HU222956B1 - Berendezés áramló közeg legalább egy paraméterének meghatározására - Google Patents

Abstract

Vezetékben áramló közeg legalább egy paraméterének meghatározásáraszolgáló berendezésben levő mérőelem a technika jelenlegi állásaszerint nincs eléggé megvédve idegen részecskéktől, mint példáulszilárdtest-részecskéktől. A találmány szerinti berendezésnek (1)bypasscsatornája (11) van olyan válaszfallal (27), amely mérőelemetárnyékol, illetve egy belső falfelület (16) speciális elrendezéseáltal megakadályozza, hogy idegen részecskék áramoljanak a mérőelemhez(30). ŕ

Description

Vezetékben áramló közeg legalább egy paraméterének meghatározására szolgáló berendezésben levő mérőelem a technika jelenlegi állása szerint nincs eléggé megvédve idegen részecskéktől, mint például szilárdtest-részecskéktől.

A találmány szerinti berendezésnek (1) bypasscsatomája (11) van olyan válaszfallal (27), amely mérőelemet árnyékol, illetve egy belső falfelület (16) speciális elrendezése által megakadályozza, hogy idegen részecskék áramoljanak a mérőelemhez (30).

HU 222 956 B1

A leírás terjedelme 6 oldal (ezen belül 2 lap ábra)

HU 222 956 Bl

A technika állása

A találmány áramló közeg legalább egy paraméterének meghatározására szolgáló berendezés.

A DE 41 06 842 Al számú szabadalmi leírásból hődrótos érzékelő ismerhető meg a gáztérfogatáram mérésére, amely bypasscsatomában van elrendezve. Az áramlási irányban a bypasscsatoma nyílása után olyan falfelület van, amely párhuzamosan fut a bypasscsatorna nyílásával. Az érzékelő a bypasscsatoma nem árnyékolt tartományában van elhelyezve, úgyhogy nincs megvédve az elpiszkolódástól.

Az EP 803 712 A2 számú szabadalmi leírásból olyan levegőáram-mérő ismerhető meg, amelynek a bypasscsatomában elválasztóhelye vagy válaszfala van. Ezenkívül van a bypasscsatomában egy olyan fal, amely párhuzamos a bypasscsatoma belépőnyílásával és teljesen lefedi azt a nyílást is. Az érzékelő azonban nincs megvédve a beáramló folyadékoktól.

A DE 198 15 654 Al számú szabadalmi leírásból mérőberendezés ismert vezetékben áramló közeg tömegének mérésére, amelynél a bypasscsatomában elválasztóhely vagy válaszfal van, amely megvédi a mérőelemet a szilárdtest-részecskéktől és egyéb szennyeződésektől. A bypasscsatomában a belső falat eltaláló szilárdtest-részecskék visszaverődése folytán ezek a mérőcsatornába verődnek vissza, és ott a mérőelemnek ütközhetnek.

Nincs egyetlen olyan utalás sem, mely szerint a visszaverődési törvény alapján befolyásolni lehetne a szilárdtest-részecskék visszaverődését a belső fal változtatásával.

Egy publikációból olyan bypassgeometria ismert, amelynél a bypasscsatomában válaszfal van elhelyezve, amely az áramlási iránnyal párhuzamos kiterjedésű, és van egy olyan falfelület, amely a bypasscsatoma belépőnyílásával párhuzamosan fut. A falfelület az áramlási irányt tekintve a mérőelem után helyezkedik el.

Ennél a mérőelemet a válaszfal és egy, a főáramtól mélyebben fekvő belépőnyílás védi.

A főcsatorna és a mérőcsatoma különböző lefutása fokozott jelzajhoz vezet. Visszaáramlásoknál közvetlenül juthatnak a mérőcsatomába részecskék, folyadék és olaj, és elszennyezhetik vagy tönkretehetik a mérőelemet.

