[实用新型]热式气体质量流量计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热式气体质量流量计。

背景技术

从日常生活到大规模的工业生产以及气象、环保、石油、化工、国防等众多领域经常会遇到气体流量的测量问题。目前可供使用的流量计已超过100多种，其测量原理、测量方法和结构各有其特征。

有关气体质量流量的测量多是采用由传感系统和二次仪表组成的测量系统来完成，所述传感系统一般都包括速度流量或差压式流量计以及压力、温度变送器，因此相对而言它结构复杂、体积大且布线复杂，从而造成测量误差大、成本高、使用不便，因此无法使气体质量流量的测量设备简单化和高精度化。

目前亦有一些改进型气体质量流量计技术问世，如中国专利“质量气流传感器及其所用测量器”(专利号：96100286)、“一种集成硅膜热流量传感器及其制造方法”(专利号：90104888)、“热式质量流量传感器发明名称”(专利号：98224228)等；但它们共同的缺陷是：由于其结构(尤其是探头入口前方结构)不符合空气动力学要求，使其测量的数据误差较大，难于修正。

还有一些传统的体积流量计(如孔板式等形式流量计)，需同时对温度、压力进行监测，测量繁琐且可靠性差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构合理的热式气体质量流量计，其可直接进行质量流量测量，毋需进行温度、压力等的修正，且测量的数据误差小，从而使测量精准和简单化。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：一种热式气体质量流量计，由流量计基体及置于其头端的感应探头组成，流量计基体内置信号处理电路单元，在流量计基体头端设有特定通道，所述的感应探头安装在特定通道内，其由一流量感应元件及一温度感应元件组合构成，两个感应元件保持一固定温差。

所述特定通道呈“L”型或“S”型。通道入口处设计符合空气动力学要求的结构状。

所述的流量感应元件为受热铂电阻，所述的温度感应元件为测温铂电阻或其它测温元件。

所述信号处理电路单元包括：一惠斯登电桥，由受热铂电阻与三个固定电阻构成；一温度补偿电路，由测温铂电阻与固定电阻及运算放大器构成；一开环增益放大器；一后续信号处理电路，由放大调零电路与微分电路构成；惠斯登电桥由开环增益放大器直接驱动，开环增益放大器的输出端与受热铂电阻的一端连接；测温铂电阻的一端接开环增益放大器的负输入端，另一端经一固定电阻与电桥电阻相连；惠斯登电桥的信号输出接后续信号处理电路的输入端。

本实用新型的优点是：

a.测量简单、可靠：直接测量气体的质量流量，无需象传统的体积流量计那样需同时对温度、压力进行监测。

b.有温度度自补偿功能，即在很宽的温度范围内，流量计的零点信号输出及灵敏度温漂能保持较高的精度。而无需靠软件的方法进行温度修正，即使在流过受热铂电阻的电流较小的情况下，也能正常工作而不影响测量精度。

c.较宽的量程比，高达100∶1，远远高于差压(3∶1)，涡街(10∶1)，此点对气体的贸易计量尤显其优势。

d.对气体的洁净度要求不高，且便于安装及清洗维护。

e.压力损失小，可忽略不计。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图

图2为本实用新型另一实施例结构示意图

图3为本实用新型又一实施例结构示意图

图4为本实用新型再一实施例结构示意图

图5为本实用新型电路原理图

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型热式气体质量流量计由流量计基体2、感应探头1及其信号处理电路单元3构成，探头安装在一特定通道4内。上述各图为本实用新型热式气体质量流量计安装状态下的多种实施例结构示意图，其中21为密封圈、22为流量计支架、23为插头、24为气流管道(探测路径中的管道)。

所述的感应探头1部分主要由一个铂电阻及固持部分组成，并与另一个感温电阻置于同一流场中，且保持一适当距离。其中一只铂电阻RH通过电路加入较大电流，而产生一定的温升，该电阻称之为受热电阻，另一只感温电阻RC加入尽可能小的电流。使其几乎不产生温升，用于检测环境温度，称之为测温电阻。所设计的电路能使受热电阻和测温电阻保持恒定的温差(参见图5)。

如图1所示，所述的特定通道401呈“L”型。如图2、图3、图4所示，所述的特定通道401’亦可呈“S”型通道。通道的表面应光滑流畅。