NL1038574C2 - SENSOR FOR A MASSADE BEET METER. - Google Patents
SENSOR FOR A MASSADE BEET METER. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1038574C2 NL1038574C2 NL1038574A NL1038574A NL1038574C2 NL 1038574 C2 NL1038574 C2 NL 1038574C2 NL 1038574 A NL1038574 A NL 1038574A NL 1038574 A NL1038574 A NL 1038574A NL 1038574 C2 NL1038574 C2 NL 1038574C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- tube
- foot
- sensor
- conducting material
- good heat
- Prior art date
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
Sensor voor een massadebietmeterSensor for a mass flow meter
De uitvinding heeft betrekking op een sensor voor een massadebietmeter van het thermische type, welke sensor een stromingsbuis omvat waardoorheen in bedrijf een fluïdum kan stromen, met een temperatuuropnemer, gevormd door een om de buis gewikkelde winding van weerstandsdraad op een eerste 5 (upstream) positie A en een heater/temperatuuropnemer, gevormd door een om de buis gewikkelde winding van weerstandsdraad op een tweede, downstream positie, B, waarbij de stromingsbuis op een metalen voet is gemonteerd en zich binnen in een op de voet geplaatste kap bevindt.The invention relates to a sensor for a mass flow meter of the thermal type, which sensor comprises a flow tube through which a fluid can flow in operation, with a temperature sensor formed by a coil of resistance wire wound around the tube at a first (upstream) position A and a heater / temperature sensor formed by a coil of resistance wire wound around the tube in a second, downstream position, B, wherein the flow tube is mounted on a metal base and is located inside a cap placed on the base.
Een bekende massadebietmeter van het thermische type is beschreven in 10 EP-A 1139073. Deze bekende massadebietmeter bevat een flowsensor in de vorm van een warmtegeleidende stromingsbuis, voorzien van een om de buis gewonden weerstanddraad, die als warmtebron (heater) en als temperatuursen-sor fungeert, op een eerste positie, en een stroomopwaarts geplaatste tempera-tuursensor. Een regelcircuit dient om het temperatuurverschil tussen de tempe-15 ratuursensoren bij flow constant te houden, waarbij uit gegevens van het regelcircuit het massadebiet van het fluïdum dat door de buis stroomt wordt bepaald. Deze meetmethode noemt men wel de Constant Temperature (CT) methode.A known mass flow meter of the thermal type is described in EP-A 1139073. This known mass flow meter comprises a flow sensor in the form of a heat-conducting flow tube, provided with a resistance wire wound around the tube, which is used as a heat source (heater) and as a temperature sensor. acts, at a first position, and an upstream temperature sensor. A control circuit serves to keep the temperature difference between the temperature sensors constant at flow, whereby the mass flow rate of the fluid flowing through the tube is determined from data from the control circuit. This measurement method is called the Constant Temperature (CT) method.
Een nadeel van een dergelijk meetsysteem is gebleken te zijn, dat wanneer er een relatief lage doorstroming in de buis is, er een - ongewenste - dip in 20 het meetsignaal optreedt.A drawback of such a measuring system has been found to be that when there is a relatively low flow in the tube, an - undesired - dip occurs in the measuring signal.
Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag eenvoudig aan te brengen en universeel toepasbare middelen te verschaffen om het optreden van deze dip zoveel mogelijk te voorkomen. Een sensor voor een massadebietmeter van de in de aanhef genoemde soort heeft daartoe volgens de uitvinding als kenmerk, dat 25 de voet een opstaande rand heeft waaromheen de kap klemt en dat de sensor een flexibele band van goed warmtegeleidend materiaal omvat die op een positie tussen de windingen om tenminste een deel van de omtrek van de buis is gekleefd en plaatselijk tussen de kap en de voet of de opstaande rand van de voet is geklemd.The invention is based on the task of simply applying and providing universally applicable means to prevent the occurrence of this dip as much as possible. A sensor for a mass flow meter of the type mentioned in the preamble has for this purpose according to the invention that the foot has an upright edge around which the cap clamps and that the sensor comprises a flexible band of good heat-conducting material which is positioned at a position between the turns around at least a part of the circumference of the tube and is locally clamped between the cap and the foot or the raised edge of the foot.
