专利名称：流体计量器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流体计量器，尤其是使用二个压力传感器的流体计量器。
背景技术：
图1所示的现有技术的流体计量器10，是在其管路主体1)的内部，形成具有颈部的文氏管结构，即，如图所示，该管路主体1)的流体入口部13，形成收缩管路，而其流体出口部14，则形成扩散管路，故在收缩管路及扩散管路的交接处，即形成断面积有变化的颈部，使管路主体11的内部因此构成文氏管之构造。
当流体流经该管路主体11的流量为Q，而管路主体11两端的流体入口部13及流体出口部14的截面积分别为A1与A2，以及该处流体的平均速度分别为V1及V2时；根据流体动力学的伯努利定理(Bernoullitheorem)管路的速度水头(V2/2g)与压力水头(P)的总和保持常数、并根据连续定理的稳流(Steady flow)原理管路内的流体质量总合为一定值，Qin＝A1V1＝A2V2＝Qout常数，可以得到测量流量Q的关系式Q＝CA2{[2g(P1-P2)]/[1-(A2/A1)2]}1/2(1)其中，P1为流体入口部13的压力水头，P2为流体出口部14靠近颈部的压力水头；而C为文氏管之流量系数，随不同的文氏管而不同，但可经过实验得出，其范围大致在0.92-0.99之间；而A1为流体入口部13的截面积、和A2为流体出口部(14)的截面积，都为已知的数值。
因此，现有技术的流体计量器10的主要目的，即在测量管路主体11两端的流体入口部13及流体出口部14在颈部附近所产生的压差(P1-P2)数值，再利用微电脑处理器，将所测量的压差(P1-P2)数值经过根据关系式(1)的运算结果，而转换成测量出来的流量Q和流速，同时，可将该流量Q和流速的数值显示出来。
而现有技术的流体计量器10为了测量管路主体11内部的颈部附近所产生的压差(P1-P2)，在现有技术的流体计量器10的管路主体11的管径外侧，凸设有一块平台12，且从该平台12的台面钻设出一小孔径的通孔15，与该管路主体11的流体入口部13的收缩管路构成相通；另外，在该平台12的台面上，另凹设有一凹陷空间，用来容纳和设置一个压差传感器18在里面，且从该凹陷空间的底面钻设出一小孔径的通孔16，与该管路主体11的流体出口部14的扩散管路构成相通，且尽量靠近该管路主体11内部的颈部。
同时，为了令压差传感器18的上端，能够感测到由通孔15传来的流体入口部13的压力水头P1，在该平台12的表面上，又设有一道信道19，与所设的通孔15和压差传感器18的上端构成相通，再利用一块盖板17盖合和封闭在该平台12的台面上面，使得该压差传感器18的上端及下端，因此能够感测到由通孔15传来的流体入口部13的压力水头P1、及感测到由通孔16传来的流体出口部14靠近颈部附近的压力水头P2，从而将测量出来的压差(P1-P2)数值或讯号，传送到微电脑处理器计算、和将所测量出来的流量Q和流速数值显示出来。
不过，该现有技术的流体计量器10有结构上的缺陷，且在应用上至少有以下三项缺点其一，使用单一个压差传感器18来测量管路主体11内部的颈部附近所产生的压差(P1-P2)，所以，这个压差传感器18的上端及下端，必须同时承受压力水头P1及压力水头P2的压力，造成这种压差传感器18有不坚固和不牢靠的结构问题，当流体入口部13的压力水头P1及流体出口部14靠近颈部的压力水头P2，有相当程度以上的压差(P1-P2)变化时，现有技术的流体计量器10的压差传感器18，经常会因为不能承受压差变化而发生故障，导致现有技术的流体计量器10的使用寿命较短，且不符经济效益。
