外夾熱式口徑Ф6-20mm氣體流量傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種外夾熱式口徑Φ6-20πιπι氣體流量傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]熱式氣體質(zhì)量流量測量是在加熱氣體時(shí)利用測量熱量的傳遞、轉(zhuǎn)移或利用熱量消散效應(yīng)來測得流體質(zhì)量流量。它是基于傳熱原理，通過檢測管道內(nèi)流體與流量傳感器之間的熱量交換關(guān)系來測量流量。熱式氣體質(zhì)量流量測量具有壓損低、量程大、高精度和高可靠性、無可動部件且可用于極低氣體流量監(jiān)控和控制等優(yōu)點(diǎn)。目前，熱式氣體質(zhì)量流量測量是將測量探頭插入到氣體管道中，需改變管道結(jié)構(gòu)、安裝復(fù)雜。本使用新型專利，是將氣體質(zhì)量流量測量裝置，外夾在所測氣體質(zhì)量流量的管的外側(cè)，用六個(gè)螺栓固定，測量方法簡單，非常實(shí)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種測量方法簡單，操作方便、精確性高、效果好的外夾熱式口徑Φ6-20_氣體流量傳感器。
[0004]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)方式為，外夾熱式口徑Φ6-20πιπι氣體流量傳感器，左半圓型外卡與右半圓型外卡由螺栓緊固為一體，左半圓型外卡內(nèi)有左加熱電阻卡、左測溫電阻卡，右半圓型外卡內(nèi)有右加熱電阻卡、右測溫電阻卡；所述左半圓型外卡與左加熱電阻卡、左測溫電阻卡間充滿左隔熱膠，右半圓型外卡與右加熱電阻卡、右測溫電阻卡間充滿右隔熱膠；所述右加熱電阻卡、右測溫電阻卡內(nèi)安有加熱電阻、測溫電阻；所述加熱電阻、測溫電阻的引線分別從加熱引線通孔、測溫引線通孔引出；
[0005]所述加熱引線接控制電路的Pl插口，測溫引線接Ρ2插口，加熱電阻、測溫電阻與電阻Rkl、Rk2、Rhl、Rh2組成橋式電路，電阻Rkl、Rk2接運(yùn)放放大器、三極管，電阻Rhl、Rh2接Out插口，所述Out插口是接單片機(jī)的插口。
[0006]采用本實(shí)用新型，當(dāng)氣體靜止時(shí)，控制電路中的橋式電路處于平衡狀態(tài)；氣體質(zhì)量流量增大時(shí)，加熱電阻的電阻值下降，橋式電阻失去平衡，運(yùn)放放大器輸出電壓增大，通過三極管使流過加熱電阻的電流增大，加熱電阻發(fā)熱，溫度高于測溫電阻。由于負(fù)反饋的作用，當(dāng)氣體流速或流量增大時(shí)，輸出電壓增大；當(dāng)流體的流速或流量減小時(shí)，輸出電壓也隨之減小，單片機(jī)即可由輸出電壓計(jì)算出氣體的質(zhì)量流量。
[0007]用本實(shí)用新型測量方法簡單，操作方便、精確性高、效果好。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)俯視圖，
[0009]圖2為圖1的A-A向視圖，
[0010]圖3為圖1的B-B向視圖，
[0011]圖4為圖2的B-B向視圖，
[0012]圖5為本實(shí)用新型控制電路的電原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面參照附圖詳述本實(shí)用新型。
[0014]參照圖1、2、3、4，本實(shí)用新型的左半圓型外卡8與右半圓型外卡I由螺栓緊固為一體(見圖1)。左半圓型外卡內(nèi)有左加熱電阻卡7、左測溫電阻卡12，右半圓型外卡內(nèi)有右加熱電阻卡3、右測溫電阻卡9。所述左半圓型外卡與左加熱電阻卡、左測溫電阻卡間充滿左隔熱膠6(見圖2)，右半圓型外卡與右加熱電阻卡、右測溫電阻卡間充滿右隔熱膠2(見圖3) ο所述右加熱電阻卡或右測溫電阻卡內(nèi)安有加熱電阻5、測溫電阻11 (見圖2、3、4)，所述加熱電阻、測溫電阻的引線分別從加熱引線通孔4、測溫引線通孔10引出(見圖2、3)。
[0015]參照圖5，所述加熱引線接控制電路的的Pl插口，測溫引線接控制電路的P2插口。加熱電阻5、測溫電阻11與電阻Rkl、Rk2、Rhl、Rh2組成橋式電路，橋式電路使比值Δ T/RH應(yīng)保持恒定。電阻Rkl、Rk2接運(yùn)放放大器(AD623)、三極管(Q2N3904)，電阻Rhl、Rh2接Out插口。所述Out插口是接單片機(jī)的接口。