30 Het arrangeren van een flexibele band van goed warmtegeleidend materi aal, zoals bijv. koperfolie, zoals boven beschreven, in de sensor volgens de uit-Arranging a flexible band of good heat-conducting material, such as, for example, copper foil, as described above, in the sensor according to the
1 0 3 8 5 7 A1 0 3 8 5 7 A
2 vinding voorziet er op de gewenste wijze in dat bij geen of lage flows de temperatuur bij de temperatuuropnemer niet stijgt door warmtegeleiding via de buis.The invention provides in the desired manner that with no or low flows the temperature at the temperature sensor does not rise due to heat conduction through the tube.
Een eerste voordelig aspect daarbij is dat de band om buizen van verschillende diameter kan worden gekleefd, en dus universeel toepasbaar is.A first advantageous aspect here is that the tape can be stuck around tubes of different diameters, and is therefore universally applicable.
5 Een tweede voordelig aspect is dat de uiteinden van de band tussen de metalen kap en de voet of een opstaande rand op de voet van de sensorbehui-zing wordt geklemd. Het klemmen vindt plaats tijdens het opschuiven van de kap op de voet. Er is dus geen aparte fabricagestap nodig om de band in warmtege-leidend contact met de voet, respectievelijk met de kap, te brengen. Het is moge-10 lijk om de flexibele band van goed warmtegeleidend materiaal m.b.v. een (druppel) thermische pasta aan de buis te bevestigen. Een praktische uitvoeringsvorm wordt echter gekenmerkt, doordat de flexibele band van goed warmtegeleidend materiaal zelfklevend is, zoals bijv. een zelfklevende koperfolie. Een zelfklevende flexibele band of folie kan niet alleen op directe wijze over een zo groot mogelijk 15 contactoppervlak van de buis worden aangebracht, maar biedt tevens de moge lijkheid om de band of folie op zijn plaats te houden vóór en tijdens het klemmen dat bij het opzetten van de kap op de voet plaatsvindt.A second advantageous aspect is that the ends of the band are clamped between the metal cap and the foot or a raised edge on the foot of the sensor housing. The clamping takes place during the sliding of the hood on the foot. Therefore, no separate manufacturing step is required to bring the belt into heat-conducting contact with the foot or the cap, respectively. It is possible to make the flexible band of good heat-conducting material by means of e.g. attach a (drop of) thermal paste to the tube. However, a practical embodiment is characterized in that the flexible tape of good heat-conducting material is self-adhesive, such as, for example, a self-adhesive copper foil. A self-adhesive flexible tape or foil can not only be applied directly over as large a contact surface of the tube as possible, but also offers the possibility of holding the tape or foil in place before and during clamping that during mounting from the hood.
Een derde voordelig aspect is dat de band uit één of meer op elkaar geplakte van een lijmlaag voorziene substrookjes kan bestaan. Door het kiezen van 20 het aantal substrookjes (en eventueel de breedte daarvan) kan een gewenste warmteafvoer-karakteristiek van de band ingesteld worden. Daarnaast is een band met bijv. vier op elkaar gekleefde substrookjes flexibeler dan een enkele band met een dikte gelijk aan die van de vier substrookjes tezamen. Dit is zowel van voordeel bij het strak om de buis heen plakken van de band, als bij het tus-25 sen de kap en de voet klemmen van de band. De flexibele band van goed warmtegeleidend materiaal kan in het kader van de uitvinding op verschillende manieren toegepast worden. Bijv. kan de flexibele band van goed warmtegeleidend materiaal in de vorm van een lus om de buis zijn gekleefd, waarbij het naar de buis toelopende en het van de buis aflopende deel van de band op elkaar ge-30 kleefd zijn.A third advantageous aspect is that the strip can consist of one or more sub-strips provided with an adhesive layer and which are glued together. By selecting the number of sub-strips (and optionally the width thereof) a desired heat dissipation characteristic of the tire can be set. In addition, a belt with, for example, four sub-strips adhered to each other is more flexible than a single belt with a thickness equal to that of the four sub-strips together. This is advantageous both when the tape is glued tightly around the tube and when clamping the tape between the hood and the foot. The flexible belt of good heat-conducting material can be used in various ways within the scope of the invention. E.g. For example, the flexible tape of good heat-conducting material may be stuck around the pipe in the form of a loop, the part of the tape running towards the pipe and the part of the pipe falling on the pipe being adhered to each other.
