KR20160098262A - 열식 유량계 - Google Patents

열식 유량계 Download PDF

Info

Publication number
KR20160098262A
KR20160098262A KR1020167016027A KR20167016027A KR20160098262A KR 20160098262 A KR20160098262 A KR 20160098262A KR 1020167016027 A KR1020167016027 A KR 1020167016027A KR 20167016027 A KR20167016027 A KR 20167016027A KR 20160098262 A KR20160098262 A KR 20160098262A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow
flow meter
cover member
tube
housing
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.)
Granted
Application number
KR1020167016027A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102277609B1 (ko
Inventor
트리스탄 도어니보스
Original Assignee
버킨 비.브이.
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 버킨 비.브이. filed Critical 버킨 비.브이.
Publication of KR20160098262A publication Critical patent/KR20160098262A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102277609B1 publication Critical patent/KR102277609B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01F1/6847—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow where sensing or heating elements are not disturbing the fluid flow, e.g. elements mounted outside the flow duct
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/14—Casings, e.g. of special material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/18—Supports or connecting means for meters
    • G01F15/185—Connecting means, e.g. bypass conduits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

본 발명은 열식 유량계에 관한 것이다. 상기 유량계는 서로 실질적으로 평행하게 연장되는 적어도 2개의 관통 보어를 갖는 베이스 부분을 포함한다. 매체의 흐름을 결정하는 흐름 튜브가 상기 관통 보어를 통해 제공된다. 상기 베이스 부분으로부터 이격된 흐름 튜브 부분은 상기 매체의 흐름을 측정할 수 있는 측정 튜브 부분을 포함한다. 상기 흐름 측정 튜브는, 상기 흐름 튜브의 상기 측정 튜브 부분을 적어도 둘러싸는 상기 베이스 부분에 연결된 절연 하우징을 포함한다. 상기 절연 하우징은, 상기 측정 튜브 부분을 향하는 내부 하우징 표면뿐만 아니라 상기 측정 튜브 부분과는 반대쪽을 향하는 외부 하우징 표면을 포함한다. 본 발명에 따라, 상기 베이스 부분에 연결된 커버 부재가 제공되고, 상기 커버 부재는 상기 절연 하우징을 적어도 실질적으로 둘러싼다.