其二，在该现有技术的流体计量器10的管路主体11的平台12上面，因为必须设有水平的信道19，才能达成令压差传感器18的上端，可以感测到经由通孔15所传来的流体入口部(13)的压力水头P1，然而，该信道19与该通孔15构成相通的路径，是呈直角的路径，这种路径结构，会使得压差传感器(18)所感测到的压力水头P1有失真的现象，故现有技术的流体计量器(10)所测量的流量Q和流速结果，其实并不准确。
其三，现有技术的流体计量器(10)的平台(12)上面，因为开设有水平方向的信道(19)的关系，所以，必须使用一盖板(17)盖合和封闭在该平台(12)的上面，但是，由通孔(15)传来的流体入口部(13)的压力水头P1，却经常会大于该盖板(17)封闭在该平台(12)上面的附着力，导致该盖板(17)会因为不能承受压力水头P1的压力，而遭受破坏或破裂，和造成该现有技术的流体计量器(10)不能使用。
发明内容
因此，本实用新型的主要实用新型目的，即针对现有技术的流体计量器的缺点进行改善，将流体计量器改良成具有二个压力传感器，且各别单独用来感测流体计量器的流体入口部的压力水头和流体出口部的压力水头，可准确测量到流体计量器两端的流体入口部及流体出口部在喉部附近所产生的压差，和彻底解决现有技术的流体计量器使用单个压差传感器所造成的问题，并可提升流体计量器的使用寿命及准确度。
而本实用新型的另一主要目的，在于提供一种新颖的流体计量器结构，具有内部构成文氏管构造的管路主体，以及使用二个压力传感器，各别单独用来感测流体计量器的流体入口部和流体出口部的压力水头，故每个压力传感器都可承受大范围的压差变化，尤其，这二个压力传感器是直接设置在一印刷电路板上，且施以软胶封装和密封，并以锁固螺丝将这块印刷电路板锁固在管路主体的管径外侧上面，除构成管路主体的封盖部分之外，并与管路主体共同组装成具牢固结构的流体计量器，借着这种特殊设置压力传感器的结构，可以提升压力传感器的耐压能力、使用寿命和准确度，同时，可降低流体计量器的故障发生率，且可促进流体计量器的使用范围。
本实用新型之次要目的，在于提供一种多功能的流体计量器，在流体计量器的管路主体上，另设有TDS水质测试器，当测量自来水、山泉水、矿泉水、及各种包装水的流量时，可一并测量自来水、山泉水、矿泉水、及各种包装水的水质纯度及水质硬度。
图1是使用巴尔登管(Bourdon Tube)压力计的示意图。
图1是现有技术的流体计量器(10)的剖面图及其使用状态示意图。
图2是本实用新型所揭示的流体计量器(20)的立体图。
图3是图2所示的流体计量器(20)的零组件分解图。
图4是图2所示的流体计量器(20)的管路主体(21)局部剖面立体图。
图5是图2所示的流体计量器(20)使用二个压力传感器(50)，且这二个压力传感器(50)是直接设置在以印刷电路板构成的盖板(60)上面的示意图。
图6是图5所示的盖板(60)经黏附上一片注胶垫片(40)和填充软胶(80)后将压力传感器(50)包覆在软胶(80)内部的示意图。
图7是图2所示的流体计量器(20)的剖面图及其使用状态示意图。
图8是本实用新型所揭示的流体计量器(20)第二具体实施例，其管路主体(21)的端部设成接合部(211)可组装一组快速接头(90)的示意图。
图9是本实用新型所揭示的流体计量器(20)第三具体实施例，其管路主体(21)的管径上，设有TDS水质测试器(95)的立体图。
组件代表符号简单说明10 现有技术的流体计量器11 管路主体12 平台13 流体入口部14 流体出口部 15 通孔16 通孔17 盖板18 压差传感器 19 信道20 流体计量器 21 管路主体22 座台22a、22b 凹槽22c 定位壁 22d 螺孔23 流体入口部 24 流体出口部25 通孔26 通孔