Volgens voorkeursvorm heeft de flexibele band van goed warmtegeleidend materiaal echter twee uiteinden waarvan één uiteinde om tenminste een deel van de omtrek van de stromingsbuis is gekleefd op een positie tussen de 3 windingen en het andere uiteinde tussen de kap en de voet of de opstaande rand van de voet is geklemd.According to a preferred form, however, the flexible tape of good heat-conducting material has two ends, one end of which is glued around at least a part of the circumference of the flow tube at a position between the 3 turns and the other end between the cap and the foot or the raised edge of the foot is clamped.
Voor praktische toepassingen is een flexibele band van goed warmtege-leidend materiaal geschikt gebleken, waarvan de thermische weerstand tussen 5 de buis en de voet tussen de 100 en 1000 maal kleiner is dan thermische weerstand van de buis langs een pad tussen de flexibele band van goed warmtege-leidend materiaal en de voet.For practical applications, a flexible band of good heat-conducting material has been found to be suitable, the thermal resistance of which between the tube and the base is between 100 and 1000 times smaller than the thermal resistance of the tube along a path between the flexible band of good heat-conducting material and the base.
De buis kan in het bijzonder U-vormig gebogen zijn met twee benen en een verbindingsstuk en de voet kan twee boringen hebben, waardoorheen de 10 uiteinden van de benen van de U-vormige buis lopen.The tube can in particular be U-shaped with two legs and a connecting piece and the foot can have two bores, through which the ends of the legs of the U-shaped tube run.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het verschaffen van een sensor voor een thermische flowmeter, waarbij een U-vormige buis met twee op een voorafbepaalde afstand van elkaar gelegen windingen, een temperatuuropneem winding en een heater/temperatuuropnemerwinding, met de 15 uiteinden van de benen van de U in openingen van een voet wordt gestoken en waarbij tussen een plaats op de buis tussen de windingen en de voet een flexibele band van goed warmtegeleidend materiaal wordt gekleefd, welke band tijdens het opzetten van de kap op de voet plaatselijk tussen de kap en de voet of de opstaande rand van de voet wordt geklemd, waarbij de thermische weerstand 20 van de buis langs een pad tussen de flexibele band van goed warmtegeleidend materiaal en de voet wordt bepaald, en waarbij de parameters van de flexibele band van goed warmtegeleidend materiaal zodanig worden gekozen dat de thermische weerstand van de band tussen de buis en de voet tussen de 100 en 1000 maal kleiner is dan thermische weerstand van de buis langs een pad tus-25 sen de flexibele band van goed warmtegeleidend materiaal en de voet.The invention also relates to a method for providing a sensor for a thermal flow meter, wherein a U-shaped tube with two windings situated at a predetermined distance from each other, a temperature sensor coil and a heater / temperature sensor coil, with the ends of the legs of the U are inserted into openings of a foot and wherein a flexible band of good heat-conducting material is glued between a place on the tube between the windings and the foot, which band is placed locally between the cap and the foot or the raised edge of the foot are clamped, the thermal resistance of the tube being determined along a path between the flexible band of good heat-conducting material and the foot, and wherein the parameters of the flexible band of good heat-conducting material should be chosen such that the thermal resistance of the band between the tube and the foot is between 100 and 1000 times less In other words, thermal resistance of the tube along a path between the flexible band of good heat-conducting material and the foot.
Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen nader worden toegelicht aan de hand van de tekening.These and other aspects of the invention will be further elucidated with reference to the drawing.
