專利名稱：一種熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種質(zhì)量流量計(jì)，特別是涉及一種熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)，屬 于管道中流量計(jì)量儀器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用加熱時(shí)氣體溫度上升某一值所需的能量與氣體質(zhì)量 之間的關(guān)系來測(cè)量氣體質(zhì)量的一種流量儀表，具有壓損小，流量范圍度大，高精度，高重復(fù) 性，高可靠性，體積小，易維護(hù)不易損壞等特點(diǎn)。熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)是熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的一種。目前市場(chǎng)上的熱分布式 氣體質(zhì)量流量計(jì)按測(cè)量管內(nèi)徑分為細(xì)管型或毛細(xì)管型和小型兩大類，兩者在結(jié)構(gòu)上有較大 區(qū)別。細(xì)管型測(cè)量管內(nèi)徑僅0. 2 0. 5mm，稍大者為0. 8 1mm，極容易堵塞，只適用于凈化 無塵氣體。小型測(cè)量管儀表只有直管型，內(nèi)徑為4mm。由于內(nèi)徑的限制，這兩類質(zhì)量流量計(jì) 至少表現(xiàn)出兩大缺陷一、測(cè)量管內(nèi)徑小、容易阻塞；二、儀表量程有限。專利號(hào)為ZL200820191642. 4，授權(quán)公告號(hào)為CN201307027Y，名稱為“熱式質(zhì)量流 量計(jì)”的中國實(shí)用新型專利公開了一種熱式質(zhì)量流量計(jì)。這種質(zhì)量流量計(jì)包括測(cè)量管、傳感 器安裝桿和傳感器。其中測(cè)量管可以采用文丘里測(cè)量管，傳感器安裝在傳感器安裝桿下端 并深入到測(cè)量管內(nèi)。這種質(zhì)量流量計(jì)只說明了測(cè)量管可以采用文丘里測(cè)量管，但并沒有給 出文丘里測(cè)量管的設(shè)計(jì)參數(shù)，因此該技術(shù)方案并不清楚，也不能表明該質(zhì)量流量計(jì)的效果。 同時(shí)，該實(shí)用新型專利公開的質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量管是安裝在被測(cè)量氣體的主管道中，是對(duì) 主管道氣體進(jìn)行的直接測(cè)量。這類對(duì)主管道氣體進(jìn)行測(cè)量的質(zhì)量流量計(jì)對(duì)氣流穩(wěn)定性要求 比較高，因面在實(shí)際運(yùn)用中通常需要在管路前端附加安裝整流器以穩(wěn)定氣流，相應(yīng)增大了 產(chǎn)品體積。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測(cè)量管孔徑擴(kuò)大、不易發(fā) 生阻塞，儀表量程擴(kuò)展、能夠測(cè)量大流量，且測(cè)量精度高效果好的熱分布式氣體質(zhì)量流量 計(jì)。該質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝使用且加工方便。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下—種熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)，包括表頭、檢測(cè)傳感器、文丘里測(cè)量管、氣路管道、 必要的密封件與必要的聯(lián)接件，其特征在于所述氣路管道分為主管道與分流管道，所述文 丘里測(cè)量管位于分流管道內(nèi)。上述質(zhì)量流量計(jì)在現(xiàn)有熱式質(zhì)量流量計(jì)上增加了分流結(jié)構(gòu)而成為分流型熱分布 式質(zhì)量流量計(jì)，通過測(cè)量主管道支路即分流管道上很小部分的氣體流量便能得出主管道上 的氣體流量。這樣的分流型質(zhì)量流量計(jì)可使氣流有效穩(wěn)定下來進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)分流原理的 運(yùn)用也能夠達(dá)到擴(kuò)展儀表量程的目的。具體而言，通過在質(zhì)量流量計(jì)中增加分流結(jié)構(gòu)，達(dá)到 了既能測(cè)量氣體大流量又能保證線性度以獲得高的測(cè)量效果與精度的技術(shù)效果。[0009]上述質(zhì)量流量計(jì)還可對(duì)文丘里測(cè)量管加以優(yōu)化，以利于氣流平穩(wěn)通過檢測(cè)傳感器 獲得準(zhǔn)確流量質(zhì)。具體可以包括三方面一、將文丘里測(cè)量管前后圓錐收縮段錐度控制在 7 15°范圍內(nèi)，并可進(jìn)一步設(shè)計(jì)為文丘里測(cè)量管前部圓錐收縮段錐度為8 10°，后部圓 錐收縮段錐度為12 14°。這樣，測(cè)量管對(duì)氣流影響更小而整流效果更好。二、文丘里測(cè) 量管喉部直徑擴(kuò)大至5mm以上。這樣解決了傳統(tǒng)的熱質(zhì)量流量計(jì)一旦測(cè)量管直徑大于4mm， 就因?yàn)椴荒艿玫揭粋€(gè)穩(wěn)定的熱平衡值而準(zhǔn)確測(cè)量的技術(shù)問題。