專利名稱：一種可轉(zhuǎn)動的氣體流量計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可轉(zhuǎn)動的氣體流量計，其能夠快速、簡便地對某一位置氣體狀態(tài)的 多個參數(shù)進行采集，從而測量流經(jīng)該位置的氣體的溫度、壓力、濃度和流速等參數(shù)，進 而結合流體力學理論計算出氣體的流量。
背景技術：
目前，公知的礦用管道氣體流量計大部分是每個參數(shù)單獨采集的，每一個采集裝置 采集一種氣體的參數(shù)，例如可分為氣體溫度采集器、氣體壓力采集器、氣體濃度采集器 和氣體流速采集器四個部分，然后再由四種參數(shù)值計算氣體的流量。上述氣體流量計均 為分點采集氣體參數(shù)，不同的狀態(tài)量在不同位置的斷面采集，例如采集管道氣體狀態(tài)時， 氣體溫度采集器一個斷面，氣體壓力采集器一個斷面，氣體濃度采集器一個斷面，氣體 流速采集器一個斷面。眾所周知，不同位置的氣體其狀態(tài)始終處于變化中，用不同斷面 的狀態(tài)量去計算某一斷面的氣體流量，其計算測評結果將會出現(xiàn)較大的誤差。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術中的上述問題，本發(fā)明提供了一種可轉(zhuǎn)動的氣體流量計，其將氣 體狀態(tài)量各種采集器功能集成在一個裝置上，實現(xiàn)在同一位置采集氣體各狀態(tài)量，大大 提高了對氣體流量的測評精度，并且氣體流量計的進氣頭可大角度轉(zhuǎn)動，方便氣體的測依據(jù)本發(fā)明的可轉(zhuǎn)動的氣體流量計，包括多參數(shù)氣體采集裝置、四個測量電橋、信 號放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)處理中心、供電電路、數(shù)據(jù)顯示設備和輸入設備；其中，所述多參數(shù)氣體采集裝置包括進氣頭、進氣孔、中連接管、短連接管、連接 軟管、上卡頭、外套筒、下堵片、封裝測量電橋的第一和第二氣室；四個測量電橋包括測量流速電橋、測量溫度電橋、測量壓力電橋及測量濃度電橋， 在同一塊電路板中集成了流速、溫度、壓力和濃度四種測量電路；所述進氣頭通過中連接管與上卡頭、外套筒組合成圓柱體，下堵片蓋在進氣頭下端，在進氣頭側面的不同位置根據(jù)功能需求鉆出四個進氣孔i 、 ii、 iii、 iv，與上卡頭上的四個出氣孔v、 vi、 vn、 wi分別連通對應，氣孔i對應氣孔v，氣孔n對應氣孔vi，氣 孔iii對應氣孔vd，氣孔iv對應氣孔vii，氣體采集部分采用多通道結構和多層結構，氣體 采集裝置的進氣孔可自由轉(zhuǎn)動；第一氣室的測量流速的測量電橋和第二氣室的測量溫度、壓力和濃度的測量電橋分別輸出測量得到的電信號，通過信號放大電路將電信號放大，然后通過A/D轉(zhuǎn)換電路將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理中心處理后輸出信號到數(shù)據(jù)顯示設備進行顯示，由供電部分對信號放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)顯示設備和數(shù)據(jù)處理中心進行供電，通過數(shù)據(jù)顯示設備顯示測量的氣體流量，還具有輸入設備，供輸入各種指令和 參數(shù)。本發(fā)明的可轉(zhuǎn)動的氣體流量計的多參數(shù)氣體采集裝置采用圓柱體作為裝置整體外 形，以便實現(xiàn)便捷的轉(zhuǎn)動。進氣頭通過中連接管與上卡頭、外套筒組合成圓柱體。如圖3所示是氣孔位置圖，在進氣頭側面的不同位置根據(jù)功能需求鉆出四個進氣孔，與上卡頭的四個出氣孔分別連通對應，氣孔i對應氣孔v，氣孔n對應氣孔vi，氣孔m對應氣 孔vn,氣孔iv對應氣孔viL對氣體流速的測量基于皮托管壓差原理，進氣孔對準氣流，氣孔i通過中連接管與 氣孔v連通，氣體由氣孔i流入，經(jīng)過中連接管從氣孔v流出，并進入封裝有測量流速 的測量電橋的第一氣室，然后從第一氣室流出進入氣孔vn，流入外套筒并從氣孔m流出， 從而形成一套測量流速的體系。對溫度、壓力和濃度狀態(tài)量的采集通過氣孔n、氣孔iv、氣孔vi及氣孔vii完成。