Hierin toont: 30 Fig. 1 een perspectivisch aanzicht van de onderdelen voor een sensor voor een thermische massa debietmeter;Herein shows: 1 is a perspective view of the components for a sensor for a thermal mass flow meter;
Fig. 2 toont een aanzicht van een samenstel van een van een flexibele warmte afvoerstrip voorziene U-vormige stromingsbuis en een PCB; 4FIG. 2 shows a view of an assembly of a U-shaped flow tube with a flexible heat sink and a PCB; 4
Fig. 3A toont een perspectivisch aanzicht van een sensorvoet en een daarin te monteren samenstel volgens Fig. 2 enFIG. 3A shows a perspective view of a sensor foot and an assembly according to FIG. 2 and
Fig. 3B toont een zijaanzicht van het samenstel en de sensorvoet van Fig. 3A na montage; 5 Fig. 4 toont aan de hand van een gedeeltelijke dwarsdoorsnede door Fig. 3B hoe een flexibele warmte afvoerstrip tijdens de assemblage vóór het aanbrengen van de kap op de voet wordt gepositioneerd;FIG. 3B shows a side view of the assembly and the sensor foot of FIG. 3A after assembly; FIG. 4 shows a partial cross-section through FIG. 3B how a flexible heat dissipation strip is positioned on the foot during assembly prior to mounting the cap;
Fig. 5 toont de sensorvoet van Fig. 3 in bovenaanzicht, terwijl Fig. 6 een dwarsdoorsnede langs de lijn A-A van de sensorvoet in Fig. 5 10 toont;FIG. 5 shows the sensor foot of FIG. 3 in top view, while FIG. 6 is a cross-sectional view along the line A-A of the sensor foot in FIG. 5 shows;
Fig. 7 toont de sensorvoet van Fig. 3 in onderaanzicht, en Fig. 8 toont aan de hand van twee doorsneden zoals in Fig. 4 het plaatsen van de kap op de voet.FIG. 7 shows the sensor foot of FIG. 3 in bottom view, and FIG. 8 shows two cross sections as in FIG. 4 placing the hood closely.
15 Fig. 1 toont de onderdelen die voor het samenstellen van een flow sensor volgens de uitvinding gebruikt worden. Het betreft in eerste instantie een metalen flowsensorkap 1 die samen met een metalen flowsensorvoet 7 een flowsensor-behuizing gaat vormen, een capillaire, in U-vorm gebogen (stromings)buis 5 waarop twee windingen van weerstanddraad zijn gewikkeld, welke buis 5 beves-20 tigd is aan een printed cicuitboard (pcb) 4 voor het aansluiten van de genoemde weerstanden op een 4-pin connector 6. De voet 7 is voorzien van een een rechthoek insluitende opstaande rand 15 met uitsteeksels op de uiteinden van de lange zijden tussen welke uitsteeksels de buis 5 en de pcb 4 worden bevestigd. De uiteinden van de buis worden bij de assemblage door twee in de voet 7 aan-25 gebrachte boringen (in Fig. 1 niet zichtbaar) gestoken en daarin vastgelijmd.FIG. 1 shows the components used for assembling a flow sensor according to the invention. It relates in the first instance to a metal flow sensor cap 1 which, together with a metal flow sensor foot 7, forms a flow sensor housing, a capillary U-shaped (flow) tube 5 on which two turns of resistance wire are wound, which tube 5 fastens. is mounted on a printed circuit board (pcb) 4 for connecting said resistors to a 4-pin connector 6. The base 7 is provided with a raised edge 15 enclosing a rectangle with protrusions on the ends of the long sides between which protrusions the tube 5 and the pcb 4 are attached. During assembly, the ends of the tube are inserted through two bores provided in the base 7 (not visible in Fig. 1) and glued therein.
Verder kan, zoals nog nader zal worden toegelicht, bij het assembleren gebruik worden gemaakt van een of meer stukjes kunststof folie 2, een (dubbel) gevouwen stukje polyurethaan isolatieschuim 3 en rubberen capillaire afdichtingen 8.Furthermore, as will be further explained, one or more pieces of plastic film 2, a (double) folded piece of polyurethane insulating foam 3 and rubber capillary seals 8 can be used during assembly.
30 Bij een voorkeursvorm van een sensor volgens de uitvinding wordt een flexibele band 9 van goed warmtegeleidend materiaal, zoals in het bijzonder ko-perfolie, gebruikt die aan één zijde van een laag lijm voorzien is. Deze gaat zodanig gearrangeerd worden dat hij in de geassembleerde toestand warmte van het gebied tussen de windingen op de buis 5 naar de behuizing kan afvoeren. De 5 band 9 kan eventueel bestaan uit een aantal (bijvoorbeeld 4) op elkaar geplakte substroken (of -folies) die elk van een lijnlaag voorzien zijn. Een viervoudige folie is in de handel verkrijgbaar onder de naam Chromerics CHO-foil. Het aantal lagen is onder meer afhankelijk van de hoeveelheid warmte die afgevoerd moet 5 worden.In a preferred form of a sensor according to the invention, a flexible tape 9 of good heat-conducting material, such as in particular copper foil, is used which is provided with a layer of glue on one side. This will be arranged in such a way that in the assembled state it can dissipate heat from the area between the windings on the tube 5 to the housing. The tape 9 may optionally consist of a number (for example 4) of sub strips (or films) glued onto each other, each of which is provided with a line layer. A quadruple foil is commercially available under the name Chromerics CHO foil. The number of layers is inter alia dependent on the amount of heat that must be removed.
