專利名稱：對管道中流動的介質(zhì)的至少一個參數(shù)進行測量的裝置的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1所述類型的用于對管道中流動的介質(zhì)的至少一個參數(shù)進行測量的裝置。
在DE 197 35 891A1中公開了一種測量吸入空氣質(zhì)量的測量體，它可以被安置于內(nèi)燃機的進氣管的一個凈化通道中。它具有一個流體和測量通道，后者基本上相對于一條管道的縱向軸線傾斜，并且被分為一條與之相連接的S-形彎向通道。在測量通道中安置著一個測量元件。該測量元件可以如DE 4338891A1及US-PS 5,452,610中所給出的那樣，為微結(jié)構(gòu)(mikromechanisch)的、具有一個介電薄膜構(gòu)成的傳感部件。由于水進入到進氣管中，例如由于雨水濕潤路面的緣故，可能會發(fā)生測量元件被沾染。在該霧狀水分中含有的溶解的自然鹽份會由于在傳感部件的膜片上形成鹽結(jié)晶殼而使其特性曲線發(fā)生飄移。通過測量體的傾斜，盡管形成了一個被遮擋的區(qū)域，卻仍然會有臟物粒子或液滴顆粒進入到測量通道中。
DE 19735664A1中給出了一種裝置。其中的測量元件被安置于被介質(zhì)穿流而過的管體之中。這里，該管體位于氣流上游的端部上一直延伸到一個過濾室內(nèi)，在那里它在一個柱面上具有進入口，以便減小臟物顆?；蛩螌τ跍y量元件的撞擊。當進入到內(nèi)燃機吸入空氣中臟物粒子較多、或者水分含量較高時，存在著下面的危險空氣過濾器吸足水分，水分因而穿過過濾墊，從而將臟物粒子也帶入。在過濾器的氣流下游一側(cè)(原本為潔凈的一側(cè))，因而就有可能發(fā)生吸入空氣從過濾器表面上重新撕下臟物粒子或水滴，后者以不希望的方式進而沉積于測量元件上，從而引起測量元件發(fā)生誤測或者失效。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，管體是通過在柱面上加工設(shè)置進入口來減小在測量元件上發(fā)生沉積的危險性的。不過，由于管體較長的結(jié)構(gòu)會造成壓力下降，這是不希望出現(xiàn)的，它導致測量靈敏度的下降。此外，對于液體/固體顆粒對于測量元件的撞擊的減緩效果太弱，不能保證滿足20升/小時的液體進入量的要求。
另外還建議在一條管道中使用一個轉(zhuǎn)向柵格，來將液體粒子從流動空氣或一種氣體中分離出來。這樣一個連接于一條內(nèi)管之前的、或者是位于管道之中的轉(zhuǎn)向柵格對流向測量元件的氣體/水分混合物施加影響，使得液體粒子被引導到一個管壁或管道壁上，而空氣則留在內(nèi)管的中心區(qū)。不過，通過這種相分離，直接在轉(zhuǎn)向柵格的后面形成一個很大的、不穩(wěn)定的死水區(qū)，它隨著運行時間的持續(xù)逐漸富集水，隨后就會無法控制地向著測量體方向流動。此外，該死水區(qū)處不隨人愿的空氣渦流也到達測量體處，并因而干擾測量信號的可重復性。
從DE19652753A1中公知了一種帶有一個測量元件的裝置，它包含一個流體整流器和一個柵格來穩(wěn)定測量信號。不過，其中未再使用其它的柵格或元件來對測量元件進行保護，使之免受液體或固體顆粒的影響。
從DE196 47 081 A1及US-PS 5,918,279中已知一種柵格，它在不同區(qū)域具有橫截面不同的柵格孔。不過，未設(shè)計其它措施，來避免測量元件受到水和/或者固體顆粒的污染。
本發(fā)明的優(yōu)點具有權(quán)利要求1所述特征的本發(fā)明的裝置的優(yōu)點是，通過簡單的方法方式，達到了改善測量結(jié)果的目的。其方法是通過一個防護柵格使液體和/或者固體顆粒繞測量元件偏轉(zhuǎn)。
借助于從屬權(quán)利要求中給出的措施，能夠?qū)?quán)利要求1所述裝置進行有利擴展和改進。
特殊的優(yōu)點是，通過防護柵格下游的或者防護柵格中的一個裝置，來減小死水區(qū)和渦流區(qū)的形成。
減小死水區(qū)的一個有利結(jié)構(gòu)是縱向筋條，它們在死水區(qū)中沿軸向伸展，并且在主氣流方向上變厚。這樣，產(chǎn)生了一個更大的壁面和摩擦，從而在死水區(qū)中減低流動速度，并因而使死水區(qū)顯著減小。這樣，就使得測量元件在長時間上具有恒定的特性和減低的信號噪音。