[0016]加熱加熱5為電阻值Pt20的鉑電阻、測溫電阻11為電阻值PtlOOO的鉑電阻。
[0017]采用本實(shí)用新型，當(dāng)氣體靜止時(shí)，控制電路中的橋式電路處于平衡狀態(tài)；氣體質(zhì)量流量增大時(shí)，加熱電阻5的電阻值下降，橋式電阻失去平衡，運(yùn)放放大器輸出電壓增大，通過三極管使流過加熱電阻的電流增大，加熱電阻發(fā)熱，溫度高于測溫電阻11。由于負(fù)反饋的作用，當(dāng)氣體流速或流量增大時(shí)，輸出電壓增大；當(dāng)流體的流速或流量減小時(shí)，輸出電壓也隨之減小，單片機(jī)即可由輸出電壓計(jì)算出氣體的質(zhì)量流量。
[0018]為證實(shí)本實(shí)用新型控制電路中橋式電路的使比值Δ T/RH的恒定性，本申請人作了以下工作:設(shè)在工作狀態(tài)I的情況下，氣體溫度為tl，加熱電阻溫度為Tl，阻值RH1，測溫電阻的阻值為RT1。在工作狀態(tài)2的情況下，氣體溫度為t2，加熱電阻溫度為T2，阻值為RH，測溫電阻的阻值為RT2 ;由鉑電阻的阻值公式:RT1 = RTO (1+α.tl) ；RT2 =RTO (1+ α.t2) ；RH1 = RHO (1+ α.Tl) ；RH2 = RHO (1+ α.T2)，
[0019]式中RTO為加熱鉑電阻在溫度為零時(shí)的阻值；RH0為測溫鉑電阻在溫度為零時(shí)的阻值；α為電阻溫度系數(shù)。
[0020]由橋式電路平衡條件得(Rhl+Rh2)/(Rkl+Rk2)= RH/RT，RH1/RT1 = RH2/RT2，RHO (1+α.Tl)/RT0(l+a.tl) =RHO (1+α.T2)/RT0(l+a.t2)
[0021](1+α.Τ1)/(1+α.tl) = (1+α.Τ2)/(1+α.t2)
[0022]Tl-tl-a.Τ2.tl = T2_t2_ α.Tl.t2
[0023]兩邊同時(shí)加上a.Tl.T2,
[0024](Tl-tl) (1+α.Τ2) = (T2_t2)(l+a.Tl)
[0025](Tl-tl)/RHO (1+α.Tl) = (T2_t2)/RHO (1+a.T2)
[0026](Tl-tl)/RHl = (T2_t2)/RH2 = Δ T/RH
[0027]由以上公式推導(dǎo)可知，本實(shí)用新型的橋式電路ΔΤ/RH是恒定的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.外夾熱式口徑<i)6-20mm氣體流量傳感器，其特征在于:左半圓型外卡與右半圓型外卡由螺栓緊固為一體，左半圓型外卡內(nèi)有左加熱電阻卡、左測溫電阻卡，右半圓型外卡內(nèi)有右加熱電阻卡、右測溫電阻卡；所述左半圓型外卡與左加熱電阻卡、左測溫電阻卡間充滿左隔熱膠，右半圓型外卡與右加熱電阻卡、右測溫電阻卡間充滿右隔熱膠；所述右加熱電阻卡、右測溫電阻卡內(nèi)安有加熱電阻、測溫電阻；所述加熱電阻、測溫電阻的引線分別從加熱引線通孔、測溫引線通孔引出； 所述加熱引線接控制電路的Pl插口，測溫引線接Ρ2插口，加熱電阻、測溫電阻與電阻Rkl、Rk2、Rhl、Rh2組成橋式電路，電阻Rkl、Rk2接運(yùn)放放大器、三極管，電阻Rhl、Rh2接Out插口，所述Out插口是接單片機(jī)的插口。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種外夾熱式口徑φ6-20mm氣體流量傳感器，左、右半圓型外卡緊固為一體，左、右半圓型外卡內(nèi)有左、右加熱電阻卡、測溫電阻卡；半圓型外卡與加熱電阻卡、測溫電阻卡間充滿隔熱膠；右加熱電阻卡、右測溫電阻卡內(nèi)安有加熱電阻、測溫電阻，電阻引線從引線通孔引出，接P1、P2插口，加熱電阻、測溫電阻與接放大器、三極管的電阻及Out插口的電阻組成橋式電路。使用時(shí)，氣體靜止，橋式電路處于平衡狀態(tài)；氣體質(zhì)量流量增大，加熱電阻阻值下降，橋式電阻失去平衡，運(yùn)放放大器輸出電壓增大，流過加熱電阻的電流增大發(fā)熱，溫度高于測溫電阻。氣體流速或流量增大、減小，輸出電壓增大、減?。挥奢敵鲭妷核愠鰵怏w質(zhì)量流量。
【IPC分類】G01F1-86, G01F1-69
【公開號】CN204373714
【申請?zhí)枴緾N201520022690
【發(fā)明人】張玉峰, 王建成, 雷杰, 劉寶源, 劉春華
【申請人】中國人民解放軍武漢軍械士官學(xué)校
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月13日