Stufe zwischen dem Ausgang des Einlaßkanals und der Ecke am ersten Teilstück des Umlenkkanals eine Druckwelle auftreten kann, welche an der Randfläche des Umlenkkanals am Eck reflektiert wird, so daß durch einen Rückkopplungseffekt ein Meßsignal des Meßelements gestört wird.Intake air mass does not appear. This false indication arises in particular from the fact that with pulsating flow downstream of the measuring element at the step between the outlet of the inlet duct and the corner at the first section of the deflection duct, a pressure wave can occur, which is reflected on the edge surface of the deflection duct at the corner, so that a feedback effect occurs a measuring signal of the measuring element is disturbed.
Aus der DE 197 41 031 AI ist eine Meßvorrichtung mit einemFrom DE 197 41 031 AI is a measuring device with a
Einlaßkanal bekannt, in der durch Gestaltung zweier Wände des Einlaßkanals weiterhin eine Beschleunigung der Strömung im Einlaßkanal beibehalten werden kann, die bekanntermaßen zu einer Stabilisierung der Strömung des Mediums im Einlaßkanal, insbesondere am Einlaß, führt.Inlet channel known, in which by designing two walls of the inlet channel an acceleration of the flow in the inlet channel can be maintained, which is known to lead to a stabilization of the flow of the medium in the inlet channel, in particular at the inlet.
Die bekannten Vorrichtungen haben jedoch mindestens zwei der folgenden Nachteile: sie bieten keinen ausreichenden Schutz des Meßelementes vor Schmutz, eine Umströmung des Sensorträgers und eine schlechteHowever, the known devices have at least two of the following disadvantages: they do not offer adequate protection of the measuring element against dirt, a flow around the sensor carrier and a poor one
Stabilisierung der Strömung im Einlaßkanal führen zu Streuungen im Meßsignal,Stabilization of the flow in the inlet duct lead to scatter in the measurement signal,
Verjüngung des Einlaßkanals in nur einer Richtung, d.h. an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden, verbesserungsfähiges bzw. keine Maßnahmen zum verbessertenTapering the inlet duct in only one direction, i.e. on two opposite side walls, room for improvement or no measures for improvement
Pulsatsionverhalten, produktionstechnische Nachteile: die gesamte Meßvorrichtung müßte für einen verbesserten Schutz vor Schmutz gekippt werden, mit den daraus resultierenden Änderungen im Meßstutzen, in den die Meßvorrichtung eingesteckt wird, aufgrund der zunehmenden Wanddicke des Kunststoffes kommt es zu unterschiedlichen Abkühlungsgeschwindigkeiten und Materialanhäufungen, die insbesondere zu Einsenkungen an den Seitenflächen des Meßkanals führen können und bei einer vorgesehenen Massenherstellung der Vorrichtung zur Folge hätten, daß mehr oder weniger starke Streuungen der erzielbaren Meßgenauigkeit der Vorrichtungen auftreten.Pulsation behavior, Production-related disadvantages: the entire measuring device would have to be tilted for improved protection against dirt, with the resulting changes in the measuring nozzle into which the measuring device is inserted, due to the increasing wall thickness of the plastic, there are different cooling speeds and material accumulations, which in particular lead to depressions can lead the side surfaces of the measuring channel and would result in a planned mass production of the device that more or less strong scatter of the achievable measurement accuracy of the devices occur.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnendenThe device according to the invention with the characteristic
Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise das Meßverhalten durch Reduzierung systematischer und statischer Fehler, wie Pulsation der Strömung, verringerte Verschmutzung und verbessertes Strömungsverhalten des Mediums, verbessert wird.In contrast, features of claim 1 have the advantage that the measurement behavior is improved in a simple manner by reducing systematic and static errors, such as pulsation of the flow, reduced contamination and improved flow behavior of the medium.
Durch die in den Ansprüchen 2- 23 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 beschriebenen Vorrichtung möglich. Die Merkmale der Ansprüche 2 bis 7, 21 haben den Vorteil, daß sie die Stabilisierung der Strömung im Meßkanal verbessern, während die Merkmale der Ansprüche 8 bis 11, 22 und 23 den Schutz vor Schmutzpartikeln verbessern, und die Merkmale der Ansprüche 12 bis 18 eine Verbesserung des Pulsationsverhalten bewirken.Advantageous further developments and improvements of the device described in claim 1 are possible through the measures listed in claims 2-23. The features of claims 2 to 7, 21 have the advantage that they improve the stabilization of the flow in the measuring channel, while the features of claims 8 to 11, 22 and 23 improve the protection against dirt particles, and the features of claims 12 to 18 a Improve pulsation behavior.
Die Abdichtung des Sensorträgers am Bypass-Deckel , die Verjüngung, die stromlinienförmige Ausbildung aller 4 Randflächen des Einlaßkanals und die S-förmige Ausbildung des Meßkanals stabilisieren die Strömung im Meßkanal.The sealing of the sensor carrier on the bypass cover, the Tapering, the streamlined design of all 4 edge surfaces of the inlet channel and the S-shaped design of the measuring channel stabilize the flow in the measuring channel.
Durch die schrägen Vorderkanten des Sensorträgers und durch die Neigung des Einlaßkanals hervorgerufene Querströmungskomponente tangent al zur jeweiligen Kante des Sensorträgers werden flüssige und feste Verunreinigungen während des Betriebes abgetragen. Der abgeschattete Bereich verhindert eine weitere Anhäufung von Schmutzpartikeln. Eine geeignete Ausbildung einer Kante des Bug des Meßgehäuses und einer Seitenwand der Einlaßöffnung tragen dazu bei, daß Schmutzpartikel von der Einlaßöffnung weg reflektiert werden.The oblique front edges of the sensor carrier and the cross-flow component caused by the inclination of the inlet channel tangent al to the respective edge of the sensor carrier remove liquid and solid contaminants during operation. The shaded area prevents further accumulation of dirt particles. A suitable design of an edge of the bow of the measuring housing and a side wall of the inlet opening contribute to the fact that dirt particles are reflected away from the inlet opening.
Fehlanzeigen bei hohen Pulsationsfrequenzen werden dadurch reduziert, daß in einem Umgebungsbereich der Auslaßöffnung eine Erhebung vorgesehen ist und eine Randfläche eines ersten Teilstücks des Umlenkkanals zur Strömungsrichtung im Meßkanal hin geneigt ausgebildet ist. Eine im Umlenkkanal vorgesehene Strömungsverbindung zur Außenströmung m der Ansaugleitung mError displays at high pulsation frequencies are reduced in that an elevation is provided in a surrounding area of the outlet opening and an edge surface of a first section of the deflection channel is designed to be inclined towards the flow direction in the measuring channel. A flow connection provided in the deflection channel to the external flow m of the intake line m
Form einer Öffnung, reduziert eine eventuell im Umlenkkanal noch vorhandene Reststörung der Druckwelle.Form of an opening, reduces any residual interference in the pressure wave that may still be present in the deflection channel.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind m der Zeichnung vereinfacht dargestellt und m der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert .Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and are explained in more detail in the description below.
Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung von Luftmassen im eingebauten Zustand,1 shows a device according to the invention for measuring air masses in the installed state,
Fig. 2 den Einlaß-, Umlenk- und Auslaßkanal im Meßgehäuse, Fig. 3 einen bündigen Übergang von Sensorträger und Meßkanal, Fig. 4, 5 jeweils einen Schnitt von Fig. 1,2 shows the inlet, deflection and outlet channels in the measuring housing, FIG. 3 shows a flush transition from sensor carrier and measuring channel, 4, 5 are each a section of Fig. 1,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Strömungsverhältnisse an der strömungsaufwärtigen Stirnseite des Sensorträgers, Fig. 7, 8 weitere Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und Fig. 9 verschiedene Anordnungen von Sensorträger und Meßelement .6 shows a schematic representation of the flow conditions on the upstream end face of the sensor carrier, FIGS. 7, 8 further embodiments of the device according to the invention, and FIG. 9 shows various arrangements of sensor carrier and measuring element.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In Fig. 1 ist schematisch gezeigt, wie eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer Leitung 2, in dem das zu messende Medium strömt, eingebaut ist. Die Vorrichtung 1 zur Luftmassenmessung besteht aus einem Meßgehäuse 6, gekennzeichnet durch ein unteres gestrichelt gezeichnetes Rechteck, und einem Trägerteil 7, gekennzeichnet durch ein oberes gestrichelt gezeichnetes Rechteck, in dem z.B. die Auswerteelektronik untergebracht ist. Das Meßgehäuse 6 und das Trägerteil 7 haben eine gemeinsame Längsachse 8, die z.B. auch die Mittelachse sein kann. Die Vorrichtung 1 ist in eine1 shows schematically how a device 1 according to the invention is installed in a line 2 in which the medium to be measured flows. The device 1 for air mass measurement consists of a measuring housing 6, characterized by a lower rectangle drawn in dashed lines, and a carrier part 7, characterized by an upper rectangle drawn in dashed lines, in which e.g. the evaluation electronics is housed. The measuring housing 6 and the carrier part 7 have a common longitudinal axis 8 which e.g. can also be the central axis. The device 1 is in a
Wandung 5 der Leitung 2 beispielsweise steckbar eingeführt. Die Wandung 5 begrenzt einen Strömungsquerschnitt in dessen Mitte sich in Richtung des strömenden Mediums, parallel zur Wandung 5 eine Mittelachse 4 erstreckt. Die Richtung des strömenden Mediums, im folgenden als Hauptströmungsrichtung bezeichnet, ist durch entsprechende Pfeile 3 gekennzeichnet und verläuft dort von links nach rechts.Wall 5 of line 2 inserted, for example, pluggable. The wall 5 delimits a flow cross-section in the middle of which extends in the direction of the flowing medium, and a central axis 4 extends parallel to the wall 5. The direction of the flowing medium, hereinafter referred to as the main flow direction, is identified by corresponding arrows 3 and runs there from left to right.
Figur 2 zeigt das Meßgehäuse 6 mit einem Meßkanal 40 und das Trägerteil 7 ohne einen den Meßkanal 40 schließenden Deckel 49. Der Meßkanal 40 wird durch ein Bodenteil 42 und einen Deckel 49 (Fig. 3) gebildet. Die Hauptströmungsrichtung 3 des Mediums ist durch Pfeile gekennzeichnet Der Meßkanal besteht aus einem Einlaßkanal 13, einem Umlenkkanal 15, der sich wiederum m einen ersten Teil 16 und zweiten Teil 17 aufteilt, und einem Auslaßkanal 19 Die Stromungsrichtung 25, 26 im Emlaß-13 und Auslaßkanal 19 sind ebenfalls durch Pfeile gekennzeichnet Die Emlaßkanalmittellinie 23 ist hier gekrümmt, da die Randflachen 35 des Einlaßkanals 13 stromlinienförmig ausgebildet sind Die Auslaßkanalmittellmie 22 ist hier eine GeradeFIG. 2 shows the measuring housing 6 with a measuring channel 40 and the carrier part 7 without a cover 49 closing the measuring channel 40. The measuring channel 40 is formed by a bottom part 42 and a cover 49 (FIG. 3). The main flow direction 3 of the medium is identified by arrows The measuring channel consists of an inlet channel 13, a deflection channel 15, which in turn is divided into a first part 16 and second part 17, and an outlet channel 19. The flow directions 25, 26 in outlet 13 and outlet channel 19 are also identified by arrows The outlet channel center line 23 is curved here because the edge surfaces 35 of the inlet channel 13 are of streamlined design. The outlet channel center line 22 is here a straight line
Im vorderen Bereich 39 des Meßkanals 40 vor einer Einlaßöffnung 11, durch die das Medium einströmt, ist ein Stromungshindernis 24 vorgesehen, das eine meßkanalwirksame, definierte Stromungsablosung bewirkt Dies ist in der DE 44 41 874 AI naher erläutert und soll Teil dieser Offenbarung sein.In the front area 39 of the measuring channel 40 in front of an inlet opening 11 through which the medium flows in, a flow obstacle 24 is provided which brings about a defined flow separation effective for the measuring channel. This is explained in more detail in DE 44 41 874 AI and is intended to be part of this disclosure.
Ein Bug 69 des Meßgehauses 6 ist so geformt, daß feste oder flussige Teilchen von der Einlaßöffnung 11 weg reflektiert werden Hierfür ist der Bug 69 zum Tragerteil 7 entgegengerichtet geneigt .A bow 69 of the measuring housing 6 is shaped such that solid or liquid particles are reflected away from the inlet opening 11. For this purpose, the bow 69 is inclined in the opposite direction to the carrier part 7.
Eine gestrichelt gezeichnete Flache 34, die parallel zur Hauptstromungsrichtung 3 verlauft, bildet mit der dem Tragerteil 7 zugewandten Randflache des Einlaßkanals einen abgeschatteten Bereich 33, m den nur wenige oder keine Schmutzpartikel oder Flüssigkeiten gelangen.A dashed area 34, which runs parallel to the main flow direction 3, forms with the edge area of the inlet duct facing the support part 7 a shaded area 33, with which only a few or no dirt particles or liquids reach.
Im ersten Teil 16 des Umlenkkanals 15 ist eine Randflache 20 um einen Winkel δ entgegen der Hauptstromungsrichtung 3 geneigtIn the first part 16 of the deflection channel 15, an edge surface 20 is inclined by an angle δ against the main flow direction 3
Der Winkel δ kann im Bereich von etwa 30 bis 60 Grad liegen, idealerweise bei etwa 45 Grad Der Einfluß dieser Ausbildung ist in DE 196 23 334 AI naher beschrieben und soll Teil dieser Offenbarung sein. Die Randflache 20 hat eine Tiefe tr (Fig. 4) und eine senkrecht dazu verlaufende Breite br, die zumindest 2/3 der Breite b der Einlaßöffnung 11 des Einlaßkanals 13 entspricht. Die Randfläche 20 besitzt senkrecht zur Breite br eine Tiefe tr, die vorzugsweise etwa der Tiefe t des Meßkanals 13 senkrecht zu seiner Breite b an der Einlaßöffnung 11 entspricht. Es ist aber auch möglich, die Randfläche 20 mit einer Tiefe tr auszubilden, die etwas geringer ist als die Tiefe t der Einlaßöffnung 1 des Einlaßkanals 13. Anschließend an die Randfläche 20 verläuft die Wandung des ersten Teilstücks 16 etwa in Richtung der Längsachse 8.The angle δ can be in the range of approximately 30 to 60 degrees, ideally approximately 45 degrees. The influence of this design is described in more detail in DE 196 23 334 AI and is intended to be part of this disclosure. The edge surface 20 has a depth tr (FIG. 4) and a perpendicular width br, which corresponds to at least 2/3 of the width b of the inlet opening 11 of the inlet channel 13. The edge surface 20 has a depth tr perpendicular to the width br, which preferably corresponds approximately to the depth t of the measuring channel 13 perpendicular to its width b at the inlet opening 11. However, it is also possible to design the edge surface 20 with a depth tr which is somewhat less than the depth t of the inlet opening 1 of the inlet duct 13. The wall of the first section 16 then runs along the edge surface 20 approximately in the direction of the longitudinal axis 8.