優(yōu)點還在于，死水區(qū)中的水分能被排走。這是通過被設(shè)置于管體內(nèi)死水區(qū)域范圍中的至少一個排放孔來進行的。在排放孔區(qū)域中流體的加速是通過凸起來產(chǎn)生的。
優(yōu)點在于防護柵格被成形為渦流器，以便減少死水區(qū)中水分的聚集，因為氣流被強制進行旋轉(zhuǎn)，它將水分更強烈地排擠到管道或者管體的一個內(nèi)壁上去。
對于一體化的解決方案來說，有利的是將作為渦流器的防護柵格安置于測量體的一個留空中，其中在測量體的一個測量通道中也可以有縱向筋條和排放孔。
另外，如果在管道中使用一個管體，而其內(nèi)安置一個測量體也具有優(yōu)點。這是由于通過管體已經(jīng)減小了固體和液滴粒子引起的污染。
同樣具有的優(yōu)點是，將防護柵格安放于管體之中，這樣可以進一步顯著降低固體和液滴粒子引起的污染，原因是流動介質(zhì)被迫偏轉(zhuǎn)。
如果使防護柵格在流體流動方向上傾斜安置，則以有利的方式將臟物粒子和液滴偏轉(zhuǎn)到某個預期的方向上。
為減少構(gòu)件數(shù)量、降低加工費用，有利的是，將防護柵格集成于被安放于測量體的上游處的一個流體整流器中。
附圖在附圖中簡單地示出了本發(fā)明的多個實施例，并且在隨后的說明中進行詳細描述。
圖示為

圖1具有一個管體和縱向筋條的本發(fā)明裝置的一個實施例，圖2圖1在縱向上的一個軸向截面，圖3沿著圖1中主流動方向看的視圖，圖4具有一個管體和一個排放孔的本發(fā)明的裝置的另一個實施例，圖5圖4在縱向上的一個軸向截面，圖6沿圖4主流動方向上看的視圖，圖7本發(fā)明裝置的另一個發(fā)明性實施例，圖8a，b防護柵格安置的多種可能性，圖9防護柵格在流體整流器中的集成化，圖10本發(fā)明裝置的另一個實施例，圖11a，b具有防護柵格的一個測量體。
實施例說明圖1示出了一種裝置1，用于對在管道2中流動的介質(zhì)、尤其是內(nèi)燃機的吸入空氣質(zhì)量的至少一個參數(shù)、特別是空氣質(zhì)量流量的參數(shù)進行測量。一種流動的介質(zhì)的參數(shù)例如包括用于求出空氣質(zhì)量的空氣質(zhì)量流量、溫度、壓力或者體流速度，它們通過合適的傳感器來測定。也可以使用裝置1對其他的參數(shù)進行測量。管道2有一個管壁3。在管道2中，介質(zhì)沿著用箭頭標示的主流動方向6流動。管道2有一個內(nèi)壁7。在管道2中例如有一個在徑向上與管道2有一定間距分布的、并被介質(zhì)環(huán)繞流過的管體8。該管體8具有一個通流通道11，并且在其流體流動方向上游處的端部區(qū)域安置有一個防護柵格15。該防護柵格15可以是絲線編織物，或者是板狀網(wǎng)柵。也可以是任何一種其它形式的。制造防護柵格15的材料，不管是對于絲線編織物，還是對板狀防護柵格15，均可以使用塑料、金屬、陶瓷或者玻璃。板狀防護柵格15由塑料制造時，可以采用注塑工藝，或者是借助于材料剔除方法制出柵格孔44。金屬制造的板狀柵格篩15可以用金屬帶材通過沖壓，腐蝕、鉆孔等方法制造。在穿流通道11中，在離開防護柵格15一點距離后，在下游以流動方向12為主。流動方向12大致與流體主流動方向6平行。管道2具有一個中線27，它例如也是管體8的中心線。在管體8中伸展著一個測量體19。該測量體19例如可以是一個溫度傳感器，如DE 42 28 484C2中給出的那樣，或者是DE 31 35 794A1中使用的一個壓力傳感器，或者是一個空氣質(zhì)量傳感器。它們各自測量相應(yīng)的參數(shù)。作為各種不同的傳感器的一個例子，在這里選擇一個空氣質(zhì)量傳感器，它例如被安置在一個測量體19中，它例如具有一個入口20，介質(zhì)流入該入口。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這樣的測量體19由DE 197 35 891A1公開，它應(yīng)是該公開文件的一部分。
被內(nèi)燃機吸入的空氣質(zhì)量，可通過一個圖中未示出的、位于管體8的流體流動方向的下游處、在內(nèi)燃機的進氣管中安置的節(jié)氣門隨意地加以改變。