Bij het samenstellen wordt, zoals getoond in Fig.2, een U-vormige capillaire buis 5 verschaft met twee benen die haaks omgebogen zijn. Op het verbin-dingsbeen 10 van de buis worden een (enkellaags) heater weerstand Rh en een (meerlaags) sensor weerstand Rs op een voorafbepaalde afstand van elkaar 10 gewikkeld. De benen van de U-vormige buis 5 worden met overeenkomstige zijden aan een printed circuit board 4 bevestigd. De twee aansluitdraden van de heater weerstand en de twee aansluitdraden van de sensor weerstand worden op vier ingangs contactpunten van de PCB gesoldeerd. De uitgangs contactpunten van de PCB worden via aansluitdraden met een 4-pins connector 6 ver-15 bonden.In assembly, as shown in Fig. 2, a U-shaped capillary tube 5 is provided with two legs that are bent at right angles. On the connecting leg 10 of the tube, a (single-layer) heater resistor Rh and a (multi-layer) sensor resistor Rs are wound at a predetermined distance from each other. The legs of the U-shaped tube 5 are attached to a printed circuit board 4 with corresponding sides. The two connection wires of the heater resistor and the two connection wires of the sensor resistor are soldered to four input contacts of the PCB. The output contact points of the PCB are connected via connecting wires with a 4-pin connector 6.
Een flexibele band 9 van zelfklevende koperfolie wordt strak om de buis 5 geplakt, op een positie tussen de heater weerstand Rh en de sensor weerstand Rs, waarbij het naar de buis toelopende deel van de strip 9 en het van de buis aflopende deel van de strook 9 op elkaar kleven. De breedte en de positionering 20 van de band 9 zijn zodanig dat hij de heater weerstand en de sensorweerstand niet raakt. .De lengte van de band 9 is zodanig dat het vrije uiteinde wanneer de kap 1 en de voet 7 samengevoegd worden, tussen de sensorkap 1 en de sensor-voet 7 geklemd wordt.A flexible tape 9 of self-adhesive copper foil is glued tightly around the tube 5, at a position between the heater resistor Rh and the sensor resistor Rs, the part of the strip 9 leading to the tube and the part of the strip running off the tube 9 stick together. The width and the positioning 20 of the band 9 are such that it does not touch the heater resistance and the sensor resistance. The length of the belt 9 is such that the free end when the cap 1 and the base 7 are joined together is clamped between the sensor cap 1 and the sensor base 7.
In een volgende stap wordt het geheel van de van band 9 voorziene buis 5 25 met weerstanden Rh en Rs en de PCB 4 op de sensorvoet 7 gemonteerd; zie Fig.3A en 3B. Daarbij worden de uiteinden van de benen van de buis 5 door boringen 11,12 in de voet 7 gestoken en komen de uiteinden van de PCB 4 tussen uitsteeksels 13,13a; 14,14a op de uiteinden van de lange zijden van de opstaande rand 15 van de sensorvoet 7 te liggen. De benen van de buis 5 worden 30 in de boringen 11,12 vastgelijmd. De samenstelling van de lijm is zodanig dat hij als gasobstakel dient, en als mechanische borging van de buis 5 in de voet 7. Tevens wordt één zijde van de PCB 4 vastgelijmd aan de uitsteeksels van de opstaande rand 15 van de voet 7. Na de montage van de buis 5 in de voet 7 wordt de flexibele band 9 van koperfolie in positie gelegd zoals is aangegeven in Fig. 4 6 en Fig. 8. .Dit betekent dat de band 9 over de zijkant van de opstaande rand van de sensorvoet 7 wordt gehangen aan de kant van de PCB 4 die is afgekeerd van de kant waar de aansluitcontacten en de aansluitdraden zich bevinden. Naast de opstaande rand 15 bevindt zich een trapvormig gedeelte (trede) 16 van de sen-5 sorvoet 7. Bij voorkeur valt de flexibele band ook over dit trapvormige gedeelte 16.In a next step, the whole of the tube 5 provided with band 9 with resistors Rh and Rs and the PCB 4 is mounted on the sensor foot 7; see Fig. 3A and 3B. Thereby the ends of the legs of the tube 5 are inserted through bores 11,12 in the foot 7 and the ends of the PCB 4 come between projections 13,13a; 14,14a lie on the ends of the long sides of the raised edge 15 of the sensor foot 7. The legs of the tube 5 are glued down in the bores 11,12. The composition of the glue is such that it serves as a gas obstruction and as mechanical locking of the tube 5 in the base 7. One side of the PCB 4 is also glued to the protrusions of the upright edge 15 of the base 7. After the mounting the tube 5 in the base 7, the flexible copper foil band 9 is placed in position as shown in FIG. 4 6 and FIG. 8. This means that the tape 9 is hung over the side of the raised edge of the sensor foot 7 on the side of the PCB 4 which is remote from the side where the connection contacts and the connection wires are located. In addition to the raised edge 15, there is a step-shaped part (step) 16 of the sensor foot 7. Preferably, the flexible band also falls over this step-shaped part 16.
