本發(fā)明涉及流體流量控制領域，具體來說，涉及一種能夠應用于惡劣環(huán)境的流體流量控制器以及在干濕球測濕法中控制流量的方法。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，流體流量控制的設備很多，如電磁比例閥、電/氣動球閥、質量流量控制器等等。但是在高溫濕度領域，對于樣氣流量的控制是一項技術難題，這是因為在高溫濕度領域，為了確保樣氣中的水汽不會冷凝成液態(tài)水而影響濕度的測量精度，必須確保樣氣處于高溫狀態(tài)下（通常在100℃以上），這要求流量控制器處于同樣高溫狀態(tài)下，一般的流量控制器難以在如此高溫狀態(tài)下正常工作。所以目前市場上常見的流量控制器不能滿足高溫濕度領域的取樣要求。

干濕球測濕法，是18世紀就發(fā)明的測濕方法，歷史悠久，使用最普遍。干濕球測濕法利用干濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：即在濕球附近的氣體流量必須達到某一預定值并保持平衡。由于對濕球附近氣體的流量監(jiān)測和控制的技術要求很高，普通用的干濕球溫度計將此條件簡化了，并未控制氣體的流量，所以其準確度只有5～7%rh。提高對樣氣流量的檢測和控制，可以極大地提高濕度測量的準確度，基于此，提供一種能夠應用于能夠應用于高溫高濕環(huán)境的流量控制器具有非常重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術中所存在的不足，提供了一種流體流量控制器，其能夠適用于高溫高濕環(huán)境下控制流體的流量。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案在于：一種流體流量控制器，包括：

本體，所述本體具有流體流通通道，所述流體流通通道包括上游通道與下游通道，所述上游通道與所述下游通道之間設置有流阻器；

壓力傳感器，所述壓力傳感器分別通過第一孔道和第二孔道與所述上游通道和所述下游通道連通，所述壓力傳感器檢測所述上游通道和所述下游通道的壓力差并且輸出壓力差信號；

彈射管道，所述彈射管道包括與所述下游通道連通的負壓通道以及與所述負壓通道連通的排氣通道；

彈射氣源，通過輸氣管道與所述負壓通道以及所述排氣通道連通，所述輸氣管道上設置有流量控制閥；以及，

控制模塊，所述控制模塊與所述壓力傳感器以及所述流量控制閥電性連接，所述控制模塊根據(jù)所述壓力差信號確定流經(jīng)所述流阻器的實際流量值并且通過調整所述流量控制閥的開度使得所述實際流量值與目標流量值一致。

作為優(yōu)選方案，所述流阻器為連接所述上游通道與所述下游通道的中間通道，所述中間通道的周向尺寸小于所述上游通道以及所述下游通道的周向尺寸。

作為優(yōu)選方案，所述流體流量控制器還包括與所述壓力傳感器以及所述控制模塊電性連接的存儲器，所述存儲器中存儲第一數(shù)據(jù)組，所述第一數(shù)據(jù)組為所述壓力差信號與所述實際流量值的對應關系表。

作為優(yōu)選方案，所述存儲器中還存儲有第二數(shù)據(jù)組，所述第二數(shù)據(jù)組為所述目標流量值與所述實際流量值的差值與所述流量控制閥的開度調整關系表。

作為優(yōu)選方案，所述彈射管道上開設有錐環(huán)狀孔道，所述錐環(huán)狀孔道位于所述負壓通道和所述排氣通道之間并且與兩者相連通，所述輸氣管道連接在所述錐環(huán)狀孔道上。

作為優(yōu)選方案，所述排氣通道遠離所述負壓通道的一端呈擴口狀。

作為優(yōu)選方案，所述上游通道的周向尺寸小于所述下游通道的周向尺寸。

此外，本發(fā)明還公開了一種干濕球測濕法中控制流量的方法，其采用前面任一項所述的流體流量控制器與干濕球測濕法的測量裝置連接，所述測量裝置安裝在所述上游通道或者所述本體與所述彈射管道之間，所述方法包括以下步驟：