Im zweiten Teilstück 17 des Umlenkkanals 15 ist eine Öffnung 18 vorgesehen, die eine Verbindung zu einem die Vorrichtung 1 umströmenden Medium herstellt. Es können auch mehrere Öffnungen sein. Die Öffnung bzw. Öffnungen können sich auch im ersten oder im ersten Teil 16 und zweiten Teil 17 des Umlenkkanals 15 befinden. Die Öffnung/Öffnungen kann/können sich an den Seitenwänden 41 befinden und/oder zu einer unteren Außenfläche 21 des den Meßkanal 40 aufweisenden Meßgehäuses 6 der Vorrichtung 1 führen, um die Verbindung zur Leitung 2 herzustellen. Am Ende des Auslaßkanals 19 befindet sich dieIn the second section 17 of the deflection channel 15, an opening 18 is provided, which creates a connection to a medium flowing around the device 1. There can also be several openings. The opening or openings can also be located in the first or in the first part 16 and second part 17 of the deflection channel 15. The opening / openings can be located on the side walls 41 and / or lead to a lower outer surface 21 of the measuring housing 6 of the device 1 having the measuring channel 40 in order to establish the connection to the line 2. At the end of the outlet channel 19 is the
Auslaßöffnung 12, deren Fläche einen Winkel χ mit der Hauptströmungsrichtung 3 bildet, durch die das Medium den Meßkanal wieder verläßt. Die Auslaßöffnung 12 hat einen größeren Querschnitt als der Auslaßkanal 19, wodurch das Pulsationsverhalten verbessert wird.Outlet opening 12, the surface of which forms an angle χ with the main flow direction 3 through which the medium leaves the measuring channel again. The outlet opening 12 has a larger cross section than the outlet channel 19, which improves the pulsation behavior.
Der Sensorträger 9 ragt m den Einlaßkanal 13 und m diesem Beispiel zum Teil m eine Aussparung 38, die m der dem Auslaßkanal 19 näheren Randfläche 27 des Emlaßkanals 13 vorgesehen ist, hinein. Eine sich an einem den Einlaß 13-,The sensor carrier 9 projects into the inlet channel 13 and, in this example, partly into a recess 38 which is provided in the edge surface 27 of the outlet channel 13 closer to the outlet channel 19. One at the inlet 13-,
Umlenk 15- und Auslaßkanal 19 schließenden Deckel 49 (Fig. 3) befindliche Schottwand 52 bildet einen bündigen Übergang 50 mit einem Teil einer dem Deckel 49 zugewandten eine Außenfläche bildenden Seite des Sensorträgers 9 und greift so in die Aussparung 38 ein, daß sie die Randfläche 27 im Bereich der Aussparung 38 fortsetzt, damit dort keine Umströmung des Sensorträgers 9 stattfindet.Deflection 15 and outlet duct 19 closing lid 49 (FIG. 3) located bulkhead 52 forms a flush transition 50 with a part of a side of the sensor carrier 9 which faces the cover 49 and forms an outer surface and engages in the recess 38 such that it continues the edge surface 27 in the region of the recess 38 so that there is no flow around the sensor carrier 9 there.
Das Meßelement 10 ist in dem Sensorträger 9 untergebracht und liegt sinnvollerweise im abgeschatteten Bereich 33. Der Aufbau eines derartigen Meßelements 10 ist dem Fachmann zum Beispiel aus der DE 195 24 634 AI hinreichend bekannt, deren Offenbarung Bestandteil der hier vorliegenden Patentanmeldung sein soll. Im Bodenteil 42 des Meßgehäuses sind in einigen Bereichen zwischen Wänden des Meßkanals 40 und Außenflächen des Meßgehäuses 6 Vertiefungen 53 vorgesehen, die eine z.T. konstante bzw. eine Reduzierung der Wandstärke der Randflächen des Meßkanals 40 bewirken.The measuring element 10 is accommodated in the sensor carrier 9 and is expediently in the shaded area 33. The structure of such a measuring element 10 is sufficiently known to the person skilled in the art, for example from DE 195 24 634 AI, the disclosure of which is to be part of the present patent application. In the bottom part 42 of the measuring housing 6 recesses 53 are provided in some areas between the walls of the measuring channel 40 and outer surfaces of the measuring housing, which a partially. cause constant or a reduction in the wall thickness of the edge surfaces of the measuring channel 40.
Figur 3 zeigt zwei Beispiele wie ein bündiger Übergang 50 zwischen einer Außenfläche des Sensorträgers 9 und einer Randfläche 54 des Einlaßkanals 13 erzielt wird. Die Darstellung ergibt sich durch einen Schnitt entlang der Längsachse 8. Im ersten Beispiel, Fig. 3a), ist keine Aussparung in der Randfläche 54 des Einlaßkanals 13 vorhanden. Zwischen einer Stirnseite 47 des Sensorträgers 9 und einer dem Auslaßkanal 19 näheren Randfläche 54 des Einlaßkanals 13 befindet sich einFIG. 3 shows two examples of how a flush transition 50 between an outer surface of the sensor carrier 9 and an edge surface 54 of the inlet channel 13 is achieved. The illustration results from a section along the longitudinal axis 8. In the first example, FIG. 3a), there is no recess in the edge surface 54 of the inlet channel 13. Between an end face 47 of the sensor carrier 9 and an edge surface 54 of the inlet channel 13 closer to the outlet channel 19 there is a
Abdichtmittel 48, das den eventuell durch Toleranzen vorhandenen Spalt 56 füllt und so den bündigen Übergang 50 bildet, so daß dort keine Unterströmung stattfindet. Alternativ kann man das Abdichtmittel 48 auch um den Sensorträger 9 auf Höhe der Stirnseite 47, also um den durch Toleranzen vorhandenen Spalt 56, herum aufbringen. Der Spalt 56 ist damit verschlossen und bildet so den bündigen Übergang 50, so daß dort keine Unterströmung stattfindet.Sealing means 48, which fills the gap 56 which may be present through tolerances and thus forms the flush transition 50, so that there is no underflow there. Alternatively, the sealing means 48 can also be applied around the sensor carrier 9 at the level of the end face 47, that is to say around the gap 56 which is present due to tolerances. The gap 56 is thus closed and thus forms the flush transition 50 so that there is no undercurrent there.
In Fig. 3b) ist eine Aussparung 38 in der dem Auslaßkanal 19 näheren Randfläche 54 des Einlaßkanals 13 vorhanden, in die der Sensorträger 9 mit seiner Stirnseite 47 hineinragt. Die sich an dem den Einlaß 13-, Umlenk 15- und Auslaßkanal 19 schließenden Deckel 49 befindliche Schottwand 52 greift so in die Aussparung 38 ein, daß sie die stromlinienförmige Randfläche 35 des Einlaßkanals 13 im Bereich 27 der Aussparung 38 fortsetzt.In Fig. 3b) there is a recess 38 in the edge surface 54 of the inlet channel 13 closer to the outlet channel 19, into which the sensor carrier 9 projects with its end face 47. The bulkhead 52 located on the cover 49 closing the inlet 13, deflection 15 and outlet duct 19 engages in the recess 38 in such a way that it continues the streamlined edge surface 35 of the inlet duct 13 in the region 27 of the recess 38.
Zwischen einer Stirnseite der Schottwand 52 und einer dem Deckel 49 zugewandten Außenfläche bildenden Seite des Sensorträgers 9 befindet sich ein Abdichtmittel 48, das den eventuell durch Toleranzen vorhandenen Spalt 56 füllt und so den bündigen Übergang 50 bildet. Alternativ kann man das Abdichtmittel 48 auch um den Sensorträger 9 auf Höhe der Randfläche 54, also um den durch Toleranzen vorhandenen Spalt 56, herum aufbringen. Der Spalt 56 ist damit verschlossen und bildet so den bündigen Übergang 50, so daß dort keine Unterströmung stattfindet. Nicht notwendigerweise befindet zwischen Sensorträger 9 und einer dem Meßelement 10 entfernteren Randfläche in der Aussparung 38 des Einlaßkanals 13 ebenfalls ein Abdichtmittel 48.Between an end face of the bulkhead 52 and a side of the sensor carrier 9 forming the outer surface facing the cover 49 there is a sealing means 48 which fills the gap 56 which may be present due to tolerances and thus forms the flush transition 50. Alternatively, the sealing means 48 can also be applied around the sensor carrier 9 at the level of the edge surface 54, that is to say around the gap 56 which is present due to tolerances. The gap 56 is thus closed and thus forms the flush transition 50, so that there is no underflow there. A sealing means 48 is not necessarily also located between the sensor carrier 9 and an edge surface that is more distant from the measuring element 10 in the recess 38 of the inlet channel 13.
