KR20010072699A - 유동매체질량 측정장치 - Google Patents

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뮐러볼프강
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콘젤만우베
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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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    • G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow

Abstract

공기량측정장치의 측정곡선 불일치는 맥동, 오염 및 불량한 흐름거동에 기인한다. 장치(1)의 측정거동은 이러한 방해인자의 영향을 감소시키는 조치를 상호 중복 적용함으로써 개선되며, 이 경우 유입통로(13)의 흐름단면은 유입통로(13)의 흐름방향(25)으로 전환통로(15)쪽으로 좁아지며, 전환통로(15)의 제 1 구역(16) 둘레면(20)은 경사지게 구성되고, 센서홀더(15)의 적어도 하나의 외부면은 유출통로(19) 근처의 유입통로(13) 둘레면(27)과 함께 간결한 건널목을 구성한다.

Description

유동매체질량 측정장치{Device for measuring the mass of a flowing medium}
측정소자를 유입되는 흐름매체의 통로에 설치함으로써, 매체가 측정소자를 환류하는 방식의 통로를 가지는 장치가 DE 197 35 891 A1에 공지되어 있다. 유동매체는 일단 유입통로로부터 전환통로로 흘러가며 전환통로는 유입통로의 흐름단면적보다 크고, 직각모서리를 가지며, 따라서 유입통로 방향으로 계단과 같은 급격한 흐름전환이 발생한다. 그 다음 전환통로의 매체는 모서리에 의해 전환된 상태로 전환통로주변을 따라 횡으로 연결된 유출통로에 이른 다음 유출구를 통해 빠져나가며, 이로써 장치 주위를 통과한 유동매체와 다시 혼합된다.
유입통로 및 유출통로 종축은 배관 종축에 대해 일정각도 기울어져 있으며 따라서 유입통로는 주흐름방향으로부터 차폐된 영역을 갖는다. 측정소자는 측정통로의 차폐된 영역에 설치되므로 오염과 측정소자의 고장을 방지할 수 있다.
유동매체와 함께 유입통로에 이르는 오염입자는 측정소자와 충돌하여 측정소자에 손상을 줄 수 있다. 특히 예컨대 DE 43 38 891 A1에 기술된 마이크로부품을 측정소자로 사용하는 경우, 오염입자가 비교적 얇은 멤브레인에 충돌하여 시간이지남에 따라 손상이 발생한다.
따라서 측정소자의 마모가 증가되며 조기에 고장이 발생한다. 또한 오일이나 지방을 함유한 오염입자는 측정소자 특히 멤브레인에 침적되어 예컨대 분진과 같은 고상입자가 접착될 수 있는 중간 매체 역할을 하므로 측정소자는 시간이 흐름에 따라 오염된다. 오염에 의해 측정소자와 유동매체사이의 열적 연결이 차단되므로 측정곡선의 변화가 발생하며, 측정오차 및 그로 인한 연료분사밸브의 오작동이 야기된다.
DE 196 23 334 A1에 직각 단면을 가지는 이러한 장치의 유입통로가 공지되어 있으며, 이 경우 판상의 측정소자 방향으로 두 개의 측단면이 경사져 있으며 따라서 유입통로 매체의 흐름 방향으로 유입통로가 좁아지는 결과가 된다. 이때 측단면에 횡으로 진행하는 측정소자가 설치된 유입통로표면과 표면 맞은 편 유입통로 하부면은 상호 일정한 간격으로 나란히 내지는 평행으로 진행한다. 이러한 유형의 유입통로가 있는 장치는 SAE-논문 950433(International Congress and Exposition Detroit, Michigan, Feb.27-Mar.2 1955, reprinted from: Electronic Engine Controls 1995(sp-1082))에 공지되어 있다. 108페이지 도 7 상도의 단면도에서 보듯이 유입통로 및 전환-/유출통로는 대부분 두 부분으로 구성되며, 이때 측정소자가 있는 추후 기저부로 표시되는 부분은 측면, 표면, 측정통로의 하부면을 포함한다. 또 다른 한 부분은 측정통로의 제 2 측면만을 가지며 이로써 커버부를 구성한다. 기저부와 커버부는 사출된 합성수지로 제조된다. 유입통로 측면이 좁아짐에 따라 흐름방향으로 벽 두께가 증가한다.
