RU2179708C2 - Устройство для измерения расхода потока текучей среды - Google Patents

Устройство для измерения расхода потока текучей среды Download PDF

Info

Publication number
RU2179708C2
RU2179708C2 RU97115453/28A RU97115453A RU2179708C2 RU 2179708 C2 RU2179708 C2 RU 2179708C2 RU 97115453/28 A RU97115453/28 A RU 97115453/28A RU 97115453 A RU97115453 A RU 97115453A RU 2179708 C2 RU2179708 C2 RU 2179708C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring
inlet pipe
measuring channel
flow
flow rate
Prior art date
Application number
RU97115453/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97115453A (ru
Inventor
Дитер ТАНК (DE)
Дитер ТАНК
Уве КОНЦЕЛЬМАНН (DE)
Уве КОНЦЕЛЬМАНН
Original Assignee
Роберт Бош Гмбх
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 Роберт Бош Гмбх filed Critical Роберт Бош Гмбх
Publication of RU97115453A publication Critical patent/RU97115453A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2179708C2 publication Critical patent/RU2179708C2/ru

Links

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
    • 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
    • G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow

Landscapes

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

Abstract

Изобретение предназначено для измерения расхода воздуха, всасываемого двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Устройство закреплено на всасывающем трубопроводе, внутрь которого входит измерительная часть устройства, имеющая измерительный канал, в котором расположен элемент для измерения расхода. Измерительная часть повернута относительно направления протекающей во всасывающем трубопроводе среды на угол в диапазоне от 2 до 10 град. Изобретение обеспечивает снижение разброса характеристик, вызываемого нестабильными условиями потока у измерительной части. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к устройству для измерения расхода потока текучей среды, прежде всего для измерения расхода воздуха, впускаемого двигателем внутреннего сгорания, в сборе с впускным трубопроводом, на котором закреплено и внутрь которого входит его имеющая измерительный канал измерительная часть с проходящими параллельно оси измерительного канала внешними поверхностями и с расположенным в измерительном канале элементом для измерения расхода воздуха.
Уже известно из DE-OS 44 07 209 устройство для измерения расхода потока всасываемого воздуха в двигателе внутреннего сгорания, имеющее для этого измерительный элемент, размещенный в измерительном канале. Измерительный элемент выполнен, например, в виде керамической пластины или микромеханического блока. Устройство имеет обтекаемую, протяженную радиально в сторону оси посадки измерительную часть удлиненной формы параллельного параллелепипеда, который вводится в отверстие в стенке впускного трубопровода. Стенка впускного трубопровода ограничивает поперечное сечение потока, которое в случае цилиндрического впускного трубопровода имеет примерно круговую форму. Впускной трубопровод представляет собой, например, всасывающую трубу двигателя внутреннего сгорания, через которую двигатель внутреннего сгорания может всасывать воздух из окружающего пространства. Устройство устанавливается в отверстии в стенке впускного трубопровода в радиальном положении таким образом, чтобы измерительный канал измерительной части устройства был направлен параллельно направлению среды, протекающей через впускной трубопровод. В радиальном направлении измерительная часть устройства располагается преимущественно в середине проточного сечения впускного трубопровода. Для крепления и фиксации радиального положения устройства на впускном трубопроводе на расположенной, например, вне впускного трубопровода части корпуса устройства выполнены отверстия, в которые могут быть введены винты для крепления устройства на впускном трубопроводе.
При массовом производстве устройства, а также при монтаже на впускном трубопроводе неизбежны погрешности посадки, в результате чего измерительный канал измерительной части устройства не всегда располагается строго параллельно протекающей через впускной трубопровод среде, а с некоторыми отклонениями. Отклонение от предусмотренного параллельного расположения измерительного канала может, однако, приводить к нестабильным условиям потока у измерительной части или в измерительном канале, характеризующимся, например, превращением потока из ламинарного в турбулентный, вследствие чего может возникать более или менее сильный разброс характеристик установленных с отклонениями устройств.
