專利名稱：測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)質(zhì)量的裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的前序部分中提及的測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)質(zhì)量的裝置。在DE-OS4407209中已公開(kāi)的一種用于測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)吸入空氣量的裝置中，其測(cè)量槽內(nèi)裝有一個(gè)做成比方說(shuō)陶瓷基片形，或作為微機(jī)械元件的測(cè)量元件。該裝置的形狀為一細(xì)長(zhǎng)的、在插軸的徑向伸展的長(zhǎng)方體構(gòu)件，并插入在一個(gè)吸入管道的管壁上的孔洞內(nèi)。吸入管道的管壁限定一個(gè)流動(dòng)截面。圓柱形吸入管道的流動(dòng)截面基本為圓形。吸入管道在此代表比方說(shuō)一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的吸管，內(nèi)燃機(jī)通過(guò)此吸管吸入周圍環(huán)境中的空氣。該裝置穿入吸入管道的管壁孔洞內(nèi)并固定在它的徑向位置上，并使該裝置的測(cè)量部件上的測(cè)量槽平行于吸入管道內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)。該裝置的測(cè)量部件在徑向上大體凸出于吸入管道的流動(dòng)截面的中心。為保持該裝置在吸入管道內(nèi)的徑向位置，吸入管道以外的外罩上開(kāi)了若干孔洞，使連接螺栓能穿孔而過(guò)，把該裝置與吸入管道連在一起。
對(duì)該裝置進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)或?qū)⑵溲b在吸入管道內(nèi)時(shí)，不可避免地會(huì)出現(xiàn)裝配公差，其結(jié)果是該裝置的測(cè)量部件上的測(cè)量槽并不一定總是準(zhǔn)確地與在吸入管道中流動(dòng)的介質(zhì)平行，而是可能稍有偏差。測(cè)量槽偏離預(yù)定的平行位置又可能導(dǎo)致測(cè)量件上，或者說(shuō)測(cè)量槽內(nèi)的介質(zhì)流動(dòng)狀況不穩(wěn)定，比方說(shuō)出現(xiàn)從層狀-紊流為特征的流動(dòng)變化，從而或多或少出現(xiàn)這個(gè)裝置的特性曲線數(shù)據(jù)分散程度增強(qiáng)的情況。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)具有權(quán)利要求1中所述特征的本發(fā)明中的測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)質(zhì)量的裝置與已知的裝置相比，其優(yōu)點(diǎn)在于顯著降低了安裝公差所造成的特性曲線數(shù)據(jù)分散的問(wèn)題。即使被大批量生產(chǎn)出的或者說(shuō)制造上有公差的裝置也能確保基本上不出現(xiàn)數(shù)據(jù)分散的特性曲線。
通過(guò)其他權(quán)利要求中提及的措施可以進(jìn)一步有力地改善權(quán)利要求1中所述及的裝置。
附圖
簡(jiǎn)述附圖中簡(jiǎn)化展示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并在下文中詳述之。
對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明圖中部分地展示一個(gè)裝置1的截面圖。該裝置用于測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)的質(zhì)量，特別是內(nèi)燃機(jī)的空氣吸入量。這一裝置的完整結(jié)構(gòu)可從比方說(shuō)DE-OS4407209知悉，其公開(kāi)部分也屬本專利申請(qǐng)的一部分。裝置1基本上為一細(xì)長(zhǎng)的、可在一個(gè)插軸10的徑向上伸展的長(zhǎng)方體。在圖中用一個(gè)點(diǎn)表示插軸10，它垂直于圖面，并向圖面內(nèi)延伸。以眾所周知的方式把裝置1插入一個(gè)吸入管道4的管壁2上的孔內(nèi)，并用比方說(shuō)螺栓連接把它固定在吸入管道4中。吸入管道4表示一個(gè)比方說(shuō)混合壓縮式的、外源點(diǎn)燃的內(nèi)燃機(jī)的吸管，內(nèi)燃機(jī)通過(guò)它吸入周圍環(huán)境中的空氣。