내연기관의 경우 각 실린더의 유입밸브가 개폐됨으로써 진동 또는 흐름의 맥동이 발생하며, 그 강도는 각 피스톤의 흡입진동 내지는 내연기관의 회전수에 의존한다. 흐름의 맥동은 유입밸브로부터 흡입관을 통해 유입통로 측정소자로 퍼져간다. 맥동은 그의 강도에 따라서는 열적 관성 및 측정소자 방향 둔감도에 의해 유입통로의 흐름속도 및 그로부터 산출되는 내연기관의 흡기량에 오차를 유발한다. 유입통로와 전환통로/유출통로는 흡입관의 맥동류가 흐름 불균일로 인해 나타나는 측정소자의 오류신호를 최소화할 수 있도록 설계된다. 그럼에도 불구하고 맥동진동수가 크고 맥동진폭이 클 경우 전환통로에서 유체음향학적 이유로 흡입공기량에 오류신호를 발생할 수 있다. 맥동흐름이 있을 때 유입통로 출구와 전환통로 제 1 구역 모서리사이의 계단에서 측정소자 흐름방향으로 압력파가 발생할 때 특히 이러한 오류신호가 나타나며, 상기 압력파는 전환통로 가장자리면, 모서리에 반사됨으로써 역커플링 효과에 의한 측정소자의 측정신호가 방해를 받는다.
DE 197 41 031 A1에 유입통로의 두 벽 구성을 통해 유입통로에서 흐름가속을 유지하는 유입통로가 있는 측정장치가 공지되어 있으며, 이것은 유입통로 특히 유입구에서 매체흐름을 안정시킨다.
하지만 공지된 장치는 다음과 같은 단점 중에서 적어도 두 가지 단점을 가진다.
즉 측정소자의 오염을 충분하게 방지하지 못한다.
센서홀더의 환류 및 유입통로의 흐름을 안정화시키지 못하므로 측정신호의 산란이 발생한다.
유입통로의 좁아짐이 단지 한 가지 방향, 즉 두 개의 마주보는 측면에 이루어진다.
맥동상태의 개선이 어렵거나 개선 방법이 없다.
생산 기술적 단점: 전체 측정장치를 오염으로부터 효율적으로 보호하기 위해 경사지게 만들어야 하며, 그 결과 측정장치가 설치된 측정받침대를 변경시켜야 하고, 합성수지의 벽 두께가 증가하므로 냉각속도의 차이가 발생하며 소재가 적층되어 특히 측정통로의 측면을 함몰시켜야 하고 장치를 크게 만들어야 하므로 목표로 하는 장치의 정확도를 낮추는 결과를 야기한다.
본 발명은 청구항 1에 따른 유동매체 질량측정장치에 관한 것이다.
도 1은 조립상태의 본 발명에 따른 공기량측정장치의 도면.
도 2는 측정하우징의 유입통로, 전환통로 및 유출통로의 도면.
도 3은 센서홀더와 측정통로의 전환지점의 도면.
도 4 및 도 5는 도 1의 단면도.
도 6은 센서홀더의 흐름방향 전면에서 흐름상태도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 장치의 또 다른 실시예의 도면.
도 9는 센서홀더 및 측정소자의 다양한 배치도.
청구범위 1항에 따른 본 발명의 장치는 매우 간단한 방법으로 시스템적, 또한 예컨대 흐름의 맥동, 오염감소 및 흐름거동을 개선하여 정역학적인 오류를 감소시킴으로써 측정거동을 개선한다는 장점이 있다.
청구범위 2항 내지 23항의 조치를 통해 청구항 1의 장치를 유리하게 확장 및 개선할 수 있다.
