手持式热式气体质量流量计的制作方法

本实用新型属于气体流量传感器领域，具体涉及一种手持式热式气体质量流量计。

背景技术：

市售热式气体质量流量计包括管段式和插入式气体流量计。当管段式或者插入式气体流量计安装在管道上后，再拆卸安装到到别的管道点时比较费时费力。

目前常见的热式气体质量流量计支持的传感器类型固定，传感器类型的变化将导致流量计不能工作，通过按键菜单选择合适的传感器。市售气体流量计通常需要现场环境的市电支持，可能由于现场无工作电源导致无法正常工作。操作人员需要根据现场工况选择相应的标定曲线，随时随地实时显示被测气体的质量流量等相关数据信息。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的状况，提供一种手持式热式气体质量流量计，方便移动监测的同时支持多种传感器类型，具有选择标定曲线、内置电源独立工作、分时段数据分析等功能。

本实用新型采用以下技术方案，所述手持式热式气体质量流量计包括：

设置于所述手持外壳的一侧侧壁的测速传感器接口和测温传感器接口；

显示模块、按键模块、信号处理控制模块、信号采集模块、通讯模块、输出模块、电源模块和电池，所述信号处理控制模块预置标定曲线，用于获取信号采集模块采集的数据信息，同时所述信号处理控制模块相互独立地向所述按键模块、显示模块、通讯模块或者输出模块获取数据信息和/或输出控制指令；

测速传感器、测温传感器、若干连接杆、接线盒、电缆接头和若干电缆线，所述测速传感器和测温传感器相应地电连接所述测速传感器接口和测温传感器接口，所述接线盒的一侧首尾相接地连接所述连接杆，所述接线盒的另一侧固定安装所述电缆接头，所述电缆线的一端内接于所述电缆接头。

根据上述技术方案，所述手持式热式气体质量流量计进一步包括传感器电源模块，所述传感器电源模块同时电连接于所述电源模块、测速传感器和测温传感器，所述传感器电源模块从所述电源模块获取工作电源并且向所述测速传感器和测温传感器调制输出测速用电源和测温用电源。

根据上述技术方案，所述手持式热式气体质量流量计进一步包括电源检测模块，所述电源检测模块用于实时监测所述电池、电源模块的工作状态并且向所述所述信号处理控制模块输出电源监测信号，所述信号处理控制模块读取并且判断上述电源监测信号，所述信号处理控制模块进一步向所述显示模块输出上述电源监测信号，所述显示模块读取上述电源监测信号并且予以显示。

根据上述技术方案，所述手持式热式气体质量流量计进一步包括电源检测模块，所述电源检测模块用于实时监测所述电池、电源模块和传感器电源模块的工作状态并且向所述所述信号处理控制模块输出电源监测信号，所述信号处理控制模块读取并且判断上述电源监测信号，所述信号处理控制模块进一步向所述显示模块输出上述电源监测信号，所述显示模块读取上述电源监测信号并且予以显示。

根据上述技术方案，所述电缆线的另一端还设有测速信号航空接头和测温信号航空接头，所述测速信号航空接头和测温信号航空接头对应地锁接所述测速传感器接口和测温传感器接口。

根据上述技术方案，所述手持式热式气体质量流量计进一步包括传感器保护套，所述传感器保护套外接于所述测速传感器和测温传感器。

根据上述技术方案，所述手持式热式气体质量流量计进一步包括接线盒固定件，所述接线盒固定件固定连接接线盒并且调节电缆接头的出线方向。

根据上述技术方案，所述显示模块用于实时显示测量值及查询测量的存储值、工作状态指示和故障提示，所述按键模块用于选择传感器种类和/或标定曲线，还用于设定数据查询日期。

根据上述技术方案，所述信号处理控制模块通过所述通讯模块与上位机进行通讯，向上位机输出实时检测信息的同时接收上位机输出的控制指令。

根据上述技术方案，所述信号处理控制模块通过所述输出模块与下位机进行通讯，向下位机输出电流信号和频率信号。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例的分层结构示意图。

图3是本实用新型优选实施例的模块示意图。

附图标记包括：手持外壳上盖1，测速传感器接口2，测温传感器接口3，通讯接口4；显示模块5，按键模块6，信号处理控制模块7，电池8，手持外壳下盖9，测速传感器11，测温传感器12，传感器保护套13，连接杆14，接线盒固定件15，接线盒16，电缆接头17，电缆线18，测速信号航空接头19，测温信号航空接头20，信号采集模块21，通讯模块23，输出模块24，电源模块25，传感器电源模块26，电源检测模块27。

具体实施方式

本实用新型公开了一种手持式热式气体质量流量计，下面结合优选实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。

参见附图的图1和图2，示出了所述手持式热式气体质量流量计的具体结构。优选地，所述手持式热式气体质量流量计包括一手持外壳、一电路装置和一传感器装置。其中，所述手持外壳包括一手持外壳上盖1和一手持外壳下盖9，所述手持外壳上盖1和手持外壳下盖9相互嵌合形成半封闭或者全封闭的上述手持外壳，所述电路装置内置于所述手持外壳，所述手持外壳的一侧侧壁设有一测速传感器接口2和一测温传感器接口3。所述电路装置包括一显示模块5、一按键模块6、一信号处理控制模块7、一信号采集模块21、一通讯模块23、一输出模块24、一电源模块25和一电池8。

