流量計的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種流量計，包括擋板體和設于所述擋板體上的壓敏電阻，所述擋板體上分布有供氣體流過的鏤空，所述壓敏電阻設于所述鏤空的間隙，還包括設于所述擋板體上的發(fā)熱電阻。該流量計能夠有效吸收所測量氣體中所帶的水汽，避免水汽對壓敏電阻的正常工作造成影響，從而該流量計測量結果較準確。
【專利說明】流量計
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及流量測量技術，特別是涉及一種流量計。
【背景技術】
[0002]在測量流體流量時，根據測量原理的不同，可以采用不同的流量計。壓阻型流量計測量技術成熟，部件結構簡單，因此在低成本流量計領域得到了廣泛應用。
[0003]氣體流量計是流量計的一種，其專門用于測量氣體流量?；趬鹤栊土髁坑嫷臏y量原理，氣體中攜帶的水汽通常會對壓敏電阻造成一些干擾，導致測量不準確。
【發(fā)明內容】
[0004]基于此，有必要提供一種能夠克服水汽干擾，測量準確的壓敏型流量計。
[0005]一種流量計，包括擋板體和設于所述擋板體上的壓敏電阻，所述擋板體上分布有供氣體流過的鏤空，所述壓敏電阻設于所述鏤空的間隙，還包括設于所述擋板體上的發(fā)熱電阻。
[0006]在其中一個實施例中，還包括容置所述擋板體的筒形且兩端開口的外殼。
[0007]在其中一個實施例中，還包括支撐所述外殼的支架，所述外殼固定在支架上，所述筒形的外殼的至少一端開口處設有導流板。
[0008]在其中一個實施例中，所述導流板包括三塊平行且間隔的板體和與所述三塊平行板體垂直的板體，形成截面為E形的結構。
[0009]在其中一個實施例中，所述導流板采用親水性材料制成，或所述導流板表面涂覆親水性材料。
[0010]在其中一個實施例中，述發(fā)熱電阻為電阻絲。
[0011]在其中一個實施例中，所述電阻絲在壓敏電阻周圍彎折繞行分布。
[0012]在其中一個實施例中，所述擋板體中間部分為方形鏤空，所述方形鏤空四邊向內突出形成擋板，所述壓敏電阻和發(fā)熱電阻設于所述擋板上。
[0013]在其中一個實施例中，所述擋板體中間部分為多個間隔均勻的方形鏤空陣列，所述壓敏電阻和發(fā)熱電阻環(huán)繞所述方形鏤空陣列四周設置。
[0014]上述流量計能夠有效吸收所測量氣體中所帶的水汽，避免水汽對壓敏電阻的正常工作造成影響，從而該流量計測量結果較準確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為流體沖擊擋板示意圖；
[0016]圖2為一實施例的流量傳感器的結構示意圖；
[0017]圖3為另一實施例的流量傳感器的結構示意圖；
[0018]圖4為一實施例的流量傳感器立體圖；
[0019]圖5為一實施例的流量傳感器縱向剖視圖。
【具體實施方式】
[0020]本實施例的傳感器采用微機械體硅工藝制作，經由壓敏電阻構成的電橋結構輸出電壓信號。
[0021]流體力學中有兩個著名的方程，即連續(xù)性方程和伯努利方程
[0022]P j V = P 2 V 2A2(I)
[0023]Pl +/A= Pl +p^- ( 2 )
2 2
[0024]式中，PpP2表示流體密度；V P V 2表示流速！ApA2表示流體通道橫截面積；P1、P2表示流體壓強。
[0025]方程(I)表明，對于不可壓縮流體(密度恒定)，通道截面積和流速成反比，即在理想情況下，流體流量不因通道截面積的變化而變化，始終保持恒定。
[0026]方程(2)表明，流體壓強和動能可以互相轉化，S卩如果流體通道的橫截面積發(fā)生變化，那么因此而改變的動能會轉化為同一位置的壓強。
[0027]如圖1所示，假設在流體流動方向上放置擋板，就會觀察到擋板因前后兩面受壓不同而發(fā)生彎曲。擋板的彎曲程度和內部應力與其制造材料、所受外力等因素有關。如果能檢測到擋板發(fā)生的這些變化，便可間接反映出流速的變化。在已知通道面積的條件下，就能夠得到流量的變化。
[0028]將式(I)、(2)進行轉化，可以得到一個更直接的表達式，K為結構系數，同傳感器結構有關，Q即流量。
[0029]AF = Kp- = K(3)
2 2A2
[0030]因此，流量傳感器的設計就轉變?yōu)閾醢褰Y構和凈流道面積的綜合設計。
[0031]如圖2所示,為一實施例的流量傳感器的結構示意圖。該流量傳感器10包括擋板體110、設于擋板體110上的壓敏電阻120和發(fā)熱電阻130。