Задача изобретения заключается в создании устройства для измерения расхода потока текучей среды, в котором измерительная часть с измерительным каналом были бы выполнены таким образом, чтобы можно было обеспечить в основном стабильные характеристики устройств при их массовом изготовлении и креплении на впускном трубопроводе.
Поставленная задача решается с помощью предложенного устройства для измерения расхода потока текучей среды, прежде всего для измерения расхода воздуха, впускаемого двигателем внутреннего сгорания, в сборе с впускным трубопроводом, на котором закреплено и внутрь которого входит его имеющая измерительный канал измерительная часть с проходящими параллельно оси измерительного канала внешними поверхностями и с расположенным в измерительном канале элементом для измерения расхода воздуха. Согласно изобретению измерительная часть с измерительным каналом выполнена повернутой относительно направления протекающей во впускном трубопроводе среды на угол α.
Предпочтительно, чтобы угол α составлял примерно от 2o до примерно 10o.
Наиболее предпочтительно, чтобы угол α составлял примерно 4o.
Изобретение имеет то преимущество, что возникающий вследствие допусков на монтаж разброс характеристик значительно уменьшается, так что при массовом изготовлении и креплении устройства можно ожидать в основном стабильные характеристики установленных устройств.
Далее изобретение подробно поясняется описанием примера выполнения с ссылкой на чертеж, на котором показано в продольном разрезе устройство согласно изобретению.
Показанное на чертеже устройство 1 предназначено для измерения расхода потока текучей среды, в особенности расхода впускаемого двигателем внутреннего сгорания воздуха. Полное описание такого устройства можно найти, например, в DE OS 44 07 209, раскрытие которого должно быть составной частью настоящего изобретения.
Устройство 1 имеет преимущественно обтекаемую, удлиненную продольно в направлении оси 10 крепления форму параллелепипеда. Ось 10 крепления показана на чертеже точкой и проходит перпендикулярно плоскости чертежа вглубь чертежа. Устройство 1 известным способом вводится в выполненное в стенке 2 впускного трубопровода 4 отверстие и закрепляется на впускном трубопроводе 4 с помощью, например, винтового соединения. Впускной трубопровод 4 представляет собой, например, всасывающую трубу двигателя внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием, через которую двигатель внутреннего сгорания может всасывать воздух из окружающего пространства. Впускной трубопровод 4 ограничивает поперечное сечение потока, которое для цилиндрического впускного трубопровода 4 имеет приблизительно круговое поперечное сечение, в середине которого в аксиальном направлении потока среды, обозначенного стрелками 17, параллельно внутренним стенкам 3 впускного трубопровода 4, проходит ось 11. Устройство 1 имеет радиальную протяженность, так что изображенная заштрихованной на чертеже измерительная часть 15 имеет форму параллелепипеда с прямоугольным поперечным сечением и входит, например, в середину поперечного сечения потока впускного трубопровода 4.
Измерительная часть 15 устройства 1 имеет проходящий в аксиальном направлении измерительный канал 20 и примыкающий к нему, например, S-образный отклоняющий канал 21. Протекающая через впускной трубопровод 4 среда входит через имеющее, например, прямоугольное поперечное сечение входное отверстие 22 в измерительный канал 20 и попадает из него в отклоняющий канал 21, чтобы покинуть его через изображенное штриховыми линиями, например, радиальное выходное отверстие 23. Измерительный канал 20 имеет две боковые поверхности 24, 25, которые в аксиальном направлении в сторону отклоняющего канала 21 сближаются в направлении проходящей по центру измерительного канала 20 оси 12 измерительного канала. Ось 12 измерительного канала 20, а также ось 11 впускного трубопровода 4 ориентированы перпендикулярно оси 10 крепления. В измерительном канале 20 расположен