(57)【要約】センサアセンブリ（１１）は、反対側に横たわる２つの表面（１１１＋、１１１＃）と外部エッジ部分（１１１ａ）を備えた変形物体（１１１）と、表面（１１１＋）から先端へ延伸するセンサブレード（１１２）とを含む。更に、センサアセンブリ（１１）は、その表面（１１１＋）に対して働く圧力サージから変形物体（１１１）を保護するため、及び／又はその表面（１１１＋）上の突然の温度変化から変形物体（１１１）を保護するための保護装置（１１３）を含む。保護装置（１１３）は、変形物体（１１１）のエッジ部分（１１１ａ）に隣接して少なくとも１つのプレート（１１３ａ）を含み、該１つのプレートは、変形物体（１１１）の表面（１１１＋）に隣接しセンサブレードの先端から離れるセンサブレードの領域を収容する空洞（１１３‘）がプレートと変形物体との間に形成され、間隙部（１１３“）がプレートとセンサブレードとの間に形成されるように、センサブレードの方向に内側で放射状に延伸する。そうしたセンサアセンブリとそれと結合された変換器要素（１２）を用いて形成され、時間に応じて変化するセンサブレードの移動及び／又は時間に応じて変化する膜の変形を表すセンサ信号を生成するのに役立つセンサと、該センサとそれに接続された測定電子装置を用いて形成された測定システムとは、例えば流体の流動パラメータを測定するために、少なくとも時には４００℃及び／又は少なくとも時には１４０ｂａｒを超える圧力を有する流動流体、例えば蒸気の圧力変動を記録するために用いられ得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサのためのセンサアセンブリであって、特に、流動流体中に形成されたカルマン渦列の圧力変動を記録するためのセンサのためのセンサアセンブリ、及び／又は流動流体が接触するように構成されたセンサアセンブリであって、
変形物体（１１１）であって、特に膜状及び／又は円盤形状の変形物体であって、第１の表面（１１１＋）と、反対側に横たわる第２の表面（１１１＃）、特に、前記第１の表面に少なくとも部分的に平行な第２の表面と、外部エッジ部分（１１１ａ）、特に、環状の外部エッジ部分及び／又は封止面を備えた外部エッジ部分とを有する変形物体と、
前記変形物体の前記第１の表面（１１１＋）から先端の外へ延伸するセンサブレード（１１２）であって、特に、プレート形状若しくはくさび形状のセンサブレード（１１２）と、
その第１の表面に対して働く圧力サージから前記変形物体（１１１）を保護するため、及び／又はその第１の表面上の突然の温度変化から前記変形物体（１１１）を保護するための保護装置（１１３）と
を含み、
前記変形物体（１１１）の前記第１の表面（１１１＋）に隣接し前記センサブレードの前記先端から離れる前記センサブレードの領域を収容する空洞（１１３‘）であって、特に、環状又は座金形状の空洞がプレートと変形物体との間に形成され、
間隙部（１１３“）、特に、環状の間隙部がプレート（１１３ａ）とセンサブレード（１１２）との間に形成されるように、
前記保護装置（１１３）は、前記変形物体（１１１）の前記エッジ部分（１１１ａ）に隣接し、且つ前記センサブレードの方向に内側で放射状に延伸する少なくとも１つのプレート（１１３ａ）を含む、
センサアセンブリ。
【請求項２】
前記保護装置（１１３）の前記プレートは、前記変形物体（１１１）と前記センサブレード（１１２）との両方から間隔を空けられる、先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項３】
前記保護装置（１１３）の前記プレートは、前記変形物体（１１１）にも前記センサブレード（１１２）にも接触しない、先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項４】
前記センサブレード（１１２）は、流体中に浸されるように、又はその先端と前記プレートとの間に延伸する領域中の流体によって周囲に流されるように構成される、先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項５】
前記空洞は、前記流体の体積部分によって満たされるように、前記間隙部を介して、特に言い換えれば、前記間隙部のみを介して、前記流体の体積部分を収容するように構成される、先行する請求項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項６】
前記センサブレード（１１２）は、流動流体を誘導する管又はパイプの内腔中に挿入されるように、又は前記管又はパイプの前記内腔中に誘導された流体によってその先端と前記プレートとの間に延伸する領域中に周囲に流されるように構成される、先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項７】
前記空洞は、前記間隙部を介して、特に言い換えれば、前記間隙部のみを介して、前記管又はパイプの前記内腔と通じ合うように構成される、先行する請求項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項８】
前記環状の間隙部中に移行する相互に面するエッジを形成するために２つのプレート部分が相互に反対に横たわるように、前記プレートは２つ、特に厳密に２つのプレート部分、特に、等しく構築され又は等しい大きさのプレート部分を用いて形成される、先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項９】
前記２つのプレート部分は、材料接着によって、特に、前記２つのプレート部分が前記面するエッジにおいて相互に溶接され、ろう付けされ、又ははんだ付けされるように、少なくとも部分的に相互に接続される、先行する請求項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１０】
前記変形物体（１１１）及び前記センサブレード（１１２）は、共通の静止位置について、特に強制的な、振動の実行が沸き立ち、そうした場合において、前記変形物体を弾力的に変形する振り子のような移動を前記センサブレードが行うように、前記保護装置（１１３）に対して移動するように構成される、先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１１】
変形物体、センサブレード、及び保護装置は、共通の静止位置で前記変形物体と共にセンサブレードが配置される場合において、これらが前記保護装置の前記プレートに接触しないように採寸及び配置される、先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１２】
変形物体、センサブレード、及び保護装置、特に言い換えれば前記保護装置の前記プレートは、共通の静止位置で前記変形物体と共にセンサブレードが配置される場合において、０．０２ｍｍを超え及び／又は０．５ｍｍを下回る最小間隙幅を前記間隙部が有するように採寸及び配置される、先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１３】
