测量装置

技术领域

本发明涉及一种用于测量流过至少一个测量管的介质的流速或体积流量或密度的测量装置，尤其是科里奥利测量装置，其中，该测量装置具有温度传感器。

背景技术

具有温度传感器的测量装置是已知的。因此，DE102014116658B4公开了一种具有温度传感器的测量装置，在该测量装置的情况下，用于操作温度传感器的电线使用辅助固定元件分别地固定。

在根据现有技术的具有温度传感器的测量装置的情况下，存在热量可能经由电线从温度传感器排出并且因此破坏温度测量的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种测量装置，在该测量装置的情况下，温度测量的这种破坏至少被减轻了。

该目的通过如独立权利要求1中限定的测量装置来实现。

本发明的用于测量流过至少一个测量管的介质的流速或质量流量或密度的测量装置，尤其是科里奥利测量装置，包括：

至少一个用于输送介质的测量管；

测量变换器，其适于记录至少一个测量变量，并且在任一时刻输出表示测量变量的至少第一测量值；

至少一个温度传感器，其适于记录测量管的温度，

电子测量/操作电路，其适于操作测量变换器以及温度传感器，以及提供流量和/或密度测量值，

其中，温度传感器具有传感器元件和用于将传感器元件与电子测量/操作电路电连接的至少两个导电引线，

其中每个引线在传感器元件的连接位置的区域中与传感器元件连接，

其中每个引线具有在连接位置之后的第一区段，

其中传感器元件具有最大周边，

其中第一区段与测量管壁的间隔小于测量管半径的5％，其中每个引线在第一区段中的长度至少是最大周边的25％，

其中

引线在它们的第一区段中至少在某些区域沿最大周边或跟随最大周边被引导，

其中，引线在它们的第一区段中至少在某些区域中与测量管热接触。

通过至少在某些区域沿最大周边或跟随最大周边引导引线与测量管热接触，如在传感器元件的情况下一样，引线在它们的第一区段中假设为测量管的温度，使得经由引线从传感器元件的热量排出较小或可忽略。

在一个实施例中，在引线与测量管之间的热接触是通过直接接触和/或借助于导热材料产生的，导热材料例如是导热膏或粘合剂。

其中，导热材料具有至少为0.5，并且尤其是至少为1，并且优选地至少为2的单位为W/(m*S)的导热率。

通过引线与测量管的直接接触，在引线与测量管之间的热传递可以迅速发生。可替换地，可以通过导热膏产生热传递，其中引线至少部分地嵌入导热膏中。通过补充使用导热膏，可以进一步改善热传递。

在一个实施例中，传感器元件例如是以下之一：电阻元件，尤其是薄膜电阻元件、珀耳帖元件、半导体元件。

在一个实施例中，温度传感器包括固定元件，其适于将传感器元件和引线的第一区段至少在某些区域中固定到测量管。固定确保稳定的热传递条件，并且因此确保温度传感器的稳定工作。

在一个实施例中，固定元件是金属片，其适于至少在某些区域中覆盖电阻元件以及引线的第一区段。

在一个实施例中，固定元件包括中心区域及包围中心区域的两个外部区域，

其中，中心区域至少在某些区域中覆盖电阻元件以及引线的第一区段，其中，固定元件通过焊接到测量管而被固定在外部区域中。

在一个实施例中，金属片由多于一个层构成。

在一个实施例中，金属片或金属片的至少一个层具有小于0.9、优选地小于0.7、尤其是小于0.5的单位为kJ/(kg*S)的特定比热容，

和/或

其中，金属片或金属片的至少一个层具有至少50、尤其是至少100、优选地至少150的单位为W/(m*S)的热导率。

为了确保固定对测量管以及对温度传感器的影响最小，高热导率和低热容是有利的。

在使用多层金属片的情况下，例如，金属片的内层可以适于实现温度匹配，并且用于保护金属片的内层且具有较低热导率的金属片的另一层可以适于抑制或减缓金属片的内层的腐蚀。

在一个实施例中，金属片的远离测量管的外部第一层由阻氧和/或不透水材料制成，

其中，金属片的第二层是由具有高导热率和低比热容的材料制成的，例如铜、银或铝或具有这些材料中的至少一种的合金。

在一个实施例中，引线至少在固定元件的区域中具有电绝缘件，其中电绝缘件包括以下材料中的至少一种：塑料，诸如例如特氟隆、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯，或玻璃，或玻璃织物，或陶瓷。