[0032]擋板體110上設有矩形鏤空部分112和突出于鏤空部分的擋板114，壓敏電阻120和發(fā)熱電阻130即設于這些突出的擋板114上，在流體流過鏤空部分112對擋板114沖擊的時候，擋板114會發(fā)生微小的形變。擋板114的形變傳導到壓敏電阻120，產生壓電信號，根據信號大小可以計算形變程度，繼而得到壓力大小，基于上述式(3)可以計算出流量。
[0033]壓敏電阻120采用常規(guī)方式設置在擋板114上，在此不贅述。
[0034]發(fā)熱電阻130同樣設置在擋板114上，本實施例中，發(fā)熱電阻130采用電阻絲。電阻絲通過彎折繞行以合理的形狀設于擋板114上，以盡可能地達到合適的分布和阻值。電阻絲采用電阻率較大的材料制得。發(fā)熱電阻130產生的熱量使周圍的水汽蒸發(fā)，避免其對壓敏電阻120造成影響。
[0035]如圖2所示，電阻絲彎折繞行成F狀，既能夠比較均勻地分布在擋板114上，也可以圍繞在在壓敏電阻120周圍，可以保證壓敏電阻120工作環(huán)境的干燥。當然，在其他實施例中，電阻絲也可以采用其他合理的方式放置。
[0036]圖3是另一實施例的流量傳感器結構示意圖。在該實施例中，流量傳感器20包括擋板體210、設于擋板體210上的壓敏電阻220和發(fā)熱電阻230。本實施與上述實施例的區(qū)別在于擋板體210的結構。
[0037]擋板體210的中央區(qū)域設有矩形鏤空部分(包括位于四角的相對較大的區(qū)域212和位于中央的相對較小的區(qū)域214)，壓敏電阻220和發(fā)熱電阻230即設于這些鏤空部分的四周,在流體流過鏤空部分沖擊擋板體210的時候，擋板體210會發(fā)生微小的形變。擋板體210的形變傳導到壓敏電阻220，產生壓電信號，根據信號大小可以計算形變程度，繼而得到壓力大小，基于上述式(3)可以計算出流量。
[0038]可以理解，擋板體還可以采用其他類似的形狀結構。
[0039]如圖4所示，為一實施例的流量傳感器立體圖。該流量傳感器30還包括筒形外殼320和容置于該筒形外殼320中的擋板體310。筒形外殼320兩端開口，氣體可以從任一端的開口流入并沖擊擋板體310。
[0040]如圖5所示，進一步地，該流量傳感器30還包括支架340和導流板350。外殼320固定在支架340上，導流板350設于外殼320兩端開口的至少一端開口處。導流板350包括三塊平行且間隔的板體和與所述三塊平行板體垂直的板體，且形成的截面為E形，氣體在E形的導流板350的引導下，與導流板350表面長時間充分接觸后進入筒形外殼320。導流板350采用親水性材料制成或者在表面涂覆親水性涂料，這樣氣體在流過導流板350并與其表面充分接觸時就可以把氣體中的水分充分吸收，保證氣體到達擋板體310時比較干燥。
[0041]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種流量計，包括擋板體和設于所述擋板體上的壓敏電阻，所述擋板體上分布有供氣體流過的鏤空，所述壓敏電阻設于所述鏤空的間隙，其特征在于，還包括設于所述擋板體上的發(fā)熱電阻。
2.根據權利要求1所述的流量計，其特征在于，還包括容置所述擋板體的筒形且兩端開口的外殼。
3.根據權利要求2所述的流量計，其特征在于，還包括支撐所述外殼的支架，所述外殼固定在支架上，所述筒形的外殼的至少一端開口處設有導流板。
4.根據權利要求3所述的流量計，其特征在于，所述導流板包括三塊平行且間隔的板體和與所述三塊平行板體垂直的板體，形成截面為E形的結構。
5.根據權利要求3所述的流量計，其特征在于，所述導流板采用親水性材料制成，或所述導流板表面涂覆親水性材料。
6.根據權利要求1所述的流量計，其特征在于，所述發(fā)熱電阻為電阻絲。
7.根據權利要求6所述的流量計，其特征在于，所述電阻絲在壓敏電阻周圍彎折繞行分布。
8.根據權利要求1所述的流量計，其特征在于，所述擋板體中間部分為方形鏤空，所述方形鏤空四邊向內突出形成擋板，所述壓敏電阻和發(fā)熱電阻設于所述擋板上。
9.根據權利要求1所述的流量計，其特征在于，所述擋板體中間部分為多個間隔均勻的方形鏤空陣列，所述壓敏電阻和發(fā)熱電阻環(huán)繞所述方形鏤空陣列四周設置。
【文檔編號】G01F1/34GK104132695SQ201310163826
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權日:2013年5月3日
【發(fā)明者】蘇佳樂 申請人:無錫華潤上華半導體有限公司
專業(yè)數控銑床產品供應商
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