吸入管道4限定一流動(dòng)截面為圓形的吸入管道。在其中心軸線的方向上，即圖中用箭頭17標(biāo)示的介質(zhì)流動(dòng)的方向上，有一個(gè)平行于吸入管道4的內(nèi)壁3的中心軸線11。由于裝置1作徑向延伸，使圖中用斜線畫出的，具有長(zhǎng)方形橫截面的裝置1的矩形測(cè)量部件15向比方說(shuō)吸入管道4的流動(dòng)截面中心突出。在裝置1的測(cè)量部件15內(nèi)有一個(gè)軸向伸展的測(cè)量槽20，緊接著在徑向上有一個(gè)，比方說(shuō)S形的偏轉(zhuǎn)槽21。吸入管道4中流動(dòng)的介質(zhì)流經(jīng)，比方說(shuō)有長(zhǎng)方形截面的進(jìn)氣口22進(jìn)入測(cè)量槽20，并自測(cè)量槽20到達(dá)偏轉(zhuǎn)槽21，以便流出在圖中用虛線表示的、比方說(shuō)徑向的排出口23。測(cè)量槽20內(nèi)有兩個(gè)向偏轉(zhuǎn)槽21延伸的側(cè)面24、25。若繼續(xù)伸展下去，二側(cè)面可在測(cè)量槽20的測(cè)量槽軸線12上相遇。測(cè)量槽20的中心軸線12及吸入管道4的中心軸線11與插軸10相垂直。測(cè)量槽20內(nèi)裝有一個(gè)測(cè)量元件28，該元件28被測(cè)量槽軸線12從中間劃分為兩個(gè)相同大小的部分。該測(cè)量元件28形狀象比方說(shuō)片狀陶瓷基片，其二個(gè)側(cè)面29與測(cè)量槽軸線12互相平行，它被測(cè)量槽20內(nèi)的流動(dòng)介質(zhì)繞流。也可以如在DE-OS4338891內(nèi)公開(kāi)的那樣，由一個(gè)微機(jī)械加工元件與一電解質(zhì)薄膜構(gòu)成測(cè)量元件28，測(cè)量槽20向一端縮小，其作用在于使測(cè)量元件28的范圍內(nèi)存在一個(gè)近乎于不受干擾的、均勻平行的、沿測(cè)量槽軸線12流動(dòng)的介質(zhì)流，在圖中用箭頭18標(biāo)示。
本發(fā)明中，測(cè)量槽20與它的中心軸線12不平行于吸入管道4的中心軸線11，而是相對(duì)于中心軸線11或者說(shuō)吸入管道4中的流動(dòng)介質(zhì)流，傾轉(zhuǎn)了一個(gè)α角。由于測(cè)量部件15或者說(shuō)測(cè)量槽20的裝配位置發(fā)生傾轉(zhuǎn)，在測(cè)量元件15上順流而下的進(jìn)氣口22周圍的介質(zhì)產(chǎn)生一個(gè)在圖中用一直線標(biāo)出的、在一側(cè)的分離區(qū)30。該分離區(qū)30在逆流而上的測(cè)量槽20的進(jìn)氣口22處產(chǎn)生穩(wěn)定的、尤其是沒(méi)有紊流特征的流動(dòng)介質(zhì)狀態(tài)。分離區(qū)30從進(jìn)氣口22出發(fā)沿在吸入管道4內(nèi)順流而下伸展的測(cè)量部件15的外側(cè)面31擴(kuò)展，而不發(fā)生流動(dòng)介質(zhì)再次貼近外側(cè)面31的情況。分離區(qū)30主要受到測(cè)量部件15上的離開(kāi)流動(dòng)方向并向吸入管道4的管壁2傾轉(zhuǎn)的側(cè)面的限制，外側(cè)面31也就在測(cè)量部件15的右側(cè)棱面上。在其對(duì)面一側(cè)，或者說(shuō)測(cè)量部件15上對(duì)著介質(zhì)流17的一側(cè)，也就是說(shuō)測(cè)量部件15上對(duì)著介質(zhì)流17的外側(cè)面32的一側(cè)，沒(méi)有這樣的分離區(qū)，或者說(shuō)只有一個(gè)極小的、可以忽略不計(jì)的分離區(qū)。外側(cè)面31與32的走向與測(cè)量槽軸線12平行。結(jié)果證明，如果測(cè)量部件15的測(cè)量槽20相對(duì)于吸入管道4中的流動(dòng)介質(zhì)，選擇α為2°-10°，尤其是約4°的徑向旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，就會(huì)在測(cè)量部件15的逆流而上的進(jìn)氣口22處自行產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)。如圖所示，α角包含在測(cè)量槽軸線12與吸入管道4的中心軸線11之間。由于吸入管道4中的流動(dòng)介質(zhì)在測(cè)量槽20中流動(dòng)時(shí)，基本上平行于測(cè)量槽20的中心軸線口，因此這個(gè)介質(zhì)流與吸入管道4中的介質(zhì)流之間的夾角也是α角。測(cè)量元件28在測(cè)量槽20中的位置不隨測(cè)量部件15的旋轉(zhuǎn)而改變。它對(duì)吸入管道4的中心軸11的傾斜程度與測(cè)量槽中心軸線12的傾斜程度相同。