步驟一，所述上游通道與樣品氣源連接，打開所述流量控制閥，向所述負壓通道中充入壓縮空氣，用于干濕球測濕法的樣品氣被吸入所述本體，所述壓力傳感器測量所述上游通道與所述下游通道之間的壓力差并且形成壓力差信號；

步驟二，所述控制模塊根據(jù)所述壓力差信號確定流經(jīng)所述流阻器的實際流量值；

步驟三，所述控制模塊根據(jù)所述實際流量值與目標流量值的差值，調整所述流量控制閥的開度，使得所述實際流量值與所述目標流量值相同。

實施本發(fā)明的流體流量控制器以及干濕球測濕法中控制流體流量的方法，具有以下有益效果：通過彈射氣源向負壓通道充入壓縮空氣從而由本體的上游通道吸入樣品氣，通過壓力傳感器所獲得的壓力差信號得出流經(jīng)流阻器的實際流量值，并且通過調節(jié)流量控制閥來調整壓縮空氣的流量從而使得實際流量值與目標流量值一致。這種控制器以及方法，能夠避免采用控制閥與高溫高濕的樣品氣直接接觸，并且能夠很好地控制樣品氣流量。采用這種方法，能夠實現(xiàn)干濕球測濕法中樣品氣流量的精確控制。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1為本發(fā)明的流體流量控制器的一個實施例的結構示意圖。

圖中，1-上游通道；2-流阻器；3-下游通道；4-負壓通道；5-排氣通道；6-第一孔道；7-第二孔道；8-輸氣管道；9-錐環(huán)狀孔道；10-控制模塊；11-彈射氣源；101-本體；102-彈射管道；103-壓力傳感器；104-流量控制閥。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。

參照圖1所示，本發(fā)明的一種流體流量控制器，包括：本體101、壓力傳感器103、彈射管道102、彈射氣源11以及控制模塊10等。

如圖1所示的，本體101具有流體流通通道，流體流通通道包括上游通道1與下游通道3，上游通道1與下游通道3之間設置有流阻器2，即如圖所示的，上游通道1、流阻器2與下游通道3由上到下依次布置，作為一種方式，本發(fā)明中，上游通道1周向尺寸一般小于下游通道3的周向尺寸。流阻器2可以為連接上游通道1與下游通道3的中間通道，例如選擇為圓形通道，中間通道的周向尺寸小于上游通道1以及下游通道3的周向尺寸，此外，流阻器2還可以為噴嘴。

壓力傳感器103分別通過第一孔道6和第二孔道7與上游通道1和下游通道3連通，具體來說，通過第一孔道6（例如圓管）與上游通道1連通，通過第二孔道7（例如圓管）與下游通道3連通。這種通過第一孔道6以及第二孔道7連通的方式，能夠確保壓力傳感器不會受樣品氣溫度的影響。

壓力傳感器103檢測上游通道1和下游通道3的壓力差并且輸出壓力差信號，該壓力差信號用于確定流經(jīng)流阻器2的流量。

彈射管道102包括與下游通道3連通的負壓通道4以及與負壓通道4連通的排氣通道5，該負壓通道4靠近下游通道3，排氣通道5遠離下游通道3。

彈射氣源11，通過輸氣管道8與負壓通道4以及排氣通道5連通，輸氣管道8上設置有流量控制閥104，該流量控制閥104通過調節(jié)開度以限制進入負壓通道4的壓縮空氣。通過位于彈射管道102的彈射口向負壓通道4通入彈射氣源（壓縮空氣），在負壓通道4中形成負壓環(huán)境，從本體的上游通道1吸入的樣品氣可以經(jīng)由下游通道3進入負壓通道4以及排氣通道5，之后由排氣通道5排出。彈射氣源在負壓通道4中形成的負壓大小決定了它吸取樣品氣的能力，負壓越大，吸取樣品氣的能力越強，反之越弱。所以，調節(jié)彈射氣源的流量大小就可以調節(jié)吸取樣品氣的流量大小，該流量調節(jié)通過流量控制閥104實現(xiàn)。

控制模塊10與壓力傳感器103以及流量控制閥104電性連接，用于在感測流體跨流阻器2的壓差基礎上，控制流過流量控制閥104的彈射氣源流量。具體而言，控制模塊10根據(jù)壓力差信號確定流阻器2的實際流量值并且通過調整流量控制閥104使得實際流量值與目標流量值一致（實際流量值與目標流量值相同或者相近）。

