專利名稱：熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流量計(jì)，特別是一種直接測量氣體質(zhì)量流量的熱交換方式的質(zhì)量流量計(jì)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括有傳感器、基體、不銹鋼保護(hù)套和電能量轉(zhuǎn)換電路單元，所述的基體上設(shè)有兩個(gè)不銹鋼保護(hù)套，所述的不銹鋼保護(hù)套內(nèi)各設(shè)置有電阻溫度探測器和電阻溫度探測器。
所述的電阻溫度探測器是一種測量介質(zhì)溫度的傳感器。
所述的電阻溫度探測器是一種過熱溫度傳感器。
所述的電阻溫度探測器和電阻溫度探測器其信號輸出端分別與所述的電能量轉(zhuǎn)換電路單元的信號輸入端相連接。
所述的兩個(gè)不銹鋼保護(hù)套對稱設(shè)置，其相互對稱間距為0.4mm。
所述的電能量轉(zhuǎn)換電路單元包括信號放大電路單元、非線性補(bǔ)償電路單元、接口電路單元、數(shù)字與顯示電路單元，其中，所述的非線性補(bǔ)償電路單元的信號輸出端分別與所述的傳感器、所述的接口電路單元、所述的數(shù)字與顯示電路單元的信號輸出端相連接。
由于本實(shí)用新型采用了上述結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)體積小巧；防碰耐沖擊；對介質(zhì)污物不敏感，可滿足任何一種測量介質(zhì)及任一量程的氣體流量測量要求；并且經(jīng)電能量轉(zhuǎn)換電路單元及標(biāo)準(zhǔn)的接口電路單元形式使之具備體積?。痪雀?；通用性強(qiáng)；測量準(zhǔn)確；穩(wěn)定性強(qiáng)；帶負(fù)載能力強(qiáng)。


圖1是本實(shí)用新型的傳感器結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的傳感器接線圖；圖3是本實(shí)用新型的傳感器電能量轉(zhuǎn)換電路框圖。
圖中1.不銹鋼保護(hù)套；2.電阻溫度探測器；3.電阻溫度探測器；4.基體；5.傳感器；6.信號放大電路單元；7.非線性補(bǔ)償電路單元；8.接口電路單元；9.數(shù)字與顯示電路單元；10.電能量轉(zhuǎn)換電路單元。
工作原理如下接通電源，電阻溫度探測器2測量此時(shí)氣體介質(zhì)的溫度，另一個(gè)電阻溫度探測器3自加熱至比氣體介質(zhì)溫度高的恒定過熱溫度，在沒有氣體介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，電阻溫度探測器2和電阻溫度探測器3傳感電量維持平衡，當(dāng)有氣體流動(dòng)時(shí)，電阻溫度探測器3的自加熱傳感裝置的恒定過熱溫度，必須追加給其更多的能量。這一過程中熱量的傳遞正比于氣體質(zhì)量流量，通過電能量轉(zhuǎn)換電路單元10輸出標(biāo)準(zhǔn)的電壓或電流信號，同時(shí)進(jìn)行數(shù)字顯示。在實(shí)際測量中兩個(gè)傳感器直接放置在流動(dòng)的氣體中。其中的一個(gè)電阻溫度探測器2不斷測量氣體的介質(zhì)溫度，并在惠斯登電橋(b)一側(cè)維持一個(gè)參考電阻，另一個(gè)自加熱的電阻溫度探測器3加熱至一高于氣體介質(zhì)溫度的過熱溫度。當(dāng)流量變化時(shí)，氣體分子所帶走的熱量也就發(fā)生變化，具有精確電阻值的惠斯登電橋(b)失去平衡，溫度探測器及強(qiáng)迫置零的惠斯登電橋放大器(a)將調(diào)整加熱至電阻溫度探測器的功率，維持兩個(gè)溫度探測器之間的平衡，因此，這種傳感器裝置是有溫度補(bǔ)償特性的。又由于傳感器裝置對壓力變化多端不敏感，因此而無需壓力補(bǔ)償。這樣由傳感器5傳感信號經(jīng)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，可以直接測量氣體的質(zhì)量流量，而無需象傳統(tǒng)的體力流量計(jì)那樣，在測量氣體體積流量的同時(shí)，尚需對溫度和壓力進(jìn)行測量并根據(jù)氣態(tài)方程換算。這種熱式的質(zhì)量流量計(jì)直接測量的加熱還在于用一種穩(wěn)定性很高的電阻溫度探測器裝置代替了體積、溫度、壓力三種傳感器，提供了測量精度及穩(wěn)定性。同時(shí)制作工藝簡單，使用壽命長，具有高測量精度和穩(wěn)定性。