流體流量測(cè)量裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種流體流量測(cè)量裝置，包括測(cè)量通道，所述測(cè)量通道為變截面通道，即所述通道至少有兩個(gè)橫截面面積不同的通道段，橫截面面積較大的所述通道段為大截面通道段，橫截面面積較小的所述通道段為小截面通道段；分別在所述大截面通道段內(nèi)和所述小截面通道段內(nèi)設(shè)置特性相同的溫度傳感器；還包括測(cè)量模塊，所述溫度傳感器與所述測(cè)量模塊電連接。本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以廣泛應(yīng)用于流體流量的測(cè)量，制造成本和使用成本低。
【專利說(shuō)明】
流體流量測(cè)量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量流體單位時(shí)間內(nèi)的流量的測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]利用溫度傳感器對(duì)流體的流量進(jìn)行測(cè)量技術(shù)自20世紀(jì)六、七十年代以來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。這一技術(shù)首先將溫度傳感器加熱到一定溫度，然后將加熱后的溫度傳感器置于流體中。流體對(duì)溫度傳感器形成降溫效應(yīng)，與加熱到的溫度進(jìn)行對(duì)比，可以根據(jù)這一溫差對(duì)流體的流量進(jìn)行推算。
[0003]這種傳統(tǒng)的利用溫度傳感器測(cè)量流體流量的方法存在的一個(gè)問(wèn)題是:由于需要設(shè)置高精度的恒流型加熱源用于測(cè)量時(shí)加熱，使得測(cè)量裝置的使用成本較高。另外，熱源的增加使得測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，制造成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了降低流量測(cè)量裝置的制造成本和使用成本，本實(shí)用新型提供了一種流體流量測(cè)量裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]流體流量測(cè)量裝置，包括測(cè)量通道，所述測(cè)量通道為變截面通道，即所述通道至少有兩個(gè)橫截面面積不同的通道段，橫截面面積較大的所述通道段為大截面通道段，橫截面面積較小的所述通道段為小截面通道段;分別在所述大截面通道段內(nèi)和所述小截面通道段內(nèi)設(shè)置特性相同的溫度傳感器;還包括測(cè)量模塊，所述溫度傳感器與所述測(cè)量模塊電連接。
[0007]所述大截面通道段和所述小截面通道段通過(guò)過(guò)渡段連接;所述過(guò)渡段具有平滑的內(nèi)表面。
[0008]所述過(guò)渡段流體流動(dòng)方向的長(zhǎng)度與所述過(guò)渡段最大徑向長(zhǎng)度之比大于等于2。
[0009]所述溫度傳感器分別設(shè)置在所在通道段的中部。
[0010]所述溫度傳感器設(shè)置有具有流線型外表面的殼體。
[0011 ]所述殼體的材質(zhì)為熱的良導(dǎo)體。
[0012]所述流體流量測(cè)量裝置設(shè)置有包覆所述測(cè)量通道的外殼;所述外殼的材質(zhì)為熱的不良導(dǎo)體。
[0013]本實(shí)用新型的技術(shù)效果:
[0014]本實(shí)用新型的流量測(cè)量裝置，在測(cè)量通道具有不同橫截面面積的通道段設(shè)置特性相同的溫度傳感器。在測(cè)量通道內(nèi)，流體的流量一定，在具有不同橫截面積的通道段內(nèi)的流速必定不同，流體的溫度不變。而流體流速的變化必然導(dǎo)致對(duì)溫度傳感器的降溫(或升溫)速度不同，因此可以獲得兩個(gè)溫度傳感器的溫差。利用這一溫差可以推導(dǎo)出流體的流速，進(jìn)而根據(jù)測(cè)量通道的橫截面積計(jì)算出流體的流量。
[0015]可見(jiàn)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案，不必采用加熱裝置，極大地減少了制造成本和使用成本，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中標(biāo)識(shí)說(shuō)明如下:
[0018]11、大截面通道段；12、過(guò)渡段；13、小截面通道段；
[0019]21、第一溫度傳感器;22、第二溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]圖1顯示了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。圖1中所示的是流體流量測(cè)量裝置中的主要結(jié)構(gòu)一一測(cè)量通道。被測(cè)流體(例如氣體或液體)流經(jīng)圖1所示的測(cè)量通道。
[0022]圖1中的測(cè)量通道包括3個(gè)部分:大截面通道段11、過(guò)渡段12、和小截面通道段13。大截面通道段11、過(guò)渡段12、和小截面通道段13順序連接。需要指出的是，大截面通道段11、過(guò)渡段12、和小截面通道段13的橫截面(垂直于圖1所示平面的平面)為圓形，只是圓形的直徑不同。其中，大截面通道段11的橫截面的直徑大于小截面通道段13的橫截面的直徑。
[0023]在大截面通道段11內(nèi)設(shè)置第一溫度傳感器21，在小截面通道段13內(nèi)設(shè)置第二溫度傳感器22。第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22的特性相同，即第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22的參數(shù)相同，在實(shí)際應(yīng)用中，可以選擇同品牌、同型號(hào)的溫度傳感器，優(yōu)選同品牌、同型號(hào)、同批次的溫度傳感器。第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22均與流體流量測(cè)量裝置的測(cè)量模塊(圖1中未示出)電連接。所述測(cè)量模塊接收第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22采集的電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)推算出通過(guò)測(cè)量通道的流體的流量。
[0024]在測(cè)量通道內(nèi)，流體的流量一定，在大截面通道段11和小截面通道段13內(nèi)的流速必定不同，流體的溫度不變。而流體流速的變化必然導(dǎo)致對(duì)溫度傳感器的降溫(或升溫)速度不同，因此可以獲得兩個(gè)溫度傳感器的溫差。利用這一溫差可以由上述測(cè)量模塊推導(dǎo)出所述流體的流量。
