NL2011975C2 - Stromingsmeetapparaat van het thermische type. - Google Patents

Stromingsmeetapparaat van het thermische type. Download PDF

Info

Publication number
NL2011975C2
NL2011975C2 NL2011975A NL2011975A NL2011975C2 NL 2011975 C2 NL2011975 C2 NL 2011975C2 NL 2011975 A NL2011975 A NL 2011975A NL 2011975 A NL2011975 A NL 2011975A NL 2011975 C2 NL2011975 C2 NL 2011975C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
flow
measuring device
tube
base part
flow measuring
Prior art date
Application number
NL2011975A
Other languages
English (en)
Inventor
Tristan Doornebosch
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 NL2011975A priority Critical patent/NL2011975C2/nl
Priority to KR1020167016027A priority patent/KR102277609B1/ko
Priority to EP14828329.4A priority patent/EP3084365B1/en
Priority to PCT/NL2014/050860 priority patent/WO2015093941A1/en
Priority to US15/104,493 priority patent/US10302475B2/en
Priority to JP2016540519A priority patent/JP2016540988A/ja
Application granted granted Critical
Publication of NL2011975C2 publication Critical patent/NL2011975C2/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
    • G01F15/185Connecting means, e.g. bypass conduits

Landscapes

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

Description

Korte aanduiding: Stromingsmeetapparaat van het thermische type.
Beschrijving
De uitvinding heeft betrekking op een stromingsmeetapparaat van het thermische type, omvattende een basisdeel met ten minste twee zich in hoofdzaak parallel aan elkaar uitstrekkende doorgaande boringen; een stromingsbuis voor het medium waarvan de stroming bepaald moet worden, welke stromingsbuis zich door de ten minste twee doorgaande boringen uitstrekt, en waarbij een op afstand van het basisdeel gelegen gedeelte een meetbuisdeel omvat alwaar de stroming van het medium meetbaar is.
Een stromingsmeetapparaat van de hierboven genoemde soort is bijvoorbeeld bekend uit EP 1867962. Thermische debietmeters met stromingssensoren met een capillaire buis maken gebruik van het feit dat warmteoverdracht van de buiswand naar een fluïdum (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 wandtemperatuur en de specifieke warmte capaciteit van het fluïdum. In stromingsregelaars (mass flow controllers) wordt een grote verscheidenheid aan stromingssensor configuraties toegepast. Een bepaald type constructie behelst bijvoorbeeld het gebruik 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 bekrachtigd 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 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 weerstandselementen 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. De onderhavige uitvinding is overigens ook geschikt voor toepassing van de TB methode (Thermal balancing methode), zoals bijvoorbeeld 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 wordt door de uitvinders toegeschreven aan het feit dat thermische massa flowsensoren vaak worden gebruikt in omgevingen waar er temperatuurgradiënten over (delen van de) de stromingsbuis en/of over de weer-standselementen kunnen ontstaan. NL 1032007 beschrijft een stromingssensor, waar de stromingsbuis plaatselijk thermisch ingeklemd is tussen twee isoleerhuisdelen van goed warmtegeleidend materiaal, waarbij het isoleerhuis het verbindingsbeen met de twee elektrische weerstandselementen, de bochten en de poten van de stromingsbuis omgeeft. Alhoewel de in NL 1032007 beschreven oplossing een goede werking biedt, is er bij deze oplossing mogelijk sprake van een thermische asymmetrie over het isoleerhuisdeel.
Aan de uitvinding ligt derhalve de opgave ten grondslag een stromingsmeetapparaat 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 stromingsbuis, dat wil zeggen over het deel dat ligt tussen de van elkaar afgekeerde zijden van de weerstandselementen, maar ook over de poten (en over de bochten die de poten met het verbindingsbeen verbinden), geen of een zo gering mogelijke temperatuurgradiënt ontstaat.
Het stromingsmeetapparaat volgens de onderhavige uitvinding omvat een isoleerhuis dat ten minste het meetbuisdeel van de stromingsbuis, en bij voorkeur in hoofdzaak de stromingsbuis, in hoofdzaak omgeeft. Het isoleerhuis omvat een opneemruimte voor ten minste een deel van de stromingsbuis. Het isoleerhuis omvat een binnenste huisoppervlak dat de opneemruimte begrenst, en aldus naar de stromingsmeetbuis gericht is. In het bijzonder kan een deel van het binnenste huisoppervlak in contact zijn met de stromingsbuis. Het isoleerhuis omvat een buitenste huisoppervlak dat van de stromingsmeetbuis af gericht is, en dat de buitenkant van het isoleerhuis vormt.