為了測定內(nèi)燃機的吸入空氣質(zhì)量，設(shè)置了測量體19。它基本上為長形，長方六面體形構(gòu)造，并且沿著一條縱向軸線21伸展?？v向軸線21基本上垂直于中心線27分布，因而也垂直于流體主流動方向6。測量體19部分地穿過壁3上的一個插入孔31和管體8的壁上的插入孔22，以一個自由端部伸入到穿流通道11之中。該測量體19的一個容納電接頭、如插接簧片形式的電接頭的插接端則留在管道2的外面。如已知的方式那樣，在測量體19中設(shè)有一個測量元件23，它與穿流過穿流通道11的空氣相接觸，并借助于它對被內(nèi)燃機吸入的空氣質(zhì)量進行測定。測量元件23可以以至少一個隨溫度變化的電阻形式構(gòu)成，如同已知的那樣。特別是如在DE 4338891A或US-PS 5452 610所給出的那樣，可以將測量元件23構(gòu)造成微結(jié)構(gòu)件，它具有一個介電薄膜，電阻元件構(gòu)造于其上。也可以考慮將不帶測量體的測量元件23安置于管道2或管體8中。在管體8上有例如至少2個支板33，它們用來將管體8支架于管道2中。支板33除了在管道2和管體8之間將管體8支架在空氣氣流中以外，還增大壓力降，因而增加了穿過穿流通道11流動的空氣量。另一方面，支板33能以所希望的方式起到對吸入空氣流體進行整流的作用。管體8也可以不用支板33被安置于管道2中，比如可以將它固定于測量體19上。
防護柵格15可以由互相垂直的接片36構(gòu)成，比如垂直于縱軸線21和平行于縱軸線21。其中，垂直于縱軸線21的接片36可以傾斜大約30°放置。這樣，主流動方向6在防護柵格15之后的下游處發(fā)生變化。防護柵格15也可以相對于主流動方向6傾斜。在防護柵格15上沉積臟物粒子和液滴，并且被導引到管道2或者管體8的一個內(nèi)壁7上，這樣它們就從測量體19的入口20或者測量元件23旁邊經(jīng)過。
從防護柵格15繼續(xù)往流動下游處走，在穿流通道11中主要以流動方向12為主，它幾乎與管體8的中心線相平行。沿流動方向向下游在防護柵格15之后，如圖2所示的那樣，形成了一個被遮擋的區(qū)域59。在裝置1經(jīng)過較長時間的運行工作之后，其中會聚集液體。該液體隨后在某一時刻開始不受控制地朝著測量體19或者測量元件23流去。此外，被遮擋區(qū)域59中的空氣渦流87(圖5)也會進入入口20內(nèi)從而干擾傳感信號的可重復性。
在管體8中可以安置至少一個沿著中心線延伸的縱向筋條39。直接跟在防護柵格15后面的縱向筋條39，分布于管體8的圓周上，作為一種裝置40來減小渦流87(圖5)以及減小所述不受控制的液體聚集。
圖2給出了圖1在縱向上的一個軸向截面。相同結(jié)構(gòu)、或者是功能相同的構(gòu)件，采用了與圖1中相同的參考標號進行標示?？梢钥吹骄哂薪悠?6的防護柵格65，接片相對于中心線27呈一定的彎轉(zhuǎn)角度α傾斜分布。接片36構(gòu)成了防護柵格孔44，它們具有一個縱向軸線46。介質(zhì)流過防護柵格孔44時發(fā)生轉(zhuǎn)向，在流動方向下游、防護柵格15的后面，沿著箭頭所示的另一個方向45流動。方向45與主流動方向6大致形成了一個轉(zhuǎn)向角度α。
也可以不設(shè)置管體8，從而使防護柵格15伸展于管道2的整個橫截面上，并且在管道2的內(nèi)壁7上安置至少一個縱向筋條39。該至少一個縱向筋條39可以直接連接于防護柵格15上。
測量體19有一個前面48，介質(zhì)首先流向它并環(huán)繞流過它。底面55由測量體19的自由徑向端部構(gòu)成。在這里，該至少一個縱向筋條39一直延伸到測量體19的前面48。它也可以延伸到一個后面49處，該后面在流體流動下游處與測量體19的前面48位置相對。也可以用測量元件23的前面50、后面51及底面52分別取代測量體19的前面48、后面49和底面55。該至少一個縱向筋條39在這里可以具有相同的徑向高度58?？v向筋條39在徑向上的最大伸展高度限制為，與縱向筋條39的一個徑向端部相切的直線57最多接觸到測量體19的底面55。
也可以設(shè)想使該徑向高度58從防護柵格15處開始逐漸增大或減小，或者是其它的任何變化。
如果縱向筋條39的徑向高度58是不同的，那么縱向筋條39在其下游的端部53處，沿著其自由徑向端部看上去，與測量體19的底面55之間具有一個徑向間距54，其大小為零或大于零。
在防護柵格15的后面有一個被遮擋起來的區(qū)域59。它大致位于沿著方向45流動的介質(zhì)不直接穿流過的區(qū)域中。在那里形成一個所謂的死水區(qū)，其中，水分會聚集于防護柵格的表面上并形成不受控制的渦流87(圖5)。