根據(jù)實(shí)際工作中對(duì)質(zhì)量流量 計(jì)的使用情形，文丘里測(cè)量管喉部直徑可以設(shè)計(jì)在5 15mm范圍內(nèi)。三、文丘里測(cè)量管直 徑比設(shè)計(jì)在0.6 0.7范圍內(nèi)。上述質(zhì)量流量計(jì)還可增加氣流分配裝置以更有效地提高檢測(cè)精度。氣流分配裝置 包括節(jié)流孔板與氣流分配套。節(jié)流孔板是孔板結(jié)構(gòu)，安裝在分流管道的進(jìn)出氣口處，其作用 是初步過濾進(jìn)入分流管道的氣體，阻擋比較大的顆粒進(jìn)入分流管體損傷檢測(cè)傳感器；節(jié)流 孔板的篩孔孔徑范圍是文丘里管喉部直徑的1/3 1/5。節(jié)流孔板設(shè)計(jì)厚度小，以達(dá)到既能 阻擋顆粒渣滓，又不容易形成污垢沉積。氣流分配套是喇叭狀管件，其喇叭開口方向與文丘 里管的喇叭開口方向相反；氣流分配套安裝在文丘里測(cè)量管的兩端頭，并分別套在文丘里 測(cè)量管喇叭段外側(cè)。氣流分配套作用在于使垂直紊亂的氣流進(jìn)入分流管道后不直接沖進(jìn)管 路，而是形成順直的氣流平穩(wěn)地經(jīng)過檢測(cè)傳感器從而達(dá)到改善檢測(cè)效果的目的。氣流分配 裝置可以最大限度減少主管道氣體脈動(dòng)帶來的測(cè)量誤差，并阻擋大顆粒異物進(jìn)入分流管道 損壞檢測(cè)傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是(1)通過在熱分布式質(zhì)量流量計(jì)中 增加分流結(jié)構(gòu)一方面擴(kuò)展了儀表量程，另一方面簡化了主管上的傳感器的安裝、密封等問 題，使計(jì)量器具的定期維護(hù)與清理在更為方便，并且使主管道上氣體的輸送不受計(jì)量器具 的定期維護(hù)與清理的影響。(2)通過對(duì)文丘里測(cè)量管的優(yōu)化設(shè)計(jì)提高了氣流通過檢測(cè)傳 感器時(shí)的平穩(wěn)度使測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確，同時(shí)降低了測(cè)量管堵塞機(jī)率，擴(kuò)大了儀表適用范圍。 (3)通過增加氣流分配裝置既最大限度減少了主管道氣體脈動(dòng)帶來的測(cè)量誤差，又能阻擋 大顆粒異物進(jìn)入分流管道，保護(hù)了檢測(cè)傳感器。(4)本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，便于加工，利用普通機(jī) 械加工設(shè)備即可對(duì)管道部分、氣流分配裝置進(jìn)行加工生產(chǎn)，表頭外殼采用模具化生產(chǎn)工藝 批量制造；配合電子電路可做成便攜式或直流供電的分流型氣體質(zhì)量流量計(jì)。該產(chǎn)品可廣 泛應(yīng)用于電子、化工、醫(yī)藥等有氣體計(jì)量的行業(yè)。

圖1是實(shí)施例一的熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的局部放大圖圖3是實(shí)施例二的熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的局部放大圖。圖5是氣流分配套結(jié)構(gòu)縱剖示意圖。圖中標(biāo)號(hào)如下1表頭42分流管道2檢測(cè)傳感器51節(jié)流孔板3文丘里測(cè)量管52氣流分配套[0021]31文丘里測(cè)量管喉部6工藝螺堵41主管道7阻流件
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一如圖1、圖2所示，制得一種熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)。圖1是熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)基本結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的局部放大圖。質(zhì) 量流量計(jì)包括表頭1、檢測(cè)傳感器2、文丘里測(cè)量管3、主管道41、分流管道42、必要的密封件 以及必要的聯(lián)接件。文丘里測(cè)量管3安裝在分流管道42內(nèi)，兩外側(cè)端頭有工藝螺堵6。檢 測(cè)傳感器2通過環(huán)氧樹脂與分流管道42灌封在一起，并伸入到文丘里測(cè)量管喉部31。表頭 1安裝在分流管道42上部的卡槽內(nèi)，并一起安裝在主管道41上。主管道41內(nèi)的兩個(gè)分流 管道進(jìn)出氣口之間安裝有阻流件7，用以使恒定比值的被檢氣體分流到檢測(cè)傳感器2。實(shí)施例二如圖3、圖4、圖5所示，制得一種熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)，與實(shí)施例一相同之處 不再重復(fù)，其不同之處在于增加了氣體分配裝置。圖3是熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)基本結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3的局部放大圖，圖5 是氣流分配套結(jié)構(gòu)縱剖示意圖。氣流分配裝置包括節(jié)流孔板51與氣流分配套52。節(jié)流孔 板51是篩狀平板，安裝在分流管道進(jìn)出氣口處，過濾進(jìn)入分流管道42的氣體。氣流分配套 52是喇叭狀管件，套在文丘里測(cè)量管3喇叭段外側(cè)，端頭用工藝螺堵6由外向內(nèi)旋進(jìn)壓實(shí)。 氣流分配套52喇叭開口方向與文丘里測(cè)量管3喇叭開口方向相反。氣流分配套52管壁上 開有孔與分流管道42相應(yīng)部分連接。被測(cè)氣流從主管道41經(jīng)分流管道進(jìn)出氣口進(jìn)入分流 管道42，再經(jīng)氣流分配套52進(jìn)入文丘里測(cè)量管3。