Een stromingsmeetapparaat volgens de onderhavige uitvinding is gekenmerkt doordat het stromingsmeetapparaat een met het basisdeel verbonden kaporgaan omvat dat het isoleerhuis ten minste in hoofdzaak omgeeft. Het kaporgaan omvat een binnenste kapoppervlak dat naar het buitenste huisoppervlak gericht is, en dat bij voorkeur zodanig op afstand daarvan gelegen is dat tussen het binnenste kapoppervlak en het buitenste huisoppervlak een isoleerlaag gevormd is. Door een dergelijk kaporgaan over het isoleerhuis te plaatsen, en te verbinden met het basisdeel, wordt een relatief dunne isoleerlaag gevormd tussen het isoleerhuis en het kaporgaan. Hierdoor wordt de invloed van temperatuurverschillen buiten het stromingsmeetapparaat, en ten gevolge daarvan optredende temperatuurgradiënten op de stromingsbuis, verder verkleind. Daarmee is het doel van de onderhavige uitvinding bereikt.
Voordelige uitvoeringsvormen zijn onderwerp van de afhankelijke conclusies. Enkele daarvan zullen hieronder verder worden toegelicht.
In een uitvoering van het stromingsmeetapparaat is de afstand tussen het binnenste kapoppervlak en het buitenste huisoppervlak in hoofdzaak constant. De isoleerlaag tussen het isoleerhuis en het kaporgaan is dan in hoofdzaak van een in hoofdzaak homogene dikte, waardoor de thermische weerstand van de isoleerlaag in hoofdzaak over de gehele isoleerlaag gelijk is. De vorming van thermische bruggen wordt voorkomen. Het kaporgaan kan bijvoorbeeld zijn gevormd als een beker of cilinder. In het bijzonder is het binnenste kapoppervlak gevormd overeenkomstig de vorm van het buitenste huisoppervlak, bijvoorbeeld doordat het buitenste huisoppervlak evenals het kaporgaan bijvoorbeeld in het bijzonder cilindervormig is uitgevoerd. Verder is het denkbaar dat het kaporgaan gevormd is als een kubus of rechthoekige doos afhankelijk van de vorm van het isoleerhuis.
Het is ook denkbaar dat een laag van een al dan niet isolerend materiaal voorzien is op het binnenste kapoppervlak, het buitenste huisoppervlak of beide of een deel daarvan om de thermische weerstand aan te passen. Een dergelijke laag kan bestaan uit bijvoorbeeld een thermisch isolerende of reflecterende coating.
In de praktijk omvat een dergelijk stromingsmeetapparaat veelal een U-vormige stromingsbuis waarbij de poten van de U door de boringen in het basisdeel heen lopen. Bij voorkeur omgeeft het kaporgaan de volledige stromingsmeetbuis. Daartoe kan de hoogte van het kaporgaan gemeten in hoofdzaak parallel aan de poten van de een U-vormige stromingsbuis groter dan de lengte van elk van de poten gekozen worden, en kan de doorsnede van het kaporgaan gemeten in hoofdzaak parallel aan de meetbuis groter dan de lengte van het meetbuisdeel gekozen worden.
Het kaporgaan kan als een integraal kaporgaan op het basisdeel voorzien zijn, maar het is mogelijk om het kaporgaan in een aantal kaporgaandelen uit te voeren, die sluitend verbonden worden om het kaporgaan te vormen. Ook kunnen het isoleerhuis en het basisdeel telkens een aantal delen omvatten. Dit kan de assemblage van het stromingsmeetapparaat vereenvoudigen.
Bij voorkeur omvat de isoleerlaag lucht. Lucht heeft een relatief hoge thermische weerstand en het verschaffen van een dergelijke luchtlaag tussen het isoleerhuis en kaporgaan is relatief eenvoudig. De lucht kan daarbij bijvoorbeeld opgesloten zijn in een materiaal met een celachtige structuur. Toepassing van andere gassen dan lucht is ook denkbaar. In een bijzondere uitvoeringsvorm, omvat de isoleerlaag een vacuüm.
In een verdere uitvoering bestaat de isoleerlaag uit lucht. Er is dan geen sprake van een opsluitmateriaal. Bij voorkeur wordt de lucht opgesloten tussen het isoleerhuis en het kaporgaan, zodat convectie van lucht tot in en vanuit de isoleerlaag wordt verminderd of zelfs wordt geëlimineerd, met als gevolg een verbeterde thermische isolatie. Naast lucht is het ook denkbaar dat andere gassen of isolerende materialen worden toegepast in de isoleerlaag.
In een voorkeursuitvoering van het stromingsmeetapparaat heeft de isoleerlaag een thermische weerstand die groter is dan 2,5 m2 K / W. Het is gebleken dat een dergelijke thermische weerstand het ontstaan temperatuurgradiënten over (delen van de) de stromingsbuis en/of over de weerstandselementen sterk vermindert.