借助于該至少一個縱向筋條39為流體額外地提供了一個壁面60，從而起到增強了壁粘附性、減低了流動速度的作用，從而起到消除液體聚集和渦流87、以及形成不隨時間變化的流動狀態(tài)的作用。這里，該至少一個縱向筋條39既不干擾液體轉(zhuǎn)向，這是由于在流動方向上它沒有幾何形狀的起伏不平，因而不改變形成的液體壁膜，又沒有造成值得一提的自由流體截面的減小，從而不會造成壓力降低。
圖3給出了圖1在主流動方向6上的視圖。具有相同結(jié)構(gòu)或功能相同的構(gòu)件，使用與此前相同的參考標號進行標示。在這里，如同在對圖2進行的說明那樣，在管道2或者在穿流通道11中至少安置一個縱向筋條39。
數(shù)量例如為三個的縱向筋條39，具有筋條中心線63，它們例如指向中心點、即縱軸27在繪圖平面上的穿過點。筋條中心線63與中心線27相交，該至少一個縱向筋條39為徑向定向。最近鄰的縱向筋條39的筋條中心線63彼此之間例如形成相同的夾角β。不過該夾角β不必相等。該至少一個縱向筋條39可以沿著管道2或者管體8的一個內(nèi)壁隨意安置。最好是該至少一個縱向筋條39處在被遮擋的區(qū)域59中。為了進一步穩(wěn)定流體并因而提高傳感器信號的可重復性，可以使該至少一個縱向筋條39在垂直于主流動方向6的方向上構(gòu)造得更寬并且呈流線形，這樣。一方面它可仍然不干擾水的轉(zhuǎn)向，另一方面又能阻塞較大的橫向面積，從而加快流體流動速度。該至少一個縱向筋條39的橫截面輪廓可以呈帶角形、曲線形或圓形。該至少一個縱向筋條39的徑向端部56可以是平的或者圓滑的。
圖4給出了本發(fā)明裝置1的另一個實施例，它具有一個管體8和一個排放孔72，作為一個裝置40來減小渦流87(圖5)及不受控制的液體聚集。相同結(jié)構(gòu)或者相同功能的構(gòu)件，采用與前面圖示中相同的參考標號標示。
在管體8上加工出至少一個排放孔72。從主流動方向6看上去，它位于防護柵格15的下游。可以在管體8的任何位置上加工出一個或幾個開孔72。該至少一個排放孔72可以被實施成任意形狀(圓形、角形或橢圓狀)，但其直徑不應(yīng)超過3mm或者超過相當?shù)臋M截面積。排放孔72將管道2和被遮擋區(qū)域59連接起來。在該至少一個排放孔72的上游處有一個裝置76，來提高流速。該裝置例如通過管體8的朝向管道2的內(nèi)壁7的一個外側(cè)上的凸起83和/或者管道2上位置相對的內(nèi)壁7上指向它們的凸起83構(gòu)成。比如說，凸起83可以是作成圓形的、橫截面大致為1/4圓，其尖銳的后邊沿84緊靠著該至少一個排放孔72的前面終止。也可以考慮采用其它的任意一種形狀，只要能對排放孔72所在區(qū)域中的流體進行加速即可。這樣，凸起83沿著主流動方向6構(gòu)成一個局部的會聚通道79。
圖5示出了圖4沿縱向的軸向截面。相同結(jié)構(gòu)或具有相同功能的構(gòu)件，使用與此前圖示中相同的參考標號進行標示。箭頭45示出了介質(zhì)通過了防護柵格15之后從其中流出時的運動方向。隨后，介質(zhì)的流動方向又被迫很快地回到管體8的中心線27方向。這樣形成了一個被遮擋起來的區(qū)域59，其中液體(如水)聚集并形成不受控制的渦流87。該至少一個排放孔72最好被設(shè)置于被遮擋區(qū)域59的附近。該至少一個排放孔72與防護柵格15之間的最大距離取決于轉(zhuǎn)向角度α。轉(zhuǎn)向角度α越大，該最大距離應(yīng)當越小。由于穿流通道11與管道2中的壓力差，能夠使水分通過該至少一個排放孔72被吸走。為此，必需產(chǎn)生一個這樣的壓差。它例如通過提高管體8上朝向管道2一側(cè)、在該至少一個排放孔72附近局部的流動速度來實現(xiàn)，此處的流體在軸向上通過收縮的通道79而被加速。能夠?qū)崿F(xiàn)減少被遮擋區(qū)域59中干擾性的液體聚集、并阻止液體朝向入口20方向不受控制地流下，是由于原本在排放孔72周圍聚集的液體總體上不再繼續(xù)向前進入到管體8中去。
圖6示出了圖4在主流動方向6上的視圖。相同結(jié)構(gòu)或者具有同樣功能的構(gòu)件，使用與此前圖示中相同的參考標號進行標示。
