KR20020042837A - 유동 매체의 와류 형성을 줄이는 소자를 갖는 유속계 - Google Patents

Abstract

내부 튜브를 가지며 유동 매체의 적어도 하나의 파라미터를 측정하기 위한, 종래 기술에 따른 장치는, 와류가 형성되고 이로써 측정 소자의 신호 잡음이 높아지며 압력이 강하하는 단점을 갖는다.

본 발명에 따른 장치(1)는, 유동 매체의 와류 형성을 줄이는 소자(11)를 갖는다.

Description

유동 매체의 와류 형성을 줄이는 소자를 갖는 유속계{Flowmeter with element for reducing the formation of turbulence in the flowing medium}

측정 소자를 갖는 삽입식 센서가, 매체가 흐르는 튜브 바디 내부에 배열되는 장치는 DE 197 35 664 A1에 이미 공지되어 있으며, 튜브 바디의 흐름 방향 상류쪽 단부는 필터실에까지 연장된다. 그러나 내부 튜브의 유입 에지 영역에서 와류가 형성되며, 이는 측정 소자에서의 신호 잡음을 높인다.

DE 196 52 753 A1에는 측정 소자를 갖는 장치가 공지되어 있으며, 상기 장치는 유동을 정류하기 위한 유동 정류기 및, 측정 신호의 안정화를 위한 그리드를 포함한다. 그러나 상기 장치에서는, 측정 소자에 먼지 입자 또는 물방울이 부딪치는 것을 방지하는 내부 튜브가 사용되지 않는다.

본 발명은 제 1 항의 전제부에 따라, 관 내의 유동 매체의 적어도 하나의 파라미터를 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 형성된 장치의 실시예의 정면도.

도 2는 도 1의 축방향 횡단면도.

제 1 항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 장치는 이에 반해, 압력 강하 및 신호 잡음이 단순한 방식으로 감소되는 장점을 갖는다.

종속항에 제시된 방법을 통해, 제 1 항에 언급된 장치의 바람직한 또 다른실시예 및 개선이 가능하다.

고정링의 유입 에지를 내부 튜브의 외부 유입 에지와 대략 동일한 축방향 길이로 구성하는 것은 바람직하며, 이는 상기 고정링이 축방향으로만 연장되어야 하기 때문이다.

본 발명의 실시예는 도면에 단순하게 도시되며 하기의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따라 형성된 장치(1)의 정면도를 도시한다. 상기 장치(1)는 삽입식 센서(3)가 삽입될 수 있는 관(5) 등으로 구성된다. 상기 관(5)에서는 유동 방향(7), 즉 도면의 평면에 수직이 되는 방향으로 매체가 흐른다. 상기 삽입식 센서(3)의 흐름 방향 상류쪽에는, 예를 들어 관(5)에 고정된 유동 정류기(9)가 배열된다. 상기 유동 정류기(9)와 고정링(13), 즉 짧은 튜브 소자가 연결되며 고정링은 내부 튜브(17)를 고정하기 위해 사용된다. 상기 고정링(13)은 적어도 하나의 버팀대(15)를 포함하며, 상기 버팀대는 고정링(13)을 내부 튜브(17) 또는 리젝트 그리드(reject grid)(19)와 연결하므로 내부 튜브(17)는 유동 정류기(9) 또는 관(5)에서 고정된다. 상기 내부 튜브(17)는 그 유입구(21) 영역에 리젝트 그리드(19)를 포함한다. 상기 리젝트 그리드(19)는 흐름 방향 하류쪽에 놓인 측정소자(33)(도 2)에 유체 입자 또는 고체 입자와 같은 외부 입자가 부딪치는 것을 감소시키기 위해 사용된다. 상기와 같은 측정 소자(33)의 구성은 DE 195 24 634 A1에서 당업자에 충분히 공지되어 있으며, 상기 간행물의 공개 내용은 본 특허 출원의 구성 부분이다.

도 2는 도 1의 장치(1)의 축방향 횡단면도를 도시한다.

상기 내부 튜브(17)는 중앙축(18)을 갖는다. 도 2의 상부 부분(중앙축(18)과 삽입식 센서(3) 사이의 내부 튜브(17)의 부분)은 소자(11)가 없는 종래 기술을 도시하며 하부 부분은 소자(11)를 갖는 본 발명에 따른 실시예를 도시한다.