In een verdere uitvoering is het kaporgaan losneembaar op de basis bevestigd. Zodanig is het kaporgaan snel en eenvoudig aan te brengen en weg te nemen, bijvoorbeeld tijdens de assemblage of onderhoud van het stromingsmeetapparaat. Het kaporgaan kan bijvoorbeeld op het basisdeel bevestigd zijn door middel van een schroefdraad, klemsysteem, magneten of andere dergelijke hersluitbare bevestigingsmiddelen. Anderszijds is het ook denkbaar dat het kaporgaan vast op het basisdeel voorzien is, bijvoorbeeld door middel van lijmen, lassen, in het bijzonder laserlassen. Bij voorkeur dient het isolatiehuis als een thermische koppeling met het basisdeel, zodanig dat temperatuurverstoringen worden afgevoerd naar de basis, en het meetbuisdeel niet beïnvloeden. Verder is het mogelijk om een temperatuursensor op de thermische koppeling te voorzien.
Het stromingsmeetapparaat omvat in een uitvoeringsvorm een apparaatbehuizing die het samenstel van het basisdeel met het kaporgaan en het isoleerhuis omgeeft. De apparaatbehuizing beschermt het samenstel tegen ongewenste invloeden van buitenaf, zodanig dat het sensorgedeelte en de thermische afscherming die tot stand gebracht is door het kaporgaan, behoed worden van schade.
Het stromingsmeetapparaat kan met de stromingsmeetbuis verbonden stuur- en/of regelmiddelen omvatten die ten minste gedeeltelijk tussen de apparaatbehuizing en het kaporgaan voorzien zijn. Zoals reeds aangegeven beschermt de apparaatbehuizing de stuur- en/of regelmiddelen tegen schade, bijvoorbeeld tijdens gebruik, maar ook tijdens transport.
De uitvinding zal navolgend nader worden toegelicht aan de hand van enkele in de bijgevoegde figuren getoonde uitvoeringsvoorbeelden, welke de voorkeur genieten.
Figuur 1a toont een stromingsmeetapparaat volgens de onderhavige uitvinding, in langsdoorsnede door een vlak dat is opgespannen door de stromingsbuis van het stromingsmeetapparaat;
Figuur 1b toont het stromingsmeetapparaat volgens Fig. 1a, in een bovenaanzicht in doorsnede volgens lijn Ib-lb van Fig. 1a;
Figuur 2a toont het stromingsmeetapparaat volgens Fig. 1a en 1b, in een langsdoorsnede volgens lijn lla-lla van Fig. 2b;
Figuur 2b toont het stromingsmeetapparaat volgens Fig. 2a, in een bovenaanzicht in doorsnede volgens lijn llb-llb van Fig. 2a;
Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede van het stromingsmeetapparaat uit Fig. 2a, volgens lijn Ill-Ill van Fig. 2a;
Figuur 4 toont een dwarsdoorsnede van het stromingsmeetapparaat uit Fig. 2a, volgens lijn IV-IV van Fig. 2a.
Figuur 1a toont een uitvoeringsvorm van het stromingsmeetapparaat 1 volgens de onderhavige uitvinding. Fig. 1a toont daarbij een langsdoorsnede door een vlak dat is opgespannen door de stromingsbuis 7 van het stromingsmeetapparaat 1. Het stromingsmeetapparaat 1 omvat een basisdeel 3. In het basisdeel 3 zijn een tweetal parallelle boringen 5 voorzien. De boringen 5 strekken zich parallel aan het door Figuur 1 gevormde vlak uit. Door de boringen 5 strekt zich de stromingsbuis 7 uit. In de getoonde uitvoering is de stromingsbuis 7 U-vormig, en omvat deze twee poten 7a, 7b die verbonden zijn met elkaar door middel van een meetbuisdeel 9 dat de basis van de “U” vormt. Iedere poot 7a, 7b van de stromingsbuis 7 strekt zich door één van de boringen 5 uit. Overigens wordt daarbij opgemerkt dat in een uitvoeringsvorm de stromingsbuis integraal gevormd is, en dat de poten 7a, 7b en het meetbuisdeel 9 dus integraal met elkaar verbonden zijn. Het isoleerhuis 11 omgeeft het meetbuisdeel 9, waarbij het binnenste huisoppervlak 13 van het isoleerhuis 11 naar het meetbuisdeel 9 gericht is. Door de stromingsbuis 7 is een fluïdum stroombaar, waarvan het massadebiet bepaald kan worden door middel van de weerstandselementen (zonder verwijzingscijfer) die in thermisch geleidend contact met het meetbuisdeel 9 zijn. Een dergelijke werkwijze voor het thermisch meten van het debiet werd hierboven reeds toegelicht, en is op zich voor de vakman bekend.
Volgens de onderhavige uitvinding is een kaporgaan 17 voorzien. Dit kaporgaan 17 omgeeft het isoleerhuis 11. Een buitenste huisoppervlak 15 van het isoleerhuis 11 is gericht naar het binnenste kapoppervlak 19 van het kaporgaan 17. Het kaporgaan 17 is, in elk geval ter plaatse van het meetbuisdeel 9, op afstand van het isoleerhuis 11 geplaatst. Tussen het buitenste huisoppervlak 15 en het binnenste kapoppervlak 19 is derhalve een isoleerlaag 21 gevormd. In de getoonde uitvoeringsvorm is tussen het kaporgaan 17 en het isoleerhuis 11 een holle ruimte 21 gevormd, die aldus de isoleerlaag 21 vormt. De holle ruimte 21 kan bijvoorbeeld een gas omvatten, zoals lucht. Het is denkbaar dat andere gassen worden toegepast, of dat er een vulmateriaal omvattende lucht (of een ander isolerend gas) voorzien is.