氣 孔n位于氣孔i上方同一剖面內(nèi)，測量時氣體由氣孔n進入，通過連接軟管，從氣孔vi 流出，并進入封裝有測量溫度、壓力和濃度的測量電橋的第二氣室，然后從第二氣室流 出進入氣孔vi，并通過連接軟管由氣孔iv流出，形成測量溫度、壓力和濃度狀態(tài)量的氣 體通路。本發(fā)明的可轉(zhuǎn)動氣體流量計，在氣體采集部分采用了多通道結構和多層結構，實現(xiàn) 了氣體采集部分進氣孔的自由轉(zhuǎn)動，在使用過程中可以方便地調(diào)整進氣孔的方向，使氣 體的采集方向與環(huán)境風向一致，從而可保證測量結果的有效性。采用了兩條氣體通路， 并且對進氣孔與出氣孔相對位置和直徑比例進行調(diào)整，進氣孔直徑可為出氣孔直徑的4-6倍，提高了氣體采集裝置的檢測精度，減少了粉塵在氣體采集器中的黏附，延長了使用壽命。該氣體流量計的多參數(shù)氣體采集裝置還具有銷入外套筒的卡位螺釘，用于將進氣頭 的轉(zhuǎn)動范圍限制在0 90度，以防止轉(zhuǎn)動過大導致短連接管與連接軟管之間的連接脫落。 進氣孔氣嘴外形為圓錐狀，其圓錐狀使流體流經(jīng)進氣嘴時流速加快，當達到一定速度時 會產(chǎn)生一個負壓空間，進一步阻止粉塵進入氣室。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，附圖僅僅是出于圖解優(yōu)選實施例的目計的工作原理框圖； 計的全剖面圖； 計的氣孔位置說明圖； 計的進氣頭構造剖面圖； 計的上卡頭構造剖面圖； 計的封裝測量電橋的氣室圖； 計的進氣嘴構造剖面圖； 計的外套筒構造剖面圖； 計的下堵片構造剖面圖。
具體實施方式
如圖1所示是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量計的工作原理框圖，其中第一氣室的測量流速 的測量電橋和第二氣室的測量溫度、壓力和濃度的測量電橋分別輸出測量得到的電信 號，在同一塊電路板中集成了流速、溫度、壓力和濃度四種測量電路，通過信號放大電 路將電信號放大，然后通過A/D轉(zhuǎn)換電路將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)據(jù) 處理中心處理后輸出信號到數(shù)據(jù)顯示設備進行顯示，還具有輸入設備，供輸入各種指令 和參數(shù)，由供電部分對信號放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)顯示設備和數(shù)據(jù)處理中心進 行供電，關聯(lián)的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電源箱向氣體流量計提供直流18V本質(zhì)安全電 源，工作時由關聯(lián)設備提供18V的本安電源經(jīng)氣體流量計的電源變換器提供給各部分不 同的工作電壓，通過數(shù)據(jù)顯示設備顯示測量的氣體流量。的，而不用來限制本發(fā)明。圖l是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量 圖2是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量 圖3是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量 圖4是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量 圖5是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量 圖6是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量 圖7是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量 圖8是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量 圖9是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量如圖2和3所示是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量計的全剖面圖和氣孔位置說明圖，其中用 外套筒3將上卡頭5與進氣頭1連接，進氣嘴與進氣頭l連接，位于氣孔I的外側，進 氣孔氣嘴的外形可為圓錐狀。