разделяемый осью 12, например, на две равные половины измерительный элемент 28, выполненный, например, в виде плоской керамической пластины, боковые поверхности 29 которой проходят параллельно оси 12 измерительного канала так, чтобы его обтекала среда, протекающая через измерительный канал 20. Возможно также, что, как, например, раскрыто в DE-OS 43 38 891, измерительный элемент 28 выполнен в виде микромеханического блока с диэлектрической мембраной. Суживающееся выполнение измерительного канала 20 обеспечивает то, что в области измерительного элемента 28 образуется почти ненарушенный равномерный параллельный поток, проходящий вдоль оси 12 измерительного канала и обозначенный на чертеже соответственно стрелками 18.
В соответствии с изобретением измерительный канал 20 с осью 12 расположен не параллельно оси 11 впускного трубопровода 4, а повернут по отношению к оси 11, соответственно к протекающей через впускной трубопровод 4 среде, на угол α. Благодаря повернутому положению измерительной части 15 соответственно измерительного канала 20 обеспечивается то, что вниз по потоку от входного отверстия 22 по периметру измерительной части 15 возникает в потоке обозначенная на чертеже сплошной линией односторонняя область отрыва 30, которая обеспечивает стабильное, независящее от изменений потока состояние потока вверх по потоку от входного отверстия 22 измерительного канала 20. Область отрыва 30 проходит, начиная от входного отверстия 22 вдоль одной внешней поверхности 31 измерительной части 15, проходящей по потоку во впускном трубопроводе 4, так что поток снова не подходит к внешней поверхности 31. Область отрыва 30 ограничивается в основном повернутой от потока 17 в сторону стенки 2 впускного трубопровода 4 стороной измерительной части 15, так что внешняя поверхность 31 лежит в спутной струе правой передней кромки измерительной части 15. На противоположной, обращенной к потоку 17, стороне измерительной части 15, соответственно, на обращенной к потоку внешней поверхности 32 не происходит такого обрыва потока или происходит лишь небольшой отрыв потока, которым можно пренебречь. Внешние поверхности 31 и 32 проходят параллельно оси 12 измерительного канала. Установлено, что при описанном повороте измерительной части 15 устанавливается стабильное состояние потока вверх по потоку от входного отверстия 22 при радиальных положениях измерительного канала 20 в тех случаях, когда угол α радиального поворота измерительного канала 20 по отношению к протекающей по впускному трубопроводу 4 среде выбирается в пределах от примерно 2o до примерно 10o, предпочтительно равным примерно 4o. Как показано на чертеже, угол α заключен между осью 12 измерительного канала и осью 11 впускного трубопровода 4. Так как протекающая аксиально через впускной трубопровод 4 среда протекает в измерительном канале 20 в основном параллельно оси 12 измерительного канала 20, то она повернута относительно протекающей во впускном трубопроводе 4 среды также на угол α. Измерительный элемент 28 при повороте измерительной части 15 не изменяет своего положения в измерительном канале 20, так что он приобретает тот же наклон к оси 11 впускного трубопровода 4, что и ось 12 измерительного канала.
В результате устанавливающихся при предусмотренном диапазоне угла α от примерно 2o до примерно 10o стабильных условиях потока вверх по потоку измерительного канала 20 связываются допуски на монтаж, которые приводят к дальнейшему изменению угла α, соответственно радиальному повороту измерительного канала 20, меньше на поток в измерительном канале 20 и тем самым на отдаваемый измерительным элементом 28 электрический сигнал, чем при параллельном расположении измерительного канала 20. Поэтому при массовом изготовлении, соответственно монтаже устройства 1, следует ожидать нулевого либо незначительного разброса характеристик установленных устройств 1. На чертеже показано повернутое против часовой стрелки положение устройства 1. Само собой разумеется, что устройство 1 может быть установлено повернутым по часовой стрелке. Как показано на чертеже, в качестве оси поворота при повернутом монтаже устройства 1 может быть выбрана, например, ось 10 крепления. Однако можно выбрать другую ось поворота, например смещенную по отношению оси 10 крепления.