Figur 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV - IV angegeben in der Fig. 2 mit Deckel 49 die durch den abgeschatteten Bereich 33 verläuft.FIG. 4 shows a section along the line IV-IV indicated in FIG. 2 with cover 49 which runs through the shaded area 33.
Der Einlaßkanal 13 der Vorrichtung 1 besitzt eine quaderförmige Gestalt und verläuft entlang einer mittig im Einlaßkanal 13 verlaufenden Einlaßkanalmittellinie 23 von einer zum Beispiel einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisenden Einlaßöffnung 11 zu einer beispielsweise ebenfalls einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisenden Auströmöffnung 14. Die Vorrichtung 1 ist m der Leitung 2 vorzugsweise so eingebaut, daß eine senkrechte Projektion der Einlaßkanalmittellime 23 m Richtung der Mittellinie 4 auf eine zur Längsachse 8 senkrecht stehende Ebene parallel zur Mittellinie 4 verläuft. Es ist aber auch möglich, wie m der Figur 4 durch eine gestrichelt eingezeichnete Linie 55 gekennzeichnet , die Vorrichtung 1 mit um die Längsachse 8 gedrehter Einbaulage einzubauen, so daß dieThe inlet duct 13 of the device 1 has a cuboid shape and runs along an inlet duct center line 23 running centrally in the inlet duct 13 from an inlet opening 11, for example, which has a rectangular cross-section, to an, for example, also a rectangular one Outflow opening 14 having a cross section. The device 1 is preferably installed in the line 2 in such a way that a vertical projection of the inlet channel center line 23 m runs in the direction of the center line 4 onto a plane perpendicular to the longitudinal axis 8 parallel to the center line 4. However, it is also possible, as shown in FIG. 4 by a dashed line 55, to install the device 1 with the installation position rotated about the longitudinal axis 8, so that the
Linie 55 mit der Mittellinie 4 einen Winkel γ von wenigen Grad einschließt.Line 55 includes an angle γ of a few degrees with the center line 4.
Eine Aufnahme 57 für das Meßelement 10 ist einseitig im Sensorträger 9 ausgespart. Das Meßelement 10 und die beiden in etwa parallel zur Meßkanalmittellinie 23 verlaufenden Seitenflächen 58 des Sensorträgers 9 werden somit vom Medium umströmt .A receptacle 57 for the measuring element 10 is recessed on one side in the sensor carrier 9. The measuring element 10 and the two side surfaces 58 of the sensor carrier 9, which run approximately parallel to the measuring channel center line 23, are thus flowed around by the medium.
Die Seitenflächen 73, 74 des Meßkanals 40 verlaufen schräg zu einer von der Meßkanalmittellinie 23 und der Längsachse 8 aufgespannten Ebene 75 und schließen mit dieser einen spitzen Winkel ein, so daß sich der Einlaßkanal 13 mThe side surfaces 73, 74 of the measuring channel 40 run obliquely to a plane 75 spanned by the measuring channel center line 23 and the longitudinal axis 8 and form an acute angle therewith, so that the inlet channel 13 m
Hauptströmungsrichtung 3 gesehen, axial verjüngt, um mit einem kleinsten Querschnitt an der Ausströmöffnung 14 m ein erstes Teilstück 16 des Umlenkkanals 15 zu münden. Die Verjüngung bewirkt, daß im Bereich des Meßelements 10 eine möglichst ungestörte, gleichmäßige Parallelströmung herrschen kann. Um Strömungsablösungen im Bereich der Emlaßöffnungll zu vermeiden, besitzt die Einlaßöffnung 11 des Einlaßkanals 13 eine m Figur 5 dargestellte, abgerundete Kante 78.Main flow direction 3 seen, axially tapered in order to open a first section 16 of the deflection channel 15 with a smallest cross section at the outflow opening 14 m. The tapering means that an undisturbed, uniform parallel flow can prevail in the area of the measuring element 10. In order to avoid flow separation in the area of the outlet opening 11, the inlet opening 11 of the inlet channel 13 has a rounded edge 78, shown in FIG. 5.
Das Meßelement 10 ist dabei in der Aufnahme 57 strömungsabwärts an der engsten Stelle des Einlaßkanals 13 beziehungsweise stromaufwärts der Auststömöffnung 14 im Einlaßkanal 13 angeordnet .The measuring element 10 is in the receptacle 57 downstream at the narrowest point of the inlet channel 13 and arranged upstream of the discharge opening 14 in the inlet duct 13.
Der aus erstem Teilstück 16 und zweitem Teilstück 17 zusammengesetzte Umlenkkanal 15 hat vorzugsweise einen rechteckförmigen Querschnitt, der in etwa der Querschnittsfläche der Einlaßöffnung 11 des Einlaßkanals 13 entspricht, so daß sich an der Ausströmöffnung 14 zwischen dem Einlaßkanal 13 und dem Umlenkkanal 15 der Strömungsquerschnitt an einer Stufe 76 abrupt vergrößert .The deflection channel 15 composed of the first section 16 and the second section 17 preferably has a rectangular cross section, which corresponds approximately to the cross-sectional area of the inlet opening 11 of the inlet channel 13, so that the flow cross-section at one of the outflow opening 14 between the inlet channel 13 and the deflection channel 15 Level 76 abruptly increased.
Figur 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V -V in Fig. 2, jedoch ohne Sensorträger 9, mit einem vorderen Bereich 39, der sich vor der Einlaßöffnung 11 befindet. Eine Seitenwand 77 des Einlaßkanals 13 besitzt im vorderen Bereich 39 eine Kante 78. Diese Kante ist so angeschrägt, daß anströmende Teilchen, wie z.B. Schmutz oder Flüssigkeiten, von der Einlaßöffnung 11 weg reflektiert werden. Zu erkennen ist auch die Verjüngung des Einlaßkanals 13 durch die Seitenfläche 73. Die gegenüberliegende Seitenfläche der Seitenfläche 73 wird von dem Deckel 49 (Fig. 3) gebildet. In der dem Auslaßkanal 19 näheren Randfläche desFIG. 5 shows a section along the line V -V in FIG. 2, but without sensor carrier 9, with a front region 39, which is located in front of the inlet opening 11. A side wall 77 of the inlet duct 13 has an edge 78 in the front region 39. This edge is beveled in such a way that inflowing particles, e.g. Dirt or liquids are reflected away from the inlet opening 11. The tapering of the inlet channel 13 through the side surface 73 can also be seen. The opposite side surface of the side surface 73 is formed by the cover 49 (FIG. 3). In the edge surface of the outlet channel 19 closer
Einlaßkanals 13 befindet sich die Aussparung 38. Die Stufe 76 hat bspw. eine Höhe von 1mm und konnte durch die Verjüngung aller Randflächen des Einlaßkanals 13 gegenüber dem Vorgängermodell der Vorrichtung 1 reduziert werden, um dickere Wandstärken und die damit verbundenen Hertstellungsprobleme zu vermeiden.The inlet channel 13 is the recess 38. The step 76 has a height of 1 mm, for example, and could be reduced by tapering all the edge surfaces of the inlet channel 13 compared to the predecessor model of the device 1 in order to avoid thicker walls and the associated manufacturing problems.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung der Strömungsverhältnisse an einer strömungsaufwärtigen Stirnseite 81 des Sensorträgers 9, der dort durch zumindest eine schneidartige Querseite 81 abgeschrägt ist, mit den Strömungskomponenten 51, die in der Schrägfläche 81 liegt, und 59 der Stromungsπchtung 25 im Einlaßkanal 13. Die Querströmungskomponente 51 übt auf an der Schragflache 81 anhaftende Schmutzpartikel eine m Fig. 6 nach oben gerichtete Kraft aus. Dieser Effekt ist dem Fachmann aus DE 197 35 891 AI bekannt und soll Teil dieser Offenbarung sein.FIG. 6 shows a schematic representation of the flow conditions on an upstream end face 81 of the sensor carrier 9, which is beveled there by at least one cutting-like transverse side 81, with the flow components 51, which lies in the inclined surface 81, and 59 of the flow direction 25 in the inlet duct 13. The cross-flow component 51 exerts an upward force on dirt particles adhering to the inclined surface 81 in FIG. This effect is known to the person skilled in the art from DE 197 35 891 AI and is intended to be part of this disclosure.