理想地，塑料具有至少0.2W/(m*S)的热导率。

在一个实施例中，至少一个测量管是测量变换器的一部分，

其中，测量变换器具有至少一个振荡激励器，振荡激励器适于激励至少一个测量管振荡，

其中，测量变换器具有至少两个振荡传感器，它们适于记录测量管振荡。

现在将基于附图中呈现的实施例的示例来描述本发明，附图所示如下：

附图说明

图1通过示例示出了本发明的两个温度传感器，它们应用在测量管壁上；

图2通过示例示出了图1的两个温度传感器，每个温度传感器借助于固定装置固定；以及

图3是本发明的科里奥利测量装置。

具体实施方式

图1示出了被应用于流量测量技术的测量装置的测量管110的测量管壁111上的两个本发明的温度传感器130，它们中的每个具有传感器元件131和两个引线132。在每种情况下，引线在第一区段132.1中至少在某些区域中沿着传感器元件的最大周边131.1被引导，并且与测量管热接触。与测量管的热接触可以通过在引线和测量管之间的直接接触和/或借助于诸如在一个引线上作为示例示出的导热膏150来产生。在引线与传感器元件的连接位置的区域中，或者在传感器元件的拐角或边缘，可以省略对引线沿着最大周边的引导，以便避免例如由于突然弯曲而引起的引线的机械应力。测量装置的测量管可以具有如所期望的很多温度传感器。因此，图1中所示的布置纯粹是为了说明的目的，而不应被解释为限制。

图2示出了现在配备有固定元件140的图1的两个温度传感器。诸如在此所示的，在每种情况下，固定元件可以是金属片141，其在外部区域140.2中例如通过焊接固定到测量管。每个固定元件至少在某些区域中通过中心区域140.1固定下面的传感器元件及其引线。每片金属片140可以多于一层，例如在横截面S中所示。在这种情况下，该金属片的远离测量管的第一层142.1优选由不锈钢制成，尤其是由可焊接的不锈钢制成。该金属片的第二层被选择用于温度匹配，并且由具有高热导率和/或低比热容的材料——诸如例如铜或银或铝或具有这些材料中的至少一种的合金——制成。这种固定确保了在测量管和引线以及传感器元件之间的稳定的热传递条件，并且因此确保了温度传感器的稳定工作。该金属片的材料或该金属片的至少一个层具有小于0.9、并且优选地小于0.7、并且尤其是小于0.5的单位为kJ/(kg*S)的特定比热容，和/或该金属片的材料或该金属片的至少一层具有至少50、并且尤其是至少100、并且优选地至少150的单位为W/(m*S)的热导率。为了确保对测量管以及对温度传感器的固定的最小影响，高热导率和低热容是有利的。

图3示出了具有测量变换器120和电子器件壳体170的科里奥利测量装置101，在该电子器件壳体中布置有电子测量/操作电路160。测量变换器包括两个适于输送介质的测量管110、以及振荡激励器121和两个振荡传感器122。振荡激励器适于激励测量管以进行特征振荡，这些特征振荡由振荡传感器记录并且可以被考虑用于介质的流量和/或密度测量。振荡激励器和振荡传感器借助于电连接与电子测量/操作电路连接。本发明的温度传感器130适于记录测量管的温度。

科里奥利测量装置不限于存在两个测量管。因此，也存在具有一个测量管的测量装置，甚至具有四个测量管的测量装置。此外，振荡激励器和振荡传感器以及温度传感器的数量不限于这里所示的数量。图3纯粹是为了说明的目的，而不应被解释为限制。

本发明的测量装置不限于科里奥利测量装置。因此，例如超声流量测量装置或磁感应流量测量装置以及甚至涡流流量测量装置也可以配备有至少一个本发明的温度传感器。本领域技术人员能够应用本教导以在替代的流量测量装置中对应地使用这种温度传感器。

附图标记列表

100 测量装置

101 科里奥利测量装置

110 测量管

111 测量管壁

120 测量变换器

121 振荡激励器

122 振荡传感器

130 温度传感器

131 传感器元件

131.1 最大周边

132 引线

132.1 第一区段

132.2 电绝缘件

133 连接位置

140 固定元件

140.1 中心区域

140.2 外部区域

141 金属片

142 金属片的层

142.1 金属片的第一层

142.2 金属片的第二层

150 导热膏

160 电子测量/操作电路

161： 电连接

170 电子器件壳体