凸起83可以僅僅構(gòu)造于管道2的內(nèi)壁上，或者是僅僅構(gòu)造在管體8的外壁89上，或者是構(gòu)造于所述外壁89和管道2的內(nèi)壁7上，凸起83可以在排放孔72所在區(qū)域的局部上構(gòu)造，也可以如點畫線92所示的那樣，環(huán)繞管道2的整個內(nèi)壁構(gòu)造。沿著主流動方向6看，凸起83的橫截面例如為角形或者呈圓形。
圖7中示出了本發(fā)明裝置1的另一個實施例。結(jié)構(gòu)相同或具有相同功能的構(gòu)件，用與前面圖示中相同的參考標號進行標示。
防護柵格15在這里例如作為渦流器構(gòu)成，其作用是作為一個裝置40來減小渦流87和不受控制的液體聚集。渦流器95的柵格孔44為旋轉(zhuǎn)對稱地旋轉(zhuǎn)的葉片，并因而對流體強加一個渦旋。受該渦旋的影響，流體在穿流通道11中總體上穩(wěn)定化，這使得被遮擋區(qū)域59中的液體聚集明顯減小，并因而提高了傳感信號的可重復性。施加于流體上的旋轉(zhuǎn)，相對于無渦旋的流體來說，顯著地提高了離心力分量，由此使得液體更強烈地被逼迫到管道2或者管體8的內(nèi)壁7上去。
渦流器95例如由塑料制造，其工藝與現(xiàn)用的利用注塑和帶型芯的造型模具進行的加工工藝相同。型芯為防護柵格的負型，并且通過旋轉(zhuǎn)運動從造型模具中去除，從而在可變形的塑料中形成渦流器。去除型芯時的轉(zhuǎn)動能夠通過將型芯耦合在一個螺紋上來實現(xiàn)。
圖8a和8b給出了防護柵格15、95的各種可能安置方式。結(jié)構(gòu)相同或具有同樣的功能的構(gòu)件，采用與此前圖示中相同的參考標號進行標示。
在圖8a中，例如渦流器95式的防護柵格15被安置于管道2中，并且例如伸展于管道2的整個橫截面上。此外，也可以從圖8a所示的構(gòu)造出發(fā)，在管道2中安置管體8，后者不帶防護柵格95(圖8b)。另一種可能性是，防護柵格95僅安置于已有的管體8上，如已在圖1中給出的那樣。還有一種可能性是，從圖1所示的實施例出發(fā)，在管道2中安置第二個防護柵格15、95。
圖1至圖8中的單個防護柵格15、95或者多個的防護柵格15、95，使流體偏轉(zhuǎn)一定的轉(zhuǎn)向角度α。這時，例如平面狀的防護柵格15、95可以垂直于縱軸線27，而柵格孔44相對于管道2的中心線27傾斜，傾角為轉(zhuǎn)向角度α。也可以使柵格孔44垂直于防護柵格15、95的一個縱軸線分布，而該防護柵格15、95相對于縱軸線27呈一定的偏轉(zhuǎn)角度α安置，這樣，流動的介質(zhì)同樣被轉(zhuǎn)向，從而使得臟物粒子和液滴沉積于防護柵格15上，并被導引到該防護柵格的一個在下游的端部，從而達到管道2或管體8的內(nèi)壁上，從測量元件23或者入口的旁邊通過。
也可以考慮使防護柵格15、95上有多個區(qū)域，它們使流動的介質(zhì)向著不同的方向偏轉(zhuǎn)，例如朝向管道2或管體8上位置相對的內(nèi)壁。這樣，在防護柵格15、95后面下游處形成兩個不同的流動方向，而在它們之間形成一個被遮擋的區(qū)域59。該被遮擋區(qū)域59又能夠被相應(yīng)安置在那里的縱向筋條39影響。
此外，防護柵格15、95不必伸展于管道2或者管體8的整個橫截面上。
在防護柵格15的一個下游端部和管道2或管體8的一個內(nèi)壁之間，可以在徑向設(shè)置一個敞開的排放孔。這樣，被防護柵格15捕捉到的液體與可能沉積下來的臟物粒子，到達管道2或者管體8的一個壁區(qū)域，在那里被流動的空氣在它們?nèi)愿街诒诘臓顟B(tài)下帶向下游。
防護柵格15、95可以例如在測量體19或者測量元件23的上游位置上例如被集成于一個環(huán)中，該環(huán)包含一個用于管道2中流動的介質(zhì)的流體整流器，從而通過該環(huán)將流體整流器和防護柵格同時裝配于管道2之中，如同DE19652753 A1中所描述那樣。
圖9示出了在一個組合機構(gòu)98中將一個防護柵格15、95集成到一個整流器97中的方式。相同結(jié)構(gòu)或者具有相同功能的構(gòu)件，采用與此前圖示中相同的參考標號進行標示。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從DE19647081 A1及US-PS 5918279中查閱整流器97，后者是本申請的組成部分。
