流量計(jì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種流量計(jì)，包括擋板體和設(shè)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(guò)的鏤空，所述壓敏電阻設(shè)于所述鏤空的間隙，還包括設(shè)于所述擋板體上的發(fā)熱電阻。該流量計(jì)能夠有效吸收所測(cè)量氣體中所帶的水汽，避免水汽對(duì)壓敏電阻的正常工作造成影響，從而該流量計(jì)測(cè)量結(jié)果較準(zhǔn)確。
【專利說(shuō)明】流量計(jì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流量測(cè)量技術(shù)，特別是涉及一種流量計(jì)。

【背景技術(shù)】
[0002]在測(cè)量流體流量時(shí)，根據(jù)測(cè)量原理的不同，可以采用不同的流量計(jì)。壓阻型流量計(jì)測(cè)量技術(shù)成熟，部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此在低成本流量計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]氣體流量計(jì)是流量計(jì)的一種，其專門(mén)用于測(cè)量氣體流量?；趬鹤栊土髁坑?jì)的測(cè)量原理，氣體中攜帶的水汽通常會(huì)對(duì)壓敏電阻造成一些干擾，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種能夠克服水汽干擾，測(cè)量準(zhǔn)確的壓敏型流量計(jì)。
[0005]一種流量計(jì)，包括擋板體和設(shè)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(guò)的鏤空，所述壓敏電阻設(shè)于所述鏤空的間隙，還包括設(shè)于所述擋板體上的發(fā)熱電阻。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括容置所述擋板體的筒形且兩端開(kāi)口的外殼。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)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(kāi)口處設(shè)有導(dǎo)流板。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)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(jié)構(gòu)。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)流板采用親水性材料制成，或所述導(dǎo)流板表面涂覆親水性材料。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，述發(fā)熱電阻為電阻絲。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(nèi)突出形成擋板，所述壓敏電阻和發(fā)熱電阻設(shè)于所述擋板上。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述擋板體中間部分為多個(gè)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(shè)置。
[0014]上述流量計(jì)能夠有效吸收所測(cè)量氣體中所帶的水汽，避免水汽對(duì)壓敏電阻的正常工作造成影響，從而該流量計(jì)測(cè)量結(jié)果較準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為流體沖擊擋板示意圖；
[0016]圖2為一實(shí)施例的流量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為另一實(shí)施例的流量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為一實(shí)施例的流量傳感器立體圖；
[0019]圖5為一實(shí)施例的流量傳感器縱向剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)施例的傳感器采用微機(jī)械體硅工藝制作，經(jīng)由壓敏電阻構(gòu)成的電橋結(jié)構(gòu)輸出電壓信號(hào)。
[0021]流體力學(xué)中有兩個(gè)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(qiáng)。
[0025]方程(I)表明，對(duì)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(qiáng)和動(dòng)能可以互相轉(zhuǎn)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(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為同一位置的壓強(qiáng)。
[0027]如圖1所示，假設(shè)在流體流動(dòng)方向上放置擋板，就會(huì)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(nèi)部應(yīng)力與其制造材料、所受外力等因素有關(guān)。如果能檢測(cè)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(jìn)行轉(zhuǎn)化，可以得到一個(gè)更直接的表達(dá)式，K為結(jié)構(gòu)系數(shù)，同傳感器結(jié)構(gòu)有關(guān)，Q即流量。
[0029]AF = Kp- = K(3)
2 2A2
[0030]因此，流量傳感器的設(shè)計(jì)就轉(zhuǎn)變?yōu)閾醢褰Y(jié)構(gòu)和凈流道面積的綜合設(shè)計(jì)。
[0031]如圖2所示,為一實(shí)施例的流量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。該流量傳感器10包括擋板體110、設(shè)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(shè)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(shè)于這些突出的擋板114上，在流體流過(guò)鏤空部分112對(duì)擋板114沖擊的時(shí)候，擋板114會(huì)發(fā)生微小的形變。擋板114的形變傳導(dǎo)到壓敏電阻120，產(chǎn)生壓電信號(hào)，根據(jù)信號(hào)大小可以計(jì)算形變程度，繼而得到壓力大小，基于上述式(3)可以計(jì)算出流量。
[0033]壓敏電阻120采用常規(guī)方式設(shè)置在擋板114上，在此不贅述。
[0034]發(fā)熱電阻130同樣設(shè)置在擋板114上，本實(shí)施例中，發(fā)熱電阻130采用電阻絲。電阻絲通過(guò)彎折繞行以合理的形狀設(shè)于擋板114上，以盡可能地達(dá)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(chǎn)生的熱量使周圍的水汽蒸發(fā)，避免其對(duì)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(dāng)然，在其他實(shí)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(shí)施例的流量傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中，流量傳感器20包括擋板體210、設(shè)于擋板體210上的壓敏電阻220和發(fā)熱電阻230。本實(shí)施與上述實(shí)施例的區(qū)別在于擋板體210的結(jié)構(gòu)。
[0037]擋板體210的中央?yún)^(qū)域設(shè)有矩形鏤空部分(包括位于四角的相對(duì)較大的區(qū)域212和位于中央的相對(duì)較小的區(qū)域214)，壓敏電阻220和發(fā)熱電阻230即設(shè)于這些鏤空部分的四周,在流體流過(guò)鏤空部分沖擊擋板體210的時(shí)候，擋板體210會(huì)發(fā)生微小的形變。擋板體210的形變傳導(dǎo)到壓敏電阻220，產(chǎn)生壓電信號(hào)，根據(jù)信號(hào)大小可以計(jì)算形變程度，繼而得到壓力大小，基于上述式(3)可以計(jì)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(jié)構(gòu)。
[0039]如圖4所示，為一實(shí)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(kāi)口，氣體可以從任一端的開(kāi)口流入并沖擊擋板體310。
[0040]如圖5所示，進(jìn)一步地，該流量傳感器30還包括支架340和導(dǎo)流板350。外殼320固定在支架340上，導(dǎo)流板350設(shè)于外殼320兩端開(kāi)口的至少一端開(kāi)口處。導(dǎo)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(dǎo)流板350的引導(dǎo)下，與導(dǎo)流板350表面長(zhǎng)時(shí)間充分接觸后進(jìn)入筒形外殼320。導(dǎo)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(guò)導(dǎo)流板350并與其表面充分接觸時(shí)就可以把氣體中的水分充分吸收，保證氣體到達(dá)擋板體310時(shí)比較干燥。
[0041]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種流量計(jì)，包括擋板體和設(shè)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(guò)的鏤空，所述壓敏電阻設(shè)于所述鏤空的間隙，其特征在于，還包括設(shè)于所述擋板體上的發(fā)熱電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)，其特征在于，還包括容置所述擋板體的筒形且兩端開(kāi)口的外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計(jì)，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(kāi)口處設(shè)有導(dǎo)流板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流量計(jì)，其特征在于，所述導(dǎo)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(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流量計(jì)，其特征在于，所述導(dǎo)流板采用親水性材料制成，或所述導(dǎo)流板表面涂覆親水性材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)，其特征在于，所述發(fā)熱電阻為電阻絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流量計(jì)，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(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)，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(nèi)突出形成擋板，所述壓敏電阻和發(fā)熱電阻設(shè)于所述擋板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)，其特征在于，所述擋板體中間部分為多個(gè)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(shè)置。
【文檔編號(hào)】G01F1/34GK104132695SQ201310163826
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月3日
【發(fā)明者】蘇佳樂(lè) 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司