27 定位柱28 承座211 接合部30 防漏胶片31 本体 32 槽孔33 定位槽40 注胶垫片41 本体 42 槽孔43 定位槽44 插梢50 压力传感器51 压力感测芯片52 跳接引线 53 玻璃垫片60 盖板 61 本体62 锁合孔63 插孔64 定位槽70 锁固螺丝80 软胶 90 快速接头95 TDS水质测试器具体实施方式
请参考图2至图7，本实用新型所揭示的流体计量器(20)，其基本构造，是由一管路主体(21)、及一板面设置有二个压力传感器(50)的盖板(60)共同组成；但本实用新型的最佳实施例，是直接使用板面设有印刷电路及设置有该二个压力传感器(50)的印刷电路基板，构成该流体计量器(20)的盖板(60)。
请参考图4，该管路主体(21)的内部构造，是构成具有喉部(A)的文氏管结构，即，该管路主体(21)的流体入口部(23)，是形成收缩管路，而该管路主体(21)的流体出口部(24)，是形成扩散管路，故在收缩管路及扩散管路的交接处，即形成断面积有变化的喉部(A)。
请参考图3及图4，该管路主体(21)的管径外侧上，凸设有一座台(22)，且该座台(22)的台面上，设有向下凹陷出来的凹陷空间，但本实用新型的较佳实施例，是将这个凹陷空间分隔成二个独立分开的凹槽(22a)及凹槽(22b)；其中，该凹槽(22a)的底面，钻设有一小孔径的通孔(25)，与该管路主体(21)的流体入口部(23)的收缩管路相通；而另外一凹槽(22b)的底面，钻设有出一小孔径的通孔(26)，与管该路主体(21)的流体出口部(24)的扩散管路相通，但尽量靠近喉部(A)的附近。
而为了使管路主体(21)的座台(22)，另具有定位零组件的功能，同时又可加强该座台(22)的结构强度，在该座台(22)的两侧，得设有具定位功能的定位柱(27)，或者，于该座台(22)的台面周围，得再凸设具有适当高度的定位壁(22c)，使得该定位壁(22c)的内部，可用来容纳一片防漏胶片(30)。
该防漏胶片(30)的本体(31)，设有二个独立分开的槽孔(32)，且成形的位置，对应着成形在该管路主体(21)的座台(22)上面的凹槽(22a)及凹槽(22b)，当这片防漏胶片(30)铺设在该座台(22)的台面上面后，可以封闭该座台(22)的凹槽(22a)与凹槽(22b)之间的间隙，和达成发挥防漏的功能。
同时，该防漏胶片(30)的周边，对应设置在该管路主体(21)的座台(22)上面的定位柱(27)，亦设有定位槽(33)，要将防漏胶片(30)铺设在该座台(22)的台面上面时，可借着防漏胶片(30)的定位槽(33)与该座台(22)的定位柱(27)的相互对位，和借着该座台(22)的定位柱(27)的导引，而达成将防漏胶片(30)放在可发挥防漏效果的正确位置上。
请参考图3及图5，该盖板(60)的本体(61)，是由印刷电路基板所构成，且设有印刷电路。同时，该盖板(60)的本体(61)的周边，对应设置在该管路主体(21)的座台(22)上面的定位柱(27)，亦设有定位槽(64)，因此，可借着该盖板(60)的定位槽(64)与该座台(22)的定位柱(27)的相互对位，和借着该座台(22)的定位柱(27)的导引，可方便盖板(60)的组装，和将盖板(60)正确地放置在该管路主体(21)的座台(22)上面。
请参考图3及图7，该管路主体(21)的座台(22)的台面上，设有若干螺孔(22d)，而该盖板(60)的本体(61)板面，对应设置在该管路主体(21)的座台(22)上面的螺孔(22d)，亦设有若干锁合孔(62)；当盖板(60)正确地盖合和封闭在该管路主体(21)的座台(22)上面时，可使用锁固螺丝(70)将盖板(60)与管路主体(21)构成牢固的锁合结构，和共同组成本实用新型的流体计量器(20)，而且，借助锁固螺丝(70)的锁固力量，可促进流体计量器(20)的承受压力能力，和防止盖板(60)受到流体压力而破裂或破坏，同时，接借助锁固螺丝(70)的锁固力量，可确实迫紧夹在盖板(60)与管路主体(21)的座台(22)之间的防漏胶片(30)，以促成防漏胶片(30)充分发挥防漏的效果。