上卡頭5的材質(zhì)可以是ABS工程塑料，其可一次澆模成 形，外套筒3、進氣頭l、進氣孔12、中連接管6和短連接管8的配件材質(zhì)均可為不銹 鋼材質(zhì)。外套筒3卡入上卡頭5，用粘膠密封固化，同時在上卡頭5外部銷入定位螺釘 4，確保密封固定，下堵片13蓋在進氣頭1下端，以螺紋配合。進氣頭1與外套筒3之間采用過盈配合，進氣頭1套入外套筒3。外套筒3下端部 與進氣頭連接部位加設"o"型密封圈9，增強密封性能。中連接管6從進氣頭1底部進入，從上卡頭5穿出，貫穿進氣頭1、外套筒3和上 卡頭5。中連接管6與進氣頭1采用過盈配合，與上卡頭5采用粘膠密封固定。在中連 接管6下端部設"o"型密封圈IO及銷軸用平墊圈11，保證裝置的可轉(zhuǎn)動性能，同時增 強密封性能，從而使得進氣頭1可自由轉(zhuǎn)動。進氣頭1通過中連接管6與上卡頭5、外 套筒3組合成圓柱體，在進氣頭1不同的位置根據(jù)功能需求鉆出四個進氣孔I至IV，與 上卡頭5上的四個出氣孔V至VDI分別連通對應，氣孔I對應氣孔V，氣孔II對應氣孔VI，氣孔m對應氣孔VD，氣孔iv對應氣孔viii。。氣孔iv的高度與氣孔ni相同，其孔徑可以是 氣孔m的兩倍以上，用于進氣的氣孔i和氣孔n的直徑可以是用于出氣的氣孔in和氣孔IV的直徑的4-6倍。工作原理如下，對氣體流速的測量基于皮托管壓差原理，進氣孔對準氣流，氣孔I通過中連接管6與氣孔V連通，氣體由氣孔I流入，經(jīng)過中連接管6從氣孔V流出，并 進入封裝有測量流速的測量電橋的第一氣室15，由傳感器17測量該氣體的流速，經(jīng)過測量后的氣體然后從第一氣室is中流出進入氣孔vn，流入外套筒3并從氣孔in流出， 從而形成一套測量流速的體系。對溫度、壓力和濃度狀態(tài)量的采集通過氣孔n、氣孔IV、氣孔A/I及氣孔M完成。氣 孔n位于氣孔i上方同一剖面內(nèi)，測量時進氣孔對準氣流，氣體由氣孔n進入，通過連接軟管7，從氣孔VI流出，并進入封裝有測量溫度、壓力和濃度的測量電橋18的第二氣 室16，由傳感器18測量該氣體的溫度、壓力和濃度，經(jīng)過測量后的氣體然后從第二氣 室16中流出進入氣孔VDI，并通過連接軟管7由氣孔IV流出，形成測量溫度、壓力和濃度狀態(tài)量的氣體通路。如圖3和5所示是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量計的氣孔位置說明圖和上卡頭構造剖面圖，在進氣頭1頂部、中連接管6周邊呈"品"字型鉆入三個孔徑一樣的直通孔，分別與氣孔n、氣孔m和氣孔iv連接?？卓诓课辉O內(nèi)螺紋，在相應位置分別擰入短連接管8，共三根，其中對應氣孔II和氣孔IV的短連接管8通過連接軟管7與上卡頭相應部位的氣 孔VI和氣孔VI相連，各形成獨立的氣體進出通路。進氣孔12通過螺紋與進氣頭1連接。進氣頭1下端部螺紋連接下堵片13，形成獨立、密封進氣腔。卡位螺釘2銷入外套筒3，將進氣頭1的轉(zhuǎn)動范圍限制在0 90度，以防止轉(zhuǎn)動過 大導致短連接管8與連接軟管7之間的連接脫落。如圖6和圖2所示一套多參數(shù)氣體采集裝置配設兩個封裝有測量電橋的第一氣室15 和第二氣室16，用連接軟管14相連，連接構造如圖2所示。氣室15內(nèi)封裝有測量流速 的測量電橋17，氣室16內(nèi)封裝有測量溫度、壓力和濃度的測量電橋18。參見圖7是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量計的進氣嘴構造剖面圖。參見圖8是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量計的外套筒構造剖面圖。參見圖9是依據(jù)本發(fā)明的氣體流量計的下堵片構造剖面圖。已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選的實施例描述了本發(fā)明。顯然，在閱讀和理解了上述詳細說明書后能 做出多種修正和替換。本發(fā)明意欲的是本申請構建成包括了落入附屬的權利要求書或其 等同物的范圍之內(nèi)的所有這些修正和替換。
權利要求
