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流量感测装置


技术摘要:
本公开实施例提供了一种流量感测装置。该装置包括装置壳体(2)和位于装置壳体(2)的内部空间(13)中的感测单元(4)。其中,装置壳体(2)内形成有第一压力室(11)和间隔开的第二压力室(12),感测单元(4)包括至少一个压力传感器(41)。感测单元(4)至少适于确定第一压力室(11)中  全部
背景技术:
DE  2  051  829  A公开了一种产生压力差的流量感测设备。管道中设置有狭窄部, 从而可以在管道中形成具有不同横截面积的位置。确定在所述位置处的压力差和绝对压 力,并且可以基于所确定的值来计算质量流量。 DE  26  30  771  A公开了一种相似的感测设备,其更详细地描述了一种压差传感 器。两个压力室之间设置有隔膜,磁致动器使该隔膜始终保持在中间位置,而与压力差无 关。致动器的控制值、特别是能量消耗值构成用于计算压力差dp的输入值。 WO  2009/030494  A1公开了一种用于质量流量计量系统的设备。标志物沉积器连 接到信号发生器,并将至少一个标志物引入到流道中,从而引起流动介质的变化。标志物检 测传感器被配置为检测由所述至少一个标志物的引入而引起的流动介质的变化。 对于体积流量计和质量流量计,合适的传感器连接到压力产生装置,如上述装置、 孔口、文丘里管、文丘里喷嘴、喷口、皮托管、层流流量计或任何类型的提供由流动流体引起 的压力差的流量元件。 应用于机动车行业的耐用型工业用传感器的典型问题是体积巨大和成本高昂。由 于它们的传感器元件数量多,它们具有秒级的很慢的反应时间,再加上低采样率,使得在需 要测量快速脉动流(>10Hz)时测量能力不足。因此,这种传感器不适合在机动车行业中使 用。 重量轻、外形小巧、使用MEMS传感器元件和内部数据处理的智能传感器适合于机 动车行业。但它们需要以适当的方式解决诸如化学侵蚀、冷凝、耐热性和热效应之类的问 题。 传感器的常规布置通常是使用弹性密封件来分隔传感器壳体内部的压力区域。在 密封压力传感器元件时,通常用O形圈相对于传感器外壳密封一个或两个压力端口。从制造 的角度来看,安装O形圈是额外的过程,其需要特殊的设备和劳动(摄像机检查、压力测试 等)来控制正确的安装,以满足机动车生产质量。 元件的定位公差必须很小,以确保中间的O形圈正确密封,所述元件例如放置在 PCB板(印刷电路板)上的传感器元件,该PCB板插入外壳并用O形圈相对另一外壳部件密封。 另一缺陷是外部传感器外壳与通常安装在内侧板或PCB板上的传感器元件的热膨胀差异。 塑料外壳的延伸系数明显高于PCB。这就会在零件上引起机械应力。在高精度的压力传感器 和压差传感器的情况下,这会导致传感器信号的明显漂移。由于大多数基于压力的仪表都 具有压力差和流速呈二次依赖关系的特性,因此会导致较大的计量误差。
技术实现要素:
本发明的一个目的是提供一种改进的流量感测装置。该目的由独立权利要求的流 6 CN 111609896 A 说 明 书 2/12 页 量感测装置和管道组件来解决,实施例是从属权利要求和说明书的主题。特别地,该流量感 测装置是一种质量流量感测装置。 该装置的优点是制造方法简单,从而能够实现高耐用性,这尤其是通过采用初始 流动而在部件安装完成之后被固化的方式进行密封和固定来实现。 该质量流量感测装置特别是被定位成可以测量内燃机中的空气、尾气、CNG/空气 或任何它们的混合物的质量流量。特别地,第一和第二测量位置位于插入内燃机中的测量 管道内。由于从车辆到发动机的进气管变化会导致计量偏差,因此,优选的测量位置是相对 发动机固定的,通常在压缩机和热或冷EGR管之后。 优选地,测量位置沿流动方向位于压缩机后面。此处的介质温度通常可以达到260 ℃。特别是为了避免传感器元件及其内部电子元件的主动冷却,可以将插入测量管区域的 传感器部件(即温度探头)设计为完全承受介质温度。此外,通过允许冷空气在外部测量管 和传感器外壳之间的间隙之间流动,实现了通过自然对流的冷却,并且实现了使用从介质 空气到传感器元件和电子元件的热阻。 该感测装置特别适于确定脉动频率至少为10Hz的脉动流体的流量。特别地,该流 动介质是气态流体。 附图说明 结合附图对本发明进行更详细的描述,其中: 图1是本发明的装置的立体图; 图2是图1中的装置沿图3中的C-C截面的截面图; 图3是图1中的装置沿图1中箭头A3的视图; 图4是图1中的装置沿图1中箭头A4的视图; 图5是图1中的装置沿图3中的A-A截面的截面图; 图6是图1中的装置沿图3中的B-B截面的截面图; 图7是图1中的装置的压力感测单元的立体图; 图8是图7中的感测单元沿图7中的剖面C的截面图; 图9是图7中的感测单元旋转180度后的单独视图; 图10是本发明的管道组件在测量流体流的质量流量的情况下的示意图,该管道组 件包括管道和感测装置; 图11是图11的实施例中的下部壳体的不同立体图; 图12是壳体的一个实施例:12a为仰视图;12b为沿12a中的A-A线的截面图; 图13是本发明的管道组件 a)完整的立体图, b)无感测装置的立体图, c)无感测装置和第一隔热件的立体图, d)经第一测量位置垂直于流体方向的完整截面图; 图14是图1中的装置的温度传感器的细节图。 7 CN 111609896 A 说 明 书 3/12 页
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