外夹热式口径Ф6-20mm气体流量传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种外夹热式口径Φ6-20πιπι气体流量传感器。
【背景技术】
[0002]热式气体质量流量测量是在加热气体时利用测量热量的传递、转移或利用热量消散效应来测得流体质量流量。它是基于传热原理，通过检测管道内流体与流量传感器之间的热量交换关系来测量流量。热式气体质量流量测量具有压损低、量程大、高精度和高可靠性、无可动部件且可用于极低气体流量监控和控制等优点。目前，热式气体质量流量测量是将测量探头插入到气体管道中，需改变管道结构、安装复杂。本使用新型专利，是将气体质量流量测量装置，外夹在所测气体质量流量的管的外侧，用六个螺栓固定，测量方法简单，非常实用。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种测量方法简单，操作方便、精确性高、效果好的外夹热式口径Φ6-20_气体流量传感器。
[0004]本实用新型目的的实现方式为，外夹热式口径Φ6-20πιπι气体流量传感器，左半圆型外卡与右半圆型外卡由螺栓紧固为一体，左半圆型外卡内有左加热电阻卡、左测温电阻卡，右半圆型外卡内有右加热电阻卡、右测温电阻卡；所述左半圆型外卡与左加热电阻卡、左测温电阻卡间充满左隔热胶，右半圆型外卡与右加热电阻卡、右测温电阻卡间充满右隔热胶；所述右加热电阻卡、右测温电阻卡内安有加热电阻、测温电阻；所述加热电阻、测温电阻的引线分别从加热引线通孔、测温引线通孔引出；
[0005]所述加热引线接控制电路的Pl插口，测温引线接Ρ2插口，加热电阻、测温电阻与电阻Rkl、Rk2、Rhl、Rh2组成桥式电路，电阻Rkl、Rk2接运放放大器、三极管，电阻Rhl、Rh2接Out插口，所述Out插口是接单片机的插口。
[0006]采用本实用新型，当气体静止时，控制电路中的桥式电路处于平衡状态；气体质量流量增大时，加热电阻的电阻值下降，桥式电阻失去平衡，运放放大器输出电压增大，通过三极管使流过加热电阻的电流增大，加热电阻发热，温度高于测温电阻。由于负反馈的作用，当气体流速或流量增大时，输出电压增大；当流体的流速或流量减小时，输出电压也随之减小，单片机即可由输出电压计算出气体的质量流量。
[0007]用本实用新型测量方法简单，操作方便、精确性高、效果好。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型结构俯视图，
[0009]图2为图1的A-A向视图，
[0010]图3为图1的B-B向视图，
[0011]图4为图2的B-B向视图，
[0012]图5为本实用新型控制电路的电原理图。
【具体实施方式】
[0013]下面参照附图详述本实用新型。
[0014]参照图1、2、3、4，本实用新型的左半圆型外卡8与右半圆型外卡I由螺栓紧固为一体(见图1)。左半圆型外卡内有左加热电阻卡7、左测温电阻卡12，右半圆型外卡内有右加热电阻卡3、右测温电阻卡9。所述左半圆型外卡与左加热电阻卡、左测温电阻卡间充满左隔热胶6(见图2)，右半圆型外卡与右加热电阻卡、右测温电阻卡间充满右隔热胶2(见图3) ο所述右加热电阻卡或右测温电阻卡内安有加热电阻5、测温电阻11 (见图2、3、4)，所述加热电阻、测温电阻的引线分别从加热引线通孔4、测温引线通孔10引出(见图2、3)。
[0015]参照图5，所述加热引线接控制电路的的Pl插口，测温引线接控制电路的P2插口。加热电阻5、测温电阻11与电阻Rkl、Rk2、Rhl、Rh2组成桥式电路，桥式电路使比值Δ T/RH应保持恒定。电阻Rkl、Rk2接运放放大器(AD623)、三极管(Q2N3904)，电阻Rhl、Rh2接Out插口。所述Out插口是接单片机的接口。
[0016]加热加热5为电阻值Pt20的铂电阻、测温电阻11为电阻值PtlOOO的铂电阻。