상기 내부 튜브(17)의 정지면(23)의 원주는 외부 유입 에지(25)를 형성하며, 상기 유입 에지는 매체에 의해 순환된다.

상기 고정링(13)은 내부 유입 에지(27)를 갖는다.

상기 실시예에서 유동 정류기(9)는 유동 방향(7)으로 볼 때 유입구(21) 뒤로 배열된다. 따라서 종래 기술에 따른 유입 에지(25)의 영역에서는, 도 2에서 유선(31)으로 도시되는 바와 같이 와류(29)가 형성된다. 이는 측정 소자(33)에서의 신호 잡음을 높이며 관(5) 및 내부 튜브(17)에서의 압력 강하를 증가시킨다.

하나의 소자(11)는 내부 튜브(17)의 외부 유입 에지(25) 근처, 즉 내부 튜브(17) 상에 배열되며 유동 매체의 와류 형성을 줄인다. 이는 내부 튜브(17) 상에 부가의 유선형 융기부가 제공됨으로써 얻어질 수 있으므로, 유동 매체는 가속된다.

상기 고정링(13)의 유입 에지(27)가 내부 튜브(17)의 외부 유입 에지(25)와거의 동일한 축방향 높이로 위치하면, 관(5)의 유동 단면은 유입구(21)의 대략적인 축방향 높이로 축소되어 유동 매체가 가속화되므로 와류 형성 또는 발생된 와류의 수가 줄어 들기 때문에, 와류(29)는 더 이상 발생하지 않는다. 또한 유동 상태에 따라, 역방향의 와류가 생길 수도 있으며 상기 와류는 종래 기술에 따른 다른 와류를 상쇄한다. 상기와 같은 고정링(13)의 구성을 통해, 와류 형성을 줄이기 위한 소자(11)가 형성된다.

따라서 내부 튜브(17) 내 및 둘레에서의 유동은 안정되며 측정 소자(33)에서의 신호 잡음 및 압력 강하는 감소된다.

흐르는 매체의 적어도 하나의 파라미터를 검출하는 측정 소자(33)가 삽입식 센서(3)의 내부에 배열된다. 유동 매체의 파라미터는 적절한 센서에 의해 측정되는, 예를 들어 공기량을 검출하기 위한 공기 부피 흐름, 온도, 압력, 매체 성분의 농도 또는 유속이다. 또 다른 파라미터를 측정하기 위해 상기 장치(1)를 사용할 수 있다. 이는 둘 또는 그 이상의 센서들이 사용됨으로써 가능하며, 이때 하나의 센서는 둘 또는 그 이상의 파라미터를 검출할 수 있다.

Claims (5)

1. 관(5) 내의 유동 매체, 특히 내연 기관 흡기의 적어도 하나의 파라미터, 특히 부피 흐름을 검출하기 위한 장치로서, 상기 관(5)에는 적어도 부분적으로 내부 튜브(17)가 배열되고, 상기 내부 튜브(17)에는 유동 매체의 적어도 하나의 파라미터를 측정하기 위한 적어도 하나의 측정 소자(33)를 포함하는 적어도 하나의 삽입식 센서(3)가 제공된 장치에 있어서,

   상기 내부 튜브(17)의 유입구(21) 영역에, 유동 매체의 와류 형성을 줄이는 하나의 소자(11)가 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 내부 튜브(17)는 적어도 부분적으로 고정링(13)을 통해 관(5) 내에서 지지되며, 상기 고정링(13)의 내부 유입 에지(27)는 내부 튜브(17)의 외부 유입 에지(25)와 대략 동일한 축방향 길이로 위치하며, 유동 매체의 와류 형성을 줄이는 하나의 소자(11)를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내부 튜브(17)는 하나의 유입구(21)를 가지며, 상기 관(5)은 상기 유입구(21)의 대략적인 축방향 길이로 유동 정류기(9)를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 고정링(13)은 상기 유동 정류기(9)와 연결되는 것을특징으로 하는 장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항 또는 다수의 항에 있어서, 상기 내부 튜브(17)는 하나의 유입구(21)를 가지며, 상기 내부 튜브(17)는 상기 유입구(21)의 영역에 리젝트 그리드(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.