NL1032007C2 - Stromingssensor van het thermische type. - Google Patents

Stromingssensor van het thermische type. Download PDF

Info

Publication number
NL1032007C2
NL1032007C2 NL1032007A NL1032007A NL1032007C2 NL 1032007 C2 NL1032007 C2 NL 1032007C2 NL 1032007 A NL1032007 A NL 1032007A NL 1032007 A NL1032007 A NL 1032007A NL 1032007 C2 NL1032007 C2 NL 1032007C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
housing
tube
sensor
sensor tube
flow
Prior art date
Application number
NL1032007A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Henricus Besseling
Jeroen Wouter Bos
Ronald Wilhelmus Johan Hoitink
Joost Conrad Loetters
Original Assignee
Berkin Bv
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 Berkin Bv filed Critical Berkin Bv
Priority to NL1032007A priority Critical patent/NL1032007C2/nl
Priority to ES07075369T priority patent/ES2340724T3/es
Priority to EP07075369A priority patent/EP1867962B1/en
Priority to DK07075369.4T priority patent/DK1867962T3/da
Priority to AT07075369T priority patent/ATE461432T1/de
Priority to DE602007005306T priority patent/DE602007005306D1/de
Priority to US11/798,983 priority patent/US7437928B2/en
Priority to JP2007145880A priority patent/JP2007333735A/ja
Application granted granted Critical
Publication of NL1032007C2 publication Critical patent/NL1032007C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring 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
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/6847Structural 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details 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
    • G01F15/14Casings, e.g. of special material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details 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
    • G01F15/18Supports or connecting means for meters