De aansluitdraden van de PCB 4 naar de pin connector 6 worden tussen twee stukjes kunststof tape 2 ingebed en via een lokale uitsparing/afschuining aan de kap en/ of de voet naar buiten gevoerd.The connecting wires from the PCB 4 to the pin connector 6 are embedded between two pieces of plastic tape 2 and fed out via a local recess / chamfer on the hood and / or the base.
10 De sensorkap 1 wordt zover over de opstaande rand 15 geschoven dat hij op de uitsparing stuit. Daarbij wordt de flexibele band 9 tussen de kap 1 en de opstaande rand 15 geklemd en, afhankelijk van zijn lengte, ook nog tussen de onderkant van de kaprand en het trapvormige profiel (trede) 16 van de voet 7.The sensor cap 1 is slid over the raised edge 15 so far that it encounters the recess. The flexible band 9 is thereby clamped between the cap 1 and the upright edge 15 and, depending on its length, also between the underside of the cap edge and the step-shaped profile (step) 16 of the foot 7.
Om het optreden van luchtstromingen in de sensor te beperken, kan events tueel een dubbel gevouwen stukje (polyurethaan) schuim 3 om de buis 5 worden aangebracht voordat de kap 1 wordt geplaatst. Het over de rand van de voet schuiven van de kap 1 en het aanbrengen van het schuimplastic lichaam 3 wordt verduidelijkt aan de hand van Fig. 8.In order to limit the occurrence of air flows in the sensor, a double-folded piece of (polyurethane) foam 3 can be fitted around the tube 5 before the cap 1 is placed. Sliding the cap 1 over the edge of the foot and fitting the foam body 3 is explained with reference to Figs. 8.
In de onderzijde van de voet 7 komen de boringen elk uit in een kamer 17, 20 respectievelijk 18 (zie Fig.6). Deze kamers bieden plaats aan ringvormige af-dichtrubbers 8. Deze worden op de door de boringen in de voet gestoken benen van de buis 5 geschoven (zie Fig. 3b).The bores in the underside of the base 7 each open into a chamber 17, 20 and 18 respectively (see Fig. 6). These chambers accommodate annular sealing seals 8. These are slid onto the legs of the tube 5 inserted through the bores in the foot (see Fig. 3b).
