CN106768113B - 一种流体输送测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体输送测量装置，包括：导热架，安装在底座表面，其设有一对竖直支架，支架具有侧向开口的卡槽；U形传感管，其水平中部的两端分嵌于两个支架的卡槽内并固定，其弯曲部的两端分别由底座表面向下密封穿过底座，传感管的水平中部绕有传感丝组；压板，安装在底座表面，用于将扁平电缆线的端部压紧并固定在底座表面上，扁平电缆线通过其端部露出的接线端子连接传感丝组的接线头；外罩，安装于底座表面，用于将传感管、导热架、压板罩住，外罩内部具有与传感管、导热架、压板外形对应的保温式避让槽。本发明可减小零漂，提高抗干扰能力，降低对安装位置的敏感度，实现高精度、快响应地进行流体输送测量。

Description

一种流体输送测量装置

技术领域

本发明涉及流体测量技术领域，更具体地，涉及一种流体输送测量装置。

背景技术

用于测量流体流量的测量装置种类很多，通常包括体积流量和质量流量两种测量方式。体积流量测量往往受温度、压力等工况的变化而影响计量精度。因此，在要求精确计量的场合，一般要求使用质量流量测量的装置。此外，按流体与装置接触的情况，可以分为接触式和非接触式两种。

目前，非接触式因其对介质的适应性广，而广泛地被工业领域应用。因此，非接触式流体质量流量的测量装置在半导体微电子工业、特种材料研制、化学工业、石油工业、医药、环保和真空等多种领域的科研和生产中有着重要的应用。随着这些应用领域的生产力水平的提高，对流体质量流量测量装置中使用的流体输送测量装置的要求也就越来越高。

CN101709986A公开了一种作为流体输送测量装置的热式质量流量传感器，包括传感器底座(1)，安装于所述传感器底座(1)上的第一外罩(2)和第二外罩(3)，所述第一外罩(2)与所述第二外罩(3)相互贴合，且所述第一外罩(2)与所述第二外罩(3)之间设有凹槽；所述凹槽内设有扁平电缆(8)，还包括：设置于所述传感器底座(1)的底部的焊块(7)，设置于所述焊块(7)的孔内的传感管(6)以及缠绕于所述传感管(6)上的所述传感丝(9)；所述焊块(7)的孔与所述凹槽导通。

然而，上述现有的流体输送测量装置仍存在着诸多的缺点：

1)两个外罩与传感器底座之间采用螺钉连接方式进行连接，由于螺钉孔与螺钉之间有较大的缝隙，装配时外罩实际可以小距离的移动。但是，即使是这种小距离的移动，也会对传感器造成致命的影响，导致传感器内部热量分布不均匀，使得传感器产生零漂。

2)铜支架(5)与传感管之间虽然采用了焊接连接，但是，其焊接处位于传感管的U形弯曲部分，与传感管中部绕组之间的距离太远，造成传感管上、下游之间的温度平衡时间较长，导致其传感器的响应时间加长。

3)铜支架(5)是通过胶粘的方式，固定在传感器的外罩上，使得胶粘处对铜支架(5)的热传导产生不利影响；由于传感器的外罩温度容易受到环境温度的影响，这种影响会传递到铜支架(5)上，从而对传感管上、下游之间的温度造成影响，使得其传感器在抵抗环境温度变化方面的能力较弱。

4)虽然在外罩上加工有半圆槽，并使传感管位于槽中；但是，从实际操作来看，很难保证传感管位于槽的中间。由于采用的是小半圆槽，所以只要传感管有一点偏离槽的中间位置，都会对传感器的性能造成很大影响，造成传感器的合格率降低。

5)扁平电缆线也是通过胶粘的方式固定在铜支架(5)上；由于扁平电缆线是需要与外接的电路板连接的，所以，摆动扁平电缆线时，时常导致胶粘处松脱，造成传感器报废。

因此，上述现有的流体输送测量装置内部结构复杂，体积较大，且制作工艺很复杂，生产制造成本高。在实际使用过程中，容易出现零漂大，抗干扰能力差，对安装位置很敏感，重复精度差，响应时间长等缺点。而上述缺点的产生与其结构设计之间存在着密切联系。