変形物体、センサブレード、及び保護装置、特に言い換えれば前記保護装置の前記プレートは、共通の静止位置で前記変形物体と共にセンサブレードが配置される場合において、０．５ｍｍを下回り及び／又は０．０２ｍｍを超える最大間隙幅を前記間隙部が有するように採寸及び配置される、先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１４】
前記保護装置の前記プレートは、金属、特に、ステンレス鋼又はニッケルベースの合金から少なくとも部分的に、特に、主に又は完全に構成され、及び／又は
前記変形物体及び前記保護装置の前記プレートは同じ材料から構成され、及び／又は
前記変形物体及び前記保護装置の前記プレートは、１つで同じモノリシックな成形部品のコンポーネントであり、特に、３次元レーザ溶解により鋳造又は製造され、及び／又は
変形物体及びセンサブレードは、１つで同じモノリシックな成形部品のコンポーネントであり、特に、３次元レーザ溶解により鋳造又は製造される、
先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１５】
前記変形物体及び前記保護装置の前記プレートは、材料接着によって相互に接続され、特に言い換えれば、相互に溶接され、ろう付けされ、又ははんだ付けされ、及び／又は
変形物体及びセンサブレードは、材料接着によって相互に接続され、特に言い換えれば、相互に溶接され、ろう付けされ、又ははんだ付けされる、
先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１６】
前記外部エッジ部分（１１１ａ）は、特に、前記管又はパイプの前記壁中に提供された開口部を前記変形物体が覆い、特にそれを気密封止するように、及び／又は前記センサブレードが前記内腔を内側で突き出るように、前記管又はパイプの内腔に前記変形物体の前記第１の表面が面するように、前記管又はパイプの前記壁上に前記変形物体を備え付けるのに役立つシート（３ａ）と、特に材料接着及び／又は気密封止によって接続されるように構成され、及び／又は
前記外部エッジ部分（１１１ａ）中に、少なくとも１つの封止面、特に、包囲された及び／又は環状の封止面が形成される、
先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１７】
前記変形物体は、金属、特に、ステンレス鋼又はニッケルベースの合金から少なくとも部分的に、特に、主に又は完全に構成され、及び／又は
前記センサブレードは、金属、特に、ステンレス鋼又はニッケルベースの合金から少なくとも部分的に、特に、主に又は完全に構成され、及び／又は
変形物体及びセンサブレードは同じ材料から構成され、及び／又は
変形物体及びセンサブレードは、１つで同じモノリシックな成形部品のコンポーネントであり、例えば、幾何学的に定義された形状を備えた固体が無定形の材料から又は生成製造方法を介して生産される場合には、成形工程で製造される、
先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１８】
流動流体の圧力変動を記録するため、特に、流動流体中に形成されたカルマン渦列の圧力変動を記録するためのセンサであって、
先行する請求項の何れか一項に記載のセンサアセンブリ（１１）と、
時間に応じて変化する前記センサブレードの移動、特に、前記センサブレードの少なくとも時には周期的な移動を表し、及び／又は時間に応じて変化する前記変形物体（１１１）の変形、特に、前記変形物体の少なくとも時には周期的な変形を表すセンサ信号、特に電気的又は光学的なセンサ信号を生成するための変換器要素（１２）と
を含む、センサ。
【請求項１９】
パイプライン中に流れる流体の少なくとも１つの流動パラメータ、特に時間に応じて可変な流動パラメータ、特に流速及び／又は体積流量を測定するための測定システムであって、
前記流動流体の圧力変動を記録するため、特に言い換えれば、前記流動流体中に形成されたカルマン渦列の圧力変動を記録するための請求項１８に記載のセンサ（１）と、
前記センサ信号を受信し処理するため、特に言い換えれば前記少なくとも１つの流動パラメータ（ＸＭ）を表す測定値を生成するように構成された測定電子装置（２）と
を含む、測定システム。
【請求項２０】
前記パイプラインの進路中に挿入可能であって、前記パイプライン中に流れる前記流体を誘導するように構成された内腔（３‘）を有する管（３）を更に含み、前記変形物体（１１１）の前記第１の表面が前記管の前記内腔（３‘）に面し、且つ前記センサブレードが前記内腔中に内側で突き出るように前記センサ（１）は前記管中に挿入される、請求項１９に記載の測定システム。
【請求項２１】
前記パイプラインの進路中に挿入可能であって、前記パイプライン中に流れる前記流体を誘導するように構成された内腔（３‘）を有する管（３）を更に含み、
開口部（３“）、特に、前記壁上に前記変形物体（１１１）を備え付けるのに役立つシート（３ａ）を有する開口部が前記管（３）の前記壁中に提供され、
前記変形物体（１１１）が前記開口部（２０‘）を覆い、特にそれを気密封止し、且つ前記センサブレードが前記内腔を内側で突き出るように前記管の前記内腔（３‘）に前記変形物体（１１１）の前記第１の表面が面するように、前記センサ（１）は前記開口部（３“）中に挿入される、
請求項１９に記載の測定システム。
【請求項２２】
前記開口部（３“）は、前記壁上に前記変形物体（１１１）を備え付けるのに役立つシート（３ａ）を有する、請求項２１に記載の測定システム。
【請求項２３】
少なくとも１つの封止面、特に囲まれた及び／又は環状の封止面が前記シート（３ａ）中に形成される、先行する請求項に記載の測定システム。
【請求項２４】
少なくとも１つの封止面、特に囲まれた及び／又は環状の封止面が前記エッジ部分中に形成され、
前記封止面及び前記シートの前記封止面は、特に、介在する少なくとも１つのシールと共に、前記開口部の気密封止をするように構成される、
先行する請求項に記載の測定システム。
【請求項２５】
前記センサブレード（１１２）は、前記センサブレード（１１２）の近接端、言い換えれば前記変形物体（１１１）上に隣接する終端から、前記センサブレード（１１２）の先端、言い換えれば前記変形物体（１１１）又はその表面（１１１＋）から離れる終端までの間の最小距離として測定される長さを有し、前記長さは、前記管（３）の口径（ＤＮ）の９５％よりも小さく、及び／又は前記口径（ＤＮ）の半分よりも大きい、請求項２０〜２４の何れか一項に記載の測定システム。
【請求項２６】
前記管（３）の前記内腔中に配置され、前記流動流体中にカルマン渦列を引き起こすように構成された渦発生体（４）を更に含む、請求項１９〜２５の何れか一項に記載の測定システム。
【請求項２７】