Die Figuren 7 und 8 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Bereits beschriebene Elemente sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Eine Abrißkante 62 in Fig. 7 kann scharfkantig oder einen sehr kleinen Krümmungsradius aufweisen. In beiden Fällen überragt eine Erhebung 60 jeweils ein bezüglich derFIGS. 7 and 8 show further exemplary embodiments of the device 1 according to the invention. Elements already described are provided with the same reference numerals. A tear-off edge 62 in FIG. 7 can have sharp edges or a very small radius of curvature. In both cases, a survey 60 overlaps one with respect to the
Hauptstromungsrichtung 3 strömungsaufwartiges Ende 63 der Auslaßöffnung 12. Anders ausgedrückt schneidet eine die Abrißkante berührende, sich senkrecht zu derMain flow direction 3 upstream end 63 of the outlet opening 12. In other words, one that touches the tear-off edge, perpendicular to that
Hauptstromungsrichtung 3 der Leitung 2 erstreckende Ebene 64 die Auslaßöffnung 12. Vorzugsweise weist die Erhebung 60 eine im wesentlichen dreieckförmige Querschnittskontur auf, wobei eine Ecke der dreieckförmigen Querschnittskontur die Abrißkante 62 bildet und eine weitere Ecke der dreieckformigenThe main flow direction 3 of the line 2, the plane 64 extending the outlet opening 12. The elevation 60 preferably has a substantially triangular cross-sectional contour, one corner of the triangular cross-sectional contour forming the tear-off edge 62 and another corner of the triangular
Querschnittskontur mit dem bezüglich der Hauptstromungsrichtung 3 strömungsaufwärtigen Ende 63 der Auslaßöffnung 12 zusammenfällt .Cross-sectional contour coincides with the upstream end 63 of the outlet opening 12 with respect to the main flow direction 3.
In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gezeigt, wobei die Erhebung 60 in einem der Hauptstromungsrichtung 3 abgewandten Umgebungsbereich 68 der Auslaßöffnung 12 angeordnet ist. Dabei ist die Erhebung 60 wellenförmig ausgeformt und ist m einem der Hauptstromungsrichtung 3 zugewandten Stirnbereich 66 abgerundet. Die Erhebung 60 ist stetig gekrümmt und geht im bezüglich der Hauptstromungsrichtung 3 strömungsabwärtigen Bereich 65 ohne Kantenbildung in eine Ebene 21 über. Beim Anbringen der Erhebung strömungsaufwärtig der Auslaßöffnung wird der Pulsationsfehler in Richtung einer Minderanzeige verschoben und der als systematischer Meßfehler auftretender Pulsationsfehler wird kompensiert. Umgekehrt wird bei der Anordnung der Erhebung in Hauptstromungsrichtung 3 strömungsabwärts der Auslaßöffnung 12 der Pulsationsfehler in Richtung einer Mehranzeige verschoben. Es kommt dabei im Bereich der Erhebung zu einer relativ geringen Verwirbelung der Strömung und die Erhebung setzt der Hauptströmung der Leitung 2 einen relativ geringen Strömungswiderstand entgegen. In dem Stirnbereich 66 der Erhebung 60 wird ein Staudruck aufgebaut, welcher die Durchströmung des Meßkanals 40 erschwert. Im Fall einer Rückströmung in der Leitung 2 entgegen derFIG. 8 shows a further exemplary embodiment of the device 1 according to the invention, the elevation 60 being arranged in an area 68 of the outlet opening 12 facing away from the main flow direction 3. The elevation 60 is wave-shaped and is rounded in an end region 66 facing the main flow direction 3. The elevation 60 is continuously curved and goes in with respect to the main flow direction 3 downstream region 65 without forming an edge in a plane 21. When the elevation is attached upstream of the outlet opening, the pulsation error is shifted in the direction of a reduced display and the pulsation error occurring as a systematic measurement error is compensated for. Conversely, when the elevation is arranged in the main flow direction 3 downstream of the outlet opening 12, the pulsation error is shifted in the direction of a multiple display. In the area of the elevation, there is a relatively small swirling of the flow and the elevation opposes the main flow of the line 2 with a relatively low flow resistance. A back pressure is built up in the end region 66 of the elevation 60, which impedes the flow through the measuring channel 40. In the case of a backflow in line 2 against the
Hauptstromungsrichtung 3 wird einer Durchströmung des Meßkanals 40 in Rückströmungsrichtung entgegengewirkt.Main flow direction 3 is counteracted by a flow through the measuring channel 40 in the backflow direction.
Figur 9 zeigt verschiedene Anordnungen von Sensorträger 9 und MeßelementlO innerhalb des Meßgehäuses 6, das gestrichelt gezeichnet angedeutet ist. In Fig. 9a) ist der Sensorträger 9 z.B. wie in Fig. 2 angeordnet: Eine Längsachse 8 des Sensorträgers 9 steht senkrecht zur Hauptstromungsrichtung 3 und eine Längsachse 45 des Meßelementes 10 verläuft parallel zur Längsachse 8. In der Fig. 9a) ist das Meßelement 10 mit seinerFIG. 9 shows various arrangements of sensor carrier 9 and measuring element 10 within the measuring housing 6, which is indicated by dashed lines. In Fig. 9a) the sensor carrier 9 is e.g. as arranged in FIG. 2: A longitudinal axis 8 of the sensor carrier 9 is perpendicular to the main flow direction 3 and a longitudinal axis 45 of the measuring element 10 runs parallel to the longitudinal axis 8. In FIG. 9a) the measuring element 10 is with its
Längsachse 45 in dem Sensorträger 9 jedoch um einen Winkel φ von der Längsachse 8 geneigt angeordnet.Longitudinal axis 45 in sensor carrier 9, however, is inclined at an angle φ from longitudinal axis 8.