A találmány előnyei

Az 1. igénypont jellemző ismérveivel rendelkező, találmány szerinti berendezésnek az az előnye, hogy a legalább egy mérőelem egyszerű módon van megvédve a folyadékok és részecskék ráömlésétől.

Az aligénypontokban felsorolt intézkedések a találmány szerinti berendezés előnyös továbbfejlesztései, illetve tökéletesítései.

Előnyös, ha a bypasscsatoma belépőnyílásának folyadékokat leszakító éle van, mert ezáltal a bypasscsatomában a belépőnyílás körzetében nem képződhet folyadékfilm, amely esetleg eljuthatna a mérőelemhez.

A bypasscsatoma kilépőnyílása előnyösen oldalt, lefelé vagy az áramlás irányába igazítható be.

A válaszfalnak előnyösen legalább egy U alakú szakasza van, hogy ilyen módon megfelelően védje az érzékelőt mind az előre-, mind a visszaáramlásnál.

A találmány kiviteli példáit a rajzok egyszerűsítve ábrázolják, amelyeket az itt következő leírásban közelebbről megvilágítunk. Az ábrák közül az

1. ábra áramló közeg legalább egy paraméterének meghatározására szolgáló berendezést mutat, beépített állapotban, a

2a-d. ábrák bypasscsatomát mutatnak a találmány szerinti berendezés mérőtokjában.

A kiviteli példa leírása

Az 1. ábra vázlatosan mutatja, hogy 1 berendezés a 2 vezetékbe van beépítve, amelyben a mérendő közeg áramlik. A legalább egy paraméter meghatározására szolgáló 1 berendezés 6 mérőtokból áll, melyet alsó, pontvonallal megrajzolt téglalap jellemez, továbbá 7 tartórészből áll, melyet felső, pontvonallal megrajzolt téglalap jellemez, amelyben például kiértékelőelektronika van elhelyezve. Az 1 berendezésnek ebben a kiviteli példájában olyan 30 mérőelemet (2. ábra) alkalmaznak, amely például az áramló közeg térfogatáramát határozza meg. További mérhető paraméterek például a nyomás, a hőmérséklet, a közeg egy alkotójának koncentrációja vagy az áramlási sebesség, amelyek alkalmas érzékelők segítségével meghatározhatók.

A 6 mérőtok és a 7 tartórész közös 8 hossztengelye a beépítés irányába fut, és amely középtengely is lehet. Az 1 berendezés a 2 vezeték 5 falazatába bedughatóan van bevezetve. Az 5 falazat a 4 középtengelyű 2 vezeték áramlási keresztmetszetét határolja. Az áramló közegnek a következőkben 3 fő áramlási irányként említett irányát nyilak jelölik, ez a rajzon balról jobb felé mutat.

A 2a. ábra a 6 mérőtokot mutatja all bypasscsatornával. A 11 bypasscsatomának 13 belépőnyílása van, amelyen át a közeg beáramlik all bypasscsatomába. Áramlási irányban a 13 belépőnyílás után és az áramlást tekintve a 30 mérőelem előtt 16 belső falfelület van, amely lényegében párhuzamos a 13 belépőnyílással, és amelynek a 3 fő áramlási irányban belépő részecskék mint szilárdtest-részecskék és folyadékrészecskék frontálisan, vagyis merőlegesen ütköznek neki. A 13 belépőnyílás vetülete teljesen le van képezve a 16 belső falfelületen. A 13 belépőnyílást fenn 18 leszakítóél határolja, úgyhogy ott a bypasscsatoma falán nem képződik folyadékfilm, amely a 30 mérőelemhez juthatna.