パイプライン中を流れる流体、特に蒸気、特に、４００℃を超える温度を少なくとも時には有し、並びに／又は前記変形物体上及び／若しくは前記センサの前記センサブレード上で１４０ｂａｒを超える圧力で少なくとも時には働く流体の流動パラメータ、特に言い換えれば流速及び／又は体積流量及び／又は質量流量を測定するための請求項１９〜２６の何れか一項に記載の測定システムの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、変形物体、特に、膜状及び／又は円盤形状の変形物体を、該変形物体の表面から延伸するセンサブレードと共に有するセンサアセンブリに関する。更に、発明は、そうしたセンサアセンブリを用いて形成されたセンサと、それを備えて形成された測定システムと、流動流体中の圧力変動を記録するため及び／又はパイプライン中を流れる流体の少なくとも１つの流動パラメータを測定するためのその使用とに関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプライン中に流れる流体、特に急流の形式の流体及び／若しくは熱ガス、及び／又は高レイノルズ数（Ｒｅ）の流体の流速、又は流速（ｕ）に対応する体積若しくは質量流量を測定するために工程測定中に用いられる自動化技術は、しばしば、渦流測定装置として実装される測定システムである。そうした測定システムの例は、とりわけ、米国特許出願公開第２００６／０２３０８４１号、米国特許出願公開第２００８／００７２６８６号、米国特許出願公開第２０１１／０１５４９１３号、米国特許出願公開第２０１１／０２４７４３０号、米国特許第６，００３，３８４号、米国特許第６，１０１，８８５号、米国特許第６，３５２，０００号、米国特許第６，９１０，３８７号、又は米国特許第６，９３８，４９６号が知られており、例えば、“ＰＲＯＷＩＲＬ  Ｄ  ２００”、“ＰＲＯＷＩＲＬ  Ｆ  ２００”、“ＰＲＯＷＩＲＬ  Ｏ  ２００”、“ＰＲＯＷＩＲＬ  Ｒ  ２００”の呼称の下で出願人によって販売もされている。そうした測定システムは、パイプライン、例えば、熱供給網若しくはタービン循環システムのコンポーネントを形成するパイプラインの内腔中に、又は該パイプラインの進路中に挿入された測定管の内腔中に突き出る渦発生体（bluff body）、その故、渦発生体から直接下流に流れる流体の流れの体積部分内にいわゆるカルマン渦列を形成するように整列された渦を生み出すために、流体の流れに反する渦発生体を一般的に有する。そうした場合では、周知のように、渦は、測定管を通る主要な流向で流れる流体の流速に依存した渦発生体上の離脱率（shedding rate）（１／ｆＶｔｘ）で生成される。
【０００３】
更に、測定システムは、渦発生体中に集積され、又はそれと接続され、又はそれから下流に配置され、言い換えれば、流れの中のカルマン渦列の領域中に、それ故パイプライン又は測定管の内腔中にセンサを突き出し、該センサは、流動流体中に形成されたカルマン渦列の圧力変動を記録するため及び圧力変動を表すセンサ信号にそれを変換する、すなわち、信号を搬送するのに役立ち、該信号は、渦発生体から下流の反対の検出渦の結果として流体内に存在し且つ周期的な変動を経験する圧力に対応し、該渦の離脱率に対応する信号周波数（〜ｆＶｔｘ）を有する、例えば電気若しくは光信号である。
【０００４】
センサは、変形物体（ほとんどの場合、薄く基本的に平坦な膜として形成された変形物体）を用いて形成されたセンサアセンブリを、該変形物体の基本的に平面な表面から延伸するセンサブレード（ほとんどの場合、平板状又はくさび形状のセンサブレード）と共に含む。センサアセンブリは、実際の主要な流向に対して横に延伸する検出方向で働くカルマン渦列中の圧力変動を記録するように、すなわち、圧力変動の結果としてセンサブレードが、変形物体を弾力的に変形させるための検出方向に振り子のような移動を行い、それによって変形物体及びセンサブレードが共通の静止位置について強制的な振動の実行が沸き立つように、圧力変動に対応する変形物体の移動中にそれを変換するように構成される。変形物体は更に、例えば、材料接着接続部を介して、変形物体を備え付けるのに役立つシートと接続されるように構成された（ほとんどの場合環状である）外部エッジ部分と、パイプライン又は管の壁中の開口部を変形物体が塞いで気密封止し、センサブレードが該内腔中に内部で突き出るように、センサブレードを運ぶ変形物体の表面が測定管又はパイプラインの流体誘導内腔に面するように、パイプライン又は測定管の壁に気密封止され変形物体中に形成されたセンサとを含む。
【０００５】
変形物体は膜状又は円盤形状で典型的には実装され、センサブレードを運び外部エッジ部分で区切られた変形物体の内部部分の厚さは、外部エッジ部分により区切られた部分の領域の最大直径よりも多くの場合はるかに少ない。十分に高い測定感度、すなわち、記録される圧力変動に対するセンサの十分に高い感度を達成するために、設置される測定システムの変形物体は、例えば、２０：１の大きさ程である、対応する直径対厚さの比率を典型的には有する。とりわけ、上記で参照した米国特許第６，３５２，０００で開示されるように、前述のタイプのセンサアセンブリは、所定の場合では、棒、プレート、又は筒状の形状を多くの場合有し、且つセンサブレードを運ぶ表面から離れて面する変形物体の表面から延伸する平衡物体を付加的に有する。平衡物体は、例えば、パイプラインの振動の結果として、センサアセンブリの移動からもたらされる力又はモーメントを補い、それからもたらされるセンサブレードの不要な移動を阻止するのに役立つ。
【０００６】
センサ信号を生成する目的のため、センサは更に、変換器要素、例えば、センサアセンブリと機械的に結合されたコンデンサを用いて形成された変換器要素、又はその中に集積された変換器要素、又は圧電変換器として役立つピエゾスタックを用いて形成された変換器要素を含む。変換器要素は、変形物体の移動、又は所定の場合に存在する平衡物体の移動、特に、圧力変動に対応する全ての移動を記録し、電気的又は光学的搬送信号に変調するように構成される。
【０００７】
センサアセンブリ、及びそれ故その中に形成されたセンサは更に、流体誘導内腔から離れて面する側面上に送信電子装置と接続され、所定の場合には環境からも気密封止され得る送信電子装置、典型的には圧力及び衝撃に耐性のあるカプセル化された送信電子装置と接続される。工業グレードの測定システムの送信電子装置は、接続線を介して、所定の場合では介在電気障壁及び／又はガルバニック分離位置で、変換器要素と電気的に接続され、且つ変換器要素によって生成された少なくとも１つのセンサ信号を処理するため、並びに記録される測定変数、すなわち、流速、体積流量、及び／又は質量流量に対するデジタル測定値を生成するための、対応するデジタル測定回路を通常有する。工業的に使用可能な測定システム、又は工業的測定技術で確立され、金属及び／若しくは耐衝撃プラスチックの保護筐体中に通常収容された測定システムの送信電子装置は、ほとんどの場合、工業規格、外部インタフェース、例えば、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を用いて形成されるような上位測定及び／又は制御システムとの通信用の、例えば、ＤＩＮ  ＩＥＣ  ６０３８１−１に従った外部インタフェースをも付加的に提供する。
【０００８】