鑒于α角在2-10°范圍時(shí)，在逆流而上的測(cè)量槽20口處產(chǎn)生的是穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)，能使α角繼續(xù)發(fā)生變化或者更確切地說(shuō)使測(cè)量槽20的徑向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化的裝配公差在這一條件下，對(duì)測(cè)量槽20內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)以及對(duì)測(cè)量元件28給出的電信號(hào)產(chǎn)生的影響，比平行布局測(cè)量元件20時(shí)在相同條件下所產(chǎn)生的影響小。因此，當(dāng)該裝置被大批量生產(chǎn)時(shí)或者制造得有公差時(shí)，其特性曲線的數(shù)據(jù)不會(huì)出現(xiàn)或僅出現(xiàn)可以忽略不計(jì)的數(shù)據(jù)分散情況。圖中所示為一個(gè)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的裝置1的位置。當(dāng)然也可以使裝置1按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。正如圖中所示，可以把插軸10做為旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸。當(dāng)然也可以用另一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸代替插軸10。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)定流動(dòng)介質(zhì)質(zhì)量，特別是內(nèi)燃機(jī)吸入空氣質(zhì)量的裝置，固定在一個(gè)吸入管道上，以一個(gè)有測(cè)量槽的測(cè)量部件突出于吸入管道之內(nèi)，并具有一個(gè)裝在測(cè)量槽內(nèi)的測(cè)量介質(zhì)質(zhì)量的測(cè)量元件，其特征在于，裝置(1)與測(cè)量槽(20)相對(duì)于在吸入管道(4)中流動(dòng)的介質(zhì)有大小為α角的傾轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，傾轉(zhuǎn)角α約為2至10度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，傾轉(zhuǎn)角α約為4度。
全文摘要
已公開(kāi)的測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)質(zhì)量的裝置，特別是測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)空氣吸入量的裝置，通常以如下方式裝在吸入管道上，即，使帶有測(cè)量元件的測(cè)量槽與吸入管道內(nèi)的流動(dòng)介質(zhì)平行。由于難以避免裝配公差存在，因此可能出現(xiàn)特性曲線數(shù)據(jù)分散的情況。這里提出一種測(cè)定流動(dòng)介質(zhì)質(zhì)量，特別是測(cè)定內(nèi)燃機(jī)空氣吸入量的裝置(1)。它固定在吸入管道(4)上，以一個(gè)具有測(cè)量槽(20)的測(cè)量部件(15)突入于吸入管道(4)內(nèi)，并在測(cè)量槽(20)內(nèi)裝入一測(cè)量元件(28)測(cè)定質(zhì)量。該裝置(1)的安裝以如下方式實(shí)現(xiàn)，即使帶有測(cè)量槽(20)的測(cè)量部件(15)相對(duì)于吸入管道(4)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)傾轉(zhuǎn)α角。本發(fā)明專用于測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)的質(zhì)量，特別是內(nèi)燃機(jī)吸入空氣的質(zhì)量。
文檔編號(hào)G01F1/69GK1164892SQ96190748
公開(kāi)日1997年11月12日 申請(qǐng)日期1996年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月21日
發(fā)明者迪特爾·湯克, 烏韋·康策爾曼 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司