A 13 belépőnyílás után 21 beeresztőcsatoma kezdődik a 11 bypasscsatoma szakaszaként. Ezután all bypasscsatoma körülbelül 90 fokos törést szenved a 7 tartórész felé, azután 20 középső részben fiit a 3 áramlási iránnyal körülbelül párhuzamosan, és utána 90 fokos törést szenved lefelé, vagyis a 7 tartórésztől távolodva, hogy úgynevezett 23 kieresztőcsatomát képezzen, hogy azután 25 kilépőnyíláson át ismét elhagyja a 6 mérőtokot. A 11 bypasscsatomának tehát van legalább egy U alakú szakasza.

A 25 kilépőnyílás lehet a 6 mérőtoktól oldalra elhelyezve, vagy úgy kiképezve, hogy a közeg a 3 áramlási irányban vagy a 3 áramlási irányra merőlegesen lefelé ismét elhagyja all bypasscsatomát.

A 20 középső részben van a 30 mérőelem elrendezve. A 30 mérőelem részben belenyúlik a 7 tartórészbe.

HU 222 956 Bl

A 30 mérőelem és a 7 tartórész alatt van a 20 középső részben egy, a rajz síkjára merőlegesen futó 27 válaszfal, melynek például U alakja van, amely all bypasscsatoma vonalvezetéséhez van illesztve. A 27 válaszfal az áramlást tekintve fenn kezdődik a 33 elválasztóhelyen, amely 35 árnyékolt körzetben található. A 35 árnyékolt körzet a 11 bypasscsatoma olyan része, amelyet a 13 belépőnyílásnak a 3 áramlási irányra merőleges vetülete nem ölel fel, vagyis azoknak a részecskéknek, amelyek a 3 áramlási iránnyal párhuzamosan lépnek be a 11 bypasscsatomába, először irányt kell változtatniuk, hogy bejussanak a 35 árnyékolt körzetbe.

A teljesen vagy csaknem teljesen all bypasscsatorna egyik faloldalától a másikig teijedő 27 válaszfal két csatornára osztja all bypasscsatomát: 40 mérőcsatornára a 30 mérőelemmel és a geodetikus magasságot illetően alatta fekvő 42 megkerülőcsatomára. A 40 mérőcsatorna felöleli a 21 beeresztőcsatoma és a 23 kieresztőcsatoma részeit.

Áramlási irányban a 30 mérőelem után újra egyesül a 40 mérőcsatoma és a 42 megkerülőcsatoma. Ez megtörténhet közvetlenül a 25 kilépőnyílás előtt is.

A 16 belső falfelület axiális elrendezése a 3 áramlási irányban a 33 elválasztóhely, a 27 válaszfalnak az áramlást illetően előbb elért kezdete és a 27 válaszfalnak az áramlással később elért vége között fekszik.

Ha a 2 vezetékben az áramló közeg folyadékrészecskéket tartalmaz, és ezek all bypasscsatomába áramlanak, akkor a 18 leszakítóél következtében nem képződik a falon folyadékfilm, amely a 30 mérőelem irányába juthatna. Az áramlási irányban a 13 belépőnyílás után a folyadékrészecskék nekiütköznek aló belső falfelületnek, és ott falifilmet képeznek, amely a 42 megkerülőcsatomán át a 25 kilépőnyílás irányába mozog.

Tehetetlenségük folytán szilárdtest-részecskék sem jutnak a 40 mérőcsatomába. Szilárdtest-részecskék, mint például porrészecskék frontálisan, azaz merőlegesen ütköznek neki a 16 belső falfelületnek, és ott visszaverődnek és újra elhagyják all bypasscsatomát a 13 belépőnyíláson keresztül, illetve az áramlás által a 42 megkerülőcsatomába sodródnak. A 42 megkerülőcsatoma úgy van kialakítva és olyan széles, hogy még nagy folyadékbehordáskor sem lép fel hajszálcsövességi effektus.

A leírt effektusok révén az az előny adódik, hogy az áramlási irányban a 13 belépőnyílás után a közegnek folyadékcseppecskéktől és szilárdtest-részecskéktől mentes része felfelé terelődik el a 7 tartórész irányába, és a 40 mérőcsatomán és a 30 mérőelemen átáramlik, miközben a 27 válaszfal segítségével történő leválasztás által a közeg folyadékkal és szilárdtest-részecskékkel terhelt része az alatta fekvő 42 megkerülőcsatomán keresztül elvezetődik.