In Fig. 9b) ist die Längsachse 46 des Sensorträgers 9 um einenIn FIG. 9b) the longitudinal axis 46 of the sensor carrier 9 is around one
Winkel ε von der Längsachse 8 geneigt angeordnet . Eine Längsachse des Meßelementes 10 verläuft parallel zur Längsachse 8. Mit diesen Anordnungen kann das Anström- und Umstromungsverhalten des Meßelementes 10 und des Sensorträgers 9 weiter verbessert werden. Angle ε inclined from the longitudinal axis 8. A longitudinal axis of the measuring element 10 runs parallel to the longitudinal axis 8. With these arrangements, the inflow and Circulation flow behavior of the measuring element 10 and the sensor carrier 9 can be further improved.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Vorrichtung (1) zum Messen der Masse eines m einer Leitung (2) entlang einer Hauptstromungsrichtung (3) strömenden Mediums, insbesondere der Luftmasse für eine Brennkraftmaschine, mit einem m der Leitung (2) vorgesehenen Meßgehäuse (6), das mit einem Trägerteil (7) verbunden ist, deren gemeinsame Längsachse (8) senkrecht zur Hauptstromungsrichtung (3) verläuft , mit einem Meßkanal (40) im Meßgehäuse (6) , der sich von einer Einlaßöffnung (11) und einem Einlaßkanal (13), an den s ch ein erstes Teilstück (16) eines Umlenkkanals (15) anschließt, in welches das Medium vom Einlaßkanal (13) strömt und von einer Randfläche (20) des ersten Teilstücks (16) m ein zweites Teilstück (17) des Umlenkkanals (15) umgelenkt wird, über einen Auslaßkanal (19) zu einer an einer Außenfläche (21) des Meßgehäuses (6) in die Leitung (2) ausmündenden Auslaßöffnung (12) erstreckt, wobei zumindest ein Teil der Einlaßkanalmittellinie (23) und zumindest ein Teil der Auslaßkanalmittellime (22) geneigt gegenüber der1. Apparatus (1) for measuring the mass of a medium flowing in a line (2) along a main flow direction (3), in particular the air mass for an internal combustion engine, with a measuring housing (6) provided with the line (2), with a Carrier part (7) is connected, whose common longitudinal axis (8) extends perpendicular to the main flow direction (3), with a measuring channel (40) in the measuring housing (6), which extends from an inlet opening (11) and an inlet channel (13) to the s ch connects a first section (16) of a deflection channel (15) into which the medium flows from the inlet channel (13) and from an edge surface (20) of the first section (16) m a second section (17) of the deflection channel (15) is deflected, extends via an outlet channel (19) to an outlet opening (12) which opens into the line (2) on an outer surface (21) of the measuring housing (6), at least part of the inlet channel center line (23) and at least part of the outlet channel also tellime (22) inclined towards the
Hauptstromungsrichtung (3) des Mediums verlaufen, und mit einem m dem Meßkanal (40) befindlichen an einem Sensorträger (9) angeordneten vom strömenden Medium umströmten Meßelement (10) , dadurch gekennzeichnet, daß sich der Strömungsquerschnitt des Einlaßkanals (13) in Hauptstromungsrichtung (3) hm zum Umlenkkanal (15) verjüngt, und die Randfläche (20) des ersten Teilstücks (16) des Umlenkkanals (15) der Projektion einer Ausströmöffnung (14) des Einlaßkanals (13) in Strömungsrichtung (25) im Einlaßkanal (13) auf die gegenüberliegende Wandung des ersten Teilstücks (16) liegt und der Strömungsπchtung (25) im Einlaßkanal (13) entgegen geneigt ausgebildet ist, und zumindest eine Außenfläche des Sensorträgers (9) mit einer dem Auslaßkanal (19) näheren Randfläche (27) des Einlaßkanals (13) einen bündigen Übergang (50) bildet, damit dort keine Umströmung des Sensorträgers (9) stattfindet.Main flow direction (3) of the medium, and with a measuring element (10) located in the measuring channel (40) on a sensor carrier (9) and surrounded by the flowing medium and flowing around, characterized in that the flow cross section of the inlet channel (13) in Main flow direction (3) tapering to the deflection channel (15), and the edge surface (20) of the first section (16) of the deflection channel (15) projecting an outflow opening (14) of the inlet channel (13) in the direction of flow (25) in the inlet channel (13 ) lies on the opposite wall of the first section (16) and the flow direction (25) in the inlet channel (13) is designed to be inclined opposite, and at least one outer surface of the sensor carrier (9) with an edge surface (27) of the outlet channel (19) closer to the Inlet channel (13) forms a flush transition (50) so that there is no flow around the sensor carrier (9).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnseite (47) des Sensorträgers (9) als eine Außenfläche bündig mit der dem Auslaßkanal (19) näheren Randfläche (27) des Einlaßkanals (13) abschließt, damit dort keine Umströmung des Sensorträgers (9) stattfindet.2. Device according to claim 1, characterized in that an end face (47) of the sensor carrier (9) as an outer surface flush with the outlet channel (19) closer edge surface (27) of the inlet channel (13), so that there is no flow around the sensor carrier (9) takes place.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aussparung (38) in der dem Auslaßkanal (19) näheren Randfläche (27) des Einlaßkanals (13) vorgesehen ist, die der Sensorträger (9) teilweise hineinragt, und eine sich an einem den Einlaß (13)-, Umlenk (15)- und Auslaßkanal (19) schließenden Deckel (49) befindliche Schottwand (52) einen bündigen Übergang (50) mit einem Teil einer dem Deckel (49) zugewandten eine Außenfläche bildenden Seite des Sensorträgers3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a recess (38) in the outlet channel (19) closer edge surface (27) of the inlet channel (13) is provided, which partially protrudes the sensor carrier (9), and one on one the partition (52), the partition (52) which closes the inlet (13), deflection (15) and outlet channel (19), has a flush transition (50) with part of a side of the sensor carrier which faces the cover (49) and forms an outer surface
(9) bildet, und so in die Aussparung (38) eingreift, daß sie die Randfläche (27) im Bereich der Aussparung (38) fortsetzt, damit dort keine Umströmung des Sensorträgers (9) stattfindet.(9) forms, and engages in the recess (38) so that it continues the edge surface (27) in the region of the recess (38), so there is no flow around the sensor carrier (9).
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß um den Sensorträger (9) auf Höhe der Stirnseite (47) des4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that around the sensor carrier (9) at the level of the end face (47) of the
Sensorträgers (9) herum oder zwischen der Stirnseite (47) des Sensorträgers (9) und der dem Auslaßkanal (19) näheren Randfläche (27) des Einlaßkanals (13), also m einen Spalt (56), bzw. um die Schottwand (52) auf Höhe einer Randfläche (54) des Einlaßkanals (13) herum oder zwischen der Stirnseite derSensor carrier (9) around or between the end face (47) of the sensor carrier (9) and the edge surface (27) of the inlet duct (13) closer to the outlet duct (19), i.e. m a gap (56), or around the bulkhead wall (52 ) at the level of an edge surface (54) of the inlet channel (13) or between the end face of the
Schottwand (52) und dem der Stirnseite der Schottwand (52) gegenüberliegenden Teil des Sensorträgers (9), also einen Spalt (56), ein Abdichtmittel (48) aufgebracht ist.Bulkhead (52) and the part of the sensor carrier (9) opposite the end face of the bulkhead (52), that is to say a gap (56), a sealing means (48) is applied.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (47) des Sensorträgers (9) als eine Außenfläche mit der dem Auslaßkanal (19) näheren Randfläche (27) des Einlaßkanals (13) durch z.B. einen Laser oder Ultraschall verschweißt wird, damit dort keine Umströmung des Sensorträgers (9) stattfindet.5. The method according to claim 2, characterized in that the end face (47) of the sensor carrier (9) as an outer surface with the closer to the outlet channel (19) edge surface (27) of the inlet channel (13) by e.g. a laser or ultrasound is welded so that there is no flow around the sensor carrier (9).
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der den Einlaßkanal (13) und/oder Umlenkkanal6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more of the inlet channel (13) and / or deflection channel
(15) und/oder den Auslaßkanal (19) umschließenden Oberflächen (35) stromlinienförmig ausgebildet sind.(15) and / or the outlet channel (19) surrounding surfaces (35) are streamlined.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teilstück (16) des Umlenkkanals (15) derart ausgebildet ist, daß der Stromungsquerschnitt des Meßkanals (40) stromabwärts der Ausströmöffnung (14) zwischen Einlaß (13)- und Umlenkkanal (15) sich abrupt vergrößert und eine Stufe (76) bildet.7. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the first section (16) of the deflection channel (15) it is formed that the flow cross section of the measuring channel (40) downstream of the outflow opening (14) between the inlet (13) and deflection channel (15) increases abruptly and forms a step (76).