Landscapes

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

Description

Strominqssensor van het thermische type
De uitvinding heeft betrekking op een stromingssensor van het thermische type met een U-vormige sensorbuis met twee poten en een verbindingsbeen met 5 twee aangrenzende elektrische weerstandselementen en met een huis, welke sensorbuis een ingangszijde heeft waar flow binnenkomt en een uitgangszijde waar flow uitgaat.
Een stromingssensor zoals boven genoemd is bekend uit WO 03058180. De daarin beschreven stromingssensor omvat een U-vormige (capillaire) sensor-10 buis met een huis dat gemonteerd is op een voet met twee boringen waar de poten van de U doorheen lopen en waarbij het huis een kamer vormt om uitsluitend het deel van het verbindingsbeen van de U dat de weerstandselementen draagt.
Thermische debietmeters met stromingssensoren met een capillaire buis maken gebruik van het feit dat warmteoverdracht van de buiswand naar een fluï-15 dum (gas of vloeistof) dat in de buis stroomt een functie is van het massadebiet (de mass flow rate), het verschil tussen de fluïdum temperatuur en de wandtem-peratuur en de specifieke warmte van het fluïdum. In stromingsregelaars (mass flow controllers) wordt een grote verscheidenheid aan stromingssensor configuraties toegepast. Een bepaald type constructie behelst bijvoorbeeld het gebruik 20 van een roestvast stalen stromingsbuis met twee of meer weerstandselementen in thermisch geleidend contact met de stromingsbuis. De weerstandselementen zijn typisch vervaardigd van een materiaal met een hoge weerstands temperatuur coëfficiënt. Elk van de elementen kan fungeren als heater, als temperatuur detector of als beide. Tenminste één weerstandselement (de heater) wordt be-25 krachtigd met elektrische stroom om warmte toe te voeren aan de fluïdumstroom door de buis. Als er twee heaters met een constant vermogen worden bekrachtigd, kan het massa debiet van het fluïdum door de buis worden afgeleid van de temperatuurverschillen tussen de weerstandselementen. Bij een andere methode fungeert een eerste weerstandselement op een eerste positie als heater en als 30 temperatuur detector, en een op een tweede positie, stroomopwaarts van de eerste positie, geplaatst tweede weerstandselement als temperatuurdetector.
Een regelcircuit dient om het temperatuurverschil tussen de weerstandselemen- 1 0320 07 2 ten bij flow op een constante, vooraf bepaalde waarde te houden, waarbij uit gegevens van het regelcircuit het massa debiet van het fluïdum dat door de buis stroomt wordt bepaald. Deze meetmethode noemt men de Constante Temperatuur (CT) methode.
5 De uitvinding is overigens ook geschikt voor toepassing van de TB me thode (Thermal balancing methode), zoals beschreven in EP 1477779.
Een probleem bij de bovengenoemde meetmethodes en systemen is, dat bij een relatief lage doorstroming door de buis onnauwkeurigheden in het meet-signaal kunnen optreden. Dit word door de uitvinders toegeschreven aan het feit 10 dat thermische massa flowsensoren vaak worden gebruikt in omgevingen waar er temperatuurgradiënten over (delen van de) de sensorbuis en/of over de weer-standselementen kunnen ontstaan. Bij de uit het eerder genoemde WO 03058180 bekende constructie steken de poten en de bochten die de poten met het verbindingsbeen verbinden bijvoorbeeld buiten het huis uit.
15 Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag een stromingssensor van het in de aanhef genoemde type te verschaffen die de invloed van van buiten komende temperatuur gradiënten tegen gaat, teneinde te bewerkstelligen dat in bedrijf niet alleen over het operationele segment van de sensorbuis, dat wil zeggen over het deel dat ligt tussen de van elkaar afgekeerde zijden van de weer-20 standselementen, maar ook over de poten (en over de bochten die de poten met het verbindingsbeen verbinden), geen of een zo gering mogelijke temperatuur-gradiënt ontstaat.
Een stromingssensor van het in de aanhef genoemde type heeft daartoe volgens de uitvinding als kenmerk, dat het huis een eerste en een tweede huis-25 deel van goed warmtegeleidend materiaal omvat, elk met een van holtes voorzien binnenoppervlak en met een buitenoppervlak, welke huisdelen met hun bin-nenoppervlakken tegen elkaar geplaatst zijn, waarbij de U-vormige sensorbuis een hoofdvlak heeft dat zich evenwijdig aan de binnenoppervlakken uitstrekt, waarbij de huisdelen het verbindingsbeen en de poten van de U-vormige sen-30 sorbuis omgeven, waarbij de sensorbuis op tenminste twee plaatsen thermisch tussen de huisdelen is ingeklemd: op een eerste plaats gelegen tussen zijn in-gangszijde en het stroomopwaarts gelegen weerstandselement en op een twee- 3 de plaats gelegen tussen zijn uitgangszijde en het stroomafwaarts gelegen weer-standselement.