A 2b. ábrán all bypasscsatoma további kialakítása látható, amely lényegében U alaknak felel meg a 20 középrész körzetében. A 25 kilépőnyílás a 2a. ábrával összehasonlítva a 13 belépőnyílás alatt helyezkedik el, vagyis a 25 kilépőnyílás távolsága a 30 mérőelemtől a 4 középtengely irányában nagyobb, mint a 13 belépőnyílás távolsága. A 25 kilépőnyílás lefelé is nyitva lehet, azaz az áramló közeg all bypasscsatomát a 3 áramlási irányra merőlegesen hagyja el. A 27 válaszfal csak a 40 mérőcsatomában húzódik és U alakja van.

A 2c. ábrán a 25 kilépőnyílás a 2a. ábrával ellentétben a 13 belépőnyílással párhuzamosan van elrendezve, vagyis az áramló közeg all bypasscsatomát a 3 áramlási irányban hagyja el. A 27 válaszfal a 40 mérőcsatomában a 23 kieresztőcsatomáig teijed, és például S alakja van.

A 2d. ábránál a 23 kilépőcsatoma a 2b. ábra 23 kilépőcsatomájának végétől kiindulva még egy törést szenved a 3 áramlási iránnyal szemben, például 90°-kal, úgyhogy ez további U alakot képezve legalább részben szembefut a 3 áramlási iránnyal. A 25 kilépőnyílás úgy lehet alakítva, hogy az áramló közeg all bypasscsatornát a 3 áramlási irányra merőlegesen (2d. ábra) vagy ezzel a 3 áramlási iránnyal szemben hagyja el.

All bypasscsatoma alakítási lehetőségeit mindig az 1 berendezéssel szemben támasztott követelmények, mint például pulzálási viselkedések, visszaáramlások stb. szerint választják ki.

Claims (6)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés vezetékben áramló közeg legalább egy paraméterének, különösen belső égésű motor szívólevegő-tömegének meghatározására, legalább egy, az áramló közeg által körüláramolt mérőelemmel, bypasscsatomával, amely a vezetékkel összekötött belépőnyílás és legalább egy, a vezetékbe az áramlási irányban a belépőnyílás után torkolló kilépőnyílás között áramlási irány mentén húzódik, amelynél a bypasscsatomának a belépőnyílás és a mérőelem közt legalább egy elválasztóhelye van, amely a bypasscsatomát legalább egy mérőelemet tartalmazó mérőcsatomára és egy megkerülőcsatomára osztja, mely a mérőelemet az áramlás irányában megkerüli, azzal jellemezve, hogy az áramlási irányban a belépőnyílás után a bypasscsatomában (11) belső felület (16) található, amely lényegében párhuzamosan fut a belépőnyílással (13), és amely a belépőnyílás (13) vetületét áramlási irányban (3) teljesen lefedi, és az elválasztóhelyet (33) e vetületen kívüli válaszfal (27) képezi, és a belső falfelület (16) az elválasztóhely (33), a válaszfal (27) áramlással előbb elért kezdete és a válaszfal (27) áramlással később elért vége (34) között van elrendezve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a válaszfalnak (27) legalább egy U alakja van.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a válaszfal (27) a bypasscsatoma (11) vonalvezetéséhez van hozzáillesztve.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a belépőnyílásnak (13) leszakítóéle (18) van.
5. 5. A 2. vagy 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a válaszfal (27) olyan megkerülőcsatomát (42) határoz meg, melyben a folyadék áramlik, és a megkerülőcsatomában (42) nem lép fel hajszálcsövességi effektus.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a bypasscsatomának (11) legalább egy U alakú szakasza van.