權(quán)利要求一種熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)，包括表頭(1)、檢測(cè)傳感器(2)、文丘里測(cè)量管(3)、氣路管道、必要的密封件與必要的聯(lián)接件，其特征在于所述氣路管道分為主管道(41)與分流管道(42)，所述文丘里測(cè)量管(3)位于分流管道(42)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述文丘里測(cè)量管(3)前后圓錐 收縮段錐度均為7 15°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述文丘里測(cè)量管(3)前部圓錐 收縮段錐度為8 10°，后部圓錐收縮段錐度為12 14°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述文丘里測(cè)量管喉部(31)直徑 ^ 5mm，直徑上限根據(jù)實(shí)際工作條件確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述文丘里測(cè)量管喉部(31)直徑 為5 15mm0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述文丘里測(cè)量管(3)直徑比為 0. 6 0. 7。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于還包括氣流分配裝置，所 述氣流分配裝置包括節(jié)流孔板(51)與氣流分配套(52)；所述節(jié)流孔板(51)是孔板結(jié)構(gòu)， 位于分流管道進(jìn)出氣口處；所述氣流分配套(52)是喇叭狀管件，位于文丘里測(cè)量管(3)的 兩端頭，分別套在文丘里測(cè)量管(3)喇叭段外側(cè)，其喇叭開口方向與文丘里測(cè)量管(3)喇叭 開口方向相反；所述氣流分配套(52)管壁上開有孔與分流管道(42)的相應(yīng)部分連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述氣流分配套(52)外側(cè)端頭裝 有工藝螺堵(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述節(jié)流孔板(51)篩孔孔徑范圍 是文丘里管喉部(31)直徑的1/3 1/5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或8或9任一所述的質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述主管道(41)內(nèi) 兩分流管道進(jìn)出氣口之間裝有阻流件(7)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種氣體質(zhì)量流量計(jì)。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的氣體質(zhì)量流量計(jì)對(duì)氣流穩(wěn)定性要求較高，在實(shí)際運(yùn)用中通常需要在管路前端附加安裝整流器，并且技術(shù)方案也并不清楚的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)。該氣體質(zhì)量流量計(jì)的氣路管道分為主管道與分流管道，并將文丘里測(cè)量管置于分流管道內(nèi)。在此基礎(chǔ)上本實(shí)用新型還從文丘里測(cè)量管設(shè)計(jì)參數(shù)以及增加氣流分配裝置兩方面優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型提供的熱分布式氣體質(zhì)量流量計(jì)具有測(cè)量管孔徑擴(kuò)大、不易發(fā)生阻塞，儀表量程擴(kuò)展、能夠測(cè)量大流量氣流，測(cè)量精度高、效果好的；檢測(cè)傳感器有保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。并且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，便于加工，適用廣泛。
文檔編號(hào)G01F1/86GK201748942SQ20102028240
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者蔣昌明, 鄧文紅 申請(qǐng)人:矽翔微機(jī)電系統(tǒng)(上海)有限公司成都分公司