In Figuur 1a is te zien dat het kaporgaan 17 overeenkomstig de U-vorm van de stromingsbuis 7 gevormd is. Het kaporgaan 17 past rondom het basisdeel 3, en is daar mee in contact, in het bijzonder nabij de onderzijde van het stromingsmeetapparaat 1. Het kaporgaan 17 sluit aan op het basisdeel 3 en is daarmee verbonden, door middel van een daartoe geschikte techniek, zoals bijvoorbeeld (laser)lassen, lijmen, schroeven, klemmen. Het is in een uitvoeringsvorm denkbaar dat de verbinding van het kaporgaan 17 met het basisdeel 3 luchtdicht gemaakt is, zodat een volledig afgesloten isoleerlaag 21 verkregen is.
Nabij de bovenzijde van het stromingsmeetapparaat 1 is het kaporgaan 17 op afstand van het isoleerhuis 11 geplaatst. De afstand tussen het isoleerhuis 11 en het binnenste kapoppervlak 19, die in de getoonde uitvoeringsvorm circa 0,6 tot 0,8 mm is, is in hoofdzaak gelijk over de omtrek van het isoleerhuis 11.
Zoals te zien is in Fig. 1a, omvat het isoleerhuis 11 een eerste isoleerhuisdeel 11c. De binnenzijde van het isoleerhuisdeel 11c, dat wil zeggen het naar het meetbuisdeel 9 gerichte gedeelte van het isoleerhuisdeel 11c, vormt een opneemruimte. Daarin is het meetbuisdeel 9 opgenomen. De opneemruimte 11a is in de getoonde uitvoeringsvorm opgevuld met een thermisch isolerend isoleerorgaan 14, dat in de getoonde uitvoeringsvorm bestaat uit twee isoleerdelen 14a, 14b, en waarvan in Fig. 1a slechts het met 14a aangeduide isoleerdeel zichtbaar is. Het isoleerorgaan 14 (zie ook Fig. 4) is in contact met het meetbuisdeel 9.
Het meetbuisdeel 9, of althans een of meer van de sensorelementen in de vorm van weerstandselement(en), is aangesloten op elektrische verbindingsmiddelen, in de getoonde uitvoeringsvorm in de vorm van een PCB (Printed Circuit Board) 31, in het bijzonder een flexibele PCB 31.
Het meetbuisdeel 9 gaat via bochten 7c, 7d over in de poten 7a, 7b van de U-vormige stromingsbuis 7. Een deel van de poten 7a, b nabij de bochten 7c, d is opgenomen in het isoleerhuis 11, deels binnen lijmkamers 16, die te vullen zijn met lijm met een warmtegeleiding van > 0,9 W / m K, voor het mechanisch en thermisch koppelen van de buis 7 aan het isoleerhuis 11. Een dergelijke constructie is bekend uit EP 1 867 962. Vanaf de lijmkamers 16 en daarmee vanaf het isoleerhuis 11 strekken de poten 7a, 7b zich uit naar het basisdeel 3. Het is ook denkbaar dat het isoleerhuis 11 groter is uitgevoerd, en zich over de volledige breedte uitstrekt tot aan het basisdeel 3, en daardoor in hoofdzaak de volledige stromingsbuis 7 opneemt.
Voor een eenvoudige plaatsing van de stromingsbuis 7 in het isoleerhuis 11 omvat het isoleerhuis 11 twee isoleerhuisdelen 11c, 11 d. Beide isoleerhuisdelen 11c, 11 d omvatten uitsparingen die holtes vormen wanneer de isoleerhuisdelen 11c, 11 d tegen elkaar gelegen zijn, zodat de lijmkamers 11b en de eerder genoemde opneemruimte gevormd worden. In de isoleerhuisdelen 11c, 11 d zijn op afstand van de opneemruimte doorgaande boringen 11e voorzien, zodanig dat de isoleerhuisdelen door middel van bevestigingsorganen 23 met elkaar verbindbaar zijn. Een bevestigingsorgaan 23 kan een pen, bout of schroef zijn die door de openingen 11e steekt en zodanig de isoleerhuisdelen 11c, 11 d ten opzichte van elkaar uitricht.
Fig. 1b toont een bovenaanzicht in doorsnede van het stromingsmeetapparaat 1, waarbij de doorsnede ter hoogte van de bevestigingsorganen 23 is. Hier is te zien dat de buitenzijde van het stromingsmeetapparaat gevormd wordt door het kaporgaan 17, en dat aan de binnenzijde ten minste een gedeelte van het basisdeel 3 voorzien is. De onderste gedeeltes van de isoleerhuisdelen 11c, 11 d, zijn daarbij op elkaar geplaatst, en het door de isoleerhuisdelen 11c, 11 d gevormde isoleerhuis 11 is met diens openingen 11e in lijn geplaatst op een geleiding 3a van het basisdeel 3. In de geleiding 3a en de openingen 11e van het isoleerhuis 11 is het bevestigingsorgaan 23 voorzien, zodat het isoleerhuis 11 eenvoudig op het basisdeel 3 geplaatst is. In een uitvoeringsvorm, is het bevestigingsorgaan 23 een thermisch geleidende schroefverbinding tussen de basis 3 en het isoleerhuis 11.
Het isoleerhuis 11 is in een uitvoering gevormd uit geleidend materiaal, in het bijzonder uit Zamak 5.