圖9中示出了該組合機構(gòu)98的一個軸向截面。該組合機構(gòu)98中沿徑向看的一個內(nèi)部區(qū)域中例如集裝著防護柵格15，95。在那里， 中心線46的方向與中心線27有一個偏轉(zhuǎn)角α，并因此構(gòu)成了防護柵格15或者渦流器95。在組合機構(gòu)98中沿徑向看的一個外部區(qū)域中，即壁3附近，中心線46平行于中心線27，并因而構(gòu)成整流器97。防護柵格15、95在整流器97中被這樣安置，使例如現(xiàn)有的管體8，或入口20或留空99及測量元件23，在下游位置上處于幾乎與防護柵格15、95相同的高度上。
這種由整流器97和防護柵格15，95構(gòu)成的組合例如可以通過注塑方法制造。
圖10示出了將圖2、5和7中的實施例進行互相組合的方法。結(jié)構(gòu)相同或者具有相同功能的構(gòu)件，采用與此前圖示中相同的參考標號進行標示。例如使用一個渦流器95來作為管體8中的防護柵格15。管體8中也有例如至少一個排放孔72及相應(yīng)的凸起83。這里，在下游并不直接在防護柵格15、95的后面構(gòu)造該至少一個縱向筋條39，而是將它構(gòu)造于排放孔72后面。該至少一個縱向筋條39也并不一直延伸到測量體19的前面48處。
圖11a和11b示出了帶有一個防護柵格15、95的測量體19的前視圖(圖11a)和側(cè)視圖(圖11b)。結(jié)構(gòu)相同或者具有相同功能的構(gòu)件，用與此前圖示中相同的參考標號進行標示。沿主流動方向6看，防護柵格15、95在入流側(cè)在測量體19的一個留空99中，處于入口20的前面。這里，在入流側(cè)，防護柵格15、95可以齊平地由測量體的前面48封閉。這一點例如是必需的，如果測量體19要被插入到管道2中的話。在流出側(cè)在防護柵格15、95和入口20之間，必須保留至少一個一直到測量體19的側(cè)壁102處都敞開的開口104，以便使液體能夠在防護柵格15、95的下游被引導到測量體19的側(cè)壁102上去。
該側(cè)壁102是測量體19的一個側(cè)面，它與主流動方向6幾乎平行分布。為了保證測量元件23具有良好的測量特性，如低脈沖誤差和低信號噪音，以及在同時保持動作參數(shù)特性不變的條件下具有高的可重復性，防護柵格15、95的接片36應(yīng)具有如下幾何尺寸相對于主流動方向6的水平方向，柵格孔的寬度≤0.1mm；沿著主流動方向6的軸向上的伸展，即柵格孔深度≤4mm；柵格孔的高度與留空99的尺寸相匹配；柵格孔44例如相對于主流動方向6傾斜一個偏轉(zhuǎn)角α，例如大約30°；接片36的入流側(cè)邊緣可以被良好地作成圓形，也可以是直角的(rechtwinklig)。
由于對接片36的幾何形狀的要求很高，諸如接片36的非常小的壁厚、造型、高的尺寸穩(wěn)定性，制造柵格時，應(yīng)借助微結(jié)構(gòu)技術(shù)，例如LIGA一方法或微電鍍技術(shù)進行。
用于減小渦流的裝置，如縱向筋條、排放孔、渦流器，可以被相互織合。
權(quán)利要求
1.一種裝置(1)，用于對在一條管道(2)中流動的介質(zhì)、特別是空氣質(zhì)量流量的至少一個參數(shù)、特別是內(nèi)燃機吸入空氣質(zhì)量流量的至少一個參數(shù)進行測量，具有一個被安置于管道(2)中、并且被流動的介質(zhì)環(huán)繞流過的測量元件(23)，其特征為裝置(1)具有至少一個防護柵格(15，95)，它被安置于管道(2)內(nèi)、至少部分地位于測量元件(23)的上游，它使沿著一個主流動方向(6)流動的介質(zhì)在下游側(cè)在防護柵格(15，95)的后面發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為裝置(1)在管道(2)中具有一個用來減小在防護柵格(15，95)下游的或者在防護柵格(15，95)中的渦流(87)和不受控制的液體聚集的裝置(40)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征為防護柵格(15，95)的柵格孔(44)具有中心線(46)，它在防護柵格(15，95)的裝入狀態(tài)下相對于主流動方向(6)傾斜安置。
4.如權(quán)利要求1，2或3所述的裝置，其特征為防護柵格(15，95)相對于主流動方向(6)傾斜分布。
