本實(shí)用新型涉及一種氣體流量測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的氣體流量測(cè)量裝置在測(cè)量氣體流量時(shí)，使氣體流經(jīng)流量傳感器，流量傳感器通過(guò)檢測(cè)氣體流速以實(shí)現(xiàn)流量檢測(cè)。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，由于流量傳感器對(duì)氣體流量感應(yīng)有下限，即測(cè)量下限，當(dāng)被測(cè)氣體的流量低于測(cè)量下限時(shí)，流量傳感器無(wú)法進(jìn)行正常的流量測(cè)量，或者是測(cè)得的結(jié)果與實(shí)際流量偏差較大。所以，需要預(yù)先估計(jì)或預(yù)測(cè)氣體流量范圍，并據(jù)此選取合適量程的流量傳感器。

但是，由于待測(cè)氣體的流量一般都是預(yù)估的或者是粗略測(cè)量的，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，可能存在不常見(jiàn)或突然的微小流量的工況，此時(shí)，如果針對(duì)這種微小流量選取測(cè)量下限較低的流量傳感器時(shí)，雖然能保證測(cè)量結(jié)果，但是成本相對(duì)較高，利用率不高。而選取測(cè)量下限較高的流量傳感器時(shí)，又存在無(wú)法測(cè)量或測(cè)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題，影響正常的流量測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種成本較低且可應(yīng)對(duì)微小流量工況的氣體流量測(cè)量裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的氣體流量測(cè)量裝置的技術(shù)方案是：一種氣體流量測(cè)量裝置，包括殼體，殼體中設(shè)有氣體流道，氣體流道中設(shè)有流量傳感器，氣體流道中沿氣體流動(dòng)方向于所述流量傳感器下游設(shè)有通斷閥，氣體流量測(cè)量裝置還包括用于監(jiān)測(cè)氣體流道上位于通斷閥上游的流道段中氣體壓力的壓力傳感器。

所述通斷閥為電磁閥，氣體流量測(cè)量裝置還包括與所述壓力傳感器及電磁閥對(duì)應(yīng)聯(lián)接的控制單元，控制單元用于接收壓力傳感器輸出的壓力信號(hào)并在氣體流道中的氣體壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)控制電磁閥打開(kāi)。

所述控制單元包括電路板，電路板與所述壓力傳感器、電磁閥及流量傳感器對(duì)應(yīng)電聯(lián)接。

所述殼體中設(shè)有與所述氣體流道連通的壓力檢測(cè)通道，所述壓力傳感器位于所述壓力檢測(cè)通道中，壓力檢測(cè)通道位于所述通斷閥和流量傳感器之間。

所述氣體流道具有位于電磁閥上游的上游流道段和位于電磁閥下游的下游流道段，殼體還設(shè)有用于將所述上游流道段與下游流道段連通的旁路流道，旁路流道上設(shè)有控制閥。

所述控制閥為手動(dòng)閥。

所述壓力傳感器為可同時(shí)測(cè)量溫度和壓力的溫壓一體傳感器。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型所提供的氣體流量測(cè)量裝置中，在氣體流道中于流量傳感器下游設(shè)置通斷閥，而且，氣體流量測(cè)量裝置還包括用于監(jiān)測(cè)氣體流道上位于通斷閥上游的流道段中氣體壓力的壓力傳感器，這樣，在壓力傳感器監(jiān)測(cè)到氣體壓力低于設(shè)定值時(shí)，通斷閥關(guān)閉以斷開(kāi)氣體流道，隨著氣體繼續(xù)進(jìn)入氣體流道中，氣體在氣體流道的位于通斷閥上游的通道段中積存，氣壓逐漸升高，待氣體壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通斷閥打開(kāi)，氣體將以較高的流速流過(guò)氣體通道時(shí)由流量傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體流量的測(cè)量，然后，經(jīng)過(guò)壓力補(bǔ)償計(jì)算方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)小流量氣體的流量測(cè)量。

進(jìn)一步地，通斷閥為電磁閥，氣體流量測(cè)量裝置還包括與所述壓力傳感器及電磁閥對(duì)應(yīng)聯(lián)接的控制單元，控制單元用于接收壓力傳感器輸出的壓力信號(hào)并在氣體流道中的氣體壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)控制電磁閥打開(kāi)，這樣可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置的自動(dòng)化檢測(cè)控制，提高測(cè)量效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，在殼體中設(shè)置壓力檢測(cè)通道，并且，將壓力傳感器布置在壓力檢測(cè)通道中，安裝維修較為方便。

進(jìn)一步地，氣體流道具有位于電磁閥上游的上游流道段和位于電磁閥下游的下游流道段，殼體還設(shè)有用于將所述上游流道段與下游流道段連通的旁路流道，旁路流道上設(shè)有控制閥，這樣，當(dāng)待測(cè)氣體流量較大時(shí)，可直接打開(kāi)旁路流道上的控制閥，實(shí)現(xiàn)氣體通流監(jiān)測(cè)。而且，這樣一來(lái)，還可針對(duì)小流量測(cè)量而選取合適的小流量通斷閥，降低成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所提供的氣體流量測(cè)量裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖（圖中箭頭所示為氣流方向）。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)用新型所提供的氣體流量測(cè)量裝置的具體實(shí)施例，如圖1所示，該實(shí)施例中的測(cè)量裝置包括殼體1，殼體1中設(shè)有氣體流道11，該氣體流道11中設(shè)有流量傳感器，具體來(lái)說(shuō)，流量傳感器5的測(cè)量管道與氣體流道11的進(jìn)口連通，待測(cè)氣體經(jīng)測(cè)量管道進(jìn)入氣體流道中。