Description

열식 유량계{THERMAL TYPE FLOW METER}
본 발명은, 서로 실질적으로 평행하게 연장되는 적어도 2개의 관통 보어(bore)를 구비하는 베이스 부분, 및 상기 적어도 2개의 관통 보어를 통해 연장되고 매체의 흐름을 결정하는 흐름 튜브를 포함하고, 상기 베이스 부분으로부터 이격된 부분은 상기 매체의 흐름을 측정할 수 있는 측정 튜브 부분을 포함하는, 열식 유량계에 관한 것이다.
상기 종류의 유량계는 예를 들어 EP 1 867 962에 알려져 있다. 일반적으로, 열식 유량 센서는 JP S56 73317 A와 WO 2012/057886에 알려져 있다. 모세관 튜브를 갖는 유량 센서를 포함하는 열식 유량계는, 튜브 벽으로부터 튜브 내에 흐르는 유체(가스 또는 액체)로 열을 전달하는 양이 질량 흐름률(mass flow rate), 유체 온도와 벽 온도 사이의 차이, 및 유체의 비열용량의 함수인 것을 이용한다. 질량 흐름 제어기에서 많은 다양한 유량 센서 구성이 사용된다. 특정 유형의 구조는 예를 들어 흐름 튜브와 열 전도성으로 접촉하는 2개 이상의 저항 소자(resistance element)를 갖는 스테인레스 스틸 흐름 튜브를 사용하는 것을 포함한다. 저항 소자는 일반적으로 높은 저항 온도 계수를 가지는 물질로 만들어진다. 각 소자는 히터로 기능하거나, 온도 검출기로 기능하거나, 또는 이들 둘 모두로 기능할 수 있다. 적어도 하나의 저항 소자(히터)는 전기 전류로 통전되어 튜브를 통해 열을 유체 흐름에 공급한다. 일정한 전력으로 2개의 히터가 통전되면, 튜브를 통한 유체의 질량 흐름률은 저항 소자들 사이의 온도 차이로부터 유도될 수 있다. 다른 방법으로, 제1 위치에 있는 제1 저항 소자는 히터로 기능하고 온도 검출기로 기능하며, 제1 위치의 업스트림에 있는 제2 위치에 배치된 제2 저항 소자는 온도 검출기로 기능한다. 제어 회로는 일정한 미리 결정된 값으로 흐르는 동안 저항 소자들 사이의 온도 차이를 유지하는 기능을 하고, 튜브를 통해 흐르는 유체의 질량 흐름률은 제어 회로로부터 오는 데이터로부터 결정된다. 이 측정 방법은 일정한 온도(Constant Temperature: CT) 방법이라고 지칭된다. 본 발명은 또한 예를 들어, EP 1 477 779에 설명된 TB(thermal Balancing) 방법과 사용하기에 적절하다.
상기 측정 방법 및 시스템에서 발생하는 문제는 튜브를 통한 관통 흐름이 상대적으로 낮을 때 측정 신호에 부정확성이 발생할 수 있다는 것이다. 본 발명자는 이것이 열식 질량 유량 센서가 흐름 튜브(의 부분)에 걸쳐 및/또는 저항 소자들에 걸쳐 온도 구배가 발생할 수 있는 환경에서 종종 사용되는 것에 기인하는 것을 발견하였다.
NL 1032207은 열을 잘 전달하는 물질로 만들어진 2개의 절연 하우징(insulating housing) 부분들 사이에 흐름 튜브가 열적으로 국부적으로 클램핑(clamped)된 유량 센서를 개시하고, 상기 절연 하우징이 2개의 전기적 저항 소자와 연결되는 레그(leg), 벤딩부, 및 흐름 튜브의 레그를 둘러싸는, 유량 센서를 개시한다. NL 1032007에서 설명된 해법은 적절히 기능하지만, 이 해법에서는 절연 하우징 부분에 걸쳐 열적 비대칭이 있을 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 외부로부터 온도 구배의 영향을 상쇄시켜 흐름 튜브의 동작 단편에 걸쳐, 즉 서로 반대쪽을 향하는 저항 소자의 측들 사이에 놓여 있는 부분에 걸쳐 뿐만 아니라 레그들에 걸쳐 (및 레그를 연결 레그에 연결하는 벤딩부에 걸쳐) 사용시 온도 구배의 발생을 방지하거나 최소화하는 도입부에 설명된 유형의 유량계를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 유량계는 적어도 흐름 튜브의 측정 튜브 부분, 및 바람직하게는 실질적으로 전체 흐름 튜브를 실질적으로 둘러싸는 절연 하우징을 포함한다. 상기 절연 하우징은 상기 흐름 튜브의 적어도 일부를 수용하는 공간을 포함한다. 상기 절연 하우징은, 상기 수용 공간을 한정하고 상기 흐름 측정 튜브를 향하는 내부 하우징 표면을 포함한다. 특히, 상기 내부 하우징 표면의 일부는 상기 흐름 튜브와 접촉할 수 있다. 상기 절연 하우징은, 상기 흐름 측정 튜브와는 반대쪽을 향하고 상기 절연 하우징의 외부 측을 형성하는 외부 하우징 표면을 포함한다.
본 발명에 따른 유량계는 상기 유량계가 베이스 부분에 연결된 커버 부재를 포함하고, 상기 커버 부재는 상기 절연 하우징을 적어도 실질적으로 둘러싸는 것을 특징으로 한다. 상기 커버 부재는, 상기 외부 하우징 표면을 향하는 내부 커버 표면을 포함하고, 상기 내부 커버 표면은 상기 외부 하우징 표면으로부터 이격되되 바람직하게는 상기 내부 커버 표면과 상기 외부 하우징 표면 사이에 절연층이 형성되는 거리만큼 이격된다. 이러한 커버 부재를 상기 절연 하우징 위에 놓고 이 커버 부재를 상기 베이스 부분에 연결하는 것에 의해, 상대적으로 얇은 절연층이 상기 절연 하우징과 상기 커버 부재 사이에 형성된다. 상기 베이스 부분을 통해 기계적 및 열적 결합이 일어나는 것에 의해, 상기 흐름 튜브 및/또는 상기 절연 하우징에 걸쳐 구배가 최소화된다. 그 결과, 상기 유량계 외부의 온도 차이와, 이 온도 차이로부터 초래되는 흐름 튜브에 걸친 온도 구배의 영향이 더 감소된다. 본 발명의 목적이 이에 따라 달성된다.
유리한 실시예는 종속 청구항의 주제를 형성한다. 이들 실시예의 일부가 이후에 보다 상세히 설명된다.