這種熱式質(zhì)量流量計(jì)在具體使用中，其傳感信號通過電能量轉(zhuǎn)換電路單元10，將與氣體質(zhì)量流量成比例關(guān)系的電阻差值信號經(jīng)惠斯登電橋(b)轉(zhuǎn)換為電量信號，信號放大電路單元6的作用是將電量信號經(jīng)兩次放大后，分別作兩次處理，一個(gè)是正比于傳感信號的電壓信號放大，一個(gè)是將放大信號的共模電壓引入非線性補(bǔ)償電路單元7以補(bǔ)償傳感器動(dòng)態(tài)響應(yīng)的非線性，從而極大地保證并提高了測量精度。輸出采用標(biāo)準(zhǔn)的接口電路形式，輸出標(biāo)準(zhǔn)信號的類型為0～5V或4～20mA，其特點(diǎn)是精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，帶負(fù)載能力強(qiáng)，接口電路單元8的特征在于流量測量與輸出標(biāo)準(zhǔn)信號的處理同時(shí)進(jìn)行，標(biāo)準(zhǔn)的輸出信號經(jīng)數(shù)字與顯示電路單元9的轉(zhuǎn)換可直接顯示為瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。
權(quán)利要求1.一種熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，包括有傳感器(5)、基體(4)、不銹鋼保護(hù)套(1)和電能量轉(zhuǎn)換電路單元(10)，其特征是所述的基體(4)上設(shè)有兩個(gè)不銹鋼保護(hù)套(1)，所述的不銹鋼保護(hù)套(1)內(nèi)各設(shè)置有電阻溫度探測器(2)和電阻溫度探測器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，其特征是所述的電阻溫度探測器(2)是一種測量介質(zhì)溫度的傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，其特征是所述的電阻溫度探測器(3)是一種過熱溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，其特征是所述的電阻溫度探測器(2)和電阻溫度探測器(3)其信號輸出端分別與所述的電能量轉(zhuǎn)換電路單元(10)的信號輸入端相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，其特征是所述的兩個(gè)不銹鋼保護(hù)套(1)對稱設(shè)置，其相互對稱間距為0.4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，其特征是所述的電能量轉(zhuǎn)換電路單元(10)包括信號放大電路單元(6)、非線性補(bǔ)償電路單元(7)、接口電路單元(8)、數(shù)字與顯示電路單元(9)，其中，所述的非線性補(bǔ)償電路單元(7)的信號輸出端分別與所述的傳感器(5)、所述的接口電路單元(8)、所述的數(shù)字與顯示電路單元(9)的信號輸出端相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種直接測量氣體質(zhì)量流量的熱交換方式的質(zhì)量流量計(jì)。它包括有傳感器、基體、不銹鋼保護(hù)套和電能量轉(zhuǎn)換電路單元，在基體上設(shè)有兩個(gè)不銹鋼保護(hù)套，不銹鋼保護(hù)套內(nèi)各設(shè)置有電阻溫度探測器。電阻溫度探測器的信號輸出端分別與所述的電能量轉(zhuǎn)換電路單元的信號輸入端相連接。本實(shí)用新型對介質(zhì)污物不敏感，可滿足任何一種測量介質(zhì)及任一量程的氣體流量測量要求。并且經(jīng)電能量轉(zhuǎn)換電路單元及標(biāo)準(zhǔn)的接口電路單元形式使之具有體積小、精度高、通用性強(qiáng)、測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性強(qiáng)、帶負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01F1/86GK2562170SQ02257398
公開日2003年7月23日 申請日期2002年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者李然 申請人:李然