Weer verwijzend naar Fig. 1a, is te zien dat de poten 7a, 7b van de stromingsbuis 7 zich vanaf het isoleerhuis 11 uitstrekken tot door het basisdeel 3, waarbij de stromingbuis 7 het basisdeel 3 aan één zijde binnengaat via basisdeelkamers 3b, die gevuld zijn met een epoxy, waarmee de ruimte binnen het kaporgaan en het basisdeel hermetisch af te sluiten is. Op deze wijze wordt een constante gassamenstelling in de isolatielaag verkregen. Vervolgens loopt de stromingsbuis 7 door de boringen 5 om vervolgens te eindigen in de afdichtinguitsparingen 3c. De stromingsbuis 7 is aan een eind van elke boring 5 verbonden met het basisdeel 3, bijvoorbeeld door middel van lassen, in het bijzonder laserlassen. Het is denkbaar dat de stromingsbuis 7 doorloopt tot voorbij de afdichtinguitsparingen 3c. In de afdichtinguitsparingen 3c zijn afdichtorganen 25 (zie Fig. 2a) voorzien, zoals bijvoorbeeld kunststof pakkingen, in het bijzonder viton pakkingen of bij voorkeur O-ringen.
Figuur 2a toont een langsdoorsnede van een stromingsmeetapparaat 1 door een vlak dat parallel is aan het vlak voor de doorsnede in Figuur 1, in het bijzonder volgens lijn lla-lla uit Fig. 2b. Fig. 2a laat in het bijzonder goed de afdichtorganen 25 zien, bijvoorbeeld O-ringen, die voorzien zijn in de afdichtuitsparingen (3c, zie Fig. 1a) in het basisdeel 3.
Figuur 2b toont een bovenaanzicht in doorsnede van het stromingsmeetapparaat 1 volgens Fig. 2a, volgens lijn llb-llb. Hier is met name de aansluiting tussen het kaporgaan 17 en het basisdeel 3 te zien. In het basisdeel zijn de boringen 5 te zien waardoorheen de buisdelen 7a, 7b van de stromingsbuis 7 zich uitstrekken. Op afstand van de boringen 5 zijn zogeheten lektestgaten 41 voorzien. Deze zijn met de boringen 5 verbonden door middel van een zich tussen de boringen 5 en het bijbehorende lektestgat 41 uitstrekkend kanaaltje. Met de lektestgaten 41 kan gecontroleerd worden of verbinding van de stromingsbuis 7 aan het basisdeel 3, in een uitvoeringsvorm door middel van een lasverbinding, goed is uitgevoerd. Verder zorgt dit gat 41 ervoor dat wanneer de verbinding tussen de stromingsbuis 7 en het basisdeel 3 stuk gaat, bijvoorbeeld ten gevolge van corrosie, er geen stromingsgas op kan hopen tussen het kaporgaan 17 en het basisdeel 3.
Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede van het stromingsmeetapparaat 1 volgens Fig. 2a, volgens lijn lll-lll. Het stromingsmeetapparaat 1 omvat het basisdeel 3, waaroverheen het kaporgaan 17 geplaatst is. Centraal in de basis 3 is, aan een onderzijde daarvan, een holte gevormd, waarin een stopelement 32 voorzien is. Boven het stopelement 32 is een epoxykamer 33 voorzien. De epoxykamer zorgt voor een hermetisch afsluiten van de ruimte binnen het kaporgaan 17 en het basisdeel 3. Het stopelement zorgt ervoor dat tijdens vervaardiging van de sensor geen epoxy uit het binnenste van het stromingsmeetapparaat 1 kan stromen. De elektronische verbindingsmiddelen in de vorm van de PCB 31 lopen door de epoxykamer 33 en het stopelement 32. Het moge duidelijk zijn voor de vakman dat de verbindingsmiddelen ook anders uitgevoerd kunnen zijn, bijvoorbeeld optisch.
Te zien is verder in Figuur 3 dat een inwendig gedeelte van het door het eerste isoleerhuisdeel 11c en het tweede isoleerhuisdeel 11d gevormde isoleerhuis, ter plaatse van het meetbuisdeel 9, is opgevuld door middel van twee isoleerdelen 14a, 14b. Het meetbuisdeel 9 ligt centraal in de isoleerdelen 14a, 14b. Hier is verder goed te zien dat het kaporgaan 17 op afstand van het isoleerhuis 11 geplaatst is.
Figuur 4, tenslotte, toont een dwarsdoorsnede van een stromingsmeetapparaat 1 door één van de bevestigingsorganen 23, volgens lijn IV-IV in Fig. 2a. Het bevestigingsorgaan 23 strekt zich uit door de geleiding 3a van het basisdeel 3, en door de openingen 11e van beide isoleerhuisdelen 11c, d. Ook hier is te zien dat het inwendige van het isoleerhuis 11, dat gevormd is door de twee isoleerhuisdelen 11c, 11 d, is opgevuld door middel van isoleerdelen 14a, 14b. Deze kunnen bijvoorbeeld vervaardigd zijn uit een materiaal met een open cel structuur, zoals bijvoorbeeld polyurethaan-foam.
Het moge duidelijk zijn voor de vakman dat de uitvinding hierboven omschreven is aan de hand van enkele mogelijke uitvoeringsvormen, welke de voorkeur genieten. De uitvinding is echter niet beperkt tot deze uitvoeringsvormen. Binnen het kader van de uitvinding zijn vele modificaties denkbaar. De gevraagde bescherming wordt bepaald door de aangehechte conclusies.