測定の原理からもたらされる変形物体の比較的高い直径対厚さの比率に起因して、論じられているタイプの従来のセンサは、例えば、（熱）蒸気での利用等、４００℃を超える流体温度でそうしたセンサに対して実際に設定された利用において、変形物体用の材料として、例えば、インコネル７１８（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｍｅｔａｌｓ社）等の強力でニッケルベースの合金が利用される場合では、時間の経過と共に測定誤差、すなわち、個別の測定システムの仕様を大幅に上回る測定誤差を有する。これは、とりわけ、例えば、いわゆる凝縮誘発水撃（ＣＩＷＨ）の結果として、変形物体の等しい片勾配の変形、すなわち、測定システムに対して指定される負荷限界を超える変形を伴う１４０  ｂａｒを超える圧力スパイクでの超高圧に、又は強い圧力サージ及び／又は非常に強力な温度変動に、センサアセンブリ、特にその変形物体が短時間晒される事実に起因する。前述の変形は、所定の場合では、塑性変形でさえあり得、この結果、不可逆であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の最先端の技術から始まって、発明の目的は、その中で形成されたセンサが従来のセンサと比較して圧力サージ又は温度変動に対して低感度であり、その結果、凝縮誘発水撃を伴う熱蒸気に晒される場合であっても測定の正確性が向上する、論じられているタイプのセンサアセンブリの構造を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
目的を実現するために、発明は、センサ用のセンサアセンブリ、例えば、流動流体中に形成されたカルマン渦列の圧力変動を記録するためのセンサ用のセンサアセンブリ及び／又は流動流体が接触するように構成されたセンサアセンブリに存在し、センサアアセンブリは、
-変形物体、例えば、膜状及び／又は円盤状の形状の変形物体であって、第１の表面と、反対側に横たわる第２の表面、特に、第１の表面に少なくとも部分的に平行な第２の表面と、外部エッジ部分、例えば、環状の外部エッジ部分及び／又は封止面を備えた外部エッジ部分とを有する変形物体と、
-変形物体の第１の表面から先端の外へ延伸するセンサブレードであって、例えば、プレート形状若しくはくさび形状のセンサブレードと、
-その第１の表面に対して働く圧力サージから変形物体を保護するため、及び／又はその第１の表面上の突然の温度変化から変形物体を保護するための保護装置とを含み、
--変形物体の第１の表面に隣接しセンサブレードの先端から離れるセンサブレードの領域を収容する空洞、例えば、環状又は座金形状の空洞がプレートと変形物体との間に形成され、
--間隙部、例えば、環状の間隙部がプレートとセンサブレードとの間に形成されるように、
-保護装置は、変形物体のエッジ部分に隣接し、且つセンサブレードの方向に内側で放射状に延伸する少なくとも１つのプレートを含む。
【００１１】
更に、発明は、流動流体の圧力変動を記録するため、例えば、流動流体中に形成されたカルマン渦列の圧力変動を記録するためのセンサに存在し、該センサは、そうしたセンサアセンブリと、センサ信号、例えば、時間に応じて変化するセンサブレードの移動、例えば、センサブレードの少なとも時には周期的な移動を表す、及び／又は時間に応じて変化する変形物体の変形、例えば、変形物体の少なくとも時には周期的な変形を表す、例えば、電気的又は光学的なセンサ信号を生成するための変換器要素を含む。
【００１２】
更に、発明は、パイプラインを流れる流体の少なくとも１つの流動パラメータ、例えば時間に応じて可変な流動パラメータ、例えば、流速及び／又は体積流量を測定するための測定システムに存在し、該測定システムは、流動流体の圧力変動を記録するため、例えば、流動流体中に形成されたカルマン渦列の圧力変動を記録するためのセンサと、例えば、少なくとも１つの流動パラメータを表す測定値を生成するためにセンサ信号を受信し処理するように構成される測定電子装置とを含む。
【００１３】
更なる態様の発明は、パイプライン中を流れる流体、例えば、蒸気の流動パラメータ、例えば、流速及び／又は体積流量及び／又は質量流量を測定するためのそうした測定システムを使用することであり、流体は、４００℃を超える温度を少なくとも時には有し、並びに／又は変形物体上及び／若しくはセンサのセンサブレード上で１４０ｂａｒを超える圧力で少なくとも時には働く。
【００１４】
発明のセンサアセンブリの第１の実施形態では、保護装置のプレートは、変形物体とセンサブレードとの両方から間隔を空けられることとして提供される。
【００１５】
発明のセンサアセンブリの第２の実施形態では、保護装置のプレートは、変形物体にもセンサブレードにも接触しないこととして提供される。
【００１６】
発明のセンサアセンブリの第３の実施形態では、センサブレードは、流体中に浸されるように、又はその先端とプレートとの間に延伸する領域中の流体によって周囲に流されるように構成される。発明のこの実施形態を更に発展させ、空洞は更に、流体の体積部分によって満たされるように、間隙部を介して、特に言い換えれば間隙部のみを介して、流体の体積部分を収容するように構成される。
【００１７】
発明のセンサアセンブリの第４の実施形態では、センサブレードは、流動流体を誘導する管又はパイプの内腔中に挿入されるように、又は管の内腔中に誘導された流体によってその先端とプレートとの間に延伸する領域中に周囲に流されるように構成される。発明のこの実施形態を更に発展させ、空洞は、間隙部を介して、特に言い換えれば間隙部のみを介して、管又はパイプの内腔と通じ合うように構成される。
【００１８】
発明のセンサアセンブリの第５の実施形態では、例えば、環状の間隙部中に移行する相互に面するエッジを形成するために２つのプレート部分が相互に反対に横たわるように、プレートは２つ、特に厳密に２つのプレート部分、特に、等しく構築され又は等しい大きさのプレート部分を用いて形成されることとして提供される。発明のこの実施形態を更に発展させ、２つのプレート部分は、材料接着によって、例えば、２つのプレート部分が相互に反対に面するエッジにおいて相互に溶接され、ろう付けされ、又ははんだ付けされるように、少なくとも部分的に相互に接続されることとして付加的に提供される。
【００１９】
発明のセンサアセンブリの第６の実施形態では、変形物体及びセンサブレードは更に、共通の静止位置について、例えば強制的な、振動の実行が沸き立ち、そうした場合において、変形物体を弾力的に変形する振り子のような移動をセンサブレードが行うように、保護装置に対して移動するように構成される。
【００２０】
発明のセンサアセンブリの第７の実施形態では、変形物体、センサブレード、及び保護装置は、共通の静止位置で変形物体と共にセンサブレードが配置される場合において、これらが保護装置のプレートに接触しないように採寸及び配置される。
【００２１】
発明のセンサアセンブリの第８の実施形態では、変形物体、センサブレード、及び保護装置、特に言い換えれば保護装置のプレートは、共通の静止位置で変形物体と共にセンサブレードが配置される場合において、０．０２ｍｍを超え及び／又は０．５ｍｍを下回る最小間隙幅を間隙部が有するように採寸及び配置される。
【００２２】
発明のセンサアセンブリの第９の実施形態では、変形物体、センサブレード、及び保護装置、特に言い換えれば保護装置のプレートは、共通の静止位置で変形物体と共にセンサブレードが配置される場合において、０．５ｍｍを下回り及び／又は０．０２ｍｍを超える最大間隙幅を間隙部が有するように採寸及び配置される。
【００２３】
発明のセンサアセンブリの第１０の実施形態では、保護装置のプレートは、例えば、ステンレス鋼又はニッケルベースの合金等の金属から少なくとも部分的に、例えば、主に又は完全に構成されることとして提供される。