상기 유량계의 일 실시예에서, 상기 내부 커버 표면과 상기 외부 하우징 표면 사이의 간격은 실질적으로 일정하다. 상기 절연 하우징과 상기 커버 부재 사이의 절연층의 두께는 이 경우에 실질적으로 균일하여, 상기 절연층의 열 저항(thermal resistance)이 전체 절연층에 걸쳐 실질적으로 동일할 수 있다. 열 브리지(thermal bridge)를 형성하는 것이 방지된다. 상기 커버 부재는 예를 들어 컵 형상 또는 원통형 형상을 구비할 수 있다. 상기 내부 커버 표면의 형상은 특히 예를 들어 상기 커버 부재와 같은 상기 외부 하우징 표면이, 예를 들어 특히 원통형 형상이라는 점에서 상기 외부 하우징 표면의 형상에 대응한다. 나아가 상기 커버 부재는 상기 절연 하우징의 형상에 따라 입방체 또는 직사각형 박스 형상을 구비하는 것을 고려할 수 있다.
또한 절연 또는 비-절연 물질 층이 열 저항을 조절하기 위하여 상기 내부 커버 표면, 상기 외부 하우징 표면, 또는 이들 둘 모두, 또는 그 일부에 제공되는 것을 고려할 수 있다. 이러한 층은, 예를 들어, 열 절연성 또는 열 반사성 코팅으로 구성될 수 있다.
실제 이러한 유량계는 통상적으로 U자 형상의 흐름 튜브를 포함하고, 상기 U 형상에서 레그들은 상기 베이스 부분의 보어를 통과한다. 상기 커버 부재는 바람직하게는 전체 흐름 측정 튜브를 둘러싼다. 상기 U자 형상의 흐름 튜브의 레그들과 실질적으로 평행한 방향으로 측정했을 때 커버 부재의 높이는 이를 위해 각 레그의 길이보다 크도록 선택될 수 있고, 상기 측정 튜브와 실질적으로 평행한 방향으로 측정했을 때 커버 부재의 직경은 상기 측정 튜브 부분의 길이보다 크도록 선택될 수 있다.
상기 커버 부재는 일체형 커버 부재로 상기 베이스 부분에 제공될 수 있으나, 상기 커버 부재를 다수의 커버 부재 부분으로 구현하고 이 다수의 커버 부재 부분들을 함께 접합하여 상기 커버 부재를 형성하는 것도 또한 가능하다. 나아가, 상기 절연 하우징과 상기 베이스 부분은 다수의 부분을 각각 포함할 수 있다. 이것은 상기 유량계의 조립을 간략화할 수 있다.
상기 절연층은 바람직하게는 공기를 포함한다. 공기는 상대적으로 높은 열 저항을 가지고 있고, 상기 절연 하우징과 상기 커버 부재 사이에 공기 층을 제공하는 것이 상대적으로 용이하다. 상기 공기는, 예를 들어, 셀-같은 구조물을 가지는 물질에 보유(retained)될 수 있다. 공기가 아닌 가스를 사용하는 것도 고려될 수 있다. 특별한 실시예에서, 상기 절연층은 진공을 포함한다.
추가적인 실시예에서, 상기 절연층은 공기로 구성된다. 이 경우에 보유 물질이 사용되지 않는다. 바람직하게는, 공기는 상기 절연 하우징과 상기 커버 부재 사이에 보유되어, 공기가 절연층 안으로 그리고 밖으로 대류하는 것이 감소되거나 또는 심지어 제거되어서, 열 절연성을 개선한다. 공기를 사용하는 것에 더하여, 상기 절연층에 다른 가스 또는 절연 물질을 사용하는 것도 고려할 수 있다.
유량계의 바람직한 실시예에서, 상기 절연층은 2.5 ㎡ K/W를 초과하는 열 저항을 구비한다. 이러한 열 저항은 상기 흐름 튜브(의 부분)에 걸쳐 및/또는 상기 저항 소자에 걸쳐 온도 구배의 발생을 크게 감소시키는 것으로 발견되었다.
다른 실시예에서, 상기 커버 부재는 상기 베이스에 분리가능하게 부착된다. 이런 방식으로 상기 커버 부재는 예를 들어 상기 유량계를 조립하거나 유지보수하는 동안 신속하고 간단한 방식으로 설치되고 제거될 수 있다. 상기 커버 부재는 예를 들어 나사 나사산, 클램핑 시스템, 자석 또는 다른 유사한 재-폐쇄가능한 부착 수단에 의해 상기 베이스 부분에 부착될 수 있다. 다른 한편으로 상기 커버 부재는, 예를 들어, 접착, 용접, 특히 레이저 용접에 의해 상기 베이스 부분에 고정되는 것도 고려될 수 있다. 상기 절연 하우징은 바람직하게는 상기 베이스 부분과 열적으로 결합하여, 온도 교란이 상기 베이스로 발산되고 상기 측정 튜브 부분에 영향을 미치지 않도록 기능한다. 나아가, 예를 들어 상기 절연 하우징이 온도 센서를 포함한다는 점에서 열 결합부에 온도 센서를 제공하는 것이 가능하다.
일 실시예에서, 상기 유량계는 상기 절연 하우징 및 상기 커버 부재와 상기 베이스 부분의 조립체를 둘러싸는 디바이스 하우징을 포함한다. 상기 디바이스 하우징은 원치 않는 외부 영향으로부터 상기 조립체를 보호하여, 상기 커버 부재에 의해 제공된 열적 스크린과 센서 부분이 손상되지 않게 보호할 수 있다.
상기 유량계는 상기 디바이스 하우징과 상기 커버 부재 사이에 적어도 부분적으로 제공된 상기 흐름 측정 튜브에 연결된 제어 및/또는 조절 수단을 포함할 수 있다. 이미 언급된 바와 같이, 상기 디바이스 하우징은 예를 들어 사용 동안과 전달 동안 상기 제어 및/또는 조절 수단이 손상되지 않게 보호한다.
본 발명은 이제 첨부된 도면에 도시된 일부 바람직한 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1a는 유량계의 흐름 튜브에 의해 한정된 평면에서 본 발명에 따른 유량계의 길이방향 단면도;
도 1b는 도 1a에서 라인 1b-1b를 따라 도 1a의 유량계의 평단면도;
도 2a는 도 2b에서 라인 IIa-IIa를 따라 도 1a 및 도 1b의 유량계의 길이방향 단면도;
도 2b는 도 2b에서 라인 IIb-IIb를 따라 도 2a의 유량계의 평단면도;
도 3은 도 2a에서 라인 III-III를 따라 도 2a의 유량계의 단면도;
도 4는 도 2a에서 라인 IV-IV를 따라 도 2의 유량계의 단면도.
