KR19990064074A - 유체의 질량 측정장치 - Google Patents

Abstract

유체의 질량을 측정하기 위한 공지의 장치는 그 매체내에 휴행되는 유동성분에 의해 측정정확도에 악영향을 받을 수 있다.

본 발명에 의한 장치(1)는 방해체(25)를 갖고 있으며, 그 방해체는 흐름방향(18)으로 가늘어지는 흡입관(7)의 영역(30)에 있는 장치(1)의 상류에 설치되어 있어, 흐름(18)에 동반된 유동성분이 방해체(25)에 의해 여과되고 장치(1)로부터 배제될 수 있다.

본 발명품은 유체의 질량의 측정을 위해, 특히 연소기관으로부터의 흡입공기 질량의 측정을 위해 배치된다.

Description

유체의 질량 측정장치

그것은 이미 공지된 장치(독일 특허 공개공보 제 35 15 206호)이며, 거기에서는 공기흐름에 있는 오염분진이 측정기소에 퇴적하는 것을 방지하기 위해 장치의 측정유로에 있는 측정기소의 인근에는 포집기소가 설치되어있다. 측정기소의 인근에 포집기소를 설치하면 오염입자가 측정기소에 퇴적하는 것을 방지할 포집기소의 하류측에 가려진곳(흐름 영향이 없는곳)이 생긴다. 그 위에 공기흐름에 유동성 성분이 함께 운반되는 경우에는 측정기소에 침전이 될 수 있고 이것은 장치의 특성 내지 측정정확도에 결정적인 변경을 일으킬 수 있다.

본 발명은 청구항 1의 개념에 의한 흐르는 매체의 질량을 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.

도 1은 내부에 설치된 장치와 방해체를 가진 흡입관의 횡단면도.

도 2는 장치와 방해체를 가진 흡입관을 통한 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 종단면도.

도 3은 방해체를 가진 흡입관의 평면도.

청구항 1의 특징을 가진 유체의 질량의 측정을 위한 본 발명에 의한 장치는, 상기 선행기술 장치에 반해, 특히 유동성 성분이 공기흐름으로부터 측정기소에 퇴적하는 것이 방지되고 그리하여 일정한 정밀도의 측정결과가 조절될수있다는 이점을 갖는다.

종속 청구항에 기재된 조처에 의해, 청구항 1에 기술된 장치를 더욱더 유리하게 개선하는 것이 가능해진다. 특히 방해체(보호체)를 프리즘식으로 구성하면, 유리한 방식으로 공기흐름에 동반되는 유동성 성분이 특히 유효하게 다른 방향으로 유도될 수 있는 것이 확실히 들어났다. 그리고 유동성 성분이 모일 수 있도록 프리즘형 방해체의 정면에 가는 홈형의 요부를 설치하는 것이 특별한 이점이 있는데, 그러면 장치에 대향하는 흡입관의 벽 방향으로 영향을 주어 장치로부터 (이물 유동성분의) 액적이 떨어지는 일이 없을 수 있다.

본 발명의 실시예가 도면에 간단히 도시되어 있고 다음에 상세히 설명된다.

도 1에서는 유체의 질량, 특히 연소기관의 흡입공기 질량을 측정하는데 사용되는 1로 표시된 장치의 횡단면도가 표시되어있다. 연소기관에서는 혼합물농도, 이상점화가 중요하고 또는 공기농도, 자기 점화도 중요한 문제일 수 있다. 도 2에 있어 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 종단면도에 상세히 표시되어있는 것 처럼, 장치(1)는, 바람직하게는 얇은 막대상이고 삽입축(10)의 방향으로 길게 뻗은 사각형 형상을 갖고있고, 유체관을 형성하는 흡입관(7)에 있는 벽(5)에 형성된 개구(6)내에 예컨대 삽입제거가능하게 도입되어있다. 사선표시된 벽(5)은 예를 들면 원통상으로 형성된 흡입관(7)의 일부이고, 그 흡입관내로는 매체, 특히 연소기관에 의해 흡입된 공기가 통과해 흐른다. 흡입관(7)의 벽(5)은 유통횡단면을 획정하며, 그 횡단면은 원통상 흡입관(7)의 경우에는 원 횡단면을 갖고, 그 횡단면의 중심에는 유체의 방향(18)으로 벽(5)에 평행으로 삽입축(10)에 수직으로 배향된 중심축(11)이 뻗어있다. 유체의 방향은 도 1 및 2에서는 대응하는 화살표(18)로 표시되어있고 거기에서는 좌에서 우로 주행한다.