Claims (10)

1. Stromingsmeetapparaat (1) van het thermische type omvattende: - een basisdeel (3) met ten minste twee zich in hoofdzaak parallel aan elkaar uitstrekkende doorgaande boringen (5); - een stromingsbuis (7) voor het medium waarvan de stroming bepaald moet worden, welke stromingsbuis zich door de ten minste twee doorgaande boringen (5) uitstrekt, en waarbij een op afstand van het basisdeel (3) gelegen gedeelte van de stromingsbuis (7) een meetbuisdeel (9) omvat alwaar de stroming van het medium meetbaar is; - een met het basisdeel (3) verbonden isoleerhuis (11) dat ten minste het meetbuisdeel (9) van de stromingsbuis omgeeft, het isoleerhuis (11) omvattende een binnenste huisoppervlak (13) dat naar het meetbuisdeel (9) gericht is, alsmede een buitenste huisoppervlak (15) dat van het meetbuisdeel (9) af gericht is, met het kenmerk, dat het stromingsmeetapparaat (1) een met het basisdeel (3) verbonden kaporgaan (17) omvat dat het isoleerhuis (11) ten minste in hoofdzaak omgeeft.
2. Stromingsmeetapparaat volgens conclusie 1, waarbij het kaporgaan een binnenste kapoppervlak (19) omvat dat naar het buitenste huisoppervlak (15) gericht is, en dat zodanig op afstand daarvan gelegen is dat tussen het binnenste kapoppervlak (19) en het buitenste huisoppervlak (15) een isoleerlaag (21) gevormd is.
3. Stromingsmeetapparaat volgens conclusie 2, waarbij de afstand tussen het binnenste kapoppervlak (19) en het buitenste huisoppervlak (15) in hoofdzaak constant is.
4. Stromingsmeetapparaat volgens conclusie 2 of 3, waarbij de isoleerlaag (21) een gas omvat, in het bijzonder waarbij de isoleerlaag lucht omvat.
5. Stromingsmeetapparaat volgens conclusie 4, waarbij de isoleerlaag (21) bestaat uit het gas, in het bijzonder waarbij de isoleerlaag bestaat uit lucht.
6. Stromingsmeetapparaat volgens conclusie 2 of 3, waarbij de isoleerlaag (21) een vacuüm omvat.
7. Stromingsmeetapparaat volgens conclusies 2 - 6, waarbij de isoleerlaag (21) een thermische weerstand heeft die groter is dan 2,5 m2 K / W.
8. Stromingsmeetapparaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het kaporgaan (17) losneembaar op het basisdeel (3) bevestigd is.
9. Stromingsmeetapparaat volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het stromingsmeetapparaat (1) een apparaatbehuizing omvat die het samenstel van het basisdeel (3) met het kaporgaan (17) en het isoleerhuis (11) omgeeft.
10. Stromingsmeetapparaat volgens conclusie 9, waarbij het stromingsmeetapparaat (1) met het meetbuisdeel (9) verbonden stuur- en/of regelmiddelen omvat die ten minste gedeeltelijk tussen de apparaatbehuizing en het kaporgaan (17) voorzien zijn.
NL2011975A 2013-12-17 2013-12-17 Stromingsmeetapparaat van het thermische type. NL2011975C2 (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2011975A NL2011975C2 (nl) 2013-12-17 2013-12-17 Stromingsmeetapparaat van het thermische type.
KR1020167016027A KR102277609B1 (ko) 2013-12-17 2014-12-15 열식 유량계
EP14828329.4A EP3084365B1 (en) 2013-12-17 2014-12-15 Thermal type flow meter
PCT/NL2014/050860 WO2015093941A1 (en) 2013-12-17 2014-12-15 Thermal type flow meter
US15/104,493 US10302475B2 (en) 2013-12-17 2014-12-15 Thermal flow meter having a cover element that surrounds an insulated housing
JP2016540519A JP2016540988A (ja) 2013-12-17 2014-12-15 熱式流量計