도 1a는 본 발명에 따른 유량계(1)의 일 실시예를 도시한다. 도 1a는 유량계(1)의 흐름 튜브(7)에 의해 한정된 평면에서의 길이방향 단면도를 도시한다. 유량계(1)는 베이스 부분(3)을 포함한다. 베이스 부분(3)에는 2개의 평행한 보어(5)가 제공된다. 이 보어(5)는 도 1의 평면과 평행하게 연장된다. 상기 보어(5)를 통해 흐름 튜브(7)가 연장된다. 예시된 실시예에서, 흐름 튜브(7)는 U자 형상이고, 이 U 형상은 베이스를 형성하는 측정 튜브 부분(9)에 의해 상호 연결된 2개의 레그(7a, 7b)를 포함한다. 흐름 튜브(7)의 각 레그(7a, 7b)는 보어(5)들 중 하나의 보어를 통해 연장된다. 일 실시예에서 흐름 튜브는 일체로 형성되고, 그리하여 레그(7a, 7b)와 측정 튜브 부분(9)은 일체로 상호 연결된 것으로 이해된다. 절연 하우징(11)은 측정 튜브 부분(9)을 둘러싸고, 여기서 절연 하우징(11)의 내부 하우징 표면(13)은 측정 튜브 부분(9)을 향한다. 유체는 흐름 튜브(7)를 통해 흐를 수 있고, 그 유체의 질량 흐름률은 측정 튜브 부분(9)과 열 전도성으로 접촉하는 저항 소자(참조 부호로 지시되지 않음)에 의해 결정될 수 있다. 흐름률을 열적으로 측정하는 이러한 방법은 이미 앞서 설명되어 있고, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 그 자체로 알려져 있다.
본 발명에 따라, 커버 부재(17)가 제공된다. 상기 커버 부재(17)는 베이스 부분(3)에 부착된다. 커버 부재(17)는 절연 하우징(11)을 둘러싼다. 절연 하우징(11)의 외부 하우징 표면(15)은 커버 부재(17)의 내부 커버 표면(19)을 향한다. 커버 부재(17)는 어쨌든 측정 튜브 부분(9)의 위치에서 절연 하우징(11)으로부터 이격되어 배치된다. 그리하여 절연층(21)이 외부 하우징 표면(15)과 내부 커버 표면(19) 사이에 형성된다. 예시된 실시예에서, 중공 공간(21)이 커버 부재(17)와 절연 하우징(11) 사이에 형성되고, 이 중공 공간은 이에 따라 절연층(21)을 형성한다. 중공 공간(21)은 가스, 예를 들어, 공기를 포함할 수 있다. 다른 가스도 사용될 수 있고, 또는 공기(또는 또 다른 절연 가스)를 포함하는 충전 물질이 제공되는 것도 고려될 수 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 커버 부재(17)는 흐름 튜브(7)의 U자 형상에 대응하도록 형성된다. 커버 부재(17)는 베이스 부분(3) 주위에 끼워지고, 유량계(1)의 바텀 측과 접촉하고 특히 그 바텀 측 부근에 접촉한다. 커버 부재(17)는 베이스 부분(3)과 결합하고, (레이저) 용접 결합, 접착 결합, 나사 결합, 클램핑 결합과 같은 적절한 기술을 사용하여 이 베이스 부분에 연결된다. 일 실시예에서 커버 부재(17)를 베이스 부분(3)에 연결하는 것은 공기 기밀성으로 이루어져서, 완전히 밀봉된 절연층(21)이 획득될 수 있는 것으로 생각될 수 있다.
유량계(1)의 상부측 부근에서 커버 부재(17)는 절연 하우징(11)으로부터 이격되어 배치된다. 절연 하우징(11)과 내부 커버 표면(19) 사이의 간격은 예시된 실시예에서 약 0.6 내지 0.8㎜이고, 절연 하우징(11)의 전체 외부에 걸친 것과 실질적으로 동일하다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 절연 하우징(11)은 제1 절연 하우징 부분(11c)을 포함한다. 절연 하우징 부분(11c)의 내부측, 즉 측정 튜브 부분(9)을 향하는 절연 하우징 부분(11c) 부분은 수용 공간을 형성한다. 상기 수용 공간에 측정 튜브 부분(9)이 수용된다. 예시된 실시예에서, 수용 공간(11a)은, 예시된 실시예에서, 2개의 절연 부분(14a, 14b)으로 구성된 열 절연성 소자(14)로 충전되고, 이 2개의 절연 부분 중 14a로 지시된 절연 부분만이 도 1a에 도시된다. 절연 소자(14)(또한 도 4 참조)는 측정 튜브 부분(9)과 접촉한다.
측정 튜브 부분(9) 또는 저항 소자 형태의 센서 소자들 중 적어도 하나 이상의 센서 소자는, 예시된 실시예에서, PCB(Printed Circuit Board)(31), 특히 가요성 PCB(31) 형태의 전기적 연결 수단에 연결된다.
측정 튜브 부분(9)은 벤딩부(7c, 7d)를 통해 U자 형상의 흐름 튜브(7)의 레그(7a, 7b)와 혼합된다. 벤딩부(7c, 7d) 부근 레그(7a, 7b) 부분은 튜브(7)를 절연 하우징(11)에 기계적으로 및 열적으로 결합시키기 위하여 절연 하우징(11)에, 부분적으로 접착제 챔버(16) 내에 수용되고, 이 챔버는 0.9 W/mK를 초과하는 열 전도도를 갖는 접착제로 충전될 수 있다. 이러한 구조는 EP 1 867 962에 알려져 있다. 접착제 챔버(16)로부터 그리고 그리하여 절연 하우징(11)으로부터 레그(7a, 7b)는 베이스 부분(3)으로 연장된다. 절연 하우징(11)은 더 커서, 베이스 부분(3)에 이르기까지 전체 폭에 걸쳐 연장되어 실질적으로 전체 흐름 튜브(7)를 수용하는 것도 더 고려될 수 있다.
절연 하우징(11)에 흐름 튜브(7)를 용이하게 배치하기 위하여, 절연 하우징(11)은 2개의 절연 하우징 부분(11c, 11d)을 포함한다. 2개의 절연 하우징 부분(11c, 11d)은, 절연 하우징 부분(11c, 11d)들이 서로 인접하여 접착제 챔버(11b)와 전술한 수용 공간을 형성할 때, 공동을 형성하는 리세스를 포함한다. 관통 보어(11e)는, 절연 하우징 부분들이 패스너(23)에 의해 상호 연결될 수 있도록 수용 공간으로부터 이격되어 절연 하우징 부분(11c, 11d)에 제공된다. 패스너(23)는, 개구(11e)를 통해 연장되어 절연 하우징 부분(11c, 11d)을 서로에 대해 정렬할 수 있는 핀, 볼트 또는 나사일 수 있다.