장치(1)는 다음에 있어 측정부품(17)으로 표시되는 부재와 함께 유체내에 뻗어있다. 장치(1)의 측정부재(17)에는 측정유로(20)가 형성되어있고 그 측정유로에는 흡입관(7)내에 흐르는 매체의 측정을 위한 측정기소(21)가 설치되어있다. 그런 장치(1)의 구조는 이 분야의 전문가에게는 예를 들면 독일 특허 공개 제 44 07 209호로부터 충분히 알려져있고 이 공개내용은 본 특허출원의 구성요소가 될 것이다.

본 발명에 따라 장치(1)의 하류에는 방해체(25)가 흡입관(7)에 배치되어있는데, 그 형태는, 매체의 흐름(18)에 휴행된 성분, 특히 유동형의 성분이, 중심축(11)으로 표시된 흡입관(7)의 중심으로부터 도 2의 하부에 표시된, 번호 8로 표시된 거의 벽(5)의 하부로 침강하도록, 형성되어있다. 이를 위해, 도 1에 상세히 도시된 것처럼, 수직 배치된 방해체(25)는, 흐름(18)에 대향된 한 전표면(26)과 두 측표면(29)에 의해 경계지어진 실질적으로 삼각형 횡단면을 가진 프리즘 형태를 갖고 있다. 흐름(18)에 가까운 전표면(26)에는, 흐름(18)내에 포함된 유동성분이 모일수 있는 약간 오목하게 만곡되고 홈형의 요부(27)가 배치되어있고, 그 후 그 흐름성분은 홈형의 요부(27)에서 도 2의 아래에 표시되고 장치(1)에 대향하는 벽(5)의 부분으로 흘러갈 수 있고, 그리하여 유동성분에 의해 장치(1)의 측정유로(20)에 있는 흐름이 영향받는 것이 배제될 수 있다. 그런데 방해체(25)는, 유동방향(18)을 따라 노즐형으로 가늘어지고 흡입관(7)의 횡단면이 축소되는 영역(30)에 설치되어있다. 바람직하게는, 전표면(26)으로부터 출발하여 유동방향(18)을 따라 차츰 가늘어지는 측표면(29)은 흡입관(7)의 영역(30)의 만곡벽(5)에 대략 평행하게 진행하여 예를 들면 중심축(11)에서 만난다. 유동방향(18)으로 가늘어지는 흡입관(7)의 영역(30)은 수렴하는 노즐영역을 형성하는 것으로 매체는 유속이 증가하거나 또는 가속도가 생기게 된다. 방해체(25)의 형상은, 방해체(25)에서 실질적으로 흐름분리가 일어남이 없이 방해체(25) 주위를 따라 흐름이 일어나도록 되어있다. 유동성 또는 고체 입자는 (방해체의) 방향전환을 따르지 못하여 특히 유동성 오염물질은 홈형 요부(27)에 수집되고 그 결과 방해체(25) 하류에 있어 이들 오염물질에 의해 장치(1) 또는 측정기소(21)가 오염되는 것이 배제된다. 장치(1)는 흡입관(7)내에 있어 영역(30)의 하류이면서 영역(30)에 연결된 좁은 횡단부(33)에 배치된다. 그러나 바람직하게는 장치(1)는 비교적 방해체(25) 가까이에 설치되는데, 유동방향(18)을 따라 측정된 장치(1)의 방해체(25)로부터의 거리 (a)는, 유동방향(18)을 따라 측정된 방해체(25)의 폭 (b)의 대략 1 내지 3배에 상당한다.