Applications Claiming Priority (2)

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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2011975C2 true NL2011975C2 (nl) 2015-06-18

Family

ID=50114503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2011975A NL2011975C2 (nl) 2013-12-17 2013-12-17 Stromingsmeetapparaat van het thermische type.

Country Status (6)

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

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
GB2553681B (en) 2015-01-07 2019-06-26 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 (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3938384A (en) * 1972-10-13 1976-02-17 Tylan Corporation Mass flow meter with reduced attitude sensitivity
JPS5673317A (en) * 1979-11-20 1981-06-18 Hajime Kano Thermal-type flow meter
JPS59105520A (ja) * 1982-12-08 1984-06-18 Tokyo Keiso Kk 熱式質量流量計
US4517838A (en) * 1982-11-12 1985-05-21 Ohkura Electric Co., Ltd. Thermal mass flow meter
US5309762A (en) * 1989-11-27 1994-05-10 Stec Inc. Mass flowmeter with hermetically sealed housing
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
EP1867962A1 (en) * 2006-06-14 2007-12-19 Berkin B.V. Flow sensor of the thermal type
US20080196494A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-21 Isao Suzuki Flow sensor
US20100089459A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Advanced Energy Industries, Inc. Mass flow controller and method of operating the same
WO2012057886A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Applied Materials, Inc. Flow meter with improved thermal stability and methods of use