【００２４】
発明のセンサアセンブリの第１１の実施形態では、変形物体及び保護装置のプレートは同じ材料から構成されることとして提供される。
【００２５】
発明のセンサアセンブリの第１２の実施形態では、変形物体及び保護装置のプレートは、１つで同じモノリシックな成形部品のコンポーネントであり、例えば、３次元レーザ溶解により鋳造又は製造されることとして提供される。
【００２６】
発明のセンサアセンブリの第１３の実施形態では、変形物体及びセンサブレードは、１つで同じモノリシックな成形部品のコンポーネントであり、例えば、３次元レーザ溶解により鋳造又は製造されることとして提供される。
【００２７】
発明のセンサアセンブリの第１４の実施形態では、変形物体及び保護装置のプレートは、材料接着によって相互に接続され、例えば、相互に溶接され、ろう付けされ、又ははんだ付けされることとして提供される。
【００２８】
発明のセンサアセンブリの第１５の実施形態では、変形物体及びセンサブレードは、材料接着によって相互に接続され、例えば、相互に溶接され、ろう付けされ、又ははんだ付けされることとして提供される。
【００２９】
発明の測定システムの第１の実施形態では、開口部、例えば、壁上に変形物体を備え付けるのに役立つシートを有する開口部が管又はパイプの壁に提供され、且つ変形物体が開口部を覆う、例えば、それを気密封止し、センサブレードが内腔中に内側で突き出るように変形物体の第１の表面が管又はパイプの内腔に面するように開口部中にセンサが挿入されることとして提供される。
【００３０】
発明のこの実施形態を更に発展させ、開口部は、壁上に変形物体を備え付けるために役立つシートを有するすることとして付加的に提供される。更に、少なくとも１つの封止面、例えば、包囲された及び／又は環状の封止面がシート中に形成され得る。更に、付加的に少なくとも１つの封止面、例えば、包囲された及び／又は環状の封止面はまた、エッジ部分中に形成され得、封止面及びシートの封止面は、例えば、介在する少なくとも１つのシールと共に、開口部の気密封止のために構成され得る。
【００３１】
発明の測定システムの第１の更なる発展において、パイプラインの進路中に挿入可能で内腔を有する管を更に含み、それは、パイプライン中に流れる流体を誘導するように構成され、変形物体の第１の表面が管の内腔に面し、且つセンサブレードが内腔中に内側で突き出るように、センサは管中に挿入される。
【００３２】
測定システムの第１の更なる発展の第１の実施形態では、センサブレードは、センサブレードの近接端、すなわち変形物体上に隣接する終端から、センサブレードの先端、すなわち変形物体又はその表面から離れる終端までの間の最小距離として測定される長さを有し、該長さは、管の口径の９５％よりも小さく、及び／又は口径の半分よりも大きいこととして付加的に提供される。
【００３３】
発明の測定システムの第２の更なる発展では、パイプラインの進路中に挿入可能で内腔を有する管を更に含み、それは、パイプライン中に流れる流体を誘導するように構成され、開口部、特に、壁上に変形物体を備え付けるために役立つシートを有する開口部が管の壁中に提供され、変形物体が開口部を覆い、特にそれを気密封止し、且つセンサブレードが内腔中に内側で突き出るように変形物体の第１の表面が管の内腔に面するように、センサは開口部中に挿入される。
【００３４】
測定システムの第２の更なる発展の第１の実施形態では、センサブレードは、センサブレードの近接端、すなわち変形物体上に隣接する終端から、センサブレードの先端、すなわち変形物体又はその表面から離れる終端までの間の最小距離として測定される長さを有し、該長さは、管の口径の９５％よりも小さく、及び／又は口径の半分よりも大きいこととして付加的に提供される。
【００３５】
発明の測定システムの第３の更なる発展において、管の内腔中に配置され、流動流体中にカルマン渦列を引き起こすように構成された渦発生体を更に含む。
【００３６】
発明の基本概念は、一方では、その前面に配置されそれから間隔が空けられたプレートを用いて動作中に変形物体を流動流体から保護することによって、他方では、プレートと変形物体との間に流体誘導管の内腔に向かって開いた空洞、すなわちプレートとセンサブレードとの間に形成された間隙部を介して内腔と通じ合う空洞を提供することによって、センサアセンブリに対して望まれる圧力サージ又は温度変動に対する低感度を提供することである。測定システムの動作中、空洞は流体で満たされる。発明のセンサアセンブリ、又はその中に形成された測定システムの動作中、空洞中に閉じ込められた流体体積とプレートとは、潜在的な温度変動を弱める熱ローパスフィルタとして互いに動作し、又は変形物体、間隙部、及び空洞中に閉じ込められた流体体積は、潜在的な圧力サージを弱めるローパスフィルタとして、すなわち、潜在的な圧力サージを吸収するヘルムホルツ共振器としても付加的に互いに動作する。
【発明の効果】
【００３７】
発明の利点は、とりわけ、非常に単純で同様な且つ非常に効果的な方法として、論じられているタイプのセンサの圧力サージ又は温度変動に対する感度のかなりの緩和が達成され得るだけでなく、これは、測定感度、すなわち、実際に記録される圧力変動に対するセンサの感度を言及的に緩和することによることなく付加的に達成され得る。典型的に要求される（とりわけ工業的利用に対する全ての）測定精度の高さが残る。発明の更なる利点は、発明のセンサアセンブリは、更に、従来のセンサの周知のセンサアセンブリ、又はその中に形成された測定システムと同じ基本構成を有することである。更に、発明の変形物体及びセンサアセンブリのセンサブレードはまた、原則として、従来の変形物体又はセンサブレードと同じ構成を有し、又は同じ材料から製造され得る。
【００３８】
発明とその有利な実施形態は、図面に示された実施形態の例示に基づいてより詳細に本明細書で説明されるであろう。同じ、又は等しい動作の若しくは等しい機能の部品は、全ての図において等しい参照符号で提供され、明確性が要求され、さもなければ賢明である場合には、既に言及された参照符号は後続の図では省略される。他の有利な実施形態又はさらなる発展、特に、初めに、個別にのみ説明された発明の態様は、図面から及び／又は請求項から更に明らかになるであろう。図面は以下のように示す。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】パイプライン中を流れる流体の少なくとも１つの流動パラメータを測定するための、センサ及び測定電子装置を含む、渦流測定装置として本明細書で実装された測定システムの異なる視点での概略図である。
【図２】パイプライン中を流れる流体の少なくとも１つの流動パラメータを測定するための、センサ及び測定電子装置を含む、渦流測定装置として本明細書で実装された測定システムの異なる視点での概略図である。
【図３ａ】センサ用のセンサアセンブリ、特に、図１又は図２の測定システムでの利用に適したセンサアセンブリの概略的部分的断面図である。
【図３ｂ】センサ用のセンサアセンブリ、特に、図１又は図２の測定システムでの利用に適したセンサアセンブリの概略的部分的断面図である。
【図３ｃ】センサ用のセンサアセンブリ、特に、図１又は図２の測定システムでの利用に適したセンサアセンブリの概略的部分的断面図である。
