[发明专利]一种基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法

权利要求书

1.一种基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.组装基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量装置；

所述基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量装置包括：多孔平衡流量计、导压管、MEMS压力传感器、信号采集单元和信号处理单元；

所述多孔平衡流量计包括：前直管段、后直管段和位于前直管段和后直管段之间的多孔节流板，所述前直管段和后直管段与多孔节流板通过法兰盘连接；

所述多孔节流板的几何中心位于前直管段和后直管段的轴心线上，所述多孔节流板的几何中心处设置一个导压孔，所述多孔节流板上设置多个函数孔，所述多孔节流板的平面面积大于前直管段和后直管段的截面积，所述多孔节流板的平面面积大于法兰盘的截面积；

所述MEMS压力传感器的正面为第一感压面，第一感压面上设有第一感压孔，MEMS压力传感器的背面为第二感压面，第二感压面上设有第二感压孔，第一感压孔的设置位置与第二感压孔的设置位置不重合，所述MEMS压力传感器设置于多孔节流板面向前直管段的侧面，第二感压孔的中心与多孔节流板的几何中心重合；

所述导压管设置于多孔节流板面向后直管段的侧面，所述导压管与导压孔相接，所述导压管的轴心线与后直管段的轴心线重合；

所述信号采集单元设置于多孔节流板面向前直管段的侧面且延伸到法兰盘外部的边缘上；

b.使被测介质从所述前直管段流入，经过多孔节流板后流入后直管段；

c.所述MEMS压力传感器检测前直管段与后直管段的压力差信号；

d.所述信号采集单元采集压力差信号，并将压力差信号传输给信号处理单元；

e.所述信号处理单元对压力差信号进行运算处理，并将其转换成流量信号输出。

2.如权利要求1所述的基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，其特征在于，步骤e具体如下：

所述信号处理单元根据获得的压力差信号，依据如下公式计算得到被测介质的流量Q_v：

上式中，C是流量系数，β是等效直径比，D是前直管段和后直管段的内径，ρ是被测介质的密度，Δp是前直管段与后直管段的压力差。

3.如权利要求2所述的基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，其特征在于，等效直径比β的计算公式如下：

上式中，d是函数孔的内径，n是函数孔的数量。

4.如权利要求2所述的基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，其特征在于，步骤a中，前直管段的长度L1大于等于D，后直管段的长度L2大于等于D，导压管的长度L3大于等于D。

5.如权利要求1所述的基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，其特征在于，步骤a中，所述MEMS压力传感器为封装芯片，第一感应孔感应前直管段的流体压力，第二感应孔通过导压管感应后直管段的流体压力，第二感应孔的直径小于等于导压孔的直径，导压孔的直径小于等于导压管的内径。

6.如权利要求1所述的基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，其特征在于，步骤a中，所述函数孔和导压孔贯穿多孔节流板，函数孔均匀分布在以导压孔的中心为圆心的一个或多个圆周上，且函数孔所在圆周的直径小于前直管段和后直管段的内径。

7.如权利要求1所述的基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，其特征在于，步骤a中，所述前直管段和后直管段的两端均设有法兰盘，多孔节流板上开设与法兰盘一一对应的螺栓孔，通过插入螺栓紧密连接多孔节流板与法兰盘，并采用密封圈密封。

8.如权利要求1所述的基于多孔节流与MEMS压力传感器的流量测量方法，其特征在于，步骤a中，所述MEMS压力传感器、导压管和信号采集单元与多孔节流板的连接方式均为焊接连接。