殼體1中設(shè)有與氣體流道連通的壓力檢測(cè)通道，壓力檢測(cè)通道與氣體流道11的連接處位于流量傳感器5的下游，在壓力檢測(cè)通道中設(shè)有壓力傳感器3，該壓力傳感器3為可同時(shí)側(cè)溫度和壓力的溫壓傳感器，壓力傳感器3通過(guò)壓力檢測(cè)通道對(duì)氣體流道中的氣體壓力進(jìn)行檢測(cè)。

而且，在氣體流道11中沿氣體流動(dòng)方向于流量傳感器下游設(shè)置通斷閥，該通斷閥為電磁閥2，該電磁閥2位于壓力檢測(cè)通道的下游位置處。實(shí)際上，本實(shí)施例中的氣體流量測(cè)量裝置還包括與壓力傳感器3及電磁閥2對(duì)應(yīng)聯(lián)接的控制單元，此處的控制單元具體為電路板4，電路板與壓力傳感器3、電磁閥2及流量傳感器5對(duì)應(yīng)電聯(lián)接，電路板4用于接收壓力傳感器3輸出的壓力信號(hào)并在氣體流道中的氣體壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)控制電磁閥打開(kāi)。

另外，在氣體流道具有位于電磁閥2上游的上游流道段和位于電磁閥2下游的下游流道段，殼體1還設(shè)有用于將上游流道段與下游流道段連通的旁路流道10，旁路流道10上設(shè)有控制閥，該控制閥具體為手動(dòng)閥6。

基于理想氣態(tài)方程：PV=nRT，其中，P表示壓強(qiáng)；V表示氣體體積；n表示物質(zhì)的量；R表示氣體常數(shù)，所有氣體的常數(shù)相同；T表示絕對(duì)溫度。

由上述氣態(tài)方程可知，如果在流量較小時(shí)，將電磁閥和手動(dòng)閥關(guān)閉，氣體常數(shù)R和氣體體積V不變，溫度T近似不變，n在逐漸上升，因此，壓力P也將逐漸上升。

隨著壓力上升，氣體流道中也逐漸集聚氣體，在電磁閥打開(kāi)水，氣流較大，處于流量傳感器的測(cè)量范圍內(nèi)，可以對(duì)此時(shí)的實(shí)際流量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并根據(jù)下述壓力補(bǔ)償公式計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)工況下（即20°、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）的標(biāo)況體積流量：

q=q’*P/P’

式中：q為標(biāo)準(zhǔn)工況體積流量；q’為實(shí)際工況體積流量；P’為實(shí)際工況壓力；P為標(biāo)準(zhǔn)工況體積壓力，其中， P均為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，q’由流量傳感器測(cè)得，P’由壓力傳感器測(cè)得，通過(guò)上述壓力補(bǔ)償公式可以得到標(biāo)準(zhǔn)工況下的最終流量數(shù)值。

使用時(shí)，當(dāng)待測(cè)氣體流量較小時(shí)，手動(dòng)閥6和電磁閥2都關(guān)閉，氣體在氣體流道的位于電磁閥2上游的流道段中聚集，氣體壓力逐漸提高，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電路板4向電磁閥2發(fā)出信號(hào)以控制電磁閥2開(kāi)啟，氣體以較高流速流經(jīng)流量傳感器5，產(chǎn)生流量信號(hào)傳送給線路板4，這樣，就實(shí)現(xiàn)了低壓力低流量下對(duì)氣體流量的測(cè)量，最終得到的流量值為經(jīng)過(guò)壓力補(bǔ)償公式換算后的標(biāo)準(zhǔn)工況下的相應(yīng)流量數(shù)值，以此數(shù)值作為監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)氣體流量較大時(shí)，手動(dòng)閥6打開(kāi)，電磁閥2可以不工作，流量傳感器5將流量信號(hào)傳送給線路板4，即實(shí)現(xiàn)大流量的測(cè)量。

本實(shí)施例中，在殼體中設(shè)置電磁閥和手動(dòng)閥，這樣可以選取對(duì)應(yīng)小流量氣體的電磁閥，降低成本。當(dāng)對(duì)流量較大的氣體進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可直接打開(kāi)手動(dòng)閥，通過(guò)旁路流道實(shí)現(xiàn)氣體的流通。在其他實(shí)施例中，也可以省去手動(dòng)閥，僅采用電磁閥，這樣，在壓力傳感器監(jiān)測(cè)到氣體壓力穩(wěn)定在設(shè)定值以上時(shí)，控制電磁閥一直打開(kāi)即可。

本實(shí)施例中，控制旁路流道上的控制閥為手動(dòng)閥，在其他實(shí)施例中，旁路流道上的控制閥也可以為電動(dòng)閥結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中，控制氣體流道通斷的通斷閥為電磁閥，在其他實(shí)施例中，通斷閥也可為手動(dòng)閥，此時(shí)，需要給壓力傳感器配置顯示器或報(bào)警裝置，當(dāng)壓力觸感器檢測(cè)到氣體壓力達(dá)到設(shè)定值，可以在顯示器上顯示或由報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提示工人進(jìn)行操作。

本實(shí)施例中，壓力傳感器為可同時(shí)測(cè)量溫度和壓力的溫壓傳感器，在其他實(shí)施例中，也可另外設(shè)置單獨(dú)的溫度傳感器，當(dāng)然，如果在確定溫度的環(huán)境中進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)，也可省去溫度傳感器，而僅設(shè)置普通的單獨(dú)測(cè)量壓力的傳感器。