CN112146714B - 一种精密气体流量计 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种精密气体流量计，包括：气体流通管道、压力传感器、转子装置、以及检测装置，气体流通管道两端开口，其第一端形成流量计气体入口连接端，第二端形成流量计气体出口连接端；压力传感器布置在气体流通管道内，用于检测气体流通管道内的流通气体的压力；转子装置布置在气体流通管道内，沿气体流通管道的横截面布置，并且转子装置在气体流通管道内的流通气体的推动下旋转；检测装置布置在气体流通管道外，检测装置和转子装置连接，用于检测转子装置的旋转圈数，和/或，检测装置和压力传感器连接，用于读取压力传感器的检测数据。本申请解决了相关技术中装置体积大、重量大、使用不便的技术问题。

Description

一种精密气体流量计

技术领域

本申请涉及空间及地面应用精密气体流量测量技术领域，具体而言，涉及一种精密气体流量计。

背景技术

针对空间及某些地面应用中，对流量装置要求体积小，重量轻，计量精度高，同时要求流量计量抗干扰能力强的需求，提出了本转子流量计。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种精密气体流量计，以解决流量装置要求体积小，重量轻，计量精度高，同时要求流量计抗干扰能力强的需求问题。为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种精密气体流量计。

根据本申请的精密气体流量计包括：气体流通管道、压力传感器、转子装置、以及检测装置，其中：气体流通管道两端开口，其第一端形成流量计气体入口连接端，第二端形成流量计气体出口连接端；压力传感器布置在气体流通管道内，用于检测气体流通管道内的流通气体的压力；转子装置布置在气体流通管道内，沿气体流通管道的横截面布置，并且转子装置在气体流通管道内的流通气体的推动下旋转；检测装置布置在气体流通管道外，检测装置和转子装置连接，用于检测转子装置的旋转圈数，和/或，检测装置和压力传感器连接，用于读取压力传感器的检测数据。

进一步的，压力传感器布置在气体流通管道内，且位于流量计气体入口连接端与转子装置之间，用于检测入端气体压力。

进一步的，精密气体流量计通过对流通气体的压力和单位时间的流量进行精密计量，从而获得任意时间内流通气体的总流量。

进一步的，转子装置包括转子轴承以及转子，其中：转子通过转子轴承与气体流通管道转动连接。

进一步的，检测装置包括敏感探头、感应头、以及读取电路，其中：感应头与转子装置连接，并随转子装置旋转；敏感探头与感应头相对设置，用于感应感应头的旋转；读取电路与敏感探头连接，用于读取转动数据。

进一步的，敏感探头采用线圈装置，感应头采用磁铁。

进一步的，转子在对应转子轴承安装的位置设置有转轴；转子通过转轴与转子轴承连接。

进一步的，转轴经转子轴承穿出气体流通管道形成连接端头；连接端头上连接有感应头。

进一步的，精密气体流量计采用读取电路，对压力传感器和敏感探头的脉冲进行数据处理，获得相关流通气体的流量数据。

进一步的，精密气体流量计转子大小与气体流通管道内气体流量相匹配。

在本申请提供的一种精密气体流量计，当气体流经精密气体流量计的气体流通管道时，驱动位于气体流通管道内用于气体体积定量的转子装置转动，并将信号传递给检测电路，同时结合压力传感器获取同期气体的压力，然后进行计算，得到流经精密气体流量计的气体流通管道的气体流量。本申请提供的精密气体流量计，结构简单，体积小，重量轻，使用方便，灵敏度高，可广泛应用于空间飞行器各类气体的精密调理方面，进行气体在线流量的精密测量。进而解决了相关技术中流量计体积大、重量大、使用不便的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例提供的一种精密气体流量计的结构示意图；

图中：1-气体流通管道、2-压力传感器、3-敏感探头、4-感应头、5-读取电路、6-转子轴承、7-转子、8-流量计气体入口连接端、9-流量计气体出口连接端；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本申请实施例的一种精密气体流量计，包括：气体流通管道1、压力传感器2、转子装置、以及检测装置，其中：气体流通管道1两端开口，其第一端形成流量计气体入口连接端8，第二端形成流量计气体出口连接端9；压力传感器2布置在气体流通管道1内，用于检测气体流通管道1内的流通气体的压力；转子装置布置在气体流通管道1内，沿气体流通管道1的横截面布置，并且转子装置在气体流通管道1内的流通气体的推动下旋转；检测装置布置在气体流通管道1外，检测装置和转子装置连接，用于检测转子装置的旋转圈数，和/或，检测装置和压力传感器2连接，用于读取压力传感器2的检测数据。