청구범위 2항 내지 7항, 21항은 측정통로의 흐름을 안정시키는 장점이 있으며 청구범위 8항 내지 11항, 22항 및 23항은 오염입자에 대한 보호효과를 증가시켰으며, 청구범위 12항 내지 18항은 맥동상태를 개선한다.
바이패스 커버의 센서홀더 기밀성, 끝이 좁아짐, 유입통로의 4개의 모든 둘레면에서 유선형 흐름형성 및 측정통로의 S-형구조가 측정통로의 흐름을 안정시킨다.
센서홀더의 경사진 앞 모서리와 유입통로의 경사에 기인한 센서홀더의 각 모서리 접선방향 전단흐름요소에 의해, 운행 중에 나타나는 액상 및 고상의 오염물질이 제거된다. 차폐된 영역은 오염입자가 쌓이는 것을 막아준다. 측정하우징의 머리모서리와 유입구 측벽의 적절한 형상으로 오염물질이 유입구로부터 멀리 반사된다.
유출구 주변 영역의 돌출부와 전환통로의 제 1 구역이 측정통로의 흐름방향으로 경사지므로 맥동진동수가 높을 때 오류신호가 감소된다. 전환통로에 있는 개구 형상의 흡입배관 외부흐름연결통로는 전환통로에 존재할 수 도 있는 압력파의 방해를 감소시킨다.
본 발명의 실시예를 도면에 간단하게 나타냈으며 하기의 상세한 설명에서 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 장치(1)가 측정대상 매체가 흐르는 배관(2)에 조립되는 방법을 보여준다.
공기량측정장치(1)는 점선으로 표시한 하부 직사각형의 측정하우징(6), 점선의 상부 직사각형으로 나타낸 홀더(7)로 구성된다. 측정하우징(6)과 홀더(7)는 하나의 종축(8)을 가지며 이것은 예컨대 중심축이 된다. 장치(1)는 배관(2)의 벽체(5)에 조립된다. 벽체(5)로 흐름단면이 정해지며 유동매체 방향으로 벽체(5)에 평행하게 중심축(4)이 놓인다. 유동매체의 방향, 즉 주 흐름방향은 화살표(3)로 나타냈으며 여기서는 좌에서 우로 진행한다.
도 2는 측정통로(40)가 있는 측정하우징(6) 및 측정통로(40)를 폐쇄하는 커버(49)가 없는 상태의 홀더(7)이다.
측정통로(40)는 기저부(42)와 커버(49)로 구성된다(도 3). 매체의 주흐름방향(3)은 화살표로 나타냈다. 측정통로는 유입통로(13), 제 1 구역(16) 및 제 2 구역(17)으로 구분되는 전환통로(15) 및 유출통로(19)로 구성된다. 유입통로(13) 및 유출통로(19)의 흐름방향(25, 26)을 화살표로 표시했다. 유입통로중앙선(23)은 이 경우 유입통로(13)의 둘레면(35)이 유선을 이루므로 만곡되어 있다. 유출통로중앙선(22)은 여기서는 직선이다.
매체가 흘러드는 유입구(11) 앞의 측정통로(40) 전반부(39)에 흐름저항(24)이 있으며 이것은 측정통로에 효과적인 일정한 흐름상태를 유발한다. DE 44 41 874 A1에 자세히 기술되어 있으며, 이는 본 명세서에 참고문헌으로 통합된다.
측정하우징(6)의 머리부(69)는 고상 또는 액상입자가 유입구(11)로부터 멀리 반사되도록 설계된다. 이렇게 하기 위해 머리부(69)는 홀더(7)방향에 대해 반대 경사를 갖는다.
주흐름방향(3)과 평행으로 진행하는 빗금친 면(34)은 홀더(7) 방향 유입통로 둘레면과 함께 차폐영역(33)을 구성하며 여기에는 소량의 또는 아무런 불순물 또는 액체가 도달하지 않는다. 전환통로(15)의 제 1 구역에 주흐름방향(3)과 δ의 각도로 둘레면(20)이 진행한다.