Claims (2)

1. Устройство для измерения расхода потока текучей среды, прежде всего для измерения расхода воздуха, впускаемого двигателем внутреннего сгорания, в сборе с впускным трубопроводом, на котором закреплено и внутрь которого входит его имеющая измерительный канал измерительная часть с проходящими параллельно оси измерительного канала внешними поверхностями (31, 32) и с расположенным в измерительном канале элементом для измерения расхода воздуха, отличающееся тем, что измерительная часть (15) с измерительным каналом (20) выполнена повернутой относительно направления протекающей во впускном трубопроводе среды на угол α.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол α составляет примерно от 2 до примерно 10o.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол α составляет примерно 4o.
RU97115453/28A 1995-12-21 1996-07-24 Устройство для измерения расхода потока текучей среды RU2179708C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19547915.7 1995-12-21
DE19547915A DE19547915A1 (de) 1995-12-21 1995-12-21 Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97115453A RU97115453A (ru) 1999-07-10
RU2179708C2 true RU2179708C2 (ru) 2002-02-20

Family

ID=7780870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97115453/28A RU2179708C2 (ru) 1995-12-21 1996-07-24 Устройство для измерения расхода потока текучей среды

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5925820A (ru)
EP (1) EP0821781A1 (ru)
JP (1) JPH11501126A (ru)
KR (1) KR100254718B1 (ru)
CN (1) CN1083569C (ru)
DE (1) DE19547915A1 (ru)
RU (1) RU2179708C2 (ru)
WO (1) WO1997023767A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19735891A1 (de) * 1997-08-19 1999-02-25 Bosch Gmbh Robert Meßvorrichtung zum Messen der Masse eines in einer Leitung strömenden Mediums
DE19741031A1 (de) * 1997-09-18 1999-03-25 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums
JP4811695B2 (ja) 2000-05-30 2011-11-09 株式会社デンソー 流量測定装置
DE10046943A1 (de) * 2000-09-21 2002-04-18 Siemens Ag Massenstrommesser
DE10144327C1 (de) * 2001-09-10 2002-12-12 Siemens Ag Luftmassendurchflussmesser mit Strömungselementen
JP4106224B2 (ja) * 2002-03-14 2008-06-25 株式会社デンソー 流量測定装置
CA2519791C (en) * 2003-04-04 2011-04-26 Omron Corporation Flow measurement device
JP4034251B2 (ja) * 2003-09-26 2008-01-16 株式会社ケーヒン 内燃機関の吸気装置及び吸入空気量測定方法
DE102006045657A1 (de) * 2006-09-27 2008-04-03 Robert Bosch Gmbh Steckfühler mit optimiertem Strömungsauslass
DE102012100087A1 (de) * 2012-01-05 2013-07-11 Pierburg Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung eines Gasmassenstroms
DE102019115558B3 (de) * 2019-06-07 2020-10-01 Endress+Hauser Flowtec Ag Thermisches Durchflussmessgerät

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4942763A (en) * 1988-03-23 1990-07-24 Harpster Joseph W Flow sensor assembly
JPH0620974Y2 (ja) * 1988-12-16 1994-06-01 三菱電機株式会社 感熱式流量センサ
US4955230A (en) * 1989-08-07 1990-09-11 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Elimination of turbulence for silicon micromachined airflow sensor
US4981035A (en) * 1989-08-07 1991-01-01 Siemens Automotive L.P. Dust defelector for silicon mass airflow sensor
US5086650A (en) * 1991-01-07 1992-02-11 General Motors Corporation Low noise fluid flow sensor mounting
JP2846207B2 (ja) * 1992-09-17 1999-01-13 株式会社日立製作所 空気流量測定装置
DE4407209C2 (de) * 1994-03-04 1996-10-17 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Messung der Masse eines in einer Leitung strömenden Mediums

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11501126A (ja) 1999-01-26
US5925820A (en) 1999-07-20
KR19980702337A (ko) 1998-07-15
CN1164892A (zh) 1997-11-12
DE19547915A1 (de) 1997-06-26
WO1997023767A1 (de) 1997-07-03
EP0821781A1 (de) 1998-02-04
KR100254718B1 (ko) 2000-05-01
CN1083569C (zh) 2002-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2179708C2 (ru) Устройство для измерения расхода потока текучей среды
JP4904024B2 (ja) 導管内を流動する媒体の少なくとも１つのパラメータを測定するための装置
US6779393B1 (en) Device for measuring the mass of a flowing medium in an intake tube
KR100327080B1 (ko) 유동매체의매스측정용장치
US6148663A (en) Device for measuring the amount of a flowing medium
KR100702820B1 (ko) 라인 내에서 유동하는 매질의 적어도 하나의 파라미터를 측정하기 위한 장치
US7530267B2 (en) Flow rate measuring apparatus
US5672822A (en) Thermal flow meter with less turbulence in fluid flow
US6272920B1 (en) Device for measuring the mass of a flowing medium
US5948975A (en) Device for measuring the mass of a flowing medium
JP3478592B2 (ja) 空気流量センサー構造
KR100407877B1 (ko) 유동 매체의 양을 측정하기 위한 장치
KR101060137B1 (ko) 관 내에 흐르는 매체의 적어도 하나의 파라미터를 결정하기위한 장치
US3964309A (en) Device for determining mass air flow in a conduit
US7360414B2 (en) Device for determining at least one parameter of a medium flowing in a conduit and having a separation opening in the bypass passage
KR100705305B1 (ko) 유동 매질의 질량을 측정하기 위한 측정 장치
US7124626B2 (en) Device for determining at least one parameter of a medium flowing in a line
JP2006522921A (ja) 管路内を流動する媒体の少なくとも１つのパラメータを測定するための装置
US10684155B2 (en) Air flow rate measurement device
JPH10331732A (ja) エアクリーナ
KR100255475B1 (ko) 유량계
JP2002310756A (ja) 空気流量測定装置
KR101599971B1 (ko) 자동차용 에코윙
JPH09242576A (ja) 内燃機関の吸気絞り弁装置
SU1629585A1 (ru) Смесительное устройство дл системы питани двигател внутреннего сгорани

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040725