Family Cites Families (29)

* 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
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
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
US5259243A (en) * 1991-01-04 1993-11-09 Dxl International, Inc. Flow sensor
US5205170A (en) * 1991-04-01 1993-04-27 Ford Motor Company Mass flow sensor
WO1992020006A2 (en) * 1991-04-26 1992-11-12 Unit Instruments, Inc. Thermal mass flow sensor
WO1994009344A1 (en) * 1992-10-16 1994-04-28 Unit Instruments, Inc. Thermal mass flow controller having orthogonal thermal mass flow sensor
US5660207A (en) * 1994-12-29 1997-08-26 Tylan General, Inc. Flow controller, parts of flow controller, and related method
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.
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
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
US7748268B2 (en) * 2008-07-13 2010-07-06 Brooks Instrument, Llc Thermal flow meter
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
EP2591320B1 (en) * 2010-07-09 2020-09-09 Micro Motion, Inc. A vibrating meter including an improved meter case
WO2015141437A1 (ja) * 2014-03-20 2015-09-24 日立金属株式会社 熱式質量流量計及びこれを用いた質量流量制御装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3938384A (en) * 1972-10-13 1976-02-17 Tylan Corporation Mass flow meter with reduced attitude sensitivity
JPS5673317A (en) * 1979-11-20 1981-06-18 Hajime Kano Thermal-type flow meter
US4517838A (en) * 1982-11-12 1985-05-21 Ohkura Electric Co., Ltd. Thermal mass flow meter
JPS59105520A (ja) * 1982-12-08 1984-06-18 Tokyo Keiso Kk 熱式質量流量計
US5309762A (en) * 1989-11-27 1994-05-10 Stec Inc. Mass flowmeter with hermetically sealed housing
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
EP1867962A1 (en) * 2006-06-14 2007-12-19 Berkin B.V. Flow sensor of the thermal type
US20080196494A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-21 Isao Suzuki Flow sensor
US20100089459A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Advanced Energy Industries, Inc. Mass flow controller and method of operating the same
WO2012057886A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Applied Materials, Inc. Flow meter with improved thermal stability and methods of use

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015093941A1 (en) 2015-06-25
US20170023388A1 (en) 2017-01-26
JP2016540988A (ja) 2016-12-28
EP3084365A1 (en) 2016-10-26
EP3084365B1 (en) 2020-07-15
US10302475B2 (en) 2019-05-28
KR20160098262A (ko) 2016-08-18
KR102277609B1 (ko) 2021-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2011975C2 (nl) Stromingsmeetapparaat van het thermische type.
US8785856B2 (en) Infrared temperature measurement and stabilization thereof
KR101393124B1 (ko) 유량계
US8910527B2 (en) Vortex flowmeter with optimized temperature detection
US10533883B2 (en) Thermal, flow measuring device with diagnostic function
US8423304B2 (en) Thermal, flow measuring device
US9003876B2 (en) Thermal mass flowmeter with a metal-encapsulated sensor system
US20070252672A1 (en) Temperature probe and method of making the same
US3898638A (en) Differential temperature sensor system and improvements in a fluid flow detector
CN108414036B (zh) 一种准分布式流速监测系统
US7650783B2 (en) Thermal mass flow meter
US20150276503A1 (en) Temperature sensor and Thermal, Flow Measuring Device
US20080184790A1 (en) Thermal mass flow sensor having low thermal resistance
US20170122811A1 (en) Infrared temperature measurement and stabilization thereof
US11293792B2 (en) Device and system for fluid flow measurement
GB2159631A (en) Fluid flow measurement
KR0151723B1 (ko) 열플럭스 질량유량계
US20040118201A1 (en) System and method of measuring convection induced impedance gradients to determine liquid flow rates
US10782187B2 (en) Infrared temperature measurement and stabilization thereof
US11994421B2 (en) Vibration resistant temperature sensing assembly
CA3105500C (en) Infrared temperature measurement and stabilization thereof
US20220049980A1 (en) Flow meter
JPH0692908B2 (ja) 界面位置検出方法および装置
Gutierrez et al. Conductivity measurement of ferrofluid using transient hot wire method
JPH0814505B2 (ja) 流量計

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20210101