도 11b는 패스너(23)의 위치에서 취한 유량계(1)의 평단면도이다. 여기에 도시된 바와 같이, 유량계의 외부측은 커버 부재(17)에 의해 형성되고, 베이스 부분(3)의 적어도 일부는 내부 측에 제공된다. 절연 하우징 부분(11c, 11d)의 하부 부분들은 서로 상하로 배치되고, 절연 하우징 부분(11c, 11d)에 의해 형성된 절연 하우징(11)은 베이스 부분(3)의 가이드(3a) 위에 놓이고 이때 개구(11e)들은 서로 정렬된다. 절연 하우징(11)의 개구(11e)와 가이드(3a)에는 패스너(23)가 제공되어서, 절연 하우징(11)이 간단한 방식으로 베이스 부분(3)에 놓이게 한다. 일 실시예에서, 패스너(23)는 베이스(3)와 절연 하우징(11) 사이를 열 전도성으로 나사식으로 연결하는 부분이다.
일 실시예에서, 절연 하우징(11)은 전도성 물질, 특히 Zamak 5로 형성된다.
다시 도 1a를 참조하면, 흐름 튜브(7)의 레그(7a, 7b)는 절연 하우징(11)으로부터 베이스 부분(3)을 통해 연장하는 것으로 도시되어 있는데, 이 흐름 튜브(7)는 일측에서 베이스 부분 챔버(3b)를 통해 베이스 부분(3)으로 들어가고 나서, 이 베이스 부분 챔버는 에폭시로 충전되어, 커버 부재와 베이스 부분(3) 내 공간을 기밀 밀봉할 수 있다. 이런 방식으로 절연층에 일정한 가스 조성물이 획득된다. 흐름 튜브(7)는 이후 보어(5)를 통해 연장되고 밀봉 리세스(3c)에서 종료된다. 각 보어(5)의 단부에서, 흐름 튜브(7)는 예를 들어 용접, 특히 레이저 용접에 의해 베이스 부분(3)에 연결된다. 흐름 튜브(7)는 밀봉 리세스(3c)를 넘어 연속되는 것으로 고려될 수 있다. 예를 들어 플라스틱 물질의 가스킷, 특히 비톤(viton) 가스킷 또는 바람직하게는 O-링과 같은 밀봉 수단(25)(도 2a 참조)이 밀봉 리세스(3c)에 제공된다.
도 2a는, 특히 도 2b에서 라인 IIa-IIa를 따라 도 1의 단면 평면과 평행한 평면에 있는 유량계(1)의 길이방향 단면도를 도시한다. 도 2a는, 베이스 부분(3)에 있는 밀봉 리세스(3c)(도 1a 참조)에 제공된, 특히 밀봉 수단(25), 예를 들어, O-링을 명확히 도시한다.
도 2b는 라인 IIb-IIb를 따라 절단한 도 2a의 유량계(1)의 평단면도를 도시한다. 특히 커버 부재(17)와 베이스 부분(3) 사이의 연결이 여기에 도시된다. 도시된 바와 같이, 베이스 부분은 보어(5)를 구비하고, 이 보어를 통해 흐름 튜브(7)의 튜브 부분(7a, 7b)이 연장된다. 소위 누설 테스트 홀(41)이 보어(5)로부터 이격된 위치에 제공된다. 상기 누설 테스트 홀은 보어(5)와 그 연관된 누설 테스트 홀(41) 사이에 연장되는 채널에 의해 보어(5)에 연결된다. 누설 테스트 홀(41)을 사용하면, 흐름 튜브(7)가 베이스 부분(3)에 연결되어 있는지, 일 실시예에서, 용접 연결이 적절히 이루어졌는지 여부를 체크할 수 있다. 상기 홀(41)은 나아가, 예를 들어, 부식으로 인해 흐름 튜브(7)와 베이스 부분(3) 사이에 연결이 불량한 경우에, 커버 부재(17)와 베이스 부분(3) 사이에 가스가 축적되지 않는 것을 보장한다.
도 3은 라인 III-III를 따라 절단한 도 2a의 유량계(1)의 단면도이다. 유량계(1)는 베이스 부분(3)을 포함하고, 이 베이스 부분 위에 커버 부재(17)가 놓인다. 베이스(3)의 중심에 그 바텀 측에 공동이 제공되고, 이 공동에는 정지 부재(32)가 존재한다. 정지 부재(32) 위에 에폭시 챔버(33)가 제공된다. 에폭시 챔버는 커버 부재(17)와 베이스 부분(3) 내 공간을 기밀 밀봉하는 기능을 한다. 정지 부재에 의해 센서가 형성되고 있는 동안 유량계(1)의 내부로부터 밖으로 에폭시가 흐르는 것이 방지된다. PCB(31) 형태의 전자 연결 수단은 에폭시 챔버(33)와 정지 부재(32)를 통해 연장된다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 이 연결 수단이, 예를 들어, 광학 연결 수단 형태로 상이하게 구성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 3은 제1 절연 하우징 부분(11c)과 제2 절연 하우징 부분(11d)에 의해 형성된 절연 하우징의 내부 부분이 측정 튜브 부분(9)의 위치에서 2개의 절연 부분(14a, 14b)에 의해 충전된 것을 더 도시한다. 측정 튜브 부분(9)은 절연 부분(14a, 14b)의 중심에 위치된다. 도 3은 커버 부재(17)가 절연 하우징(11)으로부터 이격되어 있는 것을 명확히 도시한다.
도 4는, 결론적으로, 도 2a의 라인 IV-IV를 따라 절단한 패스너(23)들 중 하나의 패스너를 통한 유량계(1)의 단면도이다. 이 경우에 나사 형태인 패스너(23)는, 베이스 부분(3)의 가이드(3a)를 통해 그리고 2개의 절연 하우징 부분(11c, 11d)의 개구(11e)를 통해 연장된다. 이 도 4는, 2개의 절연 하우징 부분(11c, 11d)으로 이루어진 절연 하우징(11)의 내부가 절연 부분(14a, 14b)으로 충전되어 있는 것을 더 도시한다. 상기 절연 부분은, 예를 들어, 폴리우레탄 포움과 같은, 예를 들어, 개방된 셀 구조를 구비하는 물질로 만들어질 수 있다.
이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 설명에서 본 발명은 일부 바람직한 실시예에 대하여 설명된 것이라는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러나 본 발명은 이들 실시예로 제한되지 않는다. 본 발명의 범위 내에서 많은 변형이 고려될 수 있다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 결정되어야 한다.

