专利名称：一种基于涡街、均速管、旁路管的气体流量组合测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体流量测量领域，尤其是涉及一种量程比宽、测量 精度高、可靠性好的基于涡街、均速管、旁路管的气体流量组合测量装置。
背景技术：
众所周知，现在用以测量气体流量的方法有很多种，相应的测试装置 也多种多样，但每种装置都有其测试的局限性，比如机械式气体流量测量 装置在气体流速较大的情况下性能稳定，测量精度也比较高，但机械式气 体流量测量装置在气体流速较小时误差较大，例如涡街式的气体流量测量
装置在气体流速小于5米每秒时几乎无法进行准确的测量，而热式气体流 量测量装置适合在气体流速较小时的测量，在气体流速较大时其误差较大。 因此，单一的气体流量测量装置较难做到宽量程比、高精度的测量。公开 日为2001年1月31日、公开号为CN1282417的专利文件公开了一种可以 在宽的流量范围上精确测定流量的流量计，它是在配管的流路内设置小流 量用测量区域和大流量用测量区域。在小流量用测量区域内，设置将流路 分割为多个小流路并对气体的流进行整流的整流过滤器。分别流过多个小 流路的气体的各平均流速基本相等。气体的一部分，到达在小流量用流速 传感器的两侧立式设置的喷嘴，借助于该喷嘴的作用进行加速。小流量用测量区域的小流量用流速传感器，在小流量区段上，输出与通过小流路并 由喷嘴加速后的气体的流速对应的信号，大流量用测量区域的大流量用流 速传感器，在大量区段上，输出与气体的流速对应的信号。上述装置虽然 在一定程度上扩展了量程比，提高了测量精度，但是该装置结构较为复杂， 制作成本较高，同时，该装置在实际应用中，流态变化的影响也难以完全 消除。
实用新型内容
本实用新型为解决目前气体流量测量装置存在的量程比窄、适用范围 小的问题而提供一种量程比宽、适用范围广的基于涡街、均速管、旁路管 的气体流量组合测量装置。
本实用新型的另一个目的是为解决目前气体流量测量装置存在的测量 精度低、可靠性差的问题而提供一种测量精度高、可靠性好的基于涡街、 均速管、旁路管的气体流量组合测量装置。
本实用新型为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为 一种基于 涡街、均速管、旁路管的气体流量组合测量装置，其特征是在带温度传
感器与压力传感器的涡街式气体流量计上并接旁路管，旁路管上设有MEMS 流量传感器，旁路管的进口与涡街式气体流量计涡旋发生体上设置的均速 管相连，均速管上设有总压取压孔，旁路管的出口位于涡街式气体流量计 涡街频率检测器的气流下游侧，温度传感器、压力传感器、涡街频率检测 器及MEMS流量传感器均连接数据处理系统，数据处理系统连接数据显示系 统。在涡街式气体流量计上并接旁路管，旁路管上设置MEMS流量传感器，且在旁路管的进口端增设均速管总压取压孔，通过涡街、均速管、旁路管 三种流量测量方法的优势互补，将在大流速时稳定性与准确性较高的涡街
式气体流量计与在测量小流速时具有明显优势的MEMS流量传感器有机结 合，同时利用均速管测量管内截面的平均流速，不受流态畸变影响的优点， 从而实现对气体流量的宽量程、高精度测量。而系统所测的所有数据，均 通过数据处理系统处理，最后在数据显示系统显示处测量数据，这样，不 但有效展宽了气体流量组合测量装置的量程比，而且数据处理系统在数据 处理过程中，可以对涡街式气体流量计以及MEMS流量传感器的所测数据进 行综合处理，从而也提高了气体流量的测量精度，此外，由于涡街式气体 流量计与MEMS流量传感器同时工作，大大提高了整个组合测量装置的可靠 性。
作为优选，旁路管的内径为2至10毫米。旁路管是利用主管道气体进 出口的压差进行气体流量测量的，因此，旁路管的进口位于涡街式气体流 量计的气流上游侧，旁路管的出口位于涡街式气体流量计涡街频率检测器 的气流下游侧。对于直径较大的主管道，可以采用内径相对较大的旁路管， 而对于直径较小的主管道，则应采用内径相对较小的旁路管，从而使旁路 管的横截面积远远小于主管道，使其对主管道上的涡街式气体流量计几乎 不产生影响。