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen8. Device according to one or more of the previous ones
Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß ein abgeschatteter Bereich (33) durch eine dem Auslaßkanal (19) entferntere Randfläche (27) des Einlaßkanals (13) und eine imaginäre Bodenfläche (34) begrenzt wird, auf der die Längsachse (8) des Trägerteils (7) senkrecht steht, und die parallel zur Hauptstromungsrichtung (3) verlaufend im Einlaßkanal (13) oder einem Bereich davor einen oder mehrere Punkte der dem Auslaßkanal (19) entfernteren Randfläche des Einlaßkanals (13) tangiert, der den größten Abstand zur gegenüberliegenden Randfläche hat, und das Meßelement (10) in dem abgeschatteten Bereich (33) liegt.Claims, characterized in that a shaded area (33) is delimited by an edge surface (27) of the inlet duct (13) further away from the outlet duct (19) and an imaginary bottom surface (34) on which the longitudinal axis (8) of the carrier part (7 ) is perpendicular, and which runs parallel to the main flow direction (3) in the inlet duct (13) or a region in front of it affects one or more points of the edge surface of the inlet duct (13) which is farther from the outlet duct (19) and which has the greatest distance from the opposite edge surface, and the measuring element (10) lies in the shaded area (33).
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen9. Device according to one or more of the previous ones
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie (4) der Leitung (2), die parallel zurClaims, characterized in that the center line (4) of the line (2), which is parallel to the
Hauptstromungsrichtung (3) verläuft, im Einlaßkanal (13) oder einem Bereich davor einen oder mehrere Punkte der demMain flow direction (3) runs, in the inlet channel (13) or an area in front of one or more points of the
Auslaßkanal (19) entfernteren Randfläche des Einlaßkanals tangiert, der den größten Abstand zur gegenüberliegendenOutlet channel (19) distant edge surface of the inlet channel tangent, which is the greatest distance from the opposite
Randfläche hat.Has edge surface.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß eine strömungsaufwärtige Stirnseite (36) und eine Querseite (81) des Sensorträgers (9) aerodynamisch geformt sind.10. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that an upstream end face (36) and a transverse face (81) of the sensor carrier (9) are aerodynamically shaped.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsaufwärtige Querseite (81) des Sensorträgers (9) so ausgerichtet ist, daß das Medium auf der strömungsaufwärtigen Querseite (81) mit einer Querströmungskomponente (51) an der Querseite (81) auftrifft, die in der Ebene der aerodynamisch geformten Querseite (81) des Sensorträgers (9) liegt.11. The device according to claim 10, characterized in that the upstream transverse side (81) of the sensor carrier (9) is aligned so that the medium on the upstream transverse side (81) with a cross flow component (51) on the transverse side (81) strikes, which lies in the plane of the aerodynamically shaped transverse side (81) of the sensor carrier (9).
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randfläche (20) des ersten Teilstücks (16) des Umlenkkanals (15) entgegen der Strömungsrichtung (25) im Einlaßkanal (13) um einen von der Randfläche (20) und der Hauptstromungsrichtung (3) eingeschlossenen Winkel δ geneigt ausgebildet ist.12. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the edge surface (20) of the first section (16) of the deflection channel (15) against the flow direction (25) in the inlet channel (13) by one of the edge surface (20) and the main flow direction (3) included angle δ is inclined.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß eine die Auslaßöffnung (12) aufweisende Außenfläche (21) des Meßgehäuses (7) um einen Winkel χ geneigt gegenüber der Hauptstromungsrichtung (3) des Mediums verläuft.13. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that an outer surface (21) of the measuring housing (7) having the outlet opening (12) is inclined at an angle χ with respect to the main flow direction (3) of the medium.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (12) gegenüber dem Auslaßkanal (19) eine Querschnittsvergrößerung aufweist .14. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the outlet opening (12) with respect to the outlet channel (19) Cross section enlargement.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der die Auslaßöffnung (12) aufweisenden Außenfläche (21) des Meßgehäuses (7) zumindest eine Erhebung (60) in einem der Hauptstromungsrichtung (3) zugewandten Umgebungsbereich (61) der Auslaßöffnung (12) und/oder einem der Hauptstromungsrichtung (3) abgewandten Umgebungsbereich (65) der Auslaßöffnung (12) angeordnet ist.15. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that on the outer surface (21) of the measuring housing (7) having the outlet opening (12) at least one elevation (60) in a surrounding area (61) facing the main flow direction (3) the outlet opening (12) and / or an area (65) of the outlet opening (12) facing away from the main flow direction (3).
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Erhebung (60) im der Hauptstromungsrichtung (3) zugewandten Umgebungsbereich (61) der Auslaßöffnung (12) angeordnet ist und eine Abrißkante (62) aufweist.16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the elevation (60) in the main flow direction (3) facing the surrounding area (61) of the outlet opening (12) is arranged and has a tear-off edge (62).
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Abrißkante (62) berührende, sich senkrecht zu der Hauptstromungsrichtung (3) der Leitung (2) erstreckende Ebene (64) die Auslaßöffnung (12) schneidet.17. The apparatus according to claim 16, characterized in that a tearing edge (62) touching, perpendicular to the main flow direction (3) of the line (2) extending plane (64) intersects the outlet opening (12).
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen18. Device according to one or more of the previous
Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß sich in Strömungsrichtung (25) an das erste Teilstück (16) desClaims, characterized in that in the flow direction (25) on the first section (16) of the
Umlenkkanals (15) ein zweites Teilstück (17) anschließt und im ersten Teilstück (16) oder im zweiten Teilstück (17) zumindest eine Öffnung (18) vorgesehen ist, die eine Verbindung zu dem die Vorrichtung (1) umströmenden Medium herstellt.Deflection channel (15) connects a second section (17) and in the first section (16) or in the second section (17) at least one opening (18) is provided which connects to the Device (1) flows around the medium.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen19. Device according to one or more of the previous
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsachse (46) des Sensorträgers (9) um einen Winkel ε und/oder eine Längsachse (45) des Meßelements (10) um einenClaims, characterized in that a longitudinal axis (46) of the sensor carrier (9) by an angle ε and / or a longitudinal axis (45) of the measuring element (10) by one
Winkel φ gegenüber der Längsachse (8) des Trägerteils (7) geneigt verläuft.Angle φ is inclined with respect to the longitudinal axis (8) of the carrier part (7).
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (13) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist.20. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inlet channel (13) has a rectangular cross section.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Umlenkkanals (15) und Auslaßkanals (19) S- förmig ausgebildet sind.21. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the region of the deflection channel (15) and outlet channel (19) are S-shaped.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß eine Kante (70) eines Bug (69) des Meßgehäuses (6) zum Trägerteil (7) hin leicht erhöht ausgebildet ist, damit anströmende Teilchen von der Einlaßöffnung (11) weg reflektiert werden.22. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that an edge (70) of a bow (69) of the measuring housing (6) to the carrier part (7) is slightly raised, so that inflowing particles from the inlet opening (11) to be reflected away.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seitenwand (77) der Einlaßöffnung (11) so angeschrägt ist, daß sie eine abgeschrägte Fläche (79) bildet, die in einer Kante (78) endet, wobei die abgeschrägte Fläche (79) an einer Außenfläche des Meßgehäuses (6) ausgebildet ist, so daß anströmende Teilchen von der Einlaßöffnung (11) weg reflektiert werden. 23. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a side wall (77) of the inlet opening (11) is chamfered so that it forms a chamfered surface (79) which ends in an edge (78), the chamfered surface (79) on an outer surface of the measuring housing ( 6) is formed so that inflowing particles are reflected away from the inlet opening (11).