请参考图3、图5及图6，该二个压力传感器(50)以具高灵敏度的压力感测芯片(51)为主体，并借着跳接引线(52)与玻璃垫片(53)，将这二个压力传感器(50)固定在该盖板(60)的本体(61)上面，且与该盖板(60)的印刷电路构成电性连接，同时，对这二个压力传感器(50)施以软胶(80)封装，使得这二个压力传感器(50)被密封在软胶(80)内部，使用时，与流体完全隔离和不会接触到流体，但可透过软胶(80)而感受到流体的压力，和测量到流体的压力。
请参考图3及图6，本实用新型为达成使压力传感器(50)完全被密封在软胶(80)的内部，本实用新型的较佳实施例之一，预先将一片注胶垫片(40)黏附在该盖板(60)的本体(61)上，且利用这片注胶垫片(40)的本体(41)所设开的槽孔(42)，将固定在该盖板(60)的本体(61)上面的这二个压力传感器(50)容纳在所对应的槽孔(42)内部，再将软胶(80)填充入该注胶垫片(40)的槽孔(42)内，使得压力传感器(50)完全被密封在软胶(80)的内部。
请参考图3、图6及图7，该注胶垫片(40)的本体(41)的周边，对应设置在该管路主体(21)的座台(22)上面的定位柱(27)，亦设有定位槽(43)，因此，将这注胶垫片(40)黏附在该盖板(60)的本体(61)上后，可借着该盖板(60)的定位槽(64)和该注胶垫片(40)的定位槽(43)与该座台(22)的定位柱(27)的相互对位，和借着该座台(22)的定位柱(27)的导引，可方便将盖板(60)与注胶垫片(40)正确地放置在该管路主体(21)的座台(22)上面，使得注胶垫片(40)与防漏胶片(30)之间能够紧密贴合，当盖板(60)与管路主体(21)锁固成一体时，注胶垫片(40)与防漏胶片(30)能够充分发挥防漏的效果。
为了方便将注胶垫片(40)黏附和固定在该盖板(60)的正确位上，于该盖板(60)的本体(61)上面设有定位插孔(63)，而该注胶垫片(40)的本体(41)上面则设置有插梢(44)，且对应该盖板(60)所设的定位插孔(63)的位置，当注胶垫片(40)的本体(41)被涂布上粘接剂后，将注胶垫片(40)的插梢(44)直接插入该盖板(60)的定位插孔(63)内部后，就达成黏附和固定注胶垫片(40)的目的。
根据前面所述，当盖板(60)与管路主体(21)共同组装成本实用新型的流体计量器(20)时，请参考图7，固定在该盖板(60)上的二个压力传感器(50)，分别位于该管路主体(21)的座台(22)的凹槽(22a)及凹槽(22b)的上方，并使用软胶(80)密封。因此，每个压力传感器(50)都是单面承受压力，且不会与流体发生接触，故可承受大范围的压差变化。
而且，本实用新型所使用的盖板(60)，是与压力传感器(50)构成电性连接的印刷电路板，因此，可减少压力传感器(50)的测量信号损失或失真，可提高流体计量器(20)的准确度。
请参考图7，本实用新型所示的流体计量器(20)，是利用该盖板(60)所设置的二个压力传感器(50)，分别感测由管路主体(21)的通孔(25)所传来的流体入口部(23)的压力水头P1，及由管路主体(21)的通孔(26)所传来的流体出口部(24)靠近喉部(A)的压力水头P2，并将所测量的压力水头P1及压力水头P2讯号，经由盖板(60)而传送到微电脑处理器计算压差(P1-P2)的结果、和演算转换成测量出来的流量Q及流速，再将测量出来的流量Q和流速，以数值显示出来。