优选地，所述信号处理控制模块7电连接所述信号采集模块21并且获取所述信号采集模块21采集的数据信息。所述信号处理控制模块7同时电连接所述按键模块6、显示模块5、通讯模块23和输出模块24，同时相互独立地向上述按键模块6、显示模块5、通讯模块23或者输出模块24获取数据信息和/或输出控制指令。

优选地，所述显示模块5用于实时显示测量值及查询测量的存储值、工作状态指示和故障提示等相关信息，所述按键模块6用于设置参数（例如，选择传感器种类和/或标定曲线）和设定数据查询日期，所述信号采集模块21用于读取测速传感器11和测温传感器12的输出信号，并且将上述传感器输出信号进行滤波、放大处理以输出电压信号，所述信号处理控制模块7用于读取并且判断上述电压信号以控制对应模块执行相应的动作，所述电源模块25用于提供工作电源，其电连接于外部电源（例如，直流12V电源）或者内置电池（例如，本实用新型的电池8），并且将直流电转换为与各个内置用电器（例如，本实用新型的测速传感器11和测温传感器12）相匹配的工作电源，实现向各个内置用电器供电。

优选地，所述信号处理控制模块7作为本实用新型手持式热式气体质量流量计的核心元件，预置有多种标定曲线，其向所述显示模块5输出实时计算生成的数据，所述显示模块5读取上述实时数据并且予以显示。所述信号处理控制模块7通过所述通讯模块23 与外部设备（例如，上位机）进行通讯，向外部设备输出实时检测信息，同时接收上位机输出的切换标定曲线等控制指令。所述信号处理控制模块7通过控制所述输出模块24向下级设备（例如，下位机）输出电流信号和频率信号。

进一步地，所述手持式热式气体质量流量计进一步包括一传感器电源模块26，所述传感器电源模块26同时电连接于所述电源模块25、所述测速传感器11和所述测温传感器12，所述传感器电源模块26从所述电源模块25获取工作电源并且进一步调制输出与所述测速传感器11和测温传感器12相匹配的测速用电源和测温用电源，实现向所述测速传感器11和测温传感器12供电。

进一步地，所述手持式热式气体质量流量计进一步包括一电源检测模块27，所述电源检测模块27用于实时监测所述电池8、所述电源模块25和所述传感器电源模块26的工作状态以形成电源监测结果，所述电源检测模块27根据上述监测结果相应地输出电源监测信号，所述信号处理控制模块7读取并且判断上述电源监测信号，所述信号处理控制模块7进一步向所述显示模块5输出上述电源监测信号，所述显示模块5读取上述电源监测信号并且予以显示。

根据上述优选实施例，所述传感器装置包括一测速传感器11、一测温传感器12、若干连接杆14、一接线盒16、一电缆接头17和若干电缆线18。所述测速传感器11和测温传感器12相应地电连接所述测速传感器接口2和测温传感器接口3，所述接线盒16的一侧首尾相接地连接所述连接杆14，所述接线盒16的另一侧固定安装所述电缆接头17，所述电缆线18的一端内接于所述电缆接头17。

优选地，所述测速传感器11用于测量被测热式气体的流速并且生成相应的流速信号，所述测温传感器 12 用于测量被测热式气体的温度并且生成相应的温度信号，所述测速传感器11和测温传感器 12 同时采集被测热式气体的流量信号（流速信号和温度信号），并向所述信号采集模块21输出将上述流量信号。

优选地，所述连接杆14首尾相接用于匹配不同现场工况的安装深度，根据安装深度相应增加或减少连接杆的数量。所述接线盒16内置接线端子，便于所述电缆线18接线，所述电缆线18可根据实际需要进行裁剪。所述电缆线18的另一端设有一测速信号航空接头19和一测温信号航空接头20，所述测速信号航空接头19和测温信号航空接头20直接锁接对应的测速传感器接口2和测温传感器接口3。

进一步地，所述传感器装置进一步包括一传感器保护套13，所述传感器保护套13外接于所述测速传感器11和测温传感器12，用于保护所述测速传感器11和测温传感器12。所述传感器装置进一步包括一接线盒固定件15，所述接线盒固定件15固定连接所述接线盒16，用于固定所述接线盒16并且调节所述电缆接头17的出线方向。

根据上述优选实施例，所述测速传感器11优选采用德国贺氏利公司生产的PT20元件封装后的测速传感器，所述测温传感器12 优选采用德国贺氏利公司生产的PT3OO元件封装后的测温传感器。

根据上述优选实施例，所述手持式热式气体质量流量计基于热扩散原理，即利用气体流过发热物体所带走的热量与流体的流速呈比例关系的原理。换而言之，气体分子流动时带走所述测速传感器11 的热量多少与气体流体的流速、分子多少成正比，所述测温传感器12阻值随之亦减小。同时，所述测速传感器11自动补充被气体分子带走的热量，经过一定的时间后，带走的热量和实时补充的热量会达到新的静态热平衡，产生一个新温度差和电阻差。所述信号采集模块21获取恒温差转换的电阻差信号，通过滤波、放大、模数转换等处理后向所述信号处理控制模块7输出相关信号，依据所消耗的功率折算出气体的流量。如果气体没有流动，即使气体的温度发生变化，传感器检测的输出为零，意味着其输出只与气体的实际质量流量相关，从而达到测量气体质量流量的目的。因此，本实用新型的手持式热式气体质量流量计，受气体流动状态的变化影响较小，具有较高的测量精度，能够实时显示被测气体的质量流量等相关数据信息。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。