具体的，气体流通管道1为横截面为圆形的直管道，其内外轴径根据实际测量需要选用。压力传感器2布置在气体流通管道1内，且位于流量计气体入口连接端8与转子装置之间，用于检测入端气体压力；压力传感器2主要用于测定流通气体的压力，为了测量的准确性，所以应该靠近流量计气体入口连接端8进行设置。转子装置用于测定流通气体单位时间流量，因此，应布置在气体流通管道1的横截面上，转子装置可以采用现有的叶轮装置，现有涡轮流量计的涡轮装置，或者自行设计，具有若干旋转叶片的转子装置，或者如图1右侧左视图所示的左凹右凸的圆形转子(即如1图左视图圆形转子所示，左半圆为凹面，右半圆带阴影为凸面)，均属于本申请保护范围。检测装置主要用于实现转子装置的计数以及压力传感器2的数据读取，用于计算气体的总流量，具体可采用现有计数器与电路芯片的组合，本申请不做具体限定，本领域技术人员可参照现有技术实现。

本申请的精密气体流量计，通过对流通气体的压力和单位时间的流量进行精密计量，从而获得任意时间内流通气体的总流量。

进一步的，转子装置包括转子轴承6以及转子7，其中：转子7通过转子轴承6与气体流通管道1转动连接。

进一步的，检测装置包括敏感探头3、感应头4、以及读取电路5，其中：感应头4与转子装置连接，并随转子装置旋转；敏感探头3与感应头4相对设置，用于感应感应头4的旋转；读取电路5与敏感探头3连接，用于读取转动数据。

具体的，敏感探头3采用线圈装置，感应头4采用磁铁。转子7在对应转子轴承6安装的位置设置有转轴；转子7通过转轴与转子轴承6连接。转轴经转子轴承6穿出气体流通管道1形成连接端头；连接端头上连接有感应头4。

进一步的，精密气体流量计采用读取电路5，对压力传感器2和敏感探头3的脉冲进行数据处理，获得相关流通气体的流量数据。

进一步的，精密气体流量计转子7大小与气体流通管道1内气体流量相匹配。

精密气体流量计的转子优选为左凹右凸的圆形转子，其转速本质上反映了气体流速的快慢，因此“流速×管道面积(气体体积)×压力＝气体量”。流量计经过标定后，转子和管道之间存在一定的间隙，并不影响流量计的测量精度。此外，精密气体流量计应该采用和气体流通管道流量相匹配的大小合适的转子。

本申请实施例的一种精密气体流量计，当气体流经精密气体流量计的气体流通管道1时，驱动位于气体流通管道1内用于气体体积定量的转子7转动，位于转子7上的感应头4随转子7一起转动，将信号传递给敏感探头3，敏感探头3将信号传递给读取电路5，同时压力传感器2获取同期气体的压力，也提供给读取电路5。然后读取电路5进行计算，得到流经精密气体流量计管道的气体流量。

本申请的精密气体流量计，结构紧凑，体积小，质量轻，灵敏度高，计量准确。可广泛应用于空间飞行器各类气体的精密调理方面，进行气体在线流量的精密测量。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种精密气体流量计，其特征在于，包括：气体流通管道、压力传感器、转子装置、以及检测装置，其中：

所述气体流通管道两端开口，其第一端形成流量计气体入口连接端，第二端形成流量计气体出口连接端；

所述压力传感器布置在所述气体流通管道内，用于检测所述气体流通管道内的流通气体的压力；

所述转子装置布置在所述气体流通管道内，沿所述气体流通管道的横截面布置，并且所述转子装置在所述气体流通管道内的流通气体的推动下旋转；

所述检测装置布置在所述气体流通管道外，所述检测装置和所述转子装置连接，用于检测所述转子装置的旋转圈数，和/或，所述检测装置和所述压力传感器连接，用于读取所述压力传感器的检测数据；

所述转子装置包括转子轴承以及转子，其中：所述转子通过所述转子轴承与所述气体流通管道转动连接；

所述检测装置包括敏感探头、感应头、以及读取电路，其中：

所述感应头与所述转子装置连接，并随所述转子装置旋转；

所述敏感探头与所述感应头相对设置，用于感应所述感应头的旋转；

所述读取电路与所述敏感探头连接，用于读取转动数据；

所述敏感探头采用线圈装置，所述感应头采用磁铁；

所述转子在对应所述转子轴承安装的位置设置有转轴；

所述转子通过所述转轴与所述转子轴承连接；

所述转轴经所述转子轴承穿出所述气体流通管道形成连接端头；

所述连接端头上连接有所述感应头。

2.如权利要求1所述的精密气体流量计，其特征在于，所述压力传感器布置在气体流通管道内，且位于所述流量计气体入口连接端与所述转子装置之间，用于检测入端气体压力。

3.如权利要求2所述的精密气体流量计，其特征在于，所述精密气体流量计通过对流通气体的压力和单位时间的流量进行精密计量，从而获得任意时间内流通气体的总流量。

4.如权利要求1所述的精密气体流量计，其特征在于，所述精密气体流量计采用读取电路，对压力传感器和敏感探头的脉冲进行数据处理，获得相关流通气体的流量数据。

5.如权利要求1所述的精密气体流量计，其特征在于，所述精密气体流量计所述转子大小与所述气体流通管道内气体流量相匹配。