Door de sensorbuis plaatselijk thermisch in te klemmen tussen twee huis-delen van goed warmtegeleidend materiaal, waarbij het huis het verbindings-5 been met de twee elektrische weerstandselementen, de bochten en de poten van de sensorbuis omgeeft, blijkt het probleem van het optreden van temperatuur-gradiënten over (delen van ) de sensorbuis in hoge mate opgelost te kunnen worden. Voor een goede werking wordt een voorkeursvorm gekenmerkt, doordat de U-vormige sensorbuis afgezien van de plaatsen waar hij thermisch is inge-10 klemd vrij binnen de huisdelen ligt.
Een uitvoeringsvorm die het voordeel heeft van een effectieve thermische inklemming wordt gekenmerkt, doordat de holtes in het binnenoppervlak van het eerste huisdeel en de holtes in het binnenoppervlak van het tweede huisdeel kanalen vormen die twee aan twee met elkaar corresponderen, waarbij op de 13 plaatsen waar de sensorbuis thermisch is ingeklemd de kanalen ondieper zijn dan elders. Meer in het bijzonder ligt het deel van de sensorbuis tussen de van elkaar afgekeerde zijden van de elektrische weerstandselementen (= het operationele segment van de sensorbuis) in tegenover elkaar liggende kanalen in de binnenoppervlakken met zodanige afmetingen dat de buis (met windingen) vrij 20 van de huisdelen is.
Als de holtes ( de kanalen) echter zo ruim zijn dat tijdens bedrijf stroming van lucht om het operationele buissegment kan optreden (z.g. schoorsteen effect) kan het aanbeveling verdienen om in de ruimte om het buisdeel polystyreenschuim aan te brengen. Een nadeel daarvan is echter, dat dit een snelle re-25 actie van de sensor blijkt tegen te gaan.
Een verdere uitvoeringsvorm wordt daarom gekenmerkt, doordat het ver-bindingsbeen van de U-vormige sensorbuis met de er op aangebrachte weerstandselementen nauw door de tegenover elkaar liggende holtes, resp. kanalen, in de binnenoppervlakken van de huisdelen wordt omsloten.
30 Door de kanalen de buis met windingen nauw te laten omsluiten kan er voor gezorgd worden dat in bedrijf de lucht om de buis stil staat, waardoor geen 4 warmtestroom om de sensor (aanleiding gevend tot het z.g. schoorsteeneffect) optreedt.
Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan de thermische inklem-ming binnen het huis in het bijzonder plaatsvinden, doordat de U-vormige sensor-5 buis thermisch is ingeklemd nabij of ter plaatse van de overgangen van de poten naar het verbindingsbeen ( de bochten). Met andere woorden: inklemming van de U-vormige sensorbuis vindt plaats ter plaatse van de bochten en/of nabij de bochten. Wanneer de inklemming plaatsvindt nabij de bochten, kan dit zijn aan de naar het operationele segment toegekeerde zijden, maar bij voorkeur vindt in 10 dat geval inklemming plaats aan de van het operationele segment afgekeerde zijden van de bochten.
Een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de U-vormige sensorbuis ook thermisch tussen de huisdelen is ingeklemd nabij zijn ingangs- en uitgangszijde. Hiermee wordt het optreden van temperatuurgra-15 diënten nabij de ingangs- en de uitgangszijde van de sensorbuis vermeden.
Bij meetsystemen die volgens het CT principe werken, is een extra probleem dat wanneer er een relatief lage doorstroming door de buis is, er een (ongewenste) dip in het meetsignaal optreedt.
Om deze dip te voorkomen wordt een verdere uitvoeringsvorm geken-20 merkt, doordat bovendien het verbindingsbeen van de U-vormige sensorbuis thermisch tussen de huisdelen thermisch is ingeklemd op een plaats tussen de twee elektrische weerstandselementen.
Door de buis op een plaats tussen de twee weerstandselementen thermisch contact te laten maken met de huisdelen, wordt er voor gezorgd dat op die 25 plaats warmte van de heater die door de buiswand stroomt naar het huis wordt afgevoerd, waardoor deze de stroomopwaarts gelegen temperatuur detector niet kan bereiken, en dus niet ongewenst kan beïnvloeden. Ongewenste beïnvloeding geeft aanleiding tot de bovengenoemde dip.
Een extra feature van de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat elk huis-30 deel een voetdeel omvat, en dat de poten van de sensorbuis via twee aan twee tegenover elkaar gelegen holtes in de voetdelen naar buiten geleid worden. Deze uitvoering maakt zowel geautomatiseerde productie van de sensor als automati- 5 sche plaatsing van de sensor op een basisconstructie van een stromingsregelaar mogelijk.
Een verdere stap in de richting van automatisering wordt gekenmerkt, doordat het eerste en tweede huisdeel door middel van spuitgieten uit een me-5 taallegering zijn vervaardigd. Het spuitgieten van de huisdelen maakt slijpen en/of frezen van de huisdelen overbodig.
Enige uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding zullen bij wijze van voorbeeld nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen.
Fig. 1 toont een perspectivisch aanzicht van een 'exploded view’ van de 10 sensorbuis en de twee huisdelen van een stromingssensor volgens de uitvinding;
Fig. 2 toont een bovenaanzicht van een doorsnede van één van de huisdelen van Fig.1 met daarin gemonteerd de sensorbuis van Fig. 3 fogrft;een bovenaanzicht van een doorsnede van een alternatieve 15 uitvoeringsvorm van een huisdeel voor een stromingssensor vol gens de uitvinding;
Fig. 4A toont schematisch een aanzicht van een langsdoorsnede door een tweedelig huis 38 voor een stromingssensor volgens de uitvinding; Fig. 4B toont een aanzicht van een dwarsdoorsnede langs de lijn IV in Fig. 20 4A;
Fig. 5A toont een aanzicht van een langsdoorsnede door een alternatief huis voor een stromingssensor volgens de uitvinding; en Fig. 5B toont een aanzicht van een dwarsdoorsnede langs de lijn V in Fig. 5A
25 Het exploded view aanzicht van Fig.1 toont de hoofdcomponenten van een stromingssensor 1 volgens de uitvinding. De stromingssensor 1 omvat een eerste huisdeel 2 en een tweede huisdeel 3. De huisdelen 2, 3 kunnen met behulp van een spuitgiet techniek uit een goed warmtegeleidende metaallegering, zoals een zinkaluminium legering, zijn vervaardigd. De delen 2 en 3 passen na 30 montage in/op elkaar, waarbij de binnenoppervlakken 4 en 5 op elkaar liggen. Ze worden gecentreerd met behulp van pen- en gat constructies. In het onderhavige geval worden de pennen gevormd door de kragen 26,26A op het binnenopper- 6 vlak van het huisdeel 2 en worden de gaten gevormd door de met de kragen corresponderende openingen in huisdeel 3. Dit maakt een automatiseringsproces mogelijk waarbij de huisdelen op een tray worden aangeleverd, de sensorbuis in één van de huisdelen geplaatst, en met een robot de huisdelen in elkaar geklikt.
5 Met het verwijzingscijfer 6 is een sensorbuis aangegeven. Dit is bijvoor beeld een capillaire buis van roestvast staal met een buitendiameter van 0,3 mm en een inwendige diameter van 0,2 mm. De buis 6 is in een U-vorm gebogen en heeft poten 7 en 8 die door een verbindingsbeen 9 worden verbonden. Poot 7 heeft een ingangszijde voor de toevoer van te meten flow Φ en poot 8 een uit-10 gangszijde voor te meten flow Φ. Het verbindingsbeen 9 draagt weerstandsele-menten 10 en 11 die in goed warmtegeleidend contact staan met het verbindingsbeen. In Fig. 1 zijn de weerstandselementen uitgevoerd als om het verbindingsbeen 9 gewikkelde elektrische windingen. De uitvinding is echter niet tot deze uitvoeringsvorm beperkt. Bij montage wordt de sensorbuis 6 met de elektri-15 sche weerstandselementen 10, 11 in kanalen gelegd die in het binnenoppervlak 4 van huisdeel 2 zijn aangebracht. Het hoofdvlak van de U-vormige buis is aldus evenwijdig aan het binnenoppervlak van huisdeel 2 (en na montage ook evenwijdig aan het binnenoppervlak van huisdeel 3). Het kanalenpatroon in huisdeel 2 volgt de vorm van de U-vormige buis 6. Het kanalenpatroon bestaat uit kanalen 20 met verschillende breedtes en dieptes. Een en ander is duidelijker te zien in Fig. 2 die een bovenaanzicht van een doorsnede van het buisdeel 2 in Fig. 1 toont.
Van groot belang voor de getoonde uitvoeringsvorm zijn de kanalen 12 en 13 waarin de bochten 14, 15 van de U-vormige buis passen. Ten behoeve van een lokale thermische klemming na de montage hebben de kanalen 12 en 13 25 (evenals de kanalen 12A en 13A in huisdeel 3) een ten opzichte van de aangrenzende kanalen verhoogde bodem waarop de bochten rusten. Tussen de kanalen 12 en 13 bevindt zich een breder en dieper kanaal 16. Dit kanaal omgeeft na montage het operationele segment van de U-vormige buis 6, dat wil zeggen het deel van het verbindingsbeen 9 dat tussen de van elkaar afgekeerde zijden 30 17 en 18 van de elektrische windingen 10 en 11 ligt. Het operationele segment is geheel vrij van de wanden en bodem van kanaal 16. De breedte en diepte van kanaal 16 zijn bij voorkeur zodanig dat het operationele segment nauw omsloten 7 wordt, teneinde er voor te zorgen dat, in bedrijf, de lucht in het kanaal zoveel mogelijk stil staat. Bijvoorbeeld is de afstand tussen de weerstandselementen en de wand van kanaal 16 in de orde van enkele tienden mm. De poten 7, 8 van de buis 6 worden nabij hun uiteinden 19, 20 geleid door kanalen 21, 22 die een iets 5 grotere diepte hebben dan de kanalen 12, 13 . Hierdoor ligt de afstand tussen de uiteinden vast, wat bijvoorbeeld de montage op andere onderdelen van een flow regelaar vergemakkelijkt. De uiteinden 19, 20 strekken zich via afdichtingele-menten (pakkingen) 23, 24, die van een elastomeer materiaal vervaardigd kunnen zijn, uit naar buiten (zie Fig.2).
10 De kanalen 12, 13, resp. 12A.13A waar de bochten ingeklemd worden kunnen met voordeel een vlakke bodem hebben en de kanalen 21, 22, resp.
21 A, 22A waar de buisuiteinden doorheen geleid worden een ronde bodem, maar de uitvinding is hier niet toe beperkt.
Wat wél van belang is, is dat als het tweede huisdeel 3, dat bij voorkeur 15 een kanalenpatroon heeft dat correspondeert met het kanalenpatroon van het eerste huisdeel 2, bij de eindmontage op het eerste huisdeel 2 wordt geplaatst, de sensorbuis 6 ter plaatse van zijn bochten in thermisch contact met de huisde-len 2, 3 wordt gebracht, en bij voorkeur daartussen in thermische klemming wordt gebracht. De huisdelen worden daartoe aan elkaar bevestigd met bouten (niet 20 getekend) die door huisdeel 3 heen in tapgaten in huisdeel 2 gedraaid worden. Bij het klemmen kunnen de bochten van de U-vormige buis 6 enigszins gedeformeerd (afgeplat) raken. De uiteinden 19, 20 van de U-vormige buis 6 steken na montage iets buiten de geassembleerde huisdelen 2, 3 uit. Doordat ze door de kanalen 21, 22 in combinatie met de kanalen 21 A, 22A geleid worden, is hun on-25 derlinge afstand aan de buitenzijde van het huis gefixeerd, waardoor sensor 1 eenvoudig op een basis van een flow regelaar ( mass flow controller) gemonteerd kan worden. De onderste delen 30, 30’ van de huisdelen 2, 3 kan men beschouwen als geïntegreerde voetdelen. Zij bevatten respectieve van boringen voorziene bevestigingselementen 31 en 31’ waarmee de huisdelen 2, 3 op een 30 basis van een flow regelaar kunnen worden aangebracht. In Fig. 1 zijn de kanalen in het binnenoppervlak 5 van huisdeel 3 die met de kanalen 12,13,16,21 en 8 22 in het binnenoppervlak 4 van huisdeel 2 corresponderen ( de ‘tegen’ kanalen) met de verwijzingscijfers 12A, 13A, 16A, 21 A, 22A aangegeven.
De huisdelen 2, 3 hebben behalve het kanalenpatroon om de U-vormige sensorbuis op te nemen ook nog een centrale holte 25, resp. 25A. Deze holten 5 bieden plaats om een aansluitcomponent 26, zoals aansluitfolie, of een aansluit-plaat, in aan te brengen. Deze aansluitcomponent 26 wordt getoond in Fig. 2. Aan één zijde zijn de verbindingsdraden met de elektrische windingen 10,11 er op aangesloten en aan de andere zijde dikkere draden 27, 28, 29 die voor verbinding met externe circuitry zorgen.
10 Fig. 3 toont een bovenaanzicht van een doorsnede door een alternatieve uitvoeringsvorm van het huisdeel 2 van Fig. 1 en 2.
Het verschil is dat in dit geval kanaal 33, dat het operationele segment 34 van U-vormige sensorbuis 35 omsluit op een plaats tussen elektrische weer-standselementen 36 en 37, voorzien is van een verhoging 38 waar het operatio-15 nele segment 34 op rust. Bij assemblage van huisdeel 32 met een ‘tegen’ huisdeel met een corresponderend kanalenpatroon (niet getekend), zal de buis 35 ook tussen de elektrische weerstandselementen 36, 37 thermisch ingeklemd zijn.
Op deze wijze wordt in bedrijf tussen de windingen 36 en 37 warmte van de buis naar het huis afgevoerd, wat van belang is voor het verkrijgen van juiste 20 meetwaarden bij gebruik van de thermische stromingssensor in de CT methode. Als 36 de sensor aangeeft en 37 de heater, is het van belang dat de thermische contact plaats (verhoging) 38 van huisdeel 32 en die van het ‘tegen’ huisdeel dichter bij sensor 36 dan bij heater 37 (en liefst zo dicht mogelijk bij sensor 36) liggen om ongewenste beïnvloeding van de sensor 36 door de heater 37 te voor-25 komen. Een en ander wordt verder verduidelijkt aan de hand van Fig. 4.
Onder U-vormige buis wordt iedere configuratie verstaan met twee poten verbonden door een verbindingsbeen. Bijvoorbeeld ook configuraties waarbij de poten nabij hun uiteinden dichter bij elkaar liggen dan bij het verbindingsbeen.
In de figuren 1-3 is inklemming ter plaatse van de bochten van de U-buis 30 getoond. De inklemming kan op alternatieve wijze op een plaats tussen de bochten en de uiteinden van de elektrische weerstandselementen plaatsvinden, of op een plaats tussen de bochten en de uiteinden van de poten.
9
Fig. 4A toont schematisch een aanzicht van een langsdoorsnede door een tweedelig huis 38 voor een stromingssensor volgens de uitvinding en Fig. 4B een aanzicht van een dwarsdoorsnede langs de lijn IV in Fig. 4A. Getoond wordt een huisdeel 39 dat voorzien is van uitsparingen (kanalen) waarin een U-vormige 5 sensorbuis 40 is opgenomen die van twee aangrenzende elektrische weer-standselementen A, resp. B, is voorzien. De sensorbuis 40 heeft twee bochten 41 en 42. Deze liggen bij deze uitvoeringsvorm met de delen van de buis 40 die van de weerstandselementen A, B voorzien zijn vrij (dat wil zeggen zonder met de wanden contact te maken) in resp. uitsparingen (kanalen) 43, 44 in het bin-10 nenoppervlak van huisdeel 39. Tussen de uitsparingen 43, 44 rust de buis 40 in een ondiepere uitsparing 45 in het binnenoppervlak. Een dergelijke ondiepere uitsparing bevindt zich ook in het ‘tegen’ huisdeel 391 (Fig. 4B), waardoor bij samenklemmen van de huisdelen de buis 40 lokaal tussen de huisdelen geklemd wordt en warmte van de buis rechtstreeks naar het huis afgevoerd kan worden, 15 zoals voor het verbeteren van de CT methode gewenst is.
Fig. 4A toont verder dat de U-vormige buis 40 poten 46, 47 heeft die aan de zijden van de bochten 41, 42 die afgekeerd zijn van de weerstandselementen A, resp. B, zijn opgenomen in ondiepe uitsparingen 48, 49 waardoor de poten na samenklemmen van het huisdeel 39 met een 'tegen' huisdeel 39' (Fig.4B) bene-20 den de bochten thermisch ingeklemd worden zodat temperatuurgradiënten van buiten het operationele segment van de buis 40, dat tussen de van elkaar afgekeerde zijden van de weerstandselementen A en B ligt, niet kunnen bereiken. Ter vergelijking: in de Fig.1-3 is de sensorbuis ter plaatse van de bochten thermisch ingeklemd.
25 Zoals getoond in Fig.4A en 4B staat het huis 38 met de huisdelen 39, 391 op een voet 61. De poten 46, 47 van de buis 40, die vrij door een centrale uitsparing 62 lopen, worden uitgevoerd via doorvoeren 50, 51 in voet 61. De voet 61 kan een los onderdeel zijn, of een met de huisdelen 39, 39' geïntegreerd onderdeel. De voet 61 kan aan de binnenzijde zijn voorzien van verhogingen waar-30 op een printplaat met de benodigde schakelingen kan rusten.
Fig. 5A, die een aanzicht van een langsdoorsnede door een huis voor een stromingssensor volgens de uitvinding toont en Fig. 5B, die een aanzicht van een 10 dwarsdoorsnede langs de lijn V in Fig. 5A toont, presenteren een alternatief voor de in Fig. 4A en 4B getoonde constructie, bij welk alternatief de klemming van de poten 52, 53 van U-vormige buis 54 over een grotere lengte plaatsvindt doordat de poten 52 en 53 zijn geklemd in (ondiepe) kanalen 55, 56 die langer zijn dan 5 de kanalen 48, 49 bij de constructie van Fig. 4A, 4B.
In het geval van Fig. 5A lopen de kanalen 55, 56 in het binnenoppervlak van huisdeel 60 van de onderzijde van de bochten 57, 58 door tot aan de voet 59. Bij deze constructie kan evenals bij de constructie van Fig.4 desgewenst tevens thermische inklemming van de sensorbuis 54 tussen de weerstandsele-10 menten A’ en B’ plaatsvinden.
Onder U-vormige buis wordt iedere configuratie verstaan met twee poten verbonden door een verbindingsbeen. Bijvoorbeeld ook configuraties waarbij de poten nabij hun uiteinden dichter bij elkaar liggen dan bij het verbindingsbeen.
In de figuren 1-3 is inklemming ter plaatse van de bochten van de U-buis 15 getoond. De inklemming kan op alternatieve wijze op een plaats tussen de bochten en de uiteinden van de elektrische weerstandselementen plaatsvinden, of op een plaats tussen de bochten en de uiteinden van de poten.
1032007

Claims (9)

1. Stromingssensor van het thermische type met een U-vormige sensorbuis met twee poten en een verbindingsbeen met twee aangrenzende elektrische 5 weerstandselementen en met een huis, welke sensorbuis een ingangszijde heeft waar flow binnenkomt en een uitgangszijde waar flow uitgaat, met het kenmerk, dat het huis een eerste en een tweede huisdeel van goed warmtegeleidend materiaal omvat, elk met een van holtes voorzien binnenopper-vlak en met een buitenoppervlak, welke huisdelen met hun binnenoppervlakken 10 tegen elkaar geplaatst zijn, waarbij de U-vormige sensorbuis een hoofdvlak heeft dat zich evenwijdig aan de binnenoppervlakken uitstrekt, waarbij de huisdelen het verbindingsbeen en de poten van de U-vormige sensorbuis omgeven, waarbij de sensorbuis op tenminste twee plaatsen thermisch tussen de huisdelen is ingeklemd: op een eerste plaats gelegen tussen zijn ingangszijde en het stroom-15 opwaarts gelegen weerstandselement en op een tweede plaats gelegen tussen zijn uitgangszijde en het stroomafwaarts gelegen weerstandselement.
2. Stromingssensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de U-vormige sensorbuis afgezien van de plaatsen waar hij 20 thermisch is ingeklemd vrij binnen de huisdelen ligt.
3. Stromingssensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de holtes in het binnenoppervlak van het eerste huisdeel en de holtes in het binnenoppervlak van het tweede huisdeel kanalen vormen 25 die twee aan twee met elkaar corresponderen, waarbij op de plaatsen waar de sensorbuis thermisch is ingeklemd de kanalen ondieper zijn dan elders.
4. Stromingssensor volgens conclusie 1 of 3, met het kenmerk, dat het verbindingsbeen van de U-vormige sensorbuis met de 30 er op aangebrachte weerstandselementen nauw door de tegenover elkaar liggende holtes, resp. kanalen, in de binnenoppervlakken van de huisdelen wordt omsloten. 103200?
5. Stromingssensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de U-vormige sensorbuis thermisch is ingeklemd nabij of ter plaatse van de overgangen van de poten naar het verbindingsbeen (de boch-5 ten).
6. Stromingssensor volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de U-vormige sensorbuis ook thermisch tussen de huisde-len is ingeklemd nabij zijn ingangs- en uitgangszijde. 10
7. Stromingssensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat bovendien het verbindingsbeen van de U-vormige sensorbuis thermisch tussen de huisdelen thermisch is ingeklemd op een plaats tussen de twee elektrische weerstandselementen. 15
8. Stromingssensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk huisdeel een voetdeel omvat, en dat de poten van de sensorbuis via twee aan twee tegenover elkaar gelegen holtes in de voetdelen naar buiten geleid worden. 20
9. Stromingssensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste en tweede huisdeel door middel van spuitgieten uit een metaallegering zijn vervaardigd. 1032007
NL1032007A 2006-06-14 2006-06-14 Stromingssensor van het thermische type. NL1032007C2 (nl)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1032007A NL1032007C2 (nl) 2006-06-14 2006-06-14 Stromingssensor van het thermische type.
ES07075369T ES2340724T3 (es) 2006-06-14 2007-05-15 Sensor de flujo del tipo termico.
EP07075369A EP1867962B1 (en) 2006-06-14 2007-05-15 Flow sensor of the thermal type
DK07075369.4T DK1867962T3 (da) 2006-06-14 2007-05-15 Flowsensor af den termiske type
AT07075369T ATE461432T1 (de) 2006-06-14 2007-05-15 Thermischer durchflusssensor
DE602007005306T DE602007005306D1 (de) 2006-06-14 2007-05-15 Thermischer Durchflusssensor
US11/798,983 US7437928B2 (en) 2006-06-14 2007-05-18 Flow sensor of the thermal type
JP2007145880A JP2007333735A (ja) 2006-06-14 2007-05-31 熱型流量センサ装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1032007 2006-06-14
NL1032007A NL1032007C2 (nl) 2006-06-14 2006-06-14 Stromingssensor van het thermische type.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1032007C2 true NL1032007C2 (nl) 2007-12-17

Family

ID=37685940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1032007A NL1032007C2 (nl) 2006-06-14 2006-06-14 Stromingssensor van het thermische type.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7437928B2 (nl)
EP (1) EP1867962B1 (nl)
JP (1) JP2007333735A (nl)
AT (1) ATE461432T1 (nl)
DE (1) DE602007005306D1 (nl)
DK (1) DK1867962T3 (nl)
ES (1) ES2340724T3 (nl)
NL (1) NL1032007C2 (nl)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
NL2011975C2 (nl) * 2013-12-17 2015-06-18 Berkin Bv Stromingsmeetapparaat van het thermische type.
NL2012126C2 (en) 2014-01-23 2015-07-29 Berkin Bv Flow measurement system and method for determining at least one property of a medium.
WO2016144717A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-15 Alicat Scientific, Inc. Systems and methods for detecting flow of a fluid
JP2017101955A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 アズビル株式会社 測定装置及び測定装置の製造方法
KR102403432B1 (ko) * 2016-03-11 2022-05-30 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 열식 질량 유량 센서, 당해 열식 질량 유량 센서의 제조 방법, 및 당해 열식 질량 유량 센서를 사용하는 열식 질량 유량계
CN106768113B (zh) * 2016-12-09 2019-10-25 北京七星华创流量计有限公司 一种流体输送测量装置
CN110462348B (zh) * 2017-03-30 2021-08-10 富士金公司 质量流量传感器、具备该质量流量传感器的质量流量计以及具备该质量流量传感器的质量流量控制器
NL2021082B1 (en) 2018-06-08 2019-12-11 Berkin Bv Pressure-insensitive thermal type flow meter
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
JP7467887B2 (ja) * 2019-11-01 2024-04-16 オムロン株式会社 植物生体センサ
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
US4815280A (en) * 1986-05-27 1989-03-28 Stec Inc. Thermal flow meter
EP0809090A1 (en) * 1996-05-23 1997-11-26 Varian Associates, Inc. Fluid thermal mass flow sensor
WO2003058180A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-17 Mks Instruments, Inc. Apparatus and method for thermal management of a mass flow controller

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5988622A (ja) * 1982-11-12 1984-05-22 Ohkura Electric Co Ltd 熱式質量流量計
US5191793A (en) 1984-03-12 1993-03-09 Tylan Corporation Fluid mass flow meter device with reduced attitude sensitivity
JP3047184B2 (ja) * 1989-11-27 2000-05-29 株式会社エステック 質量流量計
WO1991019959A1 (en) * 1990-06-14 1991-12-26 Unit Instruments, Inc. Thermal mass flow sensor
NL1023405C2 (nl) 2003-05-13 2004-11-18 Berkin Bv Massadebietmeter.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4815280A (en) * 1986-05-27 1989-03-28 Stec Inc. Thermal flow meter
EP0809090A1 (en) * 1996-05-23 1997-11-26 Varian Associates, Inc. Fluid thermal mass flow sensor
WO2003058180A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-17 Mks Instruments, Inc. Apparatus and method for thermal management of a mass flow controller

Also Published As

Publication number Publication date
EP1867962A1 (en) 2007-12-19
US20070295079A1 (en) 2007-12-27
ES2340724T3 (es) 2010-06-08
ATE461432T1 (de) 2010-04-15
EP1867962B1 (en) 2010-03-17
DE602007005306D1 (de) 2010-04-29
US7437928B2 (en) 2008-10-21
JP2007333735A (ja) 2007-12-27
DK1867962T3 (da) 2010-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1032007C2 (nl) Stromingssensor van het thermische type.
EP2603779B1 (en) Sensor device for measuring the flow and/or the level of a fluid or of a substance
RU2151380C1 (ru) Устройство для измерения массового расхода текучей среды
TW200401881A (en) Flow sensor
NL2011975C2 (nl) Stromingsmeetapparaat van het thermische type.
US20170343421A1 (en) Temperature difference measuring apparatus
JP4537067B2 (ja) 質量流量制御装置の熱管理のための装置及び方法
US8583385B2 (en) Thermal, flow measuring device
US20220283007A1 (en) Flow sensing device
JP4034379B2 (ja) 流量計
TWI266865B (en) Apparatus and method for thermal isolation of thermal mass flow sensor
US7469583B2 (en) Flow sensor
TWI261666B (en) Apparatus and method for thermal dissipation in a thermal mass flow sensor
US20250329563A1 (en) Systems and methods for detecting the presence of deposits in fluid flow conduits
US6962077B2 (en) System and method of measuring convection induced impedance gradients to determine liquid flow rates
JP5366038B2 (ja) 熱流センサ用薄膜サーミスタを用いた熱流センサ
US6250150B1 (en) Sensor employing heating element with low density at the center and high density at the end thereof
EP1705463B1 (en) Sensing device for measuring a fluid flow and a liquid level
US7028544B2 (en) Mass flowmeter for measuring by the CT method
CN109416269A (zh) 用于热流量测量装置的传感器、热流量测量装置以及用于制造热流量测量装置的传感器的方法
NL1038574C2 (nl) Sensor voor een massadebietmeter.
US7880482B2 (en) Sensor mechanism and method for the production thereof
JP6234743B2 (ja) 熱式流量センサ
JP2007127466A (ja) 流量センサー
KR19990079939A (ko) 기체유량계용 발열저항체

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20120101