5.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征為管道(2)具有一個帶有穿流通道(11)、被介質(zhì)沿著主流動方向(6)穿流而過的管體(8)，并且測量元件(23)位于該管體(8)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至5之一或者其中多個所述的裝置，其特征為防護柵格(15，95)被安置于緊鄰管體(8)的前面或者安置于管體(8)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求2至6之一或者其中多個所述的裝置，其特征為作為減小渦流(87)和液體聚集的裝置(40)，在管體(8)中或者在管道(2)中，設(shè)置了至少一個沿著主流動方向(6)定向的縱向筋條(39)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征為通過介質(zhì)在管道(2)或管體(8)內(nèi)，在下游在防護柵格(15，95)的后面的方向偏轉(zhuǎn)，形成了流體的一個被遮擋區(qū)域(59)，并且該至少一個縱向筋條(39)主要被安置于這個被遮擋的區(qū)域(59)之中。
9.如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征為該至少一個縱向筋條(39)具有一個寬度，該寬度為該縱向筋條(39)在管道(2)的圓周方向上的伸展尺寸，并且該至少一個縱向筋條(39)的寬度向流動下游方向變大。
10.如權(quán)利要求7至9之一或者其中多個所述的裝置，其特征為該至少一個縱向筋條(39)在主流動方向(6)上呈流線形構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求7至10之一或者其中多個所述的裝置，其特征為該至少一個縱向筋條(39)沒有幾何上的不平度(Unebenheiten)。
12.如權(quán)利要求7至11之一或者其中多個所述的裝置，其特征為管道(2)或者管體(8)具有一條中心線(27)，縱向筋條(39)具有一條徑向筋條中心線(63)，它的方向垂直于中心線(27)，并且徑向筋條中心線(63)與管道(2)或管體(8)的中心線(27)相交。
13.如權(quán)利要求7至12之一或者其中多個所述的裝置，其特征為該至少一個縱向筋條(39)的徑向高度(58)沿著流動方向(6，12)看增大。
14.如權(quán)利要求7至13之一或者其中多個所述的裝置，其特征為該至少一個縱向筋條(39)的徑向高度(58)沿著流動方向(6，12)看減小。
15.如權(quán)利要求12至14之一或者其中多個所述的裝置，其特征為與管道(2)或者管體(8)的中心線(27)平行分布的、且與該至少一個縱向筋條(39)徑向伸長上的端部(56)相切的一條線(57)其最高位置與測量元件(23)的伸入到管道(2)或者管體(8)中的底面(52)相切。
16.如權(quán)利要求7至14之一或者其中多個所述的裝置，其特征為測量元件(23)位于一個測量體(19)內(nèi)，并且，與管道(2)或者管體(8)的中心線(27)平行分布的、并且與該至少一個縱向筋條(39)徑向伸長上的端部(56)相切的一條線(57)其最高位置與測量體(19)的伸入到管道(2)或者管體(8)中的底面(55)相切。
17.如權(quán)利要求15或16所述的裝置，其特征為測量元件(23)或測量體(19)具有一個后面(49)，它垂直于中心線(27)分布，且位于下游很遠處，并且該至少一個縱向筋條(39)在主流動方向(6)上最多延伸到測量元件(23)或測量體(19)的位于下游的后面(49)處。
18.如權(quán)利要求12至17之一或者其中多個所述的裝置，其特征為緊鄰的縱向筋條(39)的徑向筋條中心線(63)之間的夾角(β)大小相等。
19.如權(quán)利要求7至18之一或者其中多個所述的裝置，其特征為在管道(2)的圓周方向上看，緊鄰的縱向筋條(39)之間的距離大小相同。
20.如權(quán)利要求5至19之一或者其中多個所述的裝置，其特征為作為減小管體(8)中的渦流(87)和液體聚集的裝置(40)，在管體(8)上有至少一個排放孔(72)。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征為該至少一個排放孔(72)位于管體(8)的壁上，并且在被遮擋的區(qū)域(59)與管道(2)之間形成一個連接。