Claims (10)

  1. 열식 유량계(1)로서,
    - 서로 실질적으로 평행하게 연장되는 적어도 2개의 관통 보어(5)를 구비하는 베이스 부분(3);
    - 매체의 흐름을 결정하는 흐름 튜브(7)로서, 상기 흐름 튜브는 상기 적어도 2개의 관통 보어(5)를 통해 연장되고, 상기 베이스 부분(3)으로부터 이격된 상기 흐름 튜브(7) 부분은 상기 매체의 흐름을 측정할 수 있는 측정 튜브 부분(9)을 포함하는, 상기 흐름 튜브(7); 및
    - 상기 베이스 부분(3)에 연결되고, 상기 흐름 튜브의 상기 측정 튜브 부분(9)을 적어도 둘러싸는 절연 하우징(11)을 포함하되, 상기 절연 하우징(11)은, 상기 측정 튜브 부분(9)을 향하는 내부 하우징 표면(13)과, 상기 측정 튜브 부분(9)과 반대쪽을 향하는 외부 하우징 표면(15)을 포함하고;
    상기 유량계(1)는 상기 베이스 부분(3)에 연결된 커버 부재(17)를 포함하고, 상기 커버 부재는 상기 절연 하우징(1)을 적어도 실질적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 유량계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커버 부재는, 상기 외부 하우징 표면(15)을 향하는 내부 커버 표면(19)을 포함하고, 상기 내부 커버 표면은, 상기 외부 하우징 표면으로부터, 상기 내부 커버 표면(19)과 상기 외부 하우징 표면(15) 사이에 절연층(21)이 형성되는 거리만큼 이격된, 유량계.
  3. 제2항에 있어서, 상기 내부 커버 표면(19)과 상기 외부 하우징 표면(15) 사이의 간격은 실질적으로 일정한, 유량계.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층(21)은 가스를 포함하고, 특히 상기 절연층은 공기를 포함하는, 유량계.
  5. 제4항에 있어서, 상기 절연층(21)은 상기 가스로 구성되고, 특히 상기 절연층은 공기로 구성된, 유량계.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층(21)은 진공을 포함하는, 유량계.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연층(21)은 2.5 ㎡ K/W를 초과하는 열 저항을 갖는, 유량계.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커버 부재(17)는 상기 베이스 부분(3)에 분리가능하게 연결된, 유량계.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유량계(1)는, 상기 절연 하우징(11) 및 상기 커버 부재(17)와 상기 베이스 부분(3)의 조립체를 둘러싸는 디바이스 하우징을 포함하는, 유량계.
  10. 제9항에 있어서, 상기 유량계(1)는 상기 디바이스 하우징과 상기 커버 부재(17) 사이에 적어도 부분적으로 제공된 상기 측정 튜브 부분(9)에 연결된 제어 및/또는 조절 수단을 포함하는, 유량계.
KR1020167016027A 2013-12-17 2014-12-15 열식 유량계 Active KR102277609B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2011975A NL2011975C2 (nl) 2013-12-17 2013-12-17 Stromingsmeetapparaat van het thermische type.
NL2011975 2013-12-17
PCT/NL2014/050860 WO2015093941A1 (en) 2013-12-17 2014-12-15 Thermal type flow meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160098262A true KR20160098262A (ko) 2016-08-18
KR102277609B1 KR102277609B1 (ko) 2021-07-15

