流體流量測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種流體流量測量裝置，包括測量通道，所述測量通道為變截面通道，即所述通道至少有兩個橫截面面積不同的通道段，橫截面面積較大的所述通道段為大截面通道段，橫截面面積較小的所述通道段為小截面通道段；分別在所述大截面通道段內(nèi)和所述小截面通道段內(nèi)設(shè)置特性相同的溫度傳感器；還包括測量模塊，所述溫度傳感器與所述測量模塊電連接。本實用新型的技術(shù)方案可以廣泛應(yīng)用于流體流量的測量，制造成本和使用成本低。
【專利說明】
流體流量測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種測量流體單位時間內(nèi)的流量的測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]利用溫度傳感器對流體的流量進(jìn)行測量技術(shù)自20世紀(jì)六、七十年代以來得到了廣泛的應(yīng)用。這一技術(shù)首先將溫度傳感器加熱到一定溫度，然后將加熱后的溫度傳感器置于流體中。流體對溫度傳感器形成降溫效應(yīng)，與加熱到的溫度進(jìn)行對比，可以根據(jù)這一溫差對流體的流量進(jìn)行推算。
[0003]這種傳統(tǒng)的利用溫度傳感器測量流體流量的方法存在的一個問題是:由于需要設(shè)置高精度的恒流型加熱源用于測量時加熱，使得測量裝置的使用成本較高。另外，熱源的增加使得測量裝置的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，制造成本高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了降低流量測量裝置的制造成本和使用成本，本實用新型提供了一種流體流量測量裝置。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]流體流量測量裝置，包括測量通道，所述測量通道為變截面通道，即所述通道至少有兩個橫截面面積不同的通道段，橫截面面積較大的所述通道段為大截面通道段，橫截面面積較小的所述通道段為小截面通道段;分別在所述大截面通道段內(nèi)和所述小截面通道段內(nèi)設(shè)置特性相同的溫度傳感器;還包括測量模塊，所述溫度傳感器與所述測量模塊電連接。
[0007]所述大截面通道段和所述小截面通道段通過過渡段連接;所述過渡段具有平滑的內(nèi)表面。
[0008]所述過渡段流體流動方向的長度與所述過渡段最大徑向長度之比大于等于2。
[0009]所述溫度傳感器分別設(shè)置在所在通道段的中部。
[0010]所述溫度傳感器設(shè)置有具有流線型外表面的殼體。
[0011 ]所述殼體的材質(zhì)為熱的良導(dǎo)體。
[0012]所述流體流量測量裝置設(shè)置有包覆所述測量通道的外殼;所述外殼的材質(zhì)為熱的不良導(dǎo)體。
[0013]本實用新型的技術(shù)效果:
[0014]本實用新型的流量測量裝置，在測量通道具有不同橫截面面積的通道段設(shè)置特性相同的溫度傳感器。在測量通道內(nèi)，流體的流量一定，在具有不同橫截面積的通道段內(nèi)的流速必定不同，流體的溫度不變。而流體流速的變化必然導(dǎo)致對溫度傳感器的降溫(或升溫)速度不同，因此可以獲得兩個溫度傳感器的溫差。利用這一溫差可以推導(dǎo)出流體的流速，進(jìn)而根據(jù)測量通道的橫截面積計算出流體的流量。
[0015]可見，本實用新型的技術(shù)方案，不必采用加熱裝置，極大地減少了制造成本和使用成本，實現(xiàn)了本實用新型的目的。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中標(biāo)識說明如下:
[0018]11、大截面通道段；12、過渡段；13、小截面通道段；
[0019]21、第一溫度傳感器;22、第二溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]圖1顯示了本實用新型的一個實施例。圖1中所示的是流體流量測量裝置中的主要結(jié)構(gòu)一一測量通道。被測流體(例如氣體或液體)流經(jīng)圖1所示的測量通道。
[0022]圖1中的測量通道包括3個部分:大截面通道段11、過渡段12、和小截面通道段13。大截面通道段11、過渡段12、和小截面通道段13順序連接。需要指出的是，大截面通道段11、過渡段12、和小截面通道段13的橫截面(垂直于圖1所示平面的平面)為圓形，只是圓形的直徑不同。其中，大截面通道段11的橫截面的直徑大于小截面通道段13的橫截面的直徑。
[0023]在大截面通道段11內(nèi)設(shè)置第一溫度傳感器21，在小截面通道段13內(nèi)設(shè)置第二溫度傳感器22。第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22的特性相同，即第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22的參數(shù)相同，在實際應(yīng)用中，可以選擇同品牌、同型號的溫度傳感器，優(yōu)選同品牌、同型號、同批次的溫度傳感器。第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22均與流體流量測量裝置的測量模塊(圖1中未示出)電連接。所述測量模塊接收第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22采集的電信號，并根據(jù)所述電信號推算出通過測量通道的流體的流量。
[0024]在測量通道內(nèi)，流體的流量一定，在大截面通道段11和小截面通道段13內(nèi)的流速必定不同，流體的溫度不變。而流體流速的變化必然導(dǎo)致對溫度傳感器的降溫(或升溫)速度不同，因此可以獲得兩個溫度傳感器的溫差。利用這一溫差可以由上述測量模塊推導(dǎo)出所述流體的流量。