【図３ｄ】センサ用のセンサアセンブリ、特に、図１又は図２の測定システムでの利用に適したセンサアセンブリの概略的部分的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図示した図１及び図２は、少なくとも１つの流動パラメータ、所定の場合では時間に応じて可変でもある流動パラメータ、それ故、例えば、パイプライン中を流れる流体の流速ｖ及び／又は体積流量Ｖ‘等の流動パラメータ、例えば、熱ガス、特に４００℃を超える温度を少なくとも時には有し、及び／又は少なくとも時には高圧、特に１４０ｂａｒを超える圧力下にある熱ガスの流動パラメータを測定するための測定システムの実施形態の一例である。パイプラインは、例えば、熱供給網又はタービン循環システムのプラントコンポーネントとして実装され得、したがって、流体は、例えば、蒸気、特に飽和蒸気若しくは過熱蒸気、又は例えば、蒸気配管から排出された凝縮物であり得る。しかしながら、パイプラインが例えば、天然ガス若しくはバイオガスプラントのコンポーネント、又はガス供給網であり得るように、流体は、例えば、（圧縮された）天然ガス又はバイオガスでもあり得る。
【００４１】
測定システムはセンサ１を含み、センサ１は、該センサを通過する主要な流向に流れる流体の圧力変動を記録し、それを圧力変動に対応するセンサ信号ｓ１、例えば、電気的又は光学的センサ信号に変換するように提供及び実装される。図１及び図２の組み合わせから明らかなように、測定システムは更に、測定電子装置２、例えば、圧力及び／又は衝撃への耐性に適合した測定電子装置２、保護筐体２０を含む。測定電子装置２は、センサ１と接続され、又は測定システムの動作中、センサ１と通信する。測定電子装置２は、特に、センサ信号ｓ１を受信及び処理し、例えば、少なくとも１つの流動パラメータ、例えばそれ故、流速ｖ又は体積流量Ｖ‘を表す測定値ＸＭを生成するように構成される。測定値ＸＭは、例えば、電子データ処理システム、例えば、プログラマブルロジック制御ユニット（ＰＬＣ）及び／又はプロセス制御ステーションへ、接続されたフィールドバスを介した電線を介して及び／又は無線で電波を通じて、現地で表示され得及び／又は送信され得る。測定電子装置２用の保護筐体２０は、例えば、金属、例えば、ステンレス鋼若しくはアルミニウムから作られ得、及び／又は例えば、インベストメント鋳造若しくは圧迫鋳造法（ＨＰＤＣ）等の鋳造法を用いて生産され得、しかしながら、例えば、射出成形法で製造されたプラスチックの成型部品を用いても形成され得る。
【００４２】
センサ１は、図２と図３ａ、図３ｂ、図３ｃ、図３ｄとの各々にも示されると共に、又はこれらの図の組み合わせから直接明らかなように、センサアセンブリ１１を含み、センサアセンブリ１１は、変形物体１１１、特に膜状又は円盤形状の変形物体１１１と、センサブレード１１２とを用いて形成され、センサブレード１１２は、左側の、第１の外側面１１２＋と、右側の、第２の外側面１１２＃を有し、変形物体１１１の第１の表面１１１＋から先端（自由端）、すなわち変形物体１１１又はその表面１１１＋から離れる終端まで延伸する。変形物体１１１は更に、第１の表面１１１＋に対して反対側に横たわる第２の表面１１１＃、例えば、第１の表面１１１＋に少なくとも部分的に平行な第２の表面と、外部エッジ部分１１１ａ、例えば、環状の外部エッジ部分及び／又は封止面を備えた外部エッジ部分とを含む。外部エッジ部分１１１ａは、図２又は図３ａ、図３ｂ、図３ｃ、図３ｄに示されるように、エッジ部分１１１ａにより囲まれた内部部分１１１ｂ（すなわち、本明細書ではセンサブレード１１２を運ぶ部分）の最小の厚さよりも十分に大きい厚さを有する。
【００４３】
本発明のセンサアセンブリ１１の変形物体１１１及びセンサブレード１１２は、変形物体１１１を弾力的に変形する前述の主要な流向に対して本質的に横に延伸する検出方向にセンサブレード１１２が振り子のように移動するように、共通の静止位置について（典型的には強制的に）振動の実行が沸き立つにように特に構成される。センサブレード１１２は、それ故、（主要な流向の方向における最大寸法として測定される）幅ｂを有し、該幅ｂは、センサブレード１１２の厚さｄよりも十分大きく、検出方向における最大外側延伸部として測定される。図３ａ、図３ｂ、図３ｃ、図３ｄで説明される実施形態の一例では、センサブレード１１２は、付加的には本質的にくさび形状であるが、例えば、そうしたセンサアセンブリ又はその中に形成されたセンサの通常の場合等では、比較的薄い平面のプレートとしても実装され得る。
【００４４】
変形物体１１１及びセンサブレード１１２は更に、例えば、３次元レーザ溶解等の生成方法により又は鋳造により生産される、１つで同じモノリシックな成形部品のコンポーネントであり得る。変形物体及びセンサブレードは、しかしながら、まず、相互に分離した個々の部品として実装され得、その後、材料接着によって互いに接続され得、例えば、相互に溶接され、ろう付けされ、又ははんだ付けされ得、それ故、材料接着によって相互に接続可能な対応する材料から生産され得る。変形物体１１１は、そうしたセンサアセンブリの通常の場合等において、例えばステンレス鋼又はニッケルベースの合金等の金属から少なくとも部分的に、例えば、主に又は完全に構成され得る。同様に、センサブレードは、例えばステンレス鋼又はニッケルベースの合金等の金属から少なくとも部分的に構成され得、特に、変形物体１１１及びセンサブレード１１２はまた、同じ材料から構成され得る。
【００４５】
センサアセンブリ１１に加えて、センサは更に、信号を生成するための変換器要素１２、例えば、圧電変換器として実装される変換器要素１２、コンデンサのコンポーネントとして実装される容量型変換器、又は例えば、光検出器のコンポーネントとして実装される光変換器を含み、該信号は、本明細書ではセンサ信号としても役立ち、時間に応じて、典型的には言い換えれば少なくとも時には周期的に変化し、センサブレードの移動、又は時間に応じて等しく変化する変形物体１１１の変形を表し、例えば前述の移動により変調される可変電圧の形式の信号、又は対応する変調されたレーザ光の形式の信号である。
【００４６】
発明の追加的実施形態では、測定システムは更に管３を含み、管３は、前述のパイプラインの進路中に挿入可能であり、該管の壁３、例えば金属壁によって囲まれた内腔３‘を有し、内腔３‘は、入口端３＋から出口端３＃まで延伸し、パイプ中に流れる流体を誘導するように構成される。センサ１は、センサブレードが内腔中に内側で突き出るように変形物体１１１の第１の表面が管の内腔３‘に面するように管中に付加的に挿入される。本明細書で示した実施形態の一例では、何れの場合でも、更に、入口端及び出口端上の対応するフランジとパイプラインのライン部分を接続する、漏れのないフランジを形成するのに役立つフランジが入口端３＋上及び出口端３＃上に提供される。更に、管３は、図１又は図２に示されるように、入口端３＋及び出口端３＃と架空上で接続する架空の直線の縦軸Ｌを管３が有するように、例えば、円形状の断面の中空円筒として本質的に直接実装され得る。図１及び図２に示される実施形態の一例では、実際に、センサブレード１１２が内腔中に内側で突き出るように変形物体１１１の表面１１１＋が管３の内腔３‘に面するように、センサ１は、壁に形成された開口部３“を通じて外部から管の内腔中に挿入され、壁３＊上の外部から、例えば着脱可能に、開口部の領域中に添付される。特に、センサ１は、変形物体１１１が開口部３“を覆いそれを気密封止する開口部３“中に挿入される。開口部は、例えば、論じられるタイプの測定システムの通常の場合等では、１０ｍｍ〜約５０ｍｍの範囲で横たわる（内側）寸法を有するように実装され得る。