EP00945599A 1999-06-18 2000-06-07 Device for measuring the mass of a flowing medium Withdrawn EP1105699A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19927818A DE19927818C2 (en) 1999-06-18 1999-06-18 Device for measuring the mass of a flowing medium
DE19927818 1999-06-18
PCT/DE2000/001850 WO2000079222A1 (en) 1999-06-18 2000-06-07 Device for measuring the mass of a flowing medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1105699A1 true EP1105699A1 (en) 2001-06-13

Family

ID=7911666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00945599A Withdrawn EP1105699A1 (en) 1999-06-18 2000-06-07 Device for measuring the mass of a flowing medium

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6557408B1 (en)
EP (1) EP1105699A1 (en)
JP (1) JP4700242B2 (en)
KR (1) KR100740019B1 (en)
CN (1) CN1185467C (en)
DE (1) DE19927818C2 (en)
WO (1) WO2000079222A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002008701A1 (en) * 2000-07-26 2002-01-31 Robert Bosch Gmbh Device for determining at least one parameter of a flowing medium

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10135142A1 (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Bosch Gmbh Robert Device for determining at least one parameter of a medium flowing in a line
DE10139933C2 (en) * 2001-08-14 2003-10-30 Siemens Ag Mass flow meter
US6786089B2 (en) * 2002-03-28 2004-09-07 Denso Corporation Airflow meter
DE10217883B4 (en) * 2002-04-22 2006-01-12 Siemens Ag Device for measuring an air mass in the intake tract of an internal combustion engine
DE10230531B4 (en) * 2002-07-05 2018-01-18 Robert Bosch Gmbh Device for determining at least one parameter of a medium flowing in a conduit
DE10245965B4 (en) * 2002-09-30 2021-06-02 Robert Bosch Gmbh Device for determining at least one parameter of a medium flowing in a line
JP4089654B2 (en) * 2004-04-28 2008-05-28 株式会社デンソー Air flow measurement device
JP4957081B2 (en) * 2005-09-15 2012-06-20 株式会社デンソー Flow measuring device
JP4161077B2 (en) * 2005-09-29 2008-10-08 三菱電機株式会社 Flow measuring device
US7409871B2 (en) * 2006-03-16 2008-08-12 Celerity, Inc. Mass flow meter or controller with inclination sensor
JP5183164B2 (en) * 2007-11-19 2013-04-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 Flow measuring device
JP5272801B2 (en) * 2009-02-27 2013-08-28 株式会社デンソー Air flow measurement device
DE102011005768A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Robert Bosch Gmbh Device for detecting at least one property of a fluid medium
JP5397425B2 (en) * 2011-07-16 2014-01-22 株式会社デンソー Air flow measurement device
JP5408195B2 (en) * 2011-07-19 2014-02-05 株式会社デンソー Air flow measurement device
JP5662381B2 (en) * 2012-06-15 2015-01-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 Thermal flow meter
JP5662382B2 (en) 2012-06-15 2015-01-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 Thermal flow meter
DE102012211133B4 (en) 2012-06-28 2023-09-07 Robert Bosch Gmbh Sensor arrangement for determining at least one parameter of a fluid medium flowing through a channel
DE102012224049A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Sensor device for detecting at least one flow characteristic of a fluid medium
EP3063507B1 (en) * 2013-10-29 2021-12-08 Marcel Leonardus Joseph Petrus Peters Flow meter
DE102013226345A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-18 Robert Bosch Gmbh Sensor arrangement for determining at least one parameter of a fluid flowing through a channel
DE102014217870A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Robert Bosch Gmbh Sensor arrangement for determining at least one parameter of a fluid flowing through a measuring channel
DE102014218591A1 (en) 2014-09-16 2016-03-17 Robert Bosch Gmbh Sensor arrangement for determining at least one parameter of a flowing through a channel structure fluid medium
JP2016090413A (en) 2014-11-06 2016-05-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 Thermal type air flow meter
CN109196312B (en) * 2016-06-07 2020-12-18 日立汽车系统株式会社 Thermal flowmeter
DE102016123925B4 (en) * 2016-12-09 2019-03-28 Avl Emission Test Systems Gmbh Angle flange for an analysis unit
AT520416B1 (en) 2017-08-24 2019-07-15 Avl List Gmbh Measuring device for detecting a measured variable of a particle-laden fluid
DE102021203219B3 (en) 2021-03-30 2022-06-23 Vitesco Technologies GmbH Air mass sensor and motor vehicle

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5086650A (en) * 1991-01-07 1992-02-11 General Motors Corporation Low noise fluid flow sensor mounting
DE4441874A1 (en) * 1994-11-24 1996-05-30 Bosch Gmbh Robert Device for measuring the mass of a flowing medium
US5563340A (en) * 1995-03-28 1996-10-08 Ford Motor Company Mass air flow sensor housing
DE19623334A1 (en) * 1996-06-12 1997-12-18 Bosch Gmbh Robert Device for measuring the mass of a flowing medium
JP3310167B2 (en) * 1996-06-12 2002-07-29 株式会社ユニシアジェックス Gas flow measurement device
DE19643996A1 (en) * 1996-10-31 1998-05-07 Bosch Gmbh Robert Appliance for measuring mass of flowing medium for measuring air intake of IC engines
DE19735891A1 (en) * 1997-08-19 1999-02-25 Bosch Gmbh Robert Device for measuring mass of medium flowing in pipe, especially air in IC engine induction system
DE19741031A1 (en) * 1997-09-18 1999-03-25 Bosch Gmbh Robert Device to measure mass of flowing medium, e.g. intake air of IC engine
DE19815656A1 (en) * 1998-04-08 1999-10-14 Bosch Gmbh Robert Measuring device for measuring the mass of a flowing medium
DE19815658A1 (en) * 1998-04-08 1999-10-14 Bosch Gmbh Robert Device for measuring the mass of a flowing medium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0079222A1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002008701A1 (en) * 2000-07-26 2002-01-31 Robert Bosch Gmbh Device for determining at least one parameter of a flowing medium
US6820479B2 (en) 2000-07-26 2004-11-23 Robert Bosch Gmbh Device for determining at least one parameter of a flowing medium

Also Published As

Publication number Publication date
KR100740019B1 (en) 2007-07-18
JP2003502682A (en) 2003-01-21
JP4700242B2 (en) 2011-06-15
DE19927818A1 (en) 2001-01-11
CN1185467C (en) 2005-01-19
KR20010072699A (en) 2001-07-31
CN1313948A (en) 2001-09-19
US6557408B1 (en) 2003-05-06
DE19927818C2 (en) 2003-10-23
WO2000079222A1 (en) 2000-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19927818C2 (en) Device for measuring the mass of a flowing medium
DE19957437C2 (en) Flow rate measuring device
DE10036290A1 (en) Device for determining at least one parameter of a flowing medium
EP0845099B1 (en) Device for measuring the amount of a flowing medium
EP1315950B1 (en) Device for determining at least one parameter of a flowing medium
EP1127249B1 (en) Device for measuring at least one parameter of a medium flowing in a pipe
DE19643996A1 (en) Appliance for measuring mass of flowing medium for measuring air intake of IC engines
WO2016206773A1 (en) Flow meter with measuring channel and secondary channels
EP2142890B1 (en) Device for measuring flowing media
WO2005008186A2 (en) Device for determining at least one parameter of a medium flowing in a conduit
EP3191804B1 (en) Sensor arrangement for determining at least one parameter of a fluid medium flowing through a measurement channel
EP1646847A1 (en) Device for determining at least one parameter of a medium flowing in a line
WO2008037586A1 (en) Plug-in sensor having an optimized flow outlet
EP3194904B1 (en) Sensor arrangement for determination of at least one parameter of a fluid medium flowing in a channel structure
EP1277031A1 (en) Method for the separation of a fluid from a medium flowing in a duct
DE10154253B4 (en) Device with an air intake pipe and an air mass sensor assembly inserted therein
EP0932820B1 (en) Combination of a conduit and a device for measuring the volume of a medium flowing in said conduit
DE19942501A1 (en) Device for measuring at least one parameter of a medium flowing in a line
DE10343659B4 (en) Aiming beams at an arcuate sector with non-angled openings in a fuel injection metering disk
DE112016004975T5 (en) Thermal flow meter
DE3217503C2 (en) Measuring unit for flow meters
EP0407948B1 (en) Turbine flowmeter for measuring fluid quantities
DE102021214889A1 (en) Device for detecting at least one parameter of a fluid medium flowing through a channel
AT402343B (en) Outlet for a laminar airflow
DE102014225791A1 (en) Sensor arrangement for determining at least one parameter of a flowing through a channel structure fluid medium

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

17P Request for examination filed

Effective date: 20010628

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB

17Q First examination report despatched

Effective date: 20080514

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20100105