De werking van de band van koper folie bij de sensor volgens de uitvinding berust op het volgende inzicht: de temperatuur tussen temperatuur opnemer 25 en heater (verwarmingselement) wordt bij de gebruikte CT (Constant Temperature) flowmeetmethode constant gehouden. Hiervoor is een bepaald vermogen nodig. Dit vermogen is een maat voor de doorstroming( flow). Er is een vermo-gensregeling aanwezig om het temperatuurverschil constant te houden. Wanneer er echter geen of een relatief lage doorstroming is, wordt het vermogen 30 waarmee het verwarmingselement wordt opgewarmd, afgezien van bijvoorbeeld stralingsverliezen, in hoofdzaak afgevoerd door geleiding via de buis. De temperatuur bij de temperatuuropnemer (op positie A) stijgt hierdoor en er ontstaat meekoppeling in de vermogensregeling, waardoor het benodigde vermogen stijgt. Pas bij een bepaalde doorstroming zal er genoeg warmte via het fluidum 7 worden afgevoerd waardoor de temperatuur van de opnemer niet meer wordt be-invloed door het verwarmingselement. Vanaf nul flow tot dit punt zal het benodigde vermogen afnemen en daarboven zal het benodigde vermogen weer toenemen. Dit effect veroorzaakt een ongewenste dip in het meetsignaal. De om de 5 buis gelijmde en tussen de kap en de rand van de voet geklemde band van ko-perfolie voorkomt nu bij geen of lage flows dat de temperatuur bij de temperatuur opnemer stijgt door geleiding via de buis. Omdat de band van koperfolie zodanig gedimensioneerd kan worden dat hij een betere temperatuurgeleiding heeft dan de buis, wordt de temperatuur tussen temperatuuropnemer en heaterelement 10 nagenoeg gelijk getrokken met de temperatuur van de voet. De dip in het meetsignaal wordt hierdoor aanzienlijk gereduceerd of zelfs geëlimineerd.The operation of the copper foil band at the sensor according to the invention is based on the following insight: the temperature between temperature sensor 25 and heater (heating element) is kept constant with the CT (Constant Temperature) flow measurement method used. This requires a certain capacity. This capacity is a measure of the flow. Power control is provided to keep the temperature difference constant. However, when there is no or relatively low flow, the power with which the heating element is heated, apart from, for example, radiation losses, is essentially drained by conduction through the tube. As a result, the temperature at the temperature sensor (at position A) rises and feedback is created in the power control, which increases the required power. Only with a certain flow will enough heat be dissipated via the fluid 7 so that the temperature of the sensor is no longer influenced by the heating element. From zero flow to this point the required power will decrease and above that the required power will increase again. This effect causes an unwanted dip in the measurement signal. The band of copper foil glued around the tube and clamped between the cap and the edge of the foot now prevents the temperature sensor from rising at a temperature sensor due to conduction through the tube. Because the band of copper foil can be dimensioned in such a way that it has a better temperature conduction than the tube, the temperature between temperature sensor and heater element 10 is almost equalized with the temperature of the foot. The dip in the measurement signal is thereby considerably reduced or even eliminated.
Uit een rekenvoorbeeld aan een sensor op basis van de fig. 2, 3a en 3b, en 8 is gebleken dat de thermische weerstand van een 4-laags koperfolie band (4 op elkaar gekleefde laagjes koperfolie: Chromerics CHO-foil) met een lengte 15 tussen de buis en de voet van 7 mm. (totale lengte 10 mm. want de band ligt om de buis en over de voet zit ook nog en stukje), een dikte van 0,5 mm. en een breedte van 2,5 mm ongeveer 500 maal lager was dan de thermische weerstand van de gebruikte RVS (roestvast stalen) flowsensorbuis met een wanddikte van 0,2 mm en een lengte van 30mm. gemeten vanaf de band tot de voet.A calculation example on a sensor based on Figs. 2, 3a and 3b, and 8 has shown that the thermal resistance of a 4-layer copper foil band (4 layers of copper foil glued together: Chromerics CHO foil) with a length of 15 between the tube and the 7 mm base. (total length 10 mm. because the band is around the tube and there is also a bit over the foot), a thickness of 0.5 mm. and a width of 2.5 mm was approximately 500 times lower than the thermal resistance of the used stainless steel (stainless steel) flow sensor tube with a wall thickness of 0.2 mm and a length of 30 mm. measured from the tire to the foot.
20 Kort samengevat heeft de uitvinding betrekking op een sensor voor een massadebietmeter van het thermische type, welke sensor een stromingsbuis omvat met een temperatuuropnemer en een op een voorafbepaalde afstand daarvan geplaatste heater/temperatuuropnemer, welke stromingsbuis op een metalen voet is gemonteerd en zich binnen een op de voet geplaatste metalen 25 kap bevindt. Tussen de temperatuuropnemer en de heater/temperatuuropnemer is een, in het bijzonder zelfklevende, band van warmtegeleidend materiaal zoals koper aan één uiteinde om tenminste een deel van de omtrek van de stromingsbuis gekleefd en aan zijn andere uiteinde tussen de kap en de voet geklemd.Briefly summarized, the invention relates to a sensor for a mass flow meter of the thermal type, which sensor comprises a flow tube with a temperature sensor and a heater / temperature sensor placed at a predetermined distance therefrom, said flow tube mounted on a metal base and located within a metal cap placed on the base. Between the temperature sensor and the heater / temperature sensor, a tape of heat-conducting material such as copper, in particular self-adhesive, is glued at one end around at least a part of the circumference of the flow pipe and clamped at its other end between the cap and the base.
