[实用新型]一种可识别方向的热式流量变送器

说明书

本实用新型公开了一种可识别方向的热式流量变送器，包括信号采集模块，处理模块和转换模块，其中采集模块与处理模块连接，处理器再与转换模块连接；所述信号采集模块包括流量采集模块和流向采集模块，其中流量采集模块包括流量探头和与之连接的流量采集电路，所述流向采集模块包括流向探头和与之连接的流向采集电路；所述流向探头和流量探头构成信号采集探头。本实用新型设计合理，结构简单，使用方便，可实时监测压缩空气管路流量变化，对流量方向进行监测及识别，在轨道交通领域，作为总风管、列车管、供风管等压缩空气流量监测的基础部件，可为列车正常运行提供基础数据。

技术领域

本实用新型涉及变送器领域，具体讲是用于机车的一种可识别方向的热式流量变送器。

背景技术

工业领域常用的流量变送器的种类繁多，但当前真正已经批量用于机车风路系统的流量送器从原理上来讲只有两种，一种是差压式流量变送器，另一种是热式质量流量变送器。差压式流量变送器对现场环境要求很高，必须保证流量变送器两端直管段为管径的10倍左右，同时对微流量无法监测；热式流量变送器虽然可监测微流量但响应时间较长，且不能对流量方向进行监测及识别，主要用于流速稳定且无需方向识别的环境。

实用新型内容

因此，为了克服上述不足，本实用新型在此提供一种设计合理，结构简单，使用方便，可实时监测压缩空气管路流量变化，对流量方向进行监测及识别，在轨道交通领域，作为总风管、列车管、供风管等压缩空气流量监测的基础部件，可为列车正常运行提供基础数据。

本实用新型是这样实现的，构造一种可识别方向的热式流量变送器，包括信号采集模块，处理模块和转换模块，其中采集模块与处理模块连接，处理器再与转换模块连接；所述信号采集模块包括流量采集模块和流向采集模块，其中流量采集模块包括流量探头和与之连接的流量采集电路，所述流向采集模块包括流向探头和与之连接的流向采集电路；

所述流向探头和流量探头构成信号采集探头。

优选的，所述流量探头包括铂薄膜电阻A和铂薄膜电阻B，其中铂薄膜电阻A用作加热器，另一个铂薄膜电阻B用于环境温度与铂薄膜电阻A温度检测。

优选的，所述流向探头包括铂薄膜电阻C和铂薄膜电阻D，所述铂薄膜电阻C和铂薄膜电阻D位于铂薄膜电阻A外围；通过铂薄膜电阻C和铂薄膜电阻D的温度差反应流向，温度差通过电阻来体现，该电阻通过流向采集电路、处理模块和转换模块处理为数值信号。

优选的，所述处理模块采用单片机作为处理芯片。

优选的，所述转换模块为DA转换电路。

本实用新型的实施原理如下：

信号采集探头探头由四个铂薄膜电阻组成，一个铂薄膜电阻A用作加热器，两个铂薄膜电阻（铂薄膜电阻C和铂薄膜电阻D）用于检测流向，还有一个铂薄膜电阻B用于测量环境温度与加热器来判断流量；作为加热器的铂薄膜电阻被两个用于检测流向的铂薄膜电阻（铂薄膜电阻C和铂薄膜电阻D）包围着；流量流经传感器时，热量从铂薄膜电阻传递到介质。在没有流量的情况下，用于检测流向的两个铂薄膜电阻（铂薄膜电阻C和铂薄膜电阻D）的电阻值相等；

如果有流量，根据流向不同，其中铂薄膜电阻C（或铂薄膜电阻D）会比铂薄膜电阻D（或铂薄膜电阻C）降温更多；而对于铂薄膜电阻C、铂薄膜电阻D和铂薄膜电阻A来说，较高的电压会增加加热电阻自发热的温度，而较高流速度会增加冷却的速度或者较低地加热速度；一个合适的控制电路稳定地保持加热电阻的温度，那么流速上升，则引起电压的上升；这样，电路就变成了测定流速的原件；由于该传感器需要很小的热量，因此该传感器具有快速加热和冷却的响应时间。

本实用新型具有如下有益效果：