22.如權(quán)利要求20或21所述的裝置，其特征為位于管體(8)上的該至少一個排放孔(72)的位置取決于介質(zhì)在防護柵格(15，95)之后下游的偏轉(zhuǎn)程度，即偏轉(zhuǎn)角度(α)。
23.如權(quán)利要求20至22之一或者其中多個所述的裝置，其特征為在位于管體(8)上和/或者管道(2)的一個內(nèi)壁(7)上位置相對的側(cè)面上的孔(72)區(qū)域的上游，裝備有一個用來提高介質(zhì)的流動速度的裝置(76)。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征為提高流動速度的裝置(76)在主流動方向(6)上構(gòu)成一條變窄的通道(79)，并且在逆著該主流動方向(6)的方向上被變圓滑。
25.如權(quán)利要求2至24之一或者其中多個所述的裝置，其特征為防護柵格(15，95)作為減小渦流(87)和液體聚集的裝置(40)被這樣構(gòu)造，它使得流動介質(zhì)處于扭轉(zhuǎn)運動。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征為防護柵格(15，95)的柵格孔(44)作為減小渦流(87)和液體聚集的裝置(40)，構(gòu)成一個渦流器(95)。
27.如權(quán)利要求1至26之一或者其中多個所述的裝置，其特征為管道(2)中，在測量元件(23)的上游前面，有一個整流器(97)，并且，防護柵格(15，95)被集成于該整流器(97)之中。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征為測量元件(23)被安置于一個測量體(19)的一條測量通道中，測量體(19)具有該測量通道的一個入口(20)和一個出口，并且，在整流器(97)中的防護柵格(15，95)在上游側(cè)被集裝于測量元件(23)或者入口(20)的高度上。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征為測量體(19)在入口(20)所在區(qū)域中在上游側(cè)有一個留空(99)，并且，防護柵格(15，95)被安放于該留空(99)中。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征為測量體(19)具有至少兩個側(cè)壁(102)，它們與主流動方向(6)幾乎平行地伸展，并且，就在防護柵格(15，95)的處于下游側(cè)的一個端部與該側(cè)壁(102)之間，有一個孔(104)。
31.如上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征為防護柵格(15，95)由塑料制造。
32.如權(quán)利要求29至31之一或者其中多個所述的裝置，其特征為防護柵格(15，95)通過一種顯微技術(shù)工藝制造。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征為防護柵格通過一種LIGA-方法或者微電鍍制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝置(1),用于對在一條管道(2)中流動的介質(zhì)、特別是內(nèi)燃機吸入空氣質(zhì)量的至少一個參數(shù)進行測量。在管道中所含有的液體顆粒沖擊一個測量元件(23)并影響該測量元件(23)的特性曲線,后者被用來確定流動介質(zhì)的參數(shù)。為了減小測量元件(23)所承受的液體的沖擊,在管道或者測量體(8)中,測量元件(23)被安置于一個防護柵格(15,95)的下游一側(cè)。防護柵格(15,95)起到使介質(zhì)流偏轉(zhuǎn)的作用,并使液體顆粒偏轉(zhuǎn)出去。在防護柵格(15,95)的下游,設(shè)置有縱向筋條(39)、或者一個排放孔(72)、或者一個渦流器(95),來減小不受控制的渦流分離。
文檔編號G01F1/00GK1335933SQ00802457
公開日2002年2月13日 申請日期2000年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月7日
發(fā)明者托馬斯·倫津, 克勞斯·雷曼, 迪特爾·湯克, 烏韋·康策爾曼, 瓦爾德馬·京特, 霍斯特·庫比茨 申請人:羅伯特·博施有限公司