因此，基于现状需要提出一种新型流体输送测量装置，以通过对现有的流体输送测量装置结构进行优化设计，来克服现阶段流体输送测量装置所存在的上述不足。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种新型流体输送测量装置，以减小零漂，提高抗干扰能力，降低对安装位置的敏感度，实现高精度、快响应地进行流体输送测量。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种流体输送测量装置，包括：

底座；

导热架，紧固安装在底座表面，其设有一对竖直支架，所述支架具有侧向开口的卡槽；

U形传感管，其水平中部的两端分嵌于两个所述支架的卡槽内并固定，其弯曲部的两端分别由底座表面向下穿过底座并密封固定，两个所述支架之间的所述传感管的水平中部绕有传感丝组；

压板，紧固安装在底座表面，用于将扁平电缆线的端部压紧并固定在底座表面上，所述扁平电缆线通过其端部露出的接线端子连接传感丝组的接线头；

外罩，可拆卸安装于底座表面，用于将传感管、导热架、压板罩住，所述外罩内部具有与传感管、导热架、压板外形对应的保温式避让槽。

优选地，所述导热架具有水平底板，所述水平底板的两端分别连接至一个支架，所述导热架通过水平底板与底座表面紧固安装。

优选地，所述压板通过其侧部将扁平电缆线端部露出的接线端子与所述水平底板的侧面相压紧。

优选地，所述底座表面对应扁平电缆线的位置设有定位扁平槽，用于容纳扁平电缆线的端部，并通过所述压板将扁平电缆线的端部压紧在定位扁平槽中。

优选地，所述外罩的避让槽内设有与传感管、导热架、压板轮廓对应的保温棉。

优选地，所述外罩面向卡槽的一侧面设有窗口，并通过设置一可拆卸的挡板将所述窗口封闭。

优选地，所述外罩与挡板之间通过定位柱、槽相配合。

优选地，所述底座设有两个通孔，所述通孔中嵌设有带孔焊块，所述传感管弯曲部的两端从上往下分别穿过带孔焊块，并通过焊接实现与底座之间的密封及固定。

优选地，所述传感管通过锡焊接或者胶粘方式固定于所述支架的卡槽中。

优选地，所述外罩和挡板通过胶粘方式固定于底座表面上。

本发明具有以下优点：

1)采用具有侧向开口卡槽的导热架固定传感管的水平中部，并将传感管上、下游弯曲部的两端密封固定在底座上，可有效防止传感管产生上下移动及左右晃动和摆动，显著减小了传感管的震动和变形，降低了对安装位置的敏感度，从而提高了流体输送测量装置的工作可靠性。

2)U形传感管的水平中部对称地置于导热架的两个支架之间，并采用焊接或胶粘固定，缩短了支架与传感丝组之间的距离，能够很好地快速平衡传感管上游和下游的温度，达到减小流体输送测量装置的零漂和提高流体输送测量装置的测量精度的目的，同时，也可降低外界的环境温度对流体输送测量装置的影响，因而增加了流体输送测量装置的抗干扰能力。

3)通过压板将扁平电缆线压紧并固定，特别是采用定位扁平槽，可使得扁平电缆线的定位准确、固定可靠，有助于减小流体输送测量装置的零漂和提高流体输送测量装置的测量精度，从而大大了提高流体输送测量装置的工作可靠性。

4)通过在外罩内部设置与传感管、导热架、压板外形对应的保温式避让槽，可减少占用空间，有效缩小外罩体积，提高了流体输送测量装置的响应速度；外罩采用胶粘固定在传感器底座上，易安装，并且外罩位置不易改变，大大提高了流体输送测量装置的工作可靠性。

5)在避让槽内设置的保温棉，可有效防止流体输送测量装置内部的对流传热，从而可减少热量的损失，因此可对安装位置不敏感；同时，也增强了流体输送测量装置抵抗外界环境温度的抗干扰能力。

6)本发明结构简单，易于制造和安装，成本低，可靠性高。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的一种流体输送测量装置分解状态结构示意图；

图2是图1中的底座结构示意图；

图3是图1中的导热架结构示意图；

图4是图1中的传感管结构示意图；

图5是图1中的焊块结构示意图；

图6是图1中的扁平电缆线结构示意图；

图7是图1中的压板结构示意图；

图8是图1中的外罩内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。

在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图1，图1是本发明一较佳实施例的一种流体输送测量装置分解状态结构示意图；同时，请参阅图2-图8，图2-图8是图1中各组成部分结构示意图。如图1所示，本发明的一种流体输送测量装置，主要包括：底座2、安装在底座2上的导热架3、传感管7、扁平电缆线5、压板6、外罩1等结构部件。