방해체(25)는 삽입축(10)에 평행으로 또한 유동방향(18)으로 그 삽입축과 정렬하여 또한 따라서 중심축(11)에 대해 횡방향으로 상부벽(5)으로부터 바람직하게는 벽(5)의 하부(8)에 까지 뻗어있다. 흡입관(7)에 설치된 방해체(25)의 평면도인 도 3에 상세히 도시된 것처럼, 벽(5)의 하부(8)의 영역에는, 유동방향(18)으로 뻗은 파단부(31)가 방해체(25)로부터 제거되어있다. 장치(1)를 위한 개구(6)에 대향하는 방해체(25)의 단부(28)에 있는 파단부(31)는 예를 들면 반원형 횡단면을 갖고있고 그 파단부로부터 홈형 요부(27)에 수집된 유동성 성분은 다시 아래로 흐르며 그런 후 그 유동성 성분은 흐름으로부터 하측으로 운반되어 중력의 영향으로 실질적으로 벽(5)의 하부(8)의 영역에 머물러 있을 수 있게 된다. 그러나 방해체(25)를 단지 상부벽(5)으로부터 벽(5)의 하부(8)의 부근까지만 완성하여, 도 3에 있어 방해체(25)의 단부(28)에 있는 파선(35)으로 표시된 틈(32)을 벽(5)의 하부에 남겨 그 틈으로부터 홈형 요부(27)에 수집된 유동성분이 벽(5)의 하부(8)로 흐르게 할 수도 있다.

따라서 막대형의 방해체(25)는 역시 막대형으로 형성되고 흡입관(7)내로 뻗는 장치(1)의 상류에 위치하는데, 적어도 중심축(11)의 높이에서 뻗는, 측정기소를 포함하는 측정유로(20)의 부분은, 방해체(25)의 가려진쪽에 위치한다. 그 때 방해체(25)와 장치(1)는 흡입관(7)의 중심축(11)을 통해 예컨대 서로 평행으로 뻗는다. 방해체(25)를 유동방향(18)으로 가늘어지는 영역(30)에 배치시키는 조건은, 방해체(25)에서 경계층 분리(분해)에 의해 와류가 발생하지 않도록 하는 것인데, 그런 와류는 장치(1)에 측정오차를 야기한다. 요부(27)에 있는 퇴적물을 보다 잘 제거하기 위해, 하류로 배향된 요부(27)의 바닥은 유동방향(18)으로 또한 단부(28)로 경사지고 파단부(31) 또는 틈(32)은 유동방향(18)으로 가늘어 진다.

Claims (6)

1. 유체관내에 뻗어있고 유체관내에서 흐르는 질량을 측정하기 위해 측정기소를 갖고 있는, 연소기관으로부터의 흡입공기와 같은 유체의 질량을 측정하기 위한 장치에 있어서, 장치(1)의 상류에 방해체(25)가 매체의 유동방향(18)으로 가늘어지는 유체관(7)의 영역(30)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체의 질량 측정 장치.
2. 제 1항에 있어서, 방해체(25)가 프리즘 형태를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유체의 질량 측정 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 흐름(18)에 가까운 방해체(25)의 전표면(26)은 홈형의 요부(27)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유체의 질량 측정 장치.
4. 제 3항에 있어서, 방해체(25)는 수직으로 배치되어 있고 방해체의 하단(28)에 홈형 요부(27)와 연결된 파단부(31)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유체의 질량 측정 장치.
5. 제 3항에 있어서, 방해체(25)는 수직으로 배치되어 있고 방해체의 하단(28)에는 틈(32)이 유체관(7)의 벽(5)의 하부(8)까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체의 질량 측정 장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 방해체(25)는 장치(1)의 근처에 설치되어 있으며, 유동방향(18)으로 측정된 장치(1)의 방해체(25)로부터의 거리(a)는 유동방향(18)으로 측정된 방해체(25)의 폭(b)의 약 1 내지 3배에 상당하는 것을 특징으로 하는 유체의 질량 측정 장치.