[实用新型]一种空气热式流量计

说明书

一种空气热式流量计，包括流量传感器、表杆和表头，流量传感器与表头中的转换器电连接；流量传感器包括两个测速探头和一个测温探头，测温探头位于被测流体的上游，两个测速探头并排设置于测温探头的下游，且等距地位于测温探头的两侧，测速探头和测温探头均为电阻式温度传感器，可为热线式或热膜式；表杆一端可连接有测量管，测量管的流体入口端设置有除水部件，插入式表杆上可设置可伸缩的标尺杆。本实用新型采用两个测速探头和一个测温探头，使测量结果不受流体温度的影响，使温度补偿更加合理，提高了流体温度变化时测量的准确度、灵敏度和相应速度，还可根据需要在流体上流设置除水装置，避免水珠对测量结果的影响。

技术领域

本实用新型涉及计量设备技术领域，尤其涉及一种空气热式流量计。

背景技术

目前常用的空气热式流量计一般是含有两支电阻式温度传感器，一支被加热，一支测量被测空气的温度，当空气静止时，两支温度传感器会形成一个温度差，当空气流动时，基于热传导原理，空气分子会带走被加热的温度传感器的部分热量，为保证原有的温度差，被加热的温度传感器会持续被加热，空气的流量越高，带走的热量也越高，温度传感器消耗的功率也越高，消耗的功率和空气的流量形成一个函数关系，主板电路检测消耗的功率再根据这个函数关系去计算空气的流量。由于运用的是功耗的算法，与空气密度无关，所以热式流量计无须加温度、压力补偿，直接可换算出被测空气在标准状态下的流量。与涡街流量计、涡轮流量计、差压式流量计相比，具有测量范围宽、压损小、可靠性高、可测量混合气体、适用于各种管道和过载无损害等诸多优点。

但是基于惠斯通电桥的恒温差式热式流量计，当环境温度发生变化时就会影响电桥平衡，表现为零点不稳和小流量精度无法保证，必须附加相应的温度补偿电路；当流体流量较小或者为零时，测速探头的热量不容易被带走，测速探头和测温探头之间的对流传热就会对测量结果造成影响；当流体流量不断增大时，加热功率也相应增大，加热功率过大时就会增加电路设计的难度，同时影响电路的稳定性；另外，由于发热体的热量被流动的空气带走，发热体本身会被冷却，所以它的阻值会随气体流速发生变化，空气流量越大，被带走的热量就越多，测速探头的阻值变化也越大，且由于温度补偿电阻的非线性以及电阻之间的差异，导致电路调试过程比较复杂，在一定程度上影响了测量的精度。

另外，当测试热空气时，特别的饱和热蒸汽时，饱和蒸汽会粘附在探头表面形成水珠，影响测量结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种受环境温度变化影响小、温度补偿合理、响应迅速、准确度高的大量程的空气热式流量计。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种空气热式流量计，包括流量传感器、表杆和表头，所述流量传感器设置于所述表杆的一端上，表杆的另一端与所述表头相连，所述表头中设置有转换器，所述流量传感器与所述表头中的转换器电连接；所述流量传感器包括两个测速探头和一个测温探头，所述测温探头位于被测流体的上游，两个测速探头并排设置于所述测温探头的下游，且等距地位于测温探头的两侧，即两个测速探头与一个测温探头呈等腰三角形分布，两个测速探头的连线垂直于流体的方向，两个测速探头位于垂直于流体流向的同一截面上，测速探头和测温探头均为电阻式温度传感器，两个测速探头的参数相同，测温探头的电阻值大于测速探头的电阻值。根据两测速探头的温度、测温探头的温度，以及两测速探头的电流和电阻，进行空气质量流量的测量。测量时，测速探头和测温探头要尽可能位于管道的中心，以便得到最真实的测量信号；流体先流经测温探头，再同时到达两个测速探头。两个所述的测速探头设置有不同的加热温度，即控制两个测速探头加热到不同的温度，使两者之间产生温度差。

进一步改进的技术方案是，所述测速探头和测温探头均为热线式铂电阻。

进一步改进的技术方案是，所述测速探头和测温探头均为热膜式铂电阻。

进一步改进的技术方案是，各个所述的热膜式铂电阻沉积在同一块陶瓷基片的同一个表面上，各电阻表面封装有保护层。