此外，流體流量控制器還包括與壓力傳感器103以及控制模塊10電性連接的存儲器（圖中未示），具體而言，控制模塊10包括一個微控制器，該壓力傳感器103以及存儲器與該微控制器電性連接。存儲器中存儲第一數(shù)據(jù)組，第一數(shù)據(jù)組為壓力差信號與實際流量值的對應關系表，當壓力傳感器103輸出壓力差信號時，控制模塊10可以由該存儲器獲知當前壓力差所對應的流經(jīng)流阻器2的流體流量。進一步，存儲器中還存儲有第二數(shù)據(jù)組，第二數(shù)據(jù)組為目標流量值與實際流量值的差值與流量控制閥104的開度調整關系表，據(jù)此，控制模塊10可以根據(jù)實際流量值、目標流量值來調整流量控制閥104開度值?？刂颇K10可以采用常用的單片機，在此不再贅述。

繼續(xù)如圖所示，負壓通道4包括兩段，上段周向尺寸比下段周向尺寸大。彈射管道102上開設有錐環(huán)狀孔道9，錐環(huán)狀孔道9位于負壓通道4和排氣通道5之間并且與兩者相連通，輸氣管道8連接在錐環(huán)狀孔道9上，這樣，壓縮空氣進入彈射管道102后下行，形成吸力。排氣通道5遠離負壓通道4的一端呈擴口狀，便于樣品氣的排出。

此外，本發(fā)明還公開了一種干濕球測濕法中控制流量的方法，其采用前面的流體流量控制器與干濕球測濕法的測量裝置連接，測量裝置安裝在上游通道1，或者安裝在本體101與彈射管道102之間（即圖中的中間環(huán)節(jié)處），當在上游通道1時，其連接在本體101上，當在本體101與彈射管道102之間時，其連接在兩者之間，具體的連接可以通過螺紋等方式實現(xiàn)，在各自的端部設置對應的螺紋結構便可。當然，下游通道3與負壓通道4之間的流通通道需要保留。

該控制流量的方法包括以下步驟：

步驟一，上游通道1與樣品氣源連接，打開流量控制閥104，向負壓通道4中充入壓縮空氣，在負壓通道4形成負壓環(huán)境，用于干濕球測濕法的樣品氣被從樣品氣源吸入本體101，樣品氣進入到本體101后，在上游通道1和下游通道3之間產(chǎn)生壓力差，壓力傳感器103測量上游通道1與下游通道3之間的壓力差并且形成壓力差信號。

步驟二，控制模塊10根據(jù)壓力差信號確定流經(jīng)流阻器2的實際流量值，該實際流量值代表當前的流阻器2流量。

步驟三，控制模塊10根據(jù)實際流量值與目標流量值的差值，調整流量控制閥104的開度，使得實際流量值與目標流量值相同。具體而言，實際流量值大于目標流量值時減小流量控制閥104開度，樣品氣流量小于目標流量值時，增大流量控制閥104開度，使樣品氣流量逐漸接近目標流量值，并最終穩(wěn)定在流量目標值附近。該開度的調整，可以根據(jù)存儲器中所存儲的差值與開度調整的對應表獲得。

此外，易于理解的是，對于高溫高濕氣體，需要對管道采用特殊的保溫和加熱措施，例如對本體101等。

本發(fā)明：（1）通過控制彈射氣源的流量來調節(jié)負壓通道中負壓的大?。次鼩饽芰Φ拇笮。?，間接地控制樣品氣流量的大小，避免了控制閥直接與高溫高濕的樣品氣接觸；（2）能夠用于高溫高濕氣體的流量控制，解決了干濕球測濕過程中樣品氣流量控制的難題；（3）采用可以直接檢測流阻器上游通道和下游通道的壓差的壓力傳感器，并根據(jù)該壓力差分析出流經(jīng)流阻器的流體流量；（4）結構簡單，所采用的材料均為常用材料，不僅具備新穎性和創(chuàng)造性，而且具備非常高的實用性，為其大范圍的推廣應用，奠定了堅實的基礎。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。