专利名称：气体质量流量控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于直接测量和控制气体质量流量的装置，特别是一种通过传感器、经过电量转换电路控制电磁调节阀而控制气体质量流量的装置。
现有的气体质量流量计一般为测量容积，然后再根据现场的大气压和温度进行补偿换算成气体质量流量，主要缺点是①存在压力和温度测量误差和换算误差；②质量流量要滞后，不能实时控制气体的质量流量。
本实用新型的目的在于直接采用温度传感器件，输出标准的电量信号，数字显示标准状态(0℃，101.325KPa)下的气体质量流量，通过连续可调的电磁阀实现自动控制气体的质量流量。
本实用新型的目的是通过如下方式实现的主要由毛细管绕组式温度传感器(3)、电量转换电路和电磁控制阀(7)组成，在中空的基体(1)内部有一限流器(2)，在基体(1)上部为毛细管绕组式温度传感器(3)，所述毛细管绕组式温度传感器(3)由一根毛细管和缠绕其上的三组线圈组成，中间绕组为卡马斯加热圈(5)，两测相对称、阻值相等的绕组为热敏材料线圈(6)线圈(6)与电量转换电路相连，再与连续可调的电磁控制阀(7)相接。
采用本实用新型的方案，可以做到体积小、精度高，而且功耗低、稳定性强，可实现连续调节。
图1为基本的分流式结构和传感器图。
图2为电磁调节阀。
图3为传感器接线图。
图4为电路框图。
图5为传感器输出特性。
在图中(1)基体；(2)限流器；(3)传感器；(4)毛细管；(5)卡马斯加热线圈；(6)热敏材料线圈；(7)电磁调节阀；(8)线圈(9)阀杆；(10)阀头；(11)阀座；(12)放大器；(13)线性补偿；(14)超前网络；(15)接口电路；(16)数字显示器；(17)设定；(18)缓冲；(19)积分器；(20)脉宽调制；(21)功放。
以下结合附图对本实用新型作具体描述接通电源，卡马斯加热线圈(5)达到一定温度。
在毛细管(4)内没有气体流动时，两组对称的热敏材料线圈的阻值相等，当气体从毛细管(4)内流动时，改变了两热敏材料线圈(6)的热平衡，使两线圈的阻值发生变化，其阻值差的大小与气体的质量流量成比例关系。
由于热敏材料的两组线圈是采用相同的电阻温度系数，并且阻值相等和对称，在环境温度变化时，两线圈的阻值仍然相等，所以不受环境温度的影响，具有自动调零的特性。
对于单一组份和固定比例的混合气体的比热，在0～60℃范围内是一个常数，气体分子的吸、放热量与气体分子的多少成比例，即与气体的质量流量成比例关系，与压力无关。
使用毛细管直接测量气体质量流量为直通式，适用于微小气体流量的测量和控制，因为传感器的输出特性(图5)呈抛物线形，当气体的流量超过线性段后，输出的信号随气体流量增大而减小，为保证毛细管(4)内的气体流量在输出信号的线性段范围内，在基体(1)内部设置一限流器而形成分流式结构，毛细管内的气体流量与主通道内的气体流量成固定比例，选择不同的分流比例，将有不同的气体质量流量的量程，因而分流式结构可满足任一量程的气体流量的测量要求。
限流器(2)的作用是产生一定的压差，使气体能分流进入毛细管内，可采用粉沫冶金、钢丝网、小孔板、微小间隙膜片等。
连续可调的电磁阀(7)与气体质量流量传感器(3)安装在同一机体上，也可独立使用，其原理是来自测量电路的电压信号与设定值进行比较，其差值通过控制电路的积分调节电路(23)的调节作用给电磁调节阀(7)发出控制信号，直至电磁调节阀(7)使流量等于设定值。
当气体流量控制系统设定的信号为零时，线圈(6)中的电流为零，此时阀头(10)落在阀座(11)上，关闭电磁阀(7)，没有气体流动，输出零流量。
当流量控制系统设定信号不为零时，调节电路发出信号，调节电磁阀(7)的线圈(8)绕组通电，对位于线圈绕组内的阀杆(9)产生一个向上的电磁力，使阀杆向下的弹簧力与向上的电磁力达到新的平衡为止，气体质量流量稳定在某一设定值；实现对气体质量流量的自动控制。
权利要求1.一种气体质量流量控制器，其特征在于由毛细管绕组式温度传感器(3)、电量转换电路和电磁控制阀(7)组成，在中空的基体(1)内部有一限流器(2)，在基体(1)上部为毛细管绕组式温度传感器(3)，所述毛细管绕组式温度传感器(3)由一根毛细管和缠绕其上的三组线圈组成，中间绕组为卡马斯加热圈(5)，两测相对称、阻值相等的绕组为热敏材料线圈(6)，线圈(6)与电量转换电路相连，再与连续可调的电磁控制阀(7)相接。
专利摘要一种气体质量流量控制器，其主要特征是在中空的基体内部设置一限流器，在基体上部采用毛细管三绕组式温度传感器，中间绕组为卡马斯加热圈，相对称的两侧绕组为热敏材料线圈，根据气体分子流过毛细管产生的温度，输出电阻差值，经电量转换电路，输出标准信号，实现测量和数字显示气体质量流量，再经控制电路和电磁调节阀，实现精密控制气体质量流量。
文档编号G05D7/06GK2243092SQ9620989
公开日1996年12月18日 申请日期1996年5月10日 优先权日1996年5月10日
发明者应为忠, 李然 申请人:北京圣业科技发展有限公司