Family

ID=50114503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167016027A Active KR102277609B1 (ko) 2013-12-17 2014-12-15 열식 유량계

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10302475B2 (ko)
EP (1) EP3084365B1 (ko)
JP (1) JP2016540988A (ko)
KR (1) KR102277609B1 (ko)
NL (1) NL2011975C2 (ko)
WO (1) WO2015093941A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10774431B2 (en) * 2014-10-21 2020-09-15 Dioxide Materials, Inc. Ion-conducting membranes
GB2533936B (en) 2015-01-07 2017-10-25 Homeserve Plc Flow detection device
GB201501935D0 (en) 2015-02-05 2015-03-25 Tooms Moore Consulting Ltd And Trow Consulting Ltd Water flow analysis
DE102016124975A1 (de) * 2016-12-20 2018-06-21 Endress+Hauser Flowtec Ag Gehäuse für ein Durchflussmessgerät, und ein Durchflussmessgerät mit einem solchen Gehäuse
JP6894402B2 (ja) * 2018-05-23 2021-06-30 国立大学法人岩手大学 システム同定装置及び方法及びプログラム及び記憶媒体
FR3096452B1 (fr) 2019-05-22 2022-02-11 Buerkert Werke Gmbh & Co Kg Ensemble de capteur de débit massique et procédé de fabrication d’un ensemble de capteur de débit massique
NL2026167B1 (en) 2020-07-30 2022-04-08 Berkin Bv Thermal-type flow sensor with a thermally conductive frame element in the form of a printed circuit board (PCB)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992020006A2 (en) * 1991-04-26 1992-11-12 Unit Instruments, Inc. Thermal mass flow sensor
JPH05133780A (ja) * 1991-01-04 1993-05-28 Dxl Internatl Inc 流量センサ
JPH08502582A (ja) * 1992-10-16 1996-03-19 ユニット・インストゥルメンツ・インコーポレーテッド 直交型熱的質量流量センサを備える熱的質量流量制御装置