각 δ의 크기는 약 30° 내지 60°이며 약 45°가 이상적이다. 이러한 구조의 효과는 DE 196 23 334 A1에 자세히 설명되어 있으며 이는 본 명세서에 참고문헌으로서 통합된다. 둘레면(20)은 길이(tr; 도 4), 너비(br)를 가지며, 이것은 유입통로(13) 유입구(11)의 너비(b)의 적어도 2/3이다. 둘레면(20)에서 그의 너비(b)에 수직인 측정통로(13)의 깊이(t)와 거의 동일한 것이 좋다. 그러나 둘레면(20)의 깊이(tr)를 유입통로(13)의 유입구(1) 깊이(t)보다 약간 작게 구성할 수도 있다. 둘레면(20)에 이어서 제 1 구역(16)의 벽체가 종축(8)방향으로 진행한다.
전환통로(15)의 제 2 구역에 개구(18)가 있으며 장치(1)를 선회하는 매체의 연결로가 된다. 다수의 개구를 만들 수도 있다. 하나이상의 개구가 전환통로(15)의 제 1 구역(16) 및 제 2 구역(17)에 존재할 수 있다. 하나 이상의 개구가 측벽(41)에 존재할 수 있으며 배관(2)으로의 연결로 구성을 위해 장치(1)의 측정장치(40)가 있는 측정하우징(6) 아래쪽 외부면(21)으로 진행한다. 유출통로(19) 끝에 유출구(12)가 있으며, 유출구의 면은 주흐름방향(3)과 각 χ를 이루며, 여기를 통해 매체가 측정통로를 빠져나간다. 유출개구(12)는 유출통로(19)보다 더 큰 단면을 가지며, 이로 인해 맥동상태가 개선된다.
센서홀더(9)는 유입통로(13)로 돌출되며, 본 예에서는 부분적으로 유출통로(19) 근처의 유입통로(13)의 둘레면(27)에 있는 리세스(38)로 돌출된다. 유입통로(13), 전환통로(15) 및 유출통로(19)를 폐쇄하는 커버(49; 도 3)에 있는 분리벽(52)은 커버(49) 방향으로 외부면을 구성하는 센서홀더(9)측의 일부와 함께 간결한 건널목(50)을 구성하며, 리세스(38) 안으로 작용하여 분리면이 둘레면(27)을 리세스(38) 영역으로 진행시킴으로써 그곳에서 센서홀더(9)의 환류가 발생하지 않도록 한다.
측정소자(10)는 센서홀더(9)에 설치되며 차폐영역(33)에 놓인다. 이러한 유형의 측정소자(10)구조는 예컨대 DE 195 24 634 A1에 충분히 공지되어 있으며 본 특허청구의 일부이다.
측정하우징의 기저부(42)의 측정통로(40) 벽과 측정하우징(6) 외부면 사이 일부 영역에 오목부(53)가 있으며 이로 인해 부분적으로 측정통로(40)둘레면 두께가 부분적으로 얇아진다.
도 3은 센서홀더(9) 외부면과 유입통로(13)의 둘레면(54) 사이에 간결한 건널목(50)이 생성되는 두 가지 예이다. 도는 종축(8)의 단면이다. 제 1 실시예(도 3a)에서는 유입통로(13) 둘레면(54)에 리세스가 없다. 센서홀더(9)의 전면(47)과 유출통로(19) 근처의 유입통로(13) 둘레면(54) 사이에 밀폐재료(48)가 있으며 오차로 인해 나타날 수 있는 틈(56)을 메꿔주고, 간결한 건널목(50)을 구성함으로써, 그곳에서 하향흐름이 나타나지 않도록 한다. 대안으로써 밀폐재료(48)를 전면(47) 높이에서 센서홀더(9) 둘레에, 또한 오차로 야기되는 틈(56)에 사용할 수 있다. 이로써 틈(56)은 폐쇄되며 간결한 건널목(50)이 구성됨으로써 그곳에서 하향흐름이 발생하지 않는다.
도 3b에서는 유출통로(19) 근처의 유입통로(13) 둘레면(54)에 리세스(38)가 있으며, 그 안으로 센서홀더(9)의 전면(47)이 돌출한다. 유입통로(13), 전환통로(15), 및 유출통로(19)를 폐쇄하는 커버(49)에 있는 분리벽(52)은, 이 분리벽이 리세스(38)의 영역(27)에 있는 유입통로(13)의 유선형 둘레면을 확장시키도록 리세스(38) 안으로 삽입된다.
분리벽(52)의 전면(47)과 커버(49) 방향의 외부면을 구성하는 센서홀더(9) 면 사이에 밀폐재료(48)가 있으며 오차로 인해 나타날 수 있는 틈(56)을 메꿔주고, 간결한 건널목(50)을 구성한다. 대안으로써 밀폐재료(48)를 둘레면(54) 높이에서 센서홀더(9) 둘레에, 또한 오차로 야기되는 틈(56)에 적용할 수 있다. 이로써 틈(56)은 폐쇄되며 간결한 건널목(50)이 구성됨으로써 그곳에서 하향흐름이 발생하지 않는다.
필수적인 것은 아니지만, 센서홀더(9)와 유입통로(13)의 리세스(38)의 측정소자(10)로부터 멀리 있는 둘레면 사이에도 밀폐재료(48)가 존재한다.
도 4는 도 2의 차폐영역(33)을 관통하는 Ⅳ-Ⅳ 단면을 커버(49)와 함께 나타냈으며 장치(1)의 유입통로(13)는 사각형이고, 유입통로(13) 중앙으로 진행하는 유입통로 중심선(23)을 따라 예컨대 직사각형단면의 유입구(11)로부터 예컨대 역시 직사각형단면의 유출구(14)로 진행한다. 장치(1)는 유입통로중심선(23)의 수직 투영이 중심선(4) 방향으로 종축(8)에 수직한 면 위에서 중심선(4)에 평행하게 진행하도록, 배관(2) 안에 조립된다. 그러나 도 4에서 선(55)으로 나타냈듯이 장치(1)를 종축(8)을 중심으로 회전한 상태로 조립하여 선(55)이 중심선(4)과 작은 각도(γ)를 이루도록 할 수 있다.
측정소자(10)용 리시버(57)는 센서홀더(9) 한편에 설치한다. 이렇게 함으로써 측정소자(10)와 측정통로중심선(23)과 대략 평행하게 진행하는 센서홀더(9)의 두 전면(58)으로 매체가 환류한다.
측정통로(40)의 측면(73, 74)은 측정통로중심선(23) 및 종축(8)으로부터 확장된 면(75)의 하나에 경사져서 진행하며, 이것과 예각을 이루고, 주흐름방향(3)에서 볼 때 유입통로(13)가 축 방향으로 좁아지며 따라서 유출개구(14)에서 최소 단면적으로 전환통로(15)의 제 1 구역(16)으로 통한다.
좁아짐으로써 측정소자(10)의 영역에서 균일하고 거의 파괴되지 않은 흐름이 생성된다. 유입구(11) 영역에서 흐름 교체가 발생하지 않도록 하기 위해 유입통로(13)의 유입구(11)에 도 5의 면삭된 모서리(78)가 있다.
이때, 측정소자(10)는 리시버(57)에 흐름방향으로 유입통로(13)의 가장 좁은 지점에 내지는 유입통로(13)의 유출구(14)의 유동에 역 방향으로 배치한다.
제 1 구역(16)과 제 2 구역(17)으로 구성된 전환통로(15)는 유입통로(13) 유입구(11)의 단면과 거의 동일한 직사각형 단면을 가지는 것이 유리하며, 이렇게 함으로써 유입통로(13)와 전환통로(15) 사이의 유출구(14)에서 계단(76)으로 인해 급속히 흐름단면이 증가한다.
도 5는 센서홀더(9)가 없는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ단면도이며 유입구(11) 앞쪽에 있는전면부(39)를 함께 나타냈다. 유입통로(13)의 측벽(77)의 전면부(39)에 모서리(78)가 있다.