【００４７】
発明の追加的実施形態では、壁３＊上に変形物体を備えつけるのに役立つシート３ａが開口部３“中に形成される。センサ１は、そうした場合では、例えば、変形物体１１１及び壁３＊の材料接着接続によって、特に言い換えれば溶接、ろう付け、又ははんだ付けによって管３上に添付され得、しかしながら、それはまた、例えば、パイプ３と着脱可能に接続され得、例えば、ねじで添付され得、又はねじ止めされ得る。シート３a中に形成されることは更に、開口部３“の封止に対応して提供される、変形物体１１１と封止要素とが相まって構成される、少なくとも１つの、例えば、囲まれた又は環状の封止面でもあり得、所定の場合には、環状又は座金形状の封止要素である。特に、センサアアセンブリが上で説明したシート３ａ中に挿入され、且つパイプ３と着脱可能に接続されるべき場合に対しては、変形物体１１１のエッジ部分１１１ａはまた、封止面、例えば、所定の場合では開口部３“中に提供された封止面に対応する封止面及び／又は環状の封止面を、有利な方法で提供し得る。
【００４８】
本明細書で示される実施形態の一例では、測定システムは、管３の内腔中（本明細書では言い換えればセンサ１の上流）に配置された渦発生体４を有し、且つ流動流体中にカルマン渦列を引き起こすのに役立つ渦流測定装置として特に実装される。センサ及び渦発生体は、そうした場合では、管の内腔３＊中のそうした領域又はその中に誘導される流体中にセンサブレード１１２が内側で突き出るように特に採寸及び配置され、その中に誘導される流体は、測定システムの動作中に、センサ１を用いて記録された圧力変動が離脱率（〜１／ｆＶｔｘ）で渦発生体４上で噴出した渦によって生じた周期的な圧力変動であり、且つセンサ信号ｓ１が渦の離脱率に対応する信号周波数（〜ｆＶｔｘ）を有するように、（定常状態の）カルマン渦列によって定期的に占められる。本明細書に示される実施形態の一例では、渦流測定装置は、コンパクトな構成の測定システムとして付加的に実装され、測定電子装置２は、例えば、ネック状の接続ノズル３０を用いて、管上に固定された保護筐体２０中に収容される。
【００４９】
発明の追加的実施形態では、センサ１及び管３は更に、センサブレード１１２の近接端、すなわち変形物体１１１上に隣接する終端と、センサブレード１１２の先端との間の最小距離として測定される、センサブレード１１２の長さｌが、管３の口径ＤＮの半分よりも大きく、又は口径ＤＮの９５％よりも小さいように採寸される。長さｌは、例えば、５０ｍｍ未満の比較的小さい口径である通常の場合等では、センサブレード１１２の先端が管３の壁３＊からとても小さい最小の分離のみを有するように選択され得る。５０ｍｍ以上の比較的大きい口径を備える管の場合では、センサブレード１１２はまた、論じられているタイプの測定システムの通常の場合では、図２からも明白であると共に、例えば、管３の口径の半分よりも十分短く実装され得る。
【００５０】
既に言及したように、センサアセンブリ（及びそれ故、その中に形成されるセンサアセンブリと、その中に形成される測定システム）はまた、測定点で適用されるように特に提供され、該測定点では、測定される流体中に、例えば、凝縮誘発水撃（ＣＩＷＨ）に起因して、例えば、４００℃を超える流体温度での熱蒸気処理において、１００ｂａｒよりもはるかに高い一瞬の極めて高い静圧力、すなわち、管の壁３＊に対して垂直に働く圧力、それ故、センサアセンブリに対して等しく働く圧力が発生し得る。更に、センサアセンブリはまた、該センサアアセンブリが結果として時間に応じて極端な温度変動に晒されるような、測定される流体が非常に不均質な温度分布を有する測定点に対して特に提供される。
【００５１】
上述のタイプの圧力サージ及び／又は温度変動に対するセンサの感度をできるだけ小さくすることの実現のために、又はセンサを備えて形成される測定システムで少なくとも１つの流動パラメータを測定する場合でセンサのそうした高負荷からもたされる測定誤差をより少なくするために、発明のセンサアセンブリ１は、図１、図２、図３ｃ、図３ｄに概略的に示したものと共に、その第１の表面１１１＋（図１に示した実施形態の一例の場合では管３の内腔に面する表面）上の圧力サージから変形物体１１１を保護するため、及び／又は表面１１１＋上の突然の温度変化から変形物体１１１を保護するための保護装置１１３を更に含む。保護装置１１３は、変形物体１１１のエッジ部分１１１ａに隣接して少なくとも１つのプレート１１３ａを含み、プレート１１３ａと変形物体との間に空洞１１３‘、例えば本質的に環状の又は座金形状の空洞が形成されるように、センサブレードの方向に内側で放射状に延伸し、プレートとセンサブレードとの間に間隙部１１３“、例えば、本質的に環状の間隙部が形成されるように、変形物体１１１の表面１１１＋に隣接しセンサブレードの先端から離れるセンサブレードの領域を収容する。図１、図２、図３ｃ、図３ｄに示したように、何れの場合でも、又はそうした図の組み合わせから直接明らかなように、保護装置１１３のプレート１１３ａは、共通の静止位置に変形物体１１１及びセンサブレード１１２が配置される少なくともその場合では、変形物体１１１からもセンサブレード１１２からも間隔が空けられ、又は共通の静止位置に配置された変形物体１１１にも、共通の静止位置に配置されたセンサブレード１１２にも接触しないように実装及び配置される。センサアセンブリを用いて形成された測定システムの動作中、又は図１に示した挿入状態の場合において空洞が管の内腔と間隙部を介して通じ合うように、又は、測定システムの動作中に流体の体積部分を収容するように空洞が間隙部を介して流体の体積部分により満たされるように、又は、内腔中に突き出るセンサブレード１１２が、その先端とプレートとの間に延伸する領域中に（のみ）測定される流体によって周囲に流されるように、空洞１１３‘は、間隙部１１３“を介して、図１に示される、すなわち管の内腔への挿入状態の場合では、外側に開かれる。発明の追加的実施形態では、空洞１１３‘が間隙部１１３“を介してのみ管の内腔３‘と通じ合うように、又は動作中、間隙部を介してのみ管の内腔中に誘導された流体で満たされ得るように、間隙部１１３“は、外側へ、それ故管３の内腔への空洞１１３‘の単一の流体接続部を形成するように提供される。発明の追加的実施形態では、変形物体１１１、センサブレード、及び保護装置、又はそのプレートは、共通の静止位置に変形物体１１１と共にセンサブレード１１２が配置される場合では、前者が保護装置１１３のプレート１１３ａに接触しないように採寸及び配置され、これは特に、振り子状の移動の実施がセンサアセンブリの仕様内に置かれている場合でさえ、センサブレード、又はその中に形成されたセンサはプレート１１３ａに接触しない。
【００５２】
