[发明专利]MEMS热式质量燃气表装置及气体流量测定方法

权利要求书

1.一种MEMS热式质量燃气表装置，包括温度传感器、超声波换能器及数据处理器，其特征是：MEMS热式质量燃气表装置：是在装有温度传感器4与发射换能器1和接收换能器10的气体流量测量装置表体11上并接旁路管5，旁路管5的进口9位于阻流体2的气流上游侧，旁路管的出口3位于阻流体2的气流下游侧，旁路管5上装有MEMS流量传感器6;气体流量测量装置上的温度传感器4、发射换能器1和接收换能器10及MEMS流量传感器6均连接数据处理器7，数据处理器7连接数据显示装置8。

2.使用权利要求1所述装置的气体流量的测定方法，其特征是：

1气体瞬时流量检测：当气体从表体11入口至出口内通过阻流体2流动时，一部分气体通过旁路管进口9流入旁路管5中，再从旁路管出口3流出，当流过MEMS流量传感器6时产生流量信号，测量岀气体瞬时流量；

2气体转换系数的测定：当气体流动时，发射换能器1发射超声波，对面的接收换能器10接收到超声波，测量岀在表体11内径行程发射和接收到超声波的时间，计算出超声波在表体11内气体中的声速，温度传感器4测量出此时的温度，通过温度补偿，数据处理器计算出标准温度下气体的声速，通过该声速查询存储器中对应的气体转换系数；

气体瞬时流量的修正：本装置气体瞬时流量值的流量标定的气体为空气，将空气的气体转换系数设定为1，当测量燃气或其他气体时，则需要通过气体转换系数将气体瞬时流量值修正，从而得到计量的气体流量。

3.这种根据气体组分的变化，实时对气体转换系数进行自动修正的方法，是在流量测量的程序运行流程中同时进行，其流程是：装置上电，关闭看门狗定时器并设置系统时钟频率，然后清空事件数组，给MCU的端口进行初始化；设置看门狗定时器和基本定时器的时间分别为1秒和16毫秒并且开启中断，当有中断响应时，系统执行响应的事件子程序，没有中断响应时，系统则进入低功耗模式；对外部储存器初始化，使MCU可以从外部储存器读取运行状态和系统参数；首先对MEMS模块初始化，然后MEMS模块采集流量信号，按照标定数据计算出瞬时流量值；在定时器中断里，对超声波模块和温度传感器进行初始化，使超声波模块采集时间并计算出声速，温度传感器测出实时温度，并对声速进行温度补偿，MCU在Flash查找相应声速的气体转换系数，对气体瞬时流量值进行修正后，流量计算结果输出显示。