[发明专利]气体表计

说明书

技术领域

气体表计，其包括带有气体入口和气体出口以及测量路段的表计壳体，在所述测量路段中设置有测量装置、尤其是用于热学方式的流量测量的测量装置，在所述气体入口下游连接有用于分离散粒状污染物的过滤装置，并且气体的仅从主气流分支出的一部分被输送给所述过滤装置并且被净化，此后将经净化的气体份额输送给连接于过滤装置下游的测量装置。

背景技术

气体表计使用在表计侧集成的测量装置，用于确定流过的气体的量，所述气体通过壳体侧的气体入口进入并且到达测量路段中，在那里流量通过测量装置被检测，此后气体通过壳体侧的气体出口再次排出。在现代的气体表计中，作为测量装置使用热学方式的流量计，所述流量计有时也称为微热的传感器。这样的测量装置涉及按照热学方式或量热的测量原理工作的电子流量计。这样的传感器包括一个加热元件以及两个温度传感器，所述两个温度传感器中一个沿流动方向看连接于加热元件上游并且另一个连接于加热元件下游。按照流经的气体的给定的流动速度并且借此依赖于流动的气体量而得出在两个温度传感器之间测量的温差，所述温差被评估以用于流量确定。这样的热学方式的流量传感器的原理是已知的。

为了使通常提供高精度的测量值的这种流量传感器也相应精确地工作，需要使可能的污染物远离传感器，因为这种污染物对测量结果有负面影响。为此目的，在已知的这样的气体表计中已知的是：通过连接于气体入口下游并且连接于测量路段或测量装置上游的过滤装置分离出散粒状污染物、亦即在气体中运输的粉尘颗粒和类似物，例如通过过滤元件或保护捕集器、例如旋风除尘或类似方式。然而在此存在下述问题，即，非常小的颗粒和精细粉尘例如通过流体力学的过滤装置仅能很困难地分离，因此过滤装置必须非常复杂地设计，以便分离即使精细的颗粒。毕竟，气体的这样的极度高的纯度最后是必需的，因为具有5微米的大小的颗粒已经可能影响到微热的流量计的测量精度。也就是说，这样的传感器面对这种污染物不够稳健（robust）。然而如果使用相应复杂的过滤器，则在过滤装置上游的区域和过滤装置下游的区域之间会产生高的压力损耗，这同样是不希望的，特别是因为这样的过滤装置存在着堵塞的危险。

由US2010/0175468A1已知一种流体流量计，其中，流动分支在隔板上游分支出来，引导通过过滤和测量装置并且在隔板下游再次引回到主流通道。

在按照US4,381,668的气体表计中，气流的一部分在管收缩部上游通过过滤元件引导到测量路段中并且此后在管收缩部的高度上再次引回主流。

由DE3905746A1和DE3922489A1已知空气测量装置，其中，空气流的一部分通过旁路通道引导，在所述旁路通道中这一部分空气流被过滤并且然后对其流量进行测量。

还由US2009/0188303A1和DE3636930A1已知将待测量的流分成主流和一个或多个测量流，包括在部分流中进行过滤的措施。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种气体表计，该气体表计能够实现对输送给测量装置的气体的非常良好的净化，同时避免过高的、由净化条件决定的压力损耗。

为了解决该问题，按照本发明规定：设置连接于过滤装置下游的并且连接于测量装置上游的、至主气流的、透气的连接部，从而使得经净化的气体份额至少部分地在用于适配所述测量路段中的流动的动压体（）上游引回到主气流中，所述连接部为输送口、管段或开口的形式。

这样，在按照本发明的气体表计中，将全部输送的气流分成两个部分流，其中一个部分气流输送给过滤装置，在那里该部分气流被净化。该输送的气体份额仅为全部流入的气体量的一小部分。在过滤装置中该小的气体份额可以被净化并且尤其是小的和极小的颗粒也可被去除，因为对仅仅很小的气体份额的处理并不会不利地影响在气体表计或在主气体份额流过的区域中的压力特性。经净化的气体份额然后输送给连接于过滤装置下游的测量装置（优选用于热学方式的流量测量的测量装置，其理想地集成于芯片元件），这一点可以以不同的方式进行，对此在下文还要说明。也就是说，按照输送方式、最后按照在下文还要说明的表计构造，最高纯的气体份额100%或在任何情况下占主导地输送给测量装置。由于因此不再有污染物到达微热的测量装置的区域中，故而也不再产生由此造成的测量误差。而另一方面保证了：不出现由净化条件决定的、可能又会起到不利作用的压力损耗，因为仅非常小的量以如下方式被过滤，即，使得在数个微米范围中的精细颗粒也被收走。