1、一種可轉(zhuǎn)動的氣體流量計，包括多參數(shù)氣體采集裝置、四個測量電橋、信號放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)處理中心、供電電路、數(shù)據(jù)顯示設備和輸入設備；其中，所述多參數(shù)氣體采集裝置包括進氣頭、進氣孔、中連接管、短連接管、連接軟管、上卡頭、外套筒、下堵片、封裝測量電橋的第一和第二氣室；四個測量電橋包括測量流速電橋、測量溫度電橋、測量壓力電橋及測量濃度電橋，在同一塊電路板中集成了流速、溫度、壓力和濃度四種測量電路；所述進氣頭通過中連接管與上卡頭、外套筒組合成圓柱體，下堵片蓋在進氣頭下端，在進氣頭側面的不同位置根據(jù)功能需求鉆出四個進氣孔I、II、III、IV，與上卡頭上的四個出氣孔V、VI、VII、VIII分別連通對應，氣孔I對應氣孔V，氣孔II對應氣孔VI，氣孔III對應氣孔VII，氣孔IV對應氣孔VIII，氣體采集部分采用多通道結構和多層結構，氣體采集裝置的進氣孔可自由轉(zhuǎn)動；第一氣室的測量流速的測量電橋和第二氣室的測量溫度、壓力和濃度的測量電橋分別輸出測量得到的電信號，通過信號放大電路將電信號放大，然后通過A/D轉(zhuǎn)換電路將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理中心處理后輸出信號到數(shù)據(jù)顯示設備進行顯示，由供電部分對信號放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)顯示設備和數(shù)據(jù)處理中心進行供電，通過數(shù)據(jù)顯示設備顯示測量的氣體流量，還具有輸入設備，供輸入各種指令和參數(shù)。
2、 如權利要求1所述的氣體流量計，其特征在于對氣體流速的測量基于皮托管壓 差原理，進氣孔對準氣流，氣孔I通過中連接管與氣孔V連通，氣體由氣孔I流入，經(jīng)過中連接管從氣孔v流出，并進入封裝有測量流速的測量電橋的第一氣室，然后從第一氣室流出進入氣孔vn，流入外套筒并從氣孔m流出，形成一套測量氣體流速的體系。
3、 如權利要求1或2所述的氣體流量計，其特征在于對溫度、壓力和濃度狀態(tài)量的采集通過氣孔n、氣孔iv、氣孔vi及氣孔vni完成，氣孔n位于氣孔i上方同一剖面內(nèi)， 進氣孔對準氣流，氣體由氣孔n進入，通過連接軟管，從氣孔vi流出，并進入封裝有測 量溫度、壓力和濃度的測量電橋的第二氣室，然后從第二氣室流出進入氣孔vi，并通過 連接軟管由氣孔iv流出，形成測量溫度、壓力和濃度狀態(tài)量的氣體通路。
4、 如權利要求3所述的氣體流量計，其特征在于所述多參數(shù)氣體采集裝置還具有銷入外套筒的卡位螺釘，用于將進氣頭的轉(zhuǎn)動范圍限制在0 卯度，以防止轉(zhuǎn)動過大導 致短連接管與連接軟管之間的連接脫落。
5、 如權利要求4所述的氣體流量計，其特征在于所述進氣孔直徑大于出氣孔直徑。
6、 如權利要求5所述的氣體流量計，其特征在于所述進氣孔直徑為出氣孔直徑的4-6倍。
7、 如權利要求4-6任一項所述的氣體流量計，其特征在于所述進氣孔氣嘴外形為 圓錐狀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可轉(zhuǎn)動的氣體流量計，其將氣體狀態(tài)量的各種采集器功能集成在一個裝置上，實現(xiàn)在同一位置采集氣體流速、溫度、壓力及濃度各狀態(tài)量，大大提高了對氣體流量的測評精度，并且氣體流量計的多參數(shù)氣體采集裝置的進氣頭可大角度轉(zhuǎn)動，方便設備安裝及測量。該氣體流量計包括可轉(zhuǎn)動的多參數(shù)氣體采集裝置、四個測量電橋、信號放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)處理中心、供電電路、數(shù)據(jù)顯示設備和輸入設備。氣體采集部分采用多通道結構和多層結構，氣體采集裝置的進氣孔可自由轉(zhuǎn)動。
文檔編號G01D21/02GK101236098SQ20081000747
公開日2008年8月6日 申請日期2008年3月11日 優(yōu)先權日2008年3月11日
發(fā)明者劉順桂, 俠 鄭, 鄭永賢 申請人:鄭 俠;鄭永賢;劉順桂