10385741038574
Claims (10)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1038574A NL1038574C2 (en) | 2011-02-11 | 2011-02-11 | SENSOR FOR A MASSADE BEET METER. |
| DE202012001473U DE202012001473U1 (en) | 2011-02-11 | 2012-02-13 | Sensor for a mass flowmeter |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1038574A NL1038574C2 (en) | 2011-02-11 | 2011-02-11 | SENSOR FOR A MASSADE BEET METER. |
| NL1038574 | 2011-02-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1038574A NL1038574A (en) | 2011-03-22 |
| NL1038574C2 true NL1038574C2 (en) | 2011-11-23 |
Family
ID=44114511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1038574A NL1038574C2 (en) | 2011-02-11 | 2011-02-11 | SENSOR FOR A MASSADE BEET METER. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE202012001473U1 (en) |
| NL (1) | NL1038574C2 (en) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4016759A (en) * | 1975-09-18 | 1977-04-12 | Teledyne, Inc. | Fluid flowmeter |
| US4433329A (en) * | 1980-09-05 | 1984-02-21 | Chevron Research Company | Ultrasensitive apparatus and method for detecting change in fluid flow during the occurrence of a transient condition |
| NL1001674C2 (en) * | 1995-11-17 | 1997-05-21 | Berkin Bv | Flow meter. |
| NL1014797C2 (en) | 2000-03-30 | 2001-10-02 | Berkin Bv | Mass flow meter. |
| US6779394B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-08-24 | Mks Instruments, Inc. | Apparatus and method for thermal management of a mass flow controller |
| DE10221548A1 (en) * | 2002-05-14 | 2003-11-27 | Werner Zang | Mass flow sensor uses calorimetric method with combination of heating, cooling of medium in measurement pipe of optional cross-sectional shape using Peltier elements also acting as temperature sensors |
| NL1023406C2 (en) * | 2003-05-13 | 2004-11-18 | Berkin Bv | Mass flow meter for measuring according to the CT method. |
| US6883369B1 (en) * | 2004-05-06 | 2005-04-26 | Rosemount Aerospace Inc. | Sensor and method of measuring mass flow non-intrusively |
-
2011
- 2011-02-11 NL NL1038574A patent/NL1038574C2/en active
-
2012
- 2012-02-13 DE DE202012001473U patent/DE202012001473U1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE202012001473U1 (en) | 2012-06-26 |
| NL1038574A (en) | 2011-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1032007C2 (en) | Thermal sensor flow sensor. | |
| US8776582B2 (en) | Sensor device for measuring the flow and/or the level of a fluid or of a substance | |
| JP4935225B2 (en) | Electronic component assembly | |
| JP4502256B2 (en) | Flow sensor | |
| CN102985802B (en) | Flow-meter probe | |
| JP6515569B2 (en) | Temperature sensor | |
| US6595049B1 (en) | Thermal mass flow sensor with improved sensitivity and response time | |
| US20180024010A1 (en) | Internal temperature measuring apparatus and sensor package | |
| NL2011975C2 (en) | FLOW MEASURING DEVICE OF THE THERMAL TYPE. | |
| JP2006292620A (en) | Indirectly heated thermistor | |
| US9003876B2 (en) | Thermal mass flowmeter with a metal-encapsulated sensor system | |
| JPH0145852B2 (en) | ||
| US20110026562A1 (en) | Temperature sensor using thin film resistance temperature detector | |
| JP2016151450A5 (en) | ||
| NL1038574C2 (en) | SENSOR FOR A MASSADE BEET METER. | |
| JP6779290B2 (en) | Method for detecting the number of inhalations of electronic cigarettes and electronic cigarettes | |
| JP5714911B2 (en) | Thermal loop flow sensor | |
| JP2012098088A (en) | Temperature sensor | |
| JP6398810B2 (en) | Internal temperature measuring device and temperature difference measuring module | |
| CN106483004B (en) | Paraffin distribution device for embedding machine and embedding machine with paraffin distribution device | |
| US7469583B2 (en) | Flow sensor | |
| EP1705463B1 (en) | Sensing device for measuring a fluid flow and a liquid level | |
| US7028544B2 (en) | Mass flowmeter for measuring by the CT method | |
| US20120195344A1 (en) | Temperature sensor using temperature sensing devices | |
| JP5920388B2 (en) | Temperature sensor |