[0025]由于大截面通道段11和小截面通道段13的橫截面不同，如果直接連接到一起，必然會(huì)形成測(cè)量通道內(nèi)表面形成突變結(jié)構(gòu)，對(duì)于流體的流動(dòng)造成大的干擾，形成紊流，以至于難以準(zhǔn)確測(cè)量流體的流量。為此，在大截面通道段11和小截面通道段13之間設(shè)置了過(guò)渡段。過(guò)渡段通過(guò)橫截面漸變的方式實(shí)現(xiàn)了內(nèi)表面的平滑過(guò)渡，避免流體流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生大的改變。在圖1所示實(shí)施例中，過(guò)渡段外觀為圓臺(tái)狀，其橫截面由大截面通道段11的橫截面漸變到小截面通道段13的橫截面，其內(nèi)部為平滑的內(nèi)表面，沒(méi)有凸起或凹陷。如果過(guò)渡段流體流動(dòng)方向的長(zhǎng)度與所述過(guò)渡段最大徑向長(zhǎng)度之比大于等于2，因孔徑變化引起的紊流效應(yīng)弱化，更利于得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
[0026]從圖1中還可以看到，第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22均為凸出到接近其所在通道段中心部。圖1中所見(jiàn)的第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22事實(shí)上是包覆真正溫度傳感器的外殼。真正用于測(cè)量的溫度傳感器位于殼體的頂端(圖1中第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22頂部具有圓弧形狀的位置)。這一位置也是溫度傳感器所在通道段的中心部(即鄰近通道段中心軸的位置)。在所述中心部，由于遠(yuǎn)離通道段的內(nèi)壁，可以進(jìn)一步減少對(duì)流體的干擾，測(cè)得的流速更接近流體的真實(shí)流速。
[0027]如果直接將溫度傳感器設(shè)置于流體中，會(huì)由于受到流體的沖擊，降低溫度傳感器的使用壽命，甚至導(dǎo)致溫度傳感器失效。第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22外部的殼體一方面保護(hù)溫度傳感器免受流體的沖蝕，另一方面也可以起到支撐溫度傳感器的作用，由此可以將溫度傳感器設(shè)置到需要的位置(例如所述中心部)。
[0028]同時(shí)，為了減少所述殼體本身對(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)的干擾，所述殼體具有流線型外表面，以適應(yīng)測(cè)量通道內(nèi)的流體。
[0029]所述殼體的材質(zhì)為熱的良導(dǎo)體，例如不銹鋼等金屬材料，以提升溫度傳感器在流體中的敏感度。
[0030]另外，包覆所述測(cè)量通道設(shè)置有外殼(圖1中未示出)，外殼的材質(zhì)為熱的不良導(dǎo)體。設(shè)置這一外殼的目的有如下兩方面:
[0031](I)大截面通道段11、過(guò)渡段12和小截面通道段13的外表面積不同，導(dǎo)致與外界的熱交換不同，勢(shì)必會(huì)對(duì)大截面通道段11、過(guò)渡段12和小截面通道段13內(nèi)的流體溫度場(chǎng)分布產(chǎn)生不同影響。這種影響會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，設(shè)置熱的不良導(dǎo)體材質(zhì)外殼消除這種負(fù)面影響。
[0032](2)如果被測(cè)流體由于溫度過(guò)低或過(guò)高可以對(duì)操作者產(chǎn)生傷害，所述外殼的存在對(duì)于操作者來(lái)說(shuō)起到了保護(hù)作用。
[0033]值得注意的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非因此限定本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，本實(shí)用新型還可以對(duì)上述各種零部件的構(gòu)造進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，或者是采用技術(shù)等同物進(jìn)行替換。故凡運(yùn)用本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，或直接或間接運(yùn)用于其他相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域均同理皆包含于本實(shí)用新型所涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.流體流量測(cè)量裝置，包括測(cè)量通道，其特征在于:所述測(cè)量通道為變截面通道，即所述通道至少有兩個(gè)橫截面面積不同的通道段，橫截面面積較大的所述通道段為大截面通道段，橫截面面積較小的所述通道段為小截面通道段； 分別在所述大截面通道段內(nèi)和所述小截面通道段內(nèi)設(shè)置特性相同的溫度傳感器； 還包括測(cè)量模塊，所述溫度傳感器與所述測(cè)量模塊電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述流體流量測(cè)量裝置，其特征在于:所述大截面通道段和所述小截面通道段通過(guò)過(guò)渡段連接;所述過(guò)渡段具有平滑的內(nèi)表面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述流體流量測(cè)量裝置，其特征在于:所述過(guò)渡段流體流動(dòng)方向的長(zhǎng)度與所述過(guò)渡段最大徑向長(zhǎng)度之比大于等于2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述流體流量測(cè)量裝置，其特征在于:所述溫度傳感器分別設(shè)置在所在通道段的中心部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述流體流量測(cè)量裝置，其特征在于:所述溫度傳感器設(shè)置有具有流線型外表面的殼體。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述流體流量測(cè)量裝置，其特征在于:所述殼體的材質(zhì)為熱的良導(dǎo)體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述流體流量測(cè)量裝置，其特征在于:設(shè)置有包覆所述測(cè)量通道的外殼;所述外殼的材質(zhì)為熱的不良導(dǎo)體。
【文檔編號(hào)】G01F1/684GK205537793SQ201620113726
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月4日
【發(fā)明人】田行俊, 崔繼紅, 那海恩, 矣杰文
【申請(qǐng)人】昆明智生源科技有限公司