이 모서리는 예컨대 오염물질 또는 액상과 같은 유입입자가 유입구(11)로부터 멀리 반사되도록 경사져 있다. 측면(73)에 의해 유입통로(13)가 좁아지는 것을 알 수 있다. 맞은편 측면(73) 전면은 커버(49; 도 3)로 구성된다. 유출통로(19) 근처의 유입통로(13) 둘레면에 리세스(38)가 있다. 계단(76)의 높이는 예컨대 1mm이며 유입통로(13)의 모든 둘레면이 좁아지므로 장치(1)의 전술한 모델에 비해 작아질 수 있으며 따라서 두꺼운 벽두께와 그로 인해 발생하는 제조문제를 해결할 수 있다.
도 6에 센서홀더(9) 흐름역방향 전면(81)의 흐름상태를 도식적으로 나타냈으며, 적어도 하나의 전단면(81)이 있고, 경사면(81)에 놓이는 흐름성분(51) 및 유입통로(13)의 흐름방향(25, 59)을 나타냈다. 전단흐름요소(51)는 경사면(81)에 부착되는 오염입자에 대해 도 6의 상부방향으로 힘을 작용한다. 이 효과는 DE 197 35 891 A1에 공지되어 있으며 본 명세서에 참고문헌으로 통합된다.
도 7 및 8은 본 발명에 따른 장치(1)의 또 다른 실시예이다. 동일부품은 동일 부호로 표시한다. 도 7의 분리모서리(62)는 예리하게 또는 매우 작은 곡률반경을 가진다. 두 가지 경우에 있어서, 돌출부(60)가 주흐름방향(3)에 대한 유출구(12) 역방향종단(63) 위로 돌출한다. 다시 말해 분리모서리와 접촉하며, 배관(2)의 주흐름방향(3)에 수직으로 확장되는 면(64)이 유출구(12)와 교차된다. 돌출부(60)는 삼각형의 전단형상을 갖는 것이 유리하며, 이때 삼각형단면의 모서리는분리모서리(62)를 구성하고, 삼각형 단면의 또 다른 모서리는 주흐름방향(3)에 대해 흐름역방향의 유출구(12) 종단과 만난다.
도 8은 본 발명에 따른 장치(1)의 또 다른 실시예이며, 이 경우 돌출부(60)는 주흐름방향(3)과 먼 유출구(12) 주변영역(68)에 배치된다. 이때 돌출부(60)는 파형이며 주흐름방향(3)을 향하는 전면영역(66)은 둥글게 가공된다. 돌출부(60)는 연속적으로 만곡되며 주흐름방향(3)에 대해 흐름정방향영역(65)에서 모서리가 형성되지 않은 상태로 면(21)과 이어진다.
유출구 흐름역방향으로 돌출부를 설치할 경우, 맥동오류가 열세값방향으로 밀려나며 시스템측정오차로 나타나는 맥동오류가 보상된다. 반대로 유출구(12) 흐름방향으로 주흐름방향(3)에 돌출부를 설치하면 맥동오류는 우세값 방향으로 밀려진다. 이때 돌출부 영역에 비교적 적은 와류가 발생하며 돌출부는 배관(2) 주흐름에 대해 비교적 작은 흐름저항을 발생시킨다.
돌출부(60)의 전면영역(66)에 적층압이 형성되며, 이것은 측정통로(40)의 관통흐름을 저해한다.
도 9는 빗금친 측정하우징(6) 내에서 센서홀더(9)와 측정소자(10)의 여러 가지 배치도이다. 도 9a는 예컨대 도2에서와 같이 배치된 센서홀더(9)이다. 센서홀더(9)의 종축(8)은 주흐름방향(3)에 수직이며 측정소자(10)의 종축은 종축(8)에 평행으로 진행한다. 도 9a는 종축(45)을 가지는 측정소자(10)이며 센서홀더(9)는 종축(8)과 각도 φ를 이루며 배치된다.
도 9b에 종축(8)과 각 δ를 이루는 센서홀더(9) 종축(46)을 나타냈다. 측정소자(10)의 종축은 종축(8)에 평행이다. 이러한 구조로 측정소자(10)와 센서홀더(9)의 환류거동 및 유입유체거동이 현저히 개선된다.

Claims (23)

  1. 배관(2) 안에서 주흐름방향(3)으로 흐르는 매체, 특히 내연기관의 공기량을 측정하는 장치(1)에 있어서,
    배관(2)안에 측정하우징(6)이 있으며, 이 하우징은 주흐름방향(3)에 수직한 하나의 종축(8)을 가지는 홀더(7)와 연결되고, 측정하우징(6)안에 측정통로(40)가 있으며, 이 측정통로는 유입구(11)와 유입통로(13)로부터 유출통로(19)를 통해 측정하우징(6)의 외부면에서 배관(2)으로 흘러드는 유출구(12)까지 확장되며, 상기 유입통로에 전환통로(15)의 제 1 구역(16)이 연결되고, 이 전환통로에 유입통로(13)의 매체가 유입되어, 제 1 구역(16)의 둘레면(20)으로부터 전환통로(15)의 제 2 구역(17)으로 방향전환이 일어나며, 이때 유입통로중심선(23)의 적어도 일부분과 유출통로중심선(22)의 적어도 일부분이 매체의 주흐름방향(3)에 대해 경사지게 진행하며, 측정통로(40)에 있는 센서홀더(9)에 배치되어 유동매체가 환류되는 하나의 측정소자(10)를 가지며,
    유입통로(13)의 흐름단면이 주흐름방향(3)쪽으로 전환통로(15)까지 좁아지며, 전환통로(15)의 제 1 구역(16) 둘레면(20)이 유입통로(13) 유출구(14)의 투영에서 유입통로(13)의 흐름방향(25)으로 제 1 구역(16)의 맞은편 벽체 위에 놓이며, 유입통로(13)의 흐름방향(25)은 반대의 경사를 가지며, 적어도 하나의 센서홀더(9) 외부면이 유출통로(19) 근처의 유입통로(13) 둘레면(27)과 함께 간결한 건널목(50)을 형성함으로써, 센서홀더(9)에 환류가 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 외부면으로써 센서홀더(9)의 전면(47)이 유출통로(19)근처의 유입통로(13) 둘레면(27)과 간결하게 마무리됨으로써, 센서홀더(9)에 환류가 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 유출통로(19) 근처의 유입통로(13)의 둘레면(27)에 리세스(38)가 있으며, 여기에 센서홀더(9) 일부가 삽입되고, 유입통로(13), 전환통로(15), 유출통로(19)를 폐쇄하는 커버(49)에 있는 분리벽(52)이 커버(49)방향 외부면을 구성하는 센서홀더(9)면의 일부와 함께 간결한 건널목(50)을 구성하며, 상기 분리벽이 리세스(38) 영역의 둘레면(27)을 확장하도록 리세스(38) 안으로 삽입됨으로써, 센서홀더(9)에 환류가 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 센서홀더(9)의 전면(47) 높이에서 센서홀더(9) 주위에 또는 센서홀더(9)의 전면(47)과 유출통로(19) 근처의 유입통로(13)의 둘레면(27) 사이, 즉 틈(56) 안에, 또는 유입통로(13)의 둘레면(54) 높이에서 분리벽(52) 주위에, 또는 분리벽(52) 전면과 이 분리벽(52) 전면의 맞은 편에 있는 센서홀더(9)의 부분 사이, 즉 틈(56) 안에 밀폐재료(48)를 바르는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 외부면으로써 센서홀더(9)의 전면(47)을 예컨대 레이저또는 초음파를 사용하여 유출통로(19) 근처의 유입통로(13)의 둘레면(27)과 용접함으로써 센서홀더(9)에 환류가 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서, 하나이상의 유입통로(13) 및 전환통로(15)와 유출통로(19)를 감싸는 표면(35)이 유선형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중의 어느 한 항에 있어서, 유출구(14) 흐름방향으로 측정통로(40)의 흐름단면이 유입통로(13)와 전환통로(15)사이에서 급격히 커지도록, 즉 계단(76)을 형성하도록 전환통로(15)의 제 1 구역(16)을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 차폐영역(33)이 유출통로(19)와 떨어진 유입통로(13)의 둘레면(27) 및 가상의 기저면(34)으로 경계를 이루며, 홀더(7)의 종축은 이 기저면과 수직이고, 이것은 주흐름방향(3)에 평행하게 진행하는 유입통로(13) 또는 그 앞 영역에 존재하는 유출통로(19)와 떨어진 유입통로(13) 둘레면상의 하나 이상의 지점과 접하며, 상기 지점은 맞은편 둘레면과 