[发明专利]热流量检测装置及利用该装置检测流量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测流体流的具有节流通道的热流量检测装置。本发明还涉及利用该热流量检测装置检测流体流的方法。

背景技术

US6,223,594 B1(JP-A-11-118559)公开了一种用于检测气流通道中气流的热流量检测装置。该流量检测装置是利用热阻元件作为热线来检测气流的热流量计。

如图5所示，常规的流量计具有内壁，其限定了横截面为矩形的旁路通道部分917。流量计的内壁在旁路通道部分917的两侧上都部分地设置有节流部分920。每个节流部分920相对于空气的流动方向从进口端925朝着出口端926延伸。出口端926限定了节流出口腔921。支撑元件927、929设在节流出口腔921中。从节流部分920的进口看，每个支撑元件927、929处于相应的节流部分920后面，限定了凸形表面的节流表面。热阻元件931和温度传感元件932设在旁路通道部分917中。热阻元件931和温度传感元件932由支撑元件927、929支撑。

在这个结构中，节流部分920能将穿过旁路通道部分917的空气从支撑元件927、929偏转。气流能被平稳地整流，因此流量计能稳定地检测气流，从而输出稳定的检测信号。流量计具有包括热阻元件931和温度传感元件932的热传感元件，以在小流速和大流速之间的宽范围内测量整流的气流，从而传输指示气流的输出信号。在这种结构中，热传感元件的输出信号中的波动能通过整流该气流来降低。

流量计的旁路通道部分917插入气流通道以检测通过气流通道的气流。当旁路通道部分917的直径很大时，旁路通道部分917在气流通道中引起了较大的压降。因此，旁路通道部分917的直径优选地减小以降低气流通道中的压降。然而，当旁路通道部分917的内径减小时，用于容纳包括热阻元件931和温度传感元件932的热传感元件的空间就变小。旁路通道部分917中具有气流速度基本上稳定的中心部分。在其中旁路通道部分917内径减小的结构中，热传感元件难以布置在旁路通道部分917的中心。因此，当热传感元件的位置出现漂移时，流量计的检测性质可能会变化。

旁路通道部分917的气流形成了与气流方向垂直的流量分布。在流量分布中，旁路通道部分917的中心附近空气的流速很高。在流量分布中，旁路通道部分917的中心附近空气的流速基本上恒定，即很平。因此，在流量分布中旁路通道部分917的中心周围空气的流速不会产生很大的变化。

在这种结构中，包括热阻元件931和温度传感元件932的热传感元件优选地布置在旁路通道部分917的中心附近，用以检测空气的流速。当热传感元件布置在旁路通道部分917附近时，热传感元件的检测信号不会很大地分散，即使热传感元件的位置从规定位置稍微偏移。然而，当旁路通道部分917的直径减小时，热传感元件最初可相应地布置在与旁路通道部分917的中心偏心地移位的指定位置。在这种结构中，例如，当热传感元件在装配工作中与指定位置失准时，与其中热传感元件布置在旁路通道部分917中心的结构相比，检测信号的分散就变大。于是，热传感元件小的失准就导致了流量计检测性质的很大分散。

发明内容

考虑到前述和其它问题，本发明的目的是提出一种具有节流部分的热流量检测装置，该热流量检测装置能利用与旁路通道的中心偏心地移位的检测元件稳定地检测流体流。本发明的另一目的是提出一种利用该热流量检测装置来检测流体流的方法。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种用于检测流道中流体流的热流量检测装置，其包括旁路通道部分，该旁路通道部分中限定了流体流由此绕过流道的旁路通道。该热流量检测装置还包括设在旁路通道部分中的检测元件。该检测元件布置在与旁路通道部分的横截面中心偏心地移位的位置处。该热流量检测装置还包括设在旁路通道部分中检测元件的上游处的节流部分，用于在检测元件一侧部分地缩窄横截面。

根据本发明的另一个方面，本发明提出了一种用于检测流道中流体流的方法，其包括：将流体流部分地引入从流道分散的旁路通道。该方法还包括将流体流朝着热阻元件偏转，该热阻元件与旁路通道的横截面中心偏心地移位，通过在热阻元件的上游中热阻元件的一侧上部分地缩窄横截面。该方法还包括利用热阻元件检测流体流。

附图说明

从下面参照附图进行的详细描述中，本发明的以上和其它目标、特点和优点将会更加明显。在附图中：

图1是示出具有节流部分和热阻元件的流量计的局部正面剖视图；

图2A是示出流量计中热阻元件附近中的流量分布的曲线，并且图2B是示出具有节流部分的流量计中热阻元件附近中的流量分布的曲线；