请参阅图1和图2。底座2可以加工成平板状，并在底座上加工出与上述各部件以及与装置外部其他部件配合的安装孔21、22、24、26及浅槽23、25等结构。

请参阅图1和图3。导热架3紧固安装在底座2表面上，并可以方便地拆卸。在导热架3的左右两侧各设有一个竖直方向的支架33，每个所述支架33具有侧向开口的等高卡槽32，形成一对用于嵌入传感管7的支架33；并且，卡槽32是用来从上、下方向卡住传感管7的。

所述导热架3的左右两个支架33可通过一个水平的底板31进行连接。所述导热架3可通过水平底板31底面设置的安装孔34与底座2表面的安装孔26采用螺钉进行紧固安装。还可通过在底座表面加工浅槽25(如图2所示)来降低所述导热架3的安装高度，并可约束防止所述导热架3转动。

导热架可采用导热良好的金属材料制作，例如:铜、银等。

请参阅图1和图4。传感管7具有U形或接近U形的外形，其具有水平的中部72以及由水平中部两端延伸并弯曲的上游端、下游端71。U形传感管水平中部72的两端分别嵌设于两个所述支架的卡槽32内，并可通过锡焊接或者胶粘方式固定于所述支架的卡槽中。U形传感管弯曲部的两端71(上游端、下游端)分别由底座2表面向下穿过底座并密封固定；例如，可在所述底座2上对应位置加工出两个通孔21(如图2所示)，并在每个所述通孔21中分别嵌设入一个带孔焊块8；焊块8可采用如图5所示的类似结构。然后，可将所述传感管弯曲部的两端71从上往下分别穿过带孔焊块8，并通过焊接实现传感管7与底座2之间的密封及固定。

为了实现测量功能，在所述传感管的水平中部72、即其位于两个所述支架33之间的传感管部分，对称绕有2组传感丝组73，例如可以采用热敏电阻丝。

通过采用具有侧向开口卡槽的导热架3来固定传感管的水平中部72，并将传感管上、下游弯曲部的两端71通过与带孔焊块8焊接以密封固定在底座2上，可有效防止传感管7产生上下移动及左右晃动和摆动，显著减小了传感管的震动和变形，降低了对安装位置的敏感度，从而提高了流体输送测量装置的工作可靠性。

同时，将U形传感管的水平中部72对称地置于导热架的两个支架33之间，并采用焊接或胶粘固定，缩短了支架33与传感丝组73之间的距离，能够很好地快速平衡传感管上游和下游的温度，达到减小流体输送测量装置的零漂和提高流体输送测量装置的测量精度的目的；也可降低外界的环境温度对流体输送测量装置的影响，因而增加了流体输送测量装置的抗干扰能力。

请参阅图1和图6。本发明采用扁平电缆线5进行装置与外部之间的连接。所述扁平电缆线5的一端通过其端部51露出的接线端子52连接传感丝组73的接线头74，扁平电缆线5的另一端连接至外部电路板。

请参阅图1和图7。在底座2表面还紧固安装有一个压板6，用于将扁平电缆线5的端部51压紧并固定在底座2表面上。压板6上加工有安装孔61，可通过螺钉与底座2上的安装孔22进行安装固定。

还可以通过所述压板的侧部62，将扁平电缆线端部51露出的接线端子52与所述导热架水平底板31的侧面相压紧。当然，应保证各部件接触部位必要的绝缘处理，这可以如图示的通过使扁平电缆线的端部51较多地露出并竖直折弯来解决，或对端子采用绝缘涂层处理等。

还可以在所述底座2表面对应扁平电缆线5的位置加工一个定位扁平槽23(如图2所示)，用于容纳扁平电缆线5的端部，并通过所述压板6将扁平电缆线的端部51压紧在定位扁平槽23中，同时使扁平电缆线的端部51较多地露出来，并向上折弯，以通过所述压板的侧部62，将该部分与所述导热架水平底板31的侧面相压紧。

通过压板6将扁平电缆线5压紧并固定，特别是采用定位扁平槽23，可使得扁平电缆线5的定位准确、固定可靠，有助于减小流体输送测量装置的零漂和提高流体输送测量装置的测量精度，从而大大了提高流体输送测量装置的工作可靠性。

