[发明专利]具有限流器的质量流量检验器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§120，要求于2005年3月23日提交的、序列号为11/0990,120的共同待决的美国申请的优先权，通过援引将该申请全部并入此处。

背景技术

在材料处理中，可能会用到许多高精度测量系统。这些高精度测量系统可以包括但不限于质量流量控制器(MFC)和质量流量计(MFM)。

可能期望(有时候必须)测试或者检验MFC或MFM的精度。检验MFC或MFM的精度的一种方法是通过上升率(ROR)流量检验器。典型的ROR流量检验器可以包括容积(volume)、压力变送器和两个隔离阀(一个位于上游，一个位于下游)。所述阀在空闲期间可以关闭，而在开始运行时可以打开，这允许流体从MFC(或MFM)流过流量检验器。一旦流体流动已经稳定，下游的阀可以关闭，结果容积中的压力开始上升。压力变送器可以测量该压力上升。该测量结果可以用来计算流率(flow rate)，从而检验ROR流量检验器的性能。

有时，MFC和ROR流量检验器之间的流路中的连接容积可能会产生测量误差，该流路例如是位于ROR流量检验器上游的外部管路。当来自MFC(或MFM)的流体从MFC沿流路流经管路或其它类型的连接容积时，产生的压降可能会引起压力变送器测量的压力结果不准确。

出于这些原因，需要一种系统和方法，其能够有效防止位于质量流量检验器上游的管路或其它元件影响流量检验过程的精度。

发明内容

一种用于对设备进行的流体流率的测量进行检验的流量检验器，包括：容器，配置为用于接收从所述设备流出的流体；以及压力传感器，配置为用于测量所述容器内的流体压力。沿着流体的从设备经过入口流到容器中的流路，限流器靠近容器且位于容器的上游。将限流器配置为限制流体沿所述流路流动，以便在所述流路中引起冲击。限流器还被配置为在足以使检验基本上不受限流器上游的元件影响的时间段内维持所述冲击。

介绍了一种用于防止外部元件影响质量流量检验器对设备的流率测量所进行的检验的装置。所述外部元件位于所述质量流量检验器的上游。所述装置包括限流器，该限流器沿着流体从设备到质量流量检验器的流路，靠近质量流量检验器且位于该质量流量检验器的上游。将限流器配置为限制流体沿所述流路流动，以便在所述流路中引起冲击。限流器还被配置为在足以使检验基本上不受上游外部元件影响的时间段内维持所述冲击。

一种用于对设备进行的流体流率测量进行检验的方法，包括：使流体从所述设备沿流路流入容器中，同时所述容器的出口阀保持打开；以及使流入所述容器中的流体的流率以及所述容器内的流体压力能够达到稳定状态。该方法包括关闭所述容器的出口阀以便所述容器内的流体压力开始上升。该方法还包括：在沿所述流路的一个位置，靠近且紧挨着所述容器的上游，对所述流体进行限流。通过使得该位置上游的元件与所述容器之间的流体的整体速度(bulk velocity)变成超声速来产生所述冲击。该冲击在一个时间段内维持，在该时间段内，测量所述容器内的流体压力的上升率，并使用测得的压力上升率来计算流体的流率。

附图说明

图1是气体输送系统的框图，该气体输送系统包括根据本发明的一种实施例构造的具有可调节限流器的上升率(ROR)质量流量检验器；

图2A说明了其流率经过检验的流体的最大马赫数的图表；

图2B说明了在图2A中所标示的马赫数处的流体的相应流率的图表；

图3示出了在图1所示的质量流量检验器进行检验过程期间的不同时刻的压力分布图。

具体实施例

在本公开文本中，介绍了一种包括限流器的质量流量检验器，该限流器能够有效消除限流器上游出现的情况对质量流量检验器所执行的流量检验过程的影响。

图1是根据本发明的一个实施例构造的质量流量检验器(MFV)100的框图，该质量流量检验器100包括限流器120。如下所述，限流器120使得通过MFV 100执行的质量流量检验基本上不受限流器120上游所出现的任何外部容积和/或外部事件的影响。