作为优选，均速管与涡旋发生体为一体化结构。在涡街式气体流量计 的涡旋发生体设置均速管总压取压孔， 一是可以避免单独设置的均速管对 涡街式气体流量计的干扰，影响测量精度，二是可以简化测量装置的结构， 降低成本。本实用新型的有益效果是它有效地解决目前气体流量测量装置存在 的量程比窄,适用范围小问题。同时，也解决了目前气体流量测量装置存 在的测量精度低、可靠性差的问题，本实用新型结构简单、成本低，值得 相关行业推广使用。
图1是本实用新型一种基于涡街、均速管、旁路管的气体流量组合测 量装置的一种结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图对本实用新型技术方案的具体实施方式作进一步的说明。 实施例1
在如图1所示实施例1中， 一种基于涡街、均速管、旁路管的气体流
量组合测量装置是在带温度传感器9与压力传感器2的涡街式气体流量计1 上并接旁路管8，旁路管8的内径为5毫米，旁路管8上设有MEMS流量传 感器7，旁路管8的进口 4与涡街式气体流量计涡旋发生体4上设置的均速 管13相连，均速管13与涡旋发生体4为一体化结构，均速管13上设有总 压取压孔14，旁路管8的出口 10位于涡街式气体流量计涡街频率检测器 11的气流下游侧，温度传感器9、压力传感器2、涡街频率检测器11及MEMS 流量传感器7均连接数据处理系统6，数据处理系统6连接数据显示系统5， 数据处理系统6上还设有输入输出接口 3，整个气体流量组合测量装置采用专用电源供电。
基于涡街、均速管、旁路管的气体流量组合测量装置使用时，被测气 体的绝大部分流经主管道的涡街式气体流量计，少量的气体通过均速管总 压取压孔进入流经旁路管，主管道的涡街式气体流量计所测流量数据根据 同步测得的主管道压力及温度数据由数据处理系统进行温压补偿处理后转
换为标况体积数据，流经旁路管的少量气体则通过MEMS流量传感器进行气 体流量的另一路测量，MEMS流量传感器的测量数据可以直接标定为标况体 积数据，从而使两路气体流量测量均实现标方测量，使两种测量方式有机 的结合到一起。数据处理系统根据两路测量装置在不同流速下的测量特点， 对其所测数据进行综合分析处理，并通过显示系统显示出最终气体流量数 据。气体流速较小时，以MEMS流量传感器的数据为准，气体流速较大时， 以涡街式气体流量计的数据为准，在涡街式气体流量计及MEMS流量传感器 的量程重叠部分，根据气体流速的大小对涡街式气体流量计及MEMS流量传 感器的数据按比例加权后进行相加处理。从而实现了宽量程比、高精度、 高可靠性的标况流量测量，它符合现代气体流量质量计量要求的发展趋势。
权利要求1. 一种基于涡街、均速管、旁路管的气体流量组合测量装置，其特征是在带温度传感器(9)与压力传感器(2)的涡街式气体流量计(1)上并接旁路管(8)，旁路管(8)上设有MEMS流量传感器(7)，旁路管(8)的进口(4)与涡街式气体流量计涡旋发生体(12)上设置的均速管(13)相连，均速管(13)上设有总压取压孔(14)，旁路管(8)的出口(10)位于涡街式气体流量计涡街频率检测器(11)的气流下游侧，温度传感器(9)、压力传感器(2)、涡街频率检测器(11)及MEMS流量传感器(7)均连接数据处理系统(6)，数据处理系统(6)连接数据显示系统(5)。
2. 根据权利要求1所述的基于涡街、均速管、旁路管的气体流量组 合测量装置，其特征在于旁路管(8)的内径为2至10毫米。
3. 根据权利要求1或2所述的基于涡街、均速管、旁路管的气体流 量组合测量装置，其特征在于均速管(13)与涡旋发生体(12)为一体 化结构。
专利摘要本实用新型公开了一种基于涡街、均速管、旁路管的气体流量组合测量装置，在带温度传感器与压力传感器的涡街式气体流量计上并接旁路管，旁路管上设有MEMS流量传感器，旁路管的进口与涡街式气体流量计涡旋发生体上设置的均速管相连，均速管上设有总压取压孔，旁路管的出口位于涡街式气体流量计涡街频率检测器的气流下游侧，温度传感器、压力传感器、涡街频率检测器及MEMS流量传感器均连接数据处理系统，数据处理系统连接数据显示系统。它有效地解决目前气体流量测量装置存在的量程比窄、测量精度低及可靠性差的问题。本实用新型结构简单、成本低，值得相关行业推广使用。
文档编号G01F7/00GK201242456SQ200820162309
公开日2009年5月20日 申请日期2008年8月8日 优先权日2008年8月8日
发明者杨玉瑞, 钭伟明, 韩怀成 申请人:美新半导体(无锡)有限公司;合肥精大仪表股份有限公司