최대의 간격을 가지며, 측정소자(10)가 차폐영역(33)에 놓이는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중의 어느 한 항에 있어서, 주흐름방향(3)에 평행한 배관(2)중심선(4)이 유입통로(13) 또는 그 앞 영역에 존재하는 유출통로(19)와 떨어진 유입통로(13) 둘레면상의 하나 이상의 지점과 접하며, 상기 지점은 맞은편에 놓이는 둘레면과 최대간격을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중의 어느 한 항에 있어서, 흐름역방향 전면(36)과 센서홀더(9) 전단면(81)이 기체 역학적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 센서홀더(9)의 흐름역방향 전단면(81)이 흐름역방향 전단면(81) 상의 매체가 전단면(81)에서 전단흐름성분(51)과 만나도록 구성되며, 이것은 기체 역학적으로 구성된 센서홀더(9)의 전단면(81)의 평면에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항중의 어느 한 항에 있어서, 전환통로(15)의 제 1 구역(16)의 둘레면(20)이 유입통로(13)의 흐름방향(25)에 대해 둘레면(20)과 주흐름방향(3)의 각도δ만큼 경사지는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항중의 어느 한 항에 있어서, 유출개구(12)가 있는 측정하우징(7)의 외부면(21)이 매체의 주흐름방향(3)에 대해 각도 χ만큼 경사지는 것을 특징으로 하는 장치
  14. 제 1 항 내지 제 13 항중의 어느 한 항에 있어서, 유출구(12)가 유출통로(19)에 비해 전단면이 커지는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항중의 어느 한 항에 있어서, 유출구(12)가 있는 측정하우징(7)의 외부면(21)에서 적어도 하나의 돌출부(60)가 주흐름방향(3)의 유출구(12) 전환영역(61) 및 주흐름방향(3)과 떨어진 유출구(12)의 전환영역(12)에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 돌출부(60)가 주흐름방향(3)의 유출구(12)의 전환영역(61)에 배치되며 분리모서리(62)를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 분리모서리(62)와 접하며 배관(2)의 주흐름방향(3)에 수직으로 확장되는 면(64)이 유출구(12)와 교차되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항중의 어느 한 항에 있어서, 흐름방향(25)으로 전환통로(15)의 제 1 구역(16)에 제 2 구역(17)이 연결되며, 제 1 구역(16) 또는 제 2 구역(17)에 적어도 하나의 개구(18)가 설치되고, 이 개구가 장치(1)를 환류하는 매체와의 연결을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항중의 어느 한 항에 있어서, 센서홀더(9)의 종축(46)이 각도 δ만큼, 측정소자(10)의 종축(45)이 각도 φ만큼 홀더(7) 종축(8)에 대해 경사지는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항중의 어느 한 항에 있어서, 유입통로(13)가 직각단면을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항중의 어느 한 항에 있어서, 전환통로(15) 및 유출통로(19) 영역이 S-형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항중의 어느 한 항에 있어서, 측정하우징(6)의 머리부(69)의 모서리(70)가 홀더(7) 방향으로 약간 높게 구성됨으로써, 유입입자가 유입구(11)로부터 멀리 반사되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항중의 어느 한 항에 있어서, 유입구(11)의 측벽(77)을, 모서리(78)로 마무리되는 면(79)이 구성되도록 가공하며, 이 때 가공면(79)을 측정하우징(6)의 외부면에 구성함으로써 유입입자가 유입구(11)로부터 멀리 반사되는 것을 특징으로 하는 장치.
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