请参考图8，本实用新型所提供的流体计量器(20)，于管路主体(21)的一端、或者两端，须设成可以组装上一组快速接头(90)的接合部(211)，使得流体计量器(20)又具有快速接合管路的功能；或者，须将该管路主体(21)的接合部(211)，设成内径表面具有内螺纹的接合部(211)(图中未示出)，或者，外径表面具有外螺纹的接合部(211)(图中未示出)，使得流体计量器(20)可与其它管路螺合衔接。
请参考图9，本实用新型所揭示的流体计量器(20)，于该管路主体(21)的管径外侧上，可再凸设一座(28)，且该承座(28)内可设置一TDS(Total Dissolved Solids)水质测试器(95)，可测试水中所含的污染物、杂质、及不明化学物质的总固体溶解质，使得本实用新型所揭示的流体计量器(20)兼具测量水质硬度及水质纯度的功能。
当本实用新型所揭示的这种流体计量器(20)，用来测量自来水、山泉水、矿泉水、及各种包装水的流量时，可同时测量自来水、山泉水、矿泉水、及各种包装水的水质硬度及水质纯度。
权利要求1.一种流体计量器，由一管路主体及一板面设有二个压力传感器的盖板共同组成，其中，该管路主体的内部构成文氏管结构，具有设成收缩管路的流体入口部、及设成扩散管路的流体出口部，且该管路主体的管径外侧上凸设有一座台，该座台的台面并设有二个分开的凹槽，和每个凹槽的底面各设有一通孔，分别与该管路主体的收缩管路和扩散管路相通；该盖板是盖合在该管路主体的座台上面，并构成该座台的封盖，而且设置在该盖板上的每个压力传感器被硅胶完全密封，并分别位于所对应的管路主体的通孔的上方。
2.如权利要求1所述的流体计量器，其中，该盖板的底面设有一片注胶垫片，且设置在该盖板上的二个压力传感器是各别容纳在该注胶垫片所开设的二个分开的槽孔内，和每个槽孔内并有填充入硅胶。
3.如权利要求1或2所述的流体计量器，其中，该座台的台面周围设有定位壁，且在定位壁的内部设有一片防漏胶片。
4.如权利要求3所述的流体计量器，其中，该盖板的板面上设有插孔，而该注胶垫片设有对应该插孔的插梢，且该插梢嵌设在该插孔内。
5.如权利要求1或2所述的流体计量器，其中，该座台的台面上设有定位柱。
6.如权利要求1、2或4所述的流体计量器，其中，该盖板是印刷电路板。
7.如权利要求3所述的流体计量器，其中，该盖板是印刷电路板。
8.如权利要求1、2、4或7所述的流体计量器，其中，该管路主体的管径端部，设成可以组装快速接头的接合部。
9.如权利要求6所述的流体计量器，其中，该管路主体的管径端部，设成可以组装快速接头的接合部。
10.如权利要求1、2、7或9所述的流体计量器，其中，该管路主体的管径上设有TDS水质测试器。
11.如权利要求8所述的流体计量器，其中，该管路主体的管径上设有TDS水质测试器。
专利摘要一种流体计量器，由一管路主体及以印刷电路板构成的盖板共同组成，且该盖板的印刷电路基板上直接设置有二个压力传感器，并施以软胶封装和密封，利用这二个压力传感器可各别感测流体计量器的流体入口部和流体出口部的压力水头和压差；而且，以印刷电路板构成盖板，和将二个压力传感器直接设置在盖板上面，再以锁固螺丝将盖板锁固在管路主体的管径外侧上面的结构，可促进流体计量器的结构相当牢固，因此，可提升流体计量器的耐压能力、使用寿命和准确度，同时，可降低流体计量器的故障发生率。
文档编号G01F1/34GK2699245SQ20042000537
公开日2005年5月11日 申请日期2004年3月19日 优先权日2004年3月19日
发明者李仁贵, 庄东霖, 王锡文 申请人:新晨科技股份有限公司