発明の保護装置１１３の利用によって、変形物体１１１は、一方では、それから間隔が空けられ前面に配置されたプレート１１３ａを用いることで動作中に流れる流体から封止される。したがって、変形物体１１１は、動作中に、多くの場合流れないことによって、そのかわりに本質的に停止している流体によってのみ、又は流体循環によって、所定の場合では、ちょうど空洞１１３‘内で接触される。また、他方では、空洞１１３‘中に閉じ込められた流体体積及びプレート１１３ａは、潜在的な温度変動を弱める熱ローパスフィルタとして共に動作し、又は変形物体１１１、間隙部１１３“、及び空洞１１３‘中に閉じ込められた流体体積は、潜在的な圧力サージを弱めるローパスフィルタとしても付加的に共に動作する。更に、変形物体１１１及び保護装置１１３は、空洞１１３‘中及び間隙部１１３“中に位置する流体体積と共にいわゆるヘルムホルツ共振器を形成し得、該ヘルムホルツ共振器の固有周波数は、流体体積の質量及び弾性によって、並びに空洞１１３‘及び間隙部１１３“の形状及びサイズによって決定される。ヘルムホルツ共振器は、例えば、結果として圧力サージにより運ばれたエネルギーが空洞１１３‘中及び間隙部１１３“中に位置する流体体積の振動によって少なくとも部分的に吸収され、その結果、変形物体１１１から離れて維持されるように、圧力サージで運ばれた（音）エネルギーを前述の閉じ込められた流体体積の運動エネルギーに変換できる。
【００５３】
一方では、静止位置に（変形物体と共に）位置するセンサブレードが実際に保護装置のプレートに接触せず、同様に、空洞の方向に流れる流体に対して十分に高い流体抵抗が提供され、他方では、変形物体１１１を弾力的に変形するセンサブレード１１２の振り子のような移動が圧力変動を記録するための、又は周期的な圧力変動を生じさせる渦の離脱率を確認するための十分な最大偏差を有するにもかかわらず、間隙部１１３“が、共通の静止位置に変形物体と共にセンサブレードが位置する場合には、０．０２ｍｍよりも大きく及び／若しくは０．５ｍｍよりも小さい最小の間隙幅を有し、並びに／又は間隙部が共通の静止位置に変形物体と共にセンサブレードが位置する場合には０．５ｍｍよりも小さく及び／若しくは０．０２ｍｍよりも大きい最大間隙幅を有するように、発明の追加的実施形態に従った変形物体、センサブレード、保護装置は採寸及び配置される。間隙部は、少なくとも０．０２ｍｍの間隙幅を有するので、測定対象の圧力変動を記録するのに役立つセンサブレードの振り子のような移動の上述の十分大きな振幅を確保することに加えて、測定される流体で初めに満たされない空洞を測定される流体で十分急速に最初に満たすことを付加的に確保することが可能である。
【００５４】
プレート１１３ａは、例えば、ステンレス鋼又はニッケルベースの合金等の金属から、例えば少なくとも部分的に、特に、しかしながら、主に又は完全に構成され得る。また、変形物体１１１及びプレート１１３ａ、所定の場合ではセンサブレードも同じ材料で製造されることも利点であり得る。更に、例えば、変形物体、センサブレード、及びプレートが単一のモノリシックな成形部品でもあるように、変形物体と保護装置のプレートとは、例えば、１つで同じモノリシックな成形部品の一体的コンポーネントでもあり得る。モノリシックな成形部品は、例えば、３次元レーザ溶解等の生成方法により製造された特に金属の、例えば鋳造又は成形部品であり得る。変形物体１１１及び保護装置のプレート１１３ａはまた、しかしながら、例えば、相互に接合され得、すなわち材料接着によって相互に接続され得、特に具体的には相互に溶接され得、ろう付けされ得、又ははんだ付けされ得る。発明の追加的実施形態では、保護装置のプレート１１３ａは、とりわけ保護装置の製造を簡素化する全ての目的で、例えば、プレート部分が、何れの場合でも、図３ａ及び図３ｂにも示したように、又はそれらの組み合わせから直接明らかなように、環状の間隙部上に定義され隣接するエッジと、何れの場合でも相互に反対に横たわるように、少なくとも２つ、又はちょうど２つのプレート部分を用いて形成される。プレート部分は、付加的には、等しい構成、又は等しい大きさであり得る。要望される場合には、例えば、プレート部分を用いて最終的に形成されたプレート１１３ａの機械的安定性の理由から、及び／又はできるだけ小さく最終的に形成された間隙部１１３“のサイズを維持する理由から、少なくとも２つのプレート部分は更に、プレート部分が、互いに反対の若しくは互いに接触して面するエッジ上で相互に溶接され、ろう付けされ、又ははんだ付けされるように、材料接着により互いに部分的に接続され得る。
【００５５】
例えば、管に接続された上述のパイプラインの振動の結果のような、センサアセンブリの潜在的な移動からもたらされる力及び／又はモーメントを保証するために、又はそれからもたらされる、望まない、言い換えるとセンサ信号ｓ１を乱す、センサブレードの又は変形物体１１１の移動を阻止するために、発明の追加的実施形態に従ったセンサアセンブリ１１は更に、変形物体１１１の第２の表面１１１＃から延伸する平衡物体１１４、例えば、棒、プレート、又は筒状の形状の平衡物体を含む。平衡物体１１４は、変換器要素１２用の容器として、又は変換器要素１２のコンポーネントとして、例えば、（容量性）変換器要素を形成するコンデンサの可動電極としても付加的に役立ち得る。平衡物体１１４は、例えば、変形物体及び／又はセンサブレードと同じ材料、例えば、金属から構成され得る。例えば、平衡物体１１４は、ステンレス鋼、又はニッケルベースの合金から言い換えれば生成され得る。発明の追加的実施形態では、変形物体１１１及び平衡物体１１４は、材料接着により相互に接続され得、例えば、相互に溶接され得、ろう付けされ得、又ははんだ付けされ得、それ故、材料接着により相互に対応する接続可能な材料から平衡物体１１４及び変形物体１１１を製造するように提供される。或いは、変形物体１１１及び平衡物体１１４は、しかしながら、例えば、センサブレード１１１、変形物体１１２、及び平衡物体１１４が成形部品のコンポーネントであるように、１つで同じモノリシックな成形部品のコンポーネントでもあり得る。センサブレード１１２及び平衡物体１１４は更に、図３ｃ及び図３ｄからも明らかなように、センサブレード１１２の慣性の長い主軸が平衡物体１１４の慣性の主軸と一致するように、相互に整列して配置され得る。代替的に又は追加的に、平衡物体１１４及び変形物体１１１は、変形物体１１１の慣性の長い主軸が平衡物体１１４の慣性の主軸と一致するように、付加的に相互に配置及び配向され得る。更に、センサブレード１１２、平衡物体１１４、及び変形物体１１１はまた、例えば、図２、図３ａ、図３ｂ、図３ｃ、及び図３ｄの組み合わせからも明らかなように、センサアセンブリ１１の慣性の主軸がセンサブレード１１２の慣性の主軸と平衡物体１１４の慣性の主軸との両方と、変形物体１１１の慣性の主軸とも平行に延伸するように、又はセンサブレードの慣性の主軸と平衡物体の慣性の主軸との両方と、変形物体の慣性の主軸とも一致するように、相互に配置及び配向され得る。
【図１】
2019511713.tif 000003
【図２】
2019511713.tif 000004
【図３ａ】
2019511713.tif 000005
【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【国際調査報告】
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