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3187569A (en) * 1962-10-22 1965-06-08 Los Johannes Mass flow meter
US3938384A (en) * 1972-10-13 1976-02-17 Tylan Corporation Mass flow meter with reduced attitude sensitivity
JPS6050289B2 (ja) * 1979-11-20 1985-11-07 元 加野 熱式流量計
JPS5681421A (en) * 1979-12-06 1981-07-03 Hajime Kano Thermal type flowmeter
US4519246A (en) * 1981-12-21 1985-05-28 Advanced Semiconductor Materials International, N.V. Improved flow meter
JPS5988622A (ja) * 1982-11-12 1984-05-22 Ohkura Electric Co Ltd 熱式質量流量計
JPS59105520A (ja) * 1982-12-08 1984-06-18 Tokyo Keiso Kk 熱式質量流量計
US4487062A (en) * 1983-03-30 1984-12-11 Sierra Instruments, Inc. Mass flowmeter
US4548075A (en) * 1984-02-02 1985-10-22 Dresser Industries, Inc. Fast responsive flowmeter transducer
US4648270A (en) * 1984-02-22 1987-03-10 Sirris Flow Technology, Inc. Mass flowmeter
US5191793A (en) * 1984-03-12 1993-03-09 Tylan Corporation Fluid mass flow meter device with reduced attitude sensitivity
US4738143A (en) * 1985-08-29 1988-04-19 Micro Motion, Incorporated High temperature Coriolis mass flow rate meter
JP3047184B2 (ja) * 1989-11-27 2000-05-29 株式会社エステック 質量流量計
US5205170A (en) * 1991-04-01 1993-04-27 Ford Motor Company Mass flow sensor
US5660207A (en) * 1994-12-29 1997-08-26 Tylan General, Inc. Flow controller, parts of flow controller, and related method
US5792952A (en) * 1996-05-23 1998-08-11 Varian Associates, Inc. Fluid thermal mass flow sensor
US5763774A (en) * 1996-08-01 1998-06-09 Millipore Corporation Fluid flow meter with reduced orientation sensitivity
US6125695A (en) * 1997-10-13 2000-10-03 Teledyne Brown Engineering, Inc. Method and apparatus for measuring a fluid
US6062077A (en) * 1997-10-17 2000-05-16 Azima; Faramarz Techniques for making and using a sensing assembly for a mass flow controller
NL1014797C2 (nl) * 2000-03-30 2001-10-02 Berkin Bv Massadebietmeter.
US6779394B2 (en) * 2001-12-21 2004-08-24 Mks Instruments, Inc. Apparatus and method for thermal management of a mass flow controller
US6883370B2 (en) * 2002-06-28 2005-04-26 Heetronix Mass flow meter with chip-type sensors
US6948362B2 (en) * 2002-07-16 2005-09-27 Gralenski Nicholas M Flow measurement device
JP2004355815A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および該装置に適した熱式流量計
NL1032007C2 (nl) * 2006-06-14 2007-12-17 Berkin Bv Stromingssensor van het thermische type.
JP4935225B2 (ja) * 2006-07-28 2012-05-23 株式会社島津製作所 電子部品実装体
KR101393124B1 (ko) * 2007-01-26 2014-05-08 가부시키가이샤 호리바 에스텍 유량계
US7469583B2 (en) * 2007-02-21 2008-12-30 Mks Japan, Inc. Flow sensor
US7748268B2 (en) * 2008-07-13 2010-07-06 Brooks Instrument, Llc Thermal flow meter
US7971480B2 (en) * 2008-10-13 2011-07-05 Hitachi Metals, Ltd. Mass flow controller having a first pair of thermal sensing elements opposing a second pair of thermal sensing elements
NL1036341C2 (nl) * 2008-12-19 2010-06-22 Berkin Bv Coriolis flowsensor met verend opgehangen balansmassa.
US8850872B2 (en) * 2009-05-08 2014-10-07 Opw Fuel Management Systems, Inc. Line leak detector and method of using same
US8251091B2 (en) * 2009-09-17 2012-08-28 Hitachi Metals, Ltd. Temperature insensitive mass flow controller
DE102010018222B4 (de) * 2010-04-23 2012-03-22 Krohne Ag Coriolis-Massedurchflussmessgerät
AU2010357211B2 (en) * 2010-07-09 2013-09-19 Micro Motion, Inc. A vibrating meter including an improved meter case
US20120103425A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Applied Materials, Inc. Flow Meter With Improved Thermal Stability And Methods Of Use
KR102102142B1 (ko) * 2014-03-20 2020-04-20 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 열식 질량 유량계 및 이것을 사용한 질량 유량 제어 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05133780A (ja) * 1991-01-04 1993-05-28 Dxl Internatl Inc 流量センサ
WO1992020006A2 (en) * 1991-04-26 1992-11-12 Unit Instruments, Inc. Thermal mass flow sensor
JPH08502582A (ja) * 1992-10-16 1996-03-19 ユニット・インストゥルメンツ・インコーポレーテッド 直交型熱的質量流量センサを備える熱的質量流量制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20170023388A1 (en) 2017-01-26
KR102277609B1 (ko) 2021-07-15
NL2011975C2 (nl) 2015-06-18
JP2016540988A (ja) 2016-12-28
EP3084365B1 (en) 2020-07-15
EP3084365A1 (en) 2016-10-26
US10302475B2 (en) 2019-05-28
WO2015093941A1 (en) 2015-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160098262A (ko) 열식 유량계
TWI436039B (zh) 流量計
US7748268B2 (en) Thermal flow meter
US10533883B2 (en) Thermal, flow measuring device with diagnostic function
US7719401B2 (en) Temperature probe and method of making the same
CA2550945A1 (en) Apparatus and method to measure fluid resistivity
US8423304B2 (en) Thermal, flow measuring device
US7735364B2 (en) Thermal mass flow meter and method for its operation
US20230030690A1 (en) Temperature Sensor Assembly
JP2007333735A (ja) 熱型流量センサ装置
US7650783B2 (en) Thermal mass flow meter
US9823107B2 (en) Systems and methods for thermal mass flow insulation
US12203816B2 (en) Noninvasive thermometer
US20080184790A1 (en) Thermal mass flow sensor having low thermal resistance
US8118486B2 (en) Very high speed temperature probe
US20240044723A1 (en) Noninvasive thermometer
US11480456B2 (en) Thermal flowmeter
GB2159631A (en) Fluid flow measurement
US9671265B2 (en) Thermal dispersion mass flow rate, material interface, and liquid level sensing transducer
US12140459B2 (en) Flow meter
EP1074390A1 (en) Liquid level sensor
CN208296998U (zh) 监测装置
CZ287276B6 (en) Probe for measuring conductivity in liquids or multicomponent mixtures
KR102559872B1 (ko) 열식 플로센서
JP2003227761A (ja) 圧力容器内の温度測定用センサ

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20160615

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20191107

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20201020

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20210421

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20210709

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20210709

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration