一种气体流量测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种气体流量测量装置。

背景技术：

现有的气体流量测量装置在测量气体流量时，使气体流经流量传感器，流量传感器通过检测气体流速以实现流量检测。在实际测量过程中，由于流量传感器对气体流量感应有下限，即测量下限，当被测气体的流量低于测量下限时，流量传感器无法进行正常的流量测量，或者是测得的结果与实际流量偏差较大。所以，需要预先估计或预测气体流量范围，并据此选取合适量程的流量传感器。

但是，由于待测气体的流量一般都是预估的或者是粗略测量的，在实际测量过程中，可能存在不常见或突然的微小流量的工况，此时，如果针对这种微小流量选取测量下限较低的流量传感器时，虽然能保证测量结果，但是成本相对较高，利用率不高。而选取测量下限较高的流量传感器时，又存在无法测量或测量不准确的问题，影响正常的流量测量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种成本较低且可应对微小流量工况的气体流量测量装置。

为实现上述目的，本实用新型所提供的气体流量测量装置的技术方案是：一种气体流量测量装置，包括壳体，壳体中设有气体流道，气体流道中设有流量传感器，气体流道中沿气体流动方向于所述流量传感器下游设有通断阀，气体流量测量装置还包括用于监测气体流道上位于通断阀上游的流道段中气体压力的压力传感器。

所述通断阀为电磁阀，气体流量测量装置还包括与所述压力传感器及电磁阀对应联接的控制单元，控制单元用于接收压力传感器输出的压力信号并在气体流道中的气体压力达到设定值时控制电磁阀打开。

所述控制单元包括电路板，电路板与所述压力传感器、电磁阀及流量传感器对应电联接。

所述壳体中设有与所述气体流道连通的压力检测通道，所述压力传感器位于所述压力检测通道中，压力检测通道位于所述通断阀和流量传感器之间。

所述气体流道具有位于电磁阀上游的上游流道段和位于电磁阀下游的下游流道段，壳体还设有用于将所述上游流道段与下游流道段连通的旁路流道，旁路流道上设有控制阀。

所述控制阀为手动阀。

所述压力传感器为可同时测量温度和压力的温压一体传感器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的气体流量测量装置中，在气体流道中于流量传感器下游设置通断阀，而且，气体流量测量装置还包括用于监测气体流道上位于通断阀上游的流道段中气体压力的压力传感器，这样，在压力传感器监测到气体压力低于设定值时，通断阀关闭以断开气体流道，随着气体继续进入气体流道中，气体在气体流道的位于通断阀上游的通道段中积存，气压逐渐升高，待气体压力达到设定值时，通断阀打开，气体将以较高的流速流过气体通道时由流量传感器实现对气体流量的测量，然后，经过压力补偿计算方式，实现对小流量气体的流量测量。

进一步地，通断阀为电磁阀，气体流量测量装置还包括与所述压力传感器及电磁阀对应联接的控制单元，控制单元用于接收压力传感器输出的压力信号并在气体流道中的气体压力达到设定值时控制电磁阀打开，这样可以实现测量装置的自动化检测控制，提高测量效率，降低工人劳动强度。

进一步地，在壳体中设置压力检测通道，并且，将压力传感器布置在压力检测通道中，安装维修较为方便。

进一步地，气体流道具有位于电磁阀上游的上游流道段和位于电磁阀下游的下游流道段，壳体还设有用于将所述上游流道段与下游流道段连通的旁路流道，旁路流道上设有控制阀，这样，当待测气体流量较大时，可直接打开旁路流道上的控制阀，实现气体通流监测。而且，这样一来，还可针对小流量测量而选取合适的小流量通断阀，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型所提供的气体流量测量装置的一种实施例的结构示意图（图中箭头所示为气流方向）。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型所提供的气体流量测量装置的具体实施例，如图1所示，该实施例中的测量装置包括壳体1，壳体1中设有气体流道11，该气体流道11中设有流量传感器，具体来说，流量传感器5的测量管道与气体流道11的进口连通，待测气体经测量管道进入气体流道中。