[0025]由于大截面通道段11和小截面通道段13的橫截面不同，如果直接連接到一起，必然會形成測量通道內(nèi)表面形成突變結(jié)構(gòu)，對于流體的流動造成大的干擾，形成紊流，以至于難以準(zhǔn)確測量流體的流量。為此，在大截面通道段11和小截面通道段13之間設(shè)置了過渡段。過渡段通過橫截面漸變的方式實現(xiàn)了內(nèi)表面的平滑過渡，避免流體流動狀態(tài)發(fā)生大的改變。在圖1所示實施例中，過渡段外觀為圓臺狀，其橫截面由大截面通道段11的橫截面漸變到小截面通道段13的橫截面，其內(nèi)部為平滑的內(nèi)表面，沒有凸起或凹陷。如果過渡段流體流動方向的長度與所述過渡段最大徑向長度之比大于等于2，因孔徑變化引起的紊流效應(yīng)弱化，更利于得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。
[0026]從圖1中還可以看到，第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22均為凸出到接近其所在通道段中心部。圖1中所見的第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22事實上是包覆真正溫度傳感器的外殼。真正用于測量的溫度傳感器位于殼體的頂端(圖1中第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22頂部具有圓弧形狀的位置)。這一位置也是溫度傳感器所在通道段的中心部(即鄰近通道段中心軸的位置)。在所述中心部，由于遠(yuǎn)離通道段的內(nèi)壁，可以進(jìn)一步減少對流體的干擾，測得的流速更接近流體的真實流速。
[0027]如果直接將溫度傳感器設(shè)置于流體中，會由于受到流體的沖擊，降低溫度傳感器的使用壽命，甚至導(dǎo)致溫度傳感器失效。第一溫度傳感器21和第二溫度傳感器22外部的殼體一方面保護(hù)溫度傳感器免受流體的沖蝕，另一方面也可以起到支撐溫度傳感器的作用，由此可以將溫度傳感器設(shè)置到需要的位置(例如所述中心部)。
[0028]同時，為了減少所述殼體本身對流體流動狀態(tài)的干擾，所述殼體具有流線型外表面，以適應(yīng)測量通道內(nèi)的流體。
[0029]所述殼體的材質(zhì)為熱的良導(dǎo)體，例如不銹鋼等金屬材料，以提升溫度傳感器在流體中的敏感度。
[0030]另外，包覆所述測量通道設(shè)置有外殼(圖1中未示出)，外殼的材質(zhì)為熱的不良導(dǎo)體。設(shè)置這一外殼的目的有如下兩方面:
[0031](I)大截面通道段11、過渡段12和小截面通道段13的外表面積不同，導(dǎo)致與外界的熱交換不同，勢必會對大截面通道段11、過渡段12和小截面通道段13內(nèi)的流體溫度場分布產(chǎn)生不同影響。這種影響會對測量結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，設(shè)置熱的不良導(dǎo)體材質(zhì)外殼消除這種負(fù)面影響。
[0032](2)如果被測流體由于溫度過低或過高可以對操作者產(chǎn)生傷害，所述外殼的存在對于操作者來說起到了保護(hù)作用。
[0033]值得注意的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非因此限定本實用新型的專利保護(hù)范圍，本實用新型還可以對上述各種零部件的構(gòu)造進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，或者是采用技術(shù)等同物進(jìn)行替換。故凡運用本實用新型的說明書及圖示內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，或直接或間接運用于其他相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域均同理皆包含于本實用新型所涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.流體流量測量裝置，包括測量通道，其特征在于:所述測量通道為變截面通道，即所述通道至少有兩個橫截面面積不同的通道段，橫截面面積較大的所述通道段為大截面通道段，橫截面面積較小的所述通道段為小截面通道段； 分別在所述大截面通道段內(nèi)和所述小截面通道段內(nèi)設(shè)置特性相同的溫度傳感器； 還包括測量模塊，所述溫度傳感器與所述測量模塊電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述流體流量測量裝置，其特征在于:所述大截面通道段和所述小截面通道段通過過渡段連接;所述過渡段具有平滑的內(nèi)表面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述流體流量測量裝置，其特征在于:所述過渡段流體流動方向的長度與所述過渡段最大徑向長度之比大于等于2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述流體流量測量裝置，其特征在于:所述溫度傳感器分別設(shè)置在所在通道段的中心部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述流體流量測量裝置，其特征在于:所述溫度傳感器設(shè)置有具有流線型外表面的殼體。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述流體流量測量裝置，其特征在于:所述殼體的材質(zhì)為熱的良導(dǎo)體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述流體流量測量裝置，其特征在于:設(shè)置有包覆所述測量通道的外殼;所述外殼的材質(zhì)為熱的不良導(dǎo)體。
【文檔編號】G01F1/684GK205537793SQ201620113726
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】田行俊, 崔繼紅, 那海恩, 矣杰文
【申請人】昆明智生源科技有限公司