[0017]采用本实用新型，当气体静止时，控制电路中的桥式电路处于平衡状态；气体质量流量增大时，加热电阻5的电阻值下降，桥式电阻失去平衡，运放放大器输出电压增大，通过三极管使流过加热电阻的电流增大，加热电阻发热，温度高于测温电阻11。由于负反馈的作用，当气体流速或流量增大时，输出电压增大；当流体的流速或流量减小时，输出电压也随之减小，单片机即可由输出电压计算出气体的质量流量。
[0018]为证实本实用新型控制电路中桥式电路的使比值Δ T/RH的恒定性，本申请人作了以下工作:设在工作状态I的情况下，气体温度为tl，加热电阻温度为Tl，阻值RH1，测温电阻的阻值为RT1。在工作状态2的情况下，气体温度为t2，加热电阻温度为T2，阻值为RH，测温电阻的阻值为RT2 ;由铂电阻的阻值公式:RT1 = RTO (1+α.tl) ；RT2 =RTO (1+ α.t2) ；RH1 = RHO (1+ α.Tl) ；RH2 = RHO (1+ α.T2)，
[0019]式中RTO为加热铂电阻在温度为零时的阻值；RH0为测温铂电阻在温度为零时的阻值；α为电阻温度系数。
[0020]由桥式电路平衡条件得(Rhl+Rh2)/(Rkl+Rk2)= RH/RT，RH1/RT1 = RH2/RT2，RHO (1+α.Tl)/RT0(l+a.tl) =RHO (1+α.T2)/RT0(l+a.t2)
[0021](1+α.Τ1)/(1+α.tl) = (1+α.Τ2)/(1+α.t2)
[0022]Tl-tl-a.Τ2.tl = T2_t2_ α.Tl.t2
[0023]两边同时加上a.Tl.T2,
[0024](Tl-tl) (1+α.Τ2) = (T2_t2)(l+a.Tl)
[0025](Tl-tl)/RHO (1+α.Tl) = (T2_t2)/RHO (1+a.T2)
[0026](Tl-tl)/RHl = (T2_t2)/RH2 = Δ T/RH
[0027]由以上公式推导可知，本实用新型的桥式电路ΔΤ/RH是恒定的。
【主权项】
1.外夹热式口径<i)6-20mm气体流量传感器，其特征在于:左半圆型外卡与右半圆型外卡由螺栓紧固为一体，左半圆型外卡内有左加热电阻卡、左测温电阻卡，右半圆型外卡内有右加热电阻卡、右测温电阻卡；所述左半圆型外卡与左加热电阻卡、左测温电阻卡间充满左隔热胶，右半圆型外卡与右加热电阻卡、右测温电阻卡间充满右隔热胶；所述右加热电阻卡、右测温电阻卡内安有加热电阻、测温电阻；所述加热电阻、测温电阻的引线分别从加热引线通孔、测温引线通孔引出； 所述加热引线接控制电路的Pl插口，测温引线接Ρ2插口，加热电阻、测温电阻与电阻Rkl、Rk2、Rhl、Rh2组成桥式电路，电阻Rkl、Rk2接运放放大器、三极管，电阻Rhl、Rh2接Out插口，所述Out插口是接单片机的插口。
【专利摘要】本实用新型涉及一种外夹热式口径φ6-20mm气体流量传感器，左、右半圆型外卡紧固为一体，左、右半圆型外卡内有左、右加热电阻卡、测温电阻卡；半圆型外卡与加热电阻卡、测温电阻卡间充满隔热胶；右加热电阻卡、右测温电阻卡内安有加热电阻、测温电阻，电阻引线从引线通孔引出，接P1、P2插口，加热电阻、测温电阻与接放大器、三极管的电阻及Out插口的电阻组成桥式电路。使用时，气体静止，桥式电路处于平衡状态；气体质量流量增大，加热电阻阻值下降，桥式电阻失去平衡，运放放大器输出电压增大，流过加热电阻的电流增大发热，温度高于测温电阻。气体流速或流量增大、减小，输出电压增大、减小；由输出电压算出气体质量流量。
【IPC分类】G01F1-86, G01F1-69
【公开号】CN204373714
【申请号】CN201520022690
【发明人】张玉峰, 王建成, 雷杰, 刘宝源, 刘春华
【申请人】中国人民解放军武汉军械士官学校
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月13日