[发明专利]用于记录流量的方法和热流量测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于记录在测量管中的测量介质的流量和流动方向的方法，和一种具有第一可加热电阻温度计和至少第二可加热电阻温度计的、用于执行该方法的热流量测量装置。

背景技术

常规的热流量测量装置尽可能相等地使用通常两个温度传感器，所述温度传感器被布置在最经常地销形金属壳体即所谓的托管架(stinger)或者叉子(prong)中，并且与通过测量管或者通过管线流动的介质热接触。对于工业应用，这两个温度传感器通常被安设在测量管中；然而，温度传感器还能够被直接地安装在管线中。这两个温度传感器之一是利用加热单元加热的、所谓的有源温度传感器。加热单元或者是另外的电阻加热器，或者，如果温度传感器自身是电阻元件，例如RTD(电阻温度装置)传感器，则通过电力的转换，例如通过测量电流的对应变化，而将其加热。第二温度传感器是所谓的无源温度传感器：它测量介质的温度。

通常，在热流量测量装置中，可加热温度传感器被如此加热，使得在两个温度传感器之间建立了固定的温度差。替代地，它还已知经由控制单元提供恒定的加热功率。

如果在测量管中无任何流动，则作为时间的函数要求恒定的热量以维持预定的温度差。如果相反所要测量的介质正在移动，则已被加热温度传感器的冷却基本取决于流经的介质的质量流量。因为介质比已被加热的温度传感器温度更低，所以流动介质远离已被加热温度传感器地输送热量。为了如此在流动介质的情形中在两个温度传感器之间维持固定温度差，对于已被加热的温度传感器，要求增加的加热功率。增加的加热功率是关于通过管线的介质的质量流量的测度。

如果相反供应了恒定的加热功率，则在两个温度传感器之间的温度差由于介质的流动而减小。然后，该具体温度差是关于通过管线或者通过测量管的介质的质量流量的测度。

因此，在加热温度传感器所需要的加热能量和通过管线或者通过测量管的质量流量之间存在函数关系。在热流量测量装置中利用了所谓的、通过测量管或者通过管线的介质的质量流量的热传递系数的依赖性以确定质量流量。能够根据商标“t-switch”、“t-trend”或者“t-mass”从本受让人获得根据这个原理操作的装置。

直至现在，主要地已经在热流量测量装置中应用了带有螺旋地缠绕铂丝的RTD元件。在薄膜电阻温度计(TFRTD)的情形中，常规上，曲折形铂层被气相沉积在基板上。在此之上，施加另一个玻璃层来保护铂层。与RTD元件的圆状截面相对比，薄膜电阻温度计的截面是矩形的。到电阻元件中和/或从电阻元件的热传递相应地经由两个相对地安置的表面发生，这两个相对地安置的表面一起地构成薄膜电阻温度计的总表面的大部分。

专利文献EP 0 024 327和US 4,083,244示出还能够确认流动方向的热流量测量装置的不同的实施例。在这方面中，在温度传感器之前，在液流中布置了流量调节体。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种热流量测量装置，利用该装置，测量介质的流动方向能够容易地被确认。

通过一种用于利用第一可加热电阻温度计和至少第二可加热电阻温度计记录在测量管中的测量介质的流量和流动方向的方法实现了该目的，其中，至少在第一时间点并且在另外的第二时间点，然而特别地在时间点t＝t₀，t₁，t₂，t₃，...t_n，n为自然数，测量介质的温度T_{介质；实际}(t)得以测量，其中第一瞬时加热功率P_1，1(t₁)被第一可加热电阻温度计在第一时间点吸收，其中第二加热功率P_2，2(t₂)被第二可加热电阻温度计在第二时间点吸收，

其中第一可加热电阻温度计提供用于第一时间点的第一温度测量值T_{1，加热；实际}(t＝t₁)并且作为被第一电阻温度计吸收的加热功率P_1，1(t₁)、测量介质的温度T_{介质；实际}(t₁)和第一可加热电阻温度计的温度T_{1，加热；实际}(t₁)的函数来计算代表测量介质通过测量管的流量的第一系数PC₁(t₁)，