请参阅图1和图8。外罩1可以可拆卸的方式安装于底座2表面上，用于将传感管7、导热架3、压板6罩住，并与底座2之间进行密封。所述外罩1内部具有与传感管、导热架、压板外形对应的保温式避让槽11。工作时，流体输送测量装置的两绕组73的温度越高，流体流过传感管7时将有更多的热量从上游转移到下游，使得两绕组与电阻形成的电桥的输出信号就越大，这表明流体输送测量装置对流体的检测能力就越强。因此，可在所述外罩的避让槽11内设有与传感管、导热架、压板轮廓对应的保温棉(图略)，以至少将流体输送测量装置的两绕组包裹起来。

还可以将所述外罩1面向导热架支架卡槽开口一侧的侧面打开，形成窗口或整体敞开(如图示)，并通过设置一可拆卸的挡板4将所述窗口或整个外罩侧面封闭。这样可以很方便地对装置内部进行观察处理。所述外罩1与挡板4之间可通过定位柱12与定位槽41的配合来定位。之后，可将所述外罩1和挡板4通过胶粘方式固定并密封于底座2表面上。

通过在外罩内部设置与传感管、导热架、压板外形对应的保温式避让槽，可减少占用空间，有效缩小外罩体积，提高了流体输送测量装置的响应速度；在避让槽内设置的保温棉，可有效防止流体输送测量装置内部的对流传热，从而可减少热量的损失，因此可对安装位置不敏感；同时，也增强了流体输送测量装置抵抗外界环境温度的抗干扰能力。外罩采用胶粘固定在传感器底座上，易安装，并且外罩位置不易改变，大大提高了流体输送测量装置的工作可靠性。

综上所述，本发明的上述装置结构简单，易于制造和安装，成本低，可靠性高。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种流体输送测量装置，其特征在于，包括：

底座；

导热架，紧固安装在底座表面，其设有一对竖直支架，所述支架具有侧向开口的卡槽；

U形传感管，其水平中部的两端分嵌于两个所述支架的卡槽内并固定，其弯曲部的两端分别由底座表面向下穿过底座并密封固定，两个所述支架之间的所述传感管的水平中部绕有传感丝组；

压板，紧固安装在底座表面，用于将扁平电缆线的端部压紧并固定在底座表面上，所述扁平电缆线通过其端部露出的接线端子连接传感丝组的接线头；

外罩，可拆卸安装于底座表面，用于将传感管、导热架、压板罩住，所述外罩内部具有与传感管、导热架、压板外形对应的保温式避让槽。

2.根据权利要求1所述的流体输送测量装置，其特征在于，所述导热架具有水平底板，所述水平底板的两端分别连接至一个支架，所述导热架通过水平底板与底座表面紧固安装。

3.根据权利要求2所述的流体输送测量装置，其特征在于，所述压板通过其侧部将扁平电缆线端部露出的接线端子与所述水平底板的侧面相压紧。

4.根据权利要求1或3所述的流体输送测量装置，其特征在于，所述底座表面对应扁平电缆线的位置设有定位扁平槽，用于容纳扁平电缆线的端部，并通过所述压板将扁平电缆线的端部压紧在定位扁平槽中。

5.根据权利要求1所述的流体输送测量装置，其特征在于，所述外罩的避让槽内设有与传感管、导热架、压板轮廓对应的保温棉。

6.根据权利要求1或5所述的流体输送测量装置，其特征在于，所述外罩面向卡槽的一侧面设有窗口，并通过设置一可拆卸的挡板将所述窗口封闭。

7.根据权利要求6所述的流体输送测量装置，其特征在于，所述外罩与挡板之间通过定位柱、槽相配合。

8.根据权利要求1所述的流体输送测量装置，其特征在于，所述底座设有两个通孔，所述通孔中嵌设有带孔焊块，所述传感管弯曲部的两端从上往下分别穿过带孔焊块，并通过焊接实现与底座之间的密封及固定。

9.根据权利要求1所述的流体输送测量装置，其特征在于，所述传感管通过锡焊接或者胶粘方式固定于所述支架的卡槽中。

10.根据权利要求7所述的流体输送测量装置，其特征在于，所述外罩和挡板通过胶粘方式固定于底座表面上。