壳体1中设有与气体流道连通的压力检测通道，压力检测通道与气体流道11的连接处位于流量传感器5的下游，在压力检测通道中设有压力传感器3，该压力传感器3为可同时侧温度和压力的温压传感器，压力传感器3通过压力检测通道对气体流道中的气体压力进行检测。

而且，在气体流道11中沿气体流动方向于流量传感器下游设置通断阀，该通断阀为电磁阀2，该电磁阀2位于压力检测通道的下游位置处。实际上，本实施例中的气体流量测量装置还包括与压力传感器3及电磁阀2对应联接的控制单元，此处的控制单元具体为电路板4，电路板与压力传感器3、电磁阀2及流量传感器5对应电联接，电路板4用于接收压力传感器3输出的压力信号并在气体流道中的气体压力达到设定值时控制电磁阀打开。

另外，在气体流道具有位于电磁阀2上游的上游流道段和位于电磁阀2下游的下游流道段，壳体1还设有用于将上游流道段与下游流道段连通的旁路流道10，旁路流道10上设有控制阀，该控制阀具体为手动阀6。

基于理想气态方程：PV=nRT，其中，P表示压强；V表示气体体积；n表示物质的量；R表示气体常数，所有气体的常数相同；T表示绝对温度。

由上述气态方程可知，如果在流量较小时，将电磁阀和手动阀关闭，气体常数R和气体体积V不变，温度T近似不变，n在逐渐上升，因此，压力P也将逐渐上升。

随着压力上升，气体流道中也逐渐集聚气体，在电磁阀打开水，气流较大，处于流量传感器的测量范围内，可以对此时的实际流量进行准确测量，并根据下述压力补偿公式计算得到标准工况下（即20°、标准大气压）的标况体积流量：

q=q’*P/P’

式中：q为标准工况体积流量；q’为实际工况体积流量；P’为实际工况压力；P为标准工况体积压力，其中， P均为标准数值，q’由流量传感器测得，P’由压力传感器测得，通过上述压力补偿公式可以得到标准工况下的最终流量数值。

使用时，当待测气体流量较小时，手动阀6和电磁阀2都关闭，气体在气体流道的位于电磁阀2上游的流道段中聚集，气体压力逐渐提高，当压力达到设定值时，电路板4向电磁阀2发出信号以控制电磁阀2开启，气体以较高流速流经流量传感器5，产生流量信号传送给线路板4，这样，就实现了低压力低流量下对气体流量的测量，最终得到的流量值为经过压力补偿公式换算后的标准工况下的相应流量数值，以此数值作为监测标准。

当气体流量较大时，手动阀6打开，电磁阀2可以不工作，流量传感器5将流量信号传送给线路板4，即实现大流量的测量。

本实施例中，在壳体中设置电磁阀和手动阀，这样可以选取对应小流量气体的电磁阀，降低成本。当对流量较大的气体进行检测时，可直接打开手动阀，通过旁路流道实现气体的流通。在其他实施例中，也可以省去手动阀，仅采用电磁阀，这样，在压力传感器监测到气体压力稳定在设定值以上时，控制电磁阀一直打开即可。

本实施例中，控制旁路流道上的控制阀为手动阀，在其他实施例中，旁路流道上的控制阀也可以为电动阀结构。

本实施例中，控制气体流道通断的通断阀为电磁阀，在其他实施例中，通断阀也可为手动阀，此时，需要给压力传感器配置显示器或报警装置，当压力触感器检测到气体压力达到设定值，可以在显示器上显示或由报警装置发出报警信号，以提示工人进行操作。

本实施例中，压力传感器为可同时测量温度和压力的温压传感器，在其他实施例中，也可另外设置单独的温度传感器，当然，如果在确定温度的环境中进行流量测量时，也可省去温度传感器，而仅设置普通的单独测量压力的传感器。