CN114719917A - 一种压差流量计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量技术领域，公开了一种压差流量计，包括底座组件及测量组件，底座组件包括底座、节流元件和底座盖，底座具有第一流体通道和第二流体通道；节流元件与底座盖均连接底座，底座盖开设有第一高压引压孔和第一低压引压孔；测量组件包括金属壳体、第一传感器晶圆、第二传感器晶圆、传感器电路板和流量计电路板，金属壳体连接底座盖，第一传感器晶圆和第二传感器晶圆均连接于传感器电路板，传感器电路板电性连接流量计电路板，第一传感器晶圆为压差传感器晶圆，第二传感器晶圆为绝压传感器晶圆或表压传感器晶圆。本流量计将第一传感器晶圆和第二传感器晶圆集成于金属壳体内，能够使得流量计的结构紧凑，还能避免电磁干扰，提高测量精度。

Description

一种压差流量计

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种压差流量计。

背景技术

压差流量计是一种利用流体在流经节流元件前后所产生的压力差ΔP而计算出流体的流量体积的设备。在测量的过程中，需要测量流体的绝对压力P，P可以通过绝压传感器直接测量获得，也可以通过表压传感器测得流体表压Pg后，加上当前大气压力Pa获得(P＝Pg+Pa)。在本申请中，所说的绝对压力P是指上述两种中的任意一种。测量获得绝对压力P后，由公式Qn＝Q×(Tn/T)×(P/Pn)可以计算出标况流量Qn，其中，Tn是常数,单位为开尔文K，Pn是常数，单位和P一致,T为当前流体的温度，由温度传感器测量获得。Q为流量计需要测量的流量值，Qn为标况后的流量计的最终输出值，而Q的测量则与压力差ΔP相关，因此，通过测量得到的ΔP，则可以测量得到Q，最终得到Qn。

现有技术中的压差流量计，压差传感器和绝压传感器均为独立的模块，需要独立安装，对安装过程的操作要求较高，这不仅仅影响着压差流量计的装配效率，还会导致压差流量计的体积过大，各个模块或电路板之间的距离过大，导致它们之间所连接的导线过长，从而引入电磁干扰，影响着压差流量计的测量精度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种压差流量计，其结构紧凑，体积较小，能够减小电磁干扰，提高测量精度。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种压差流量计，包括：底座组件，包括底座、节流元件和底座盖，所述底座具有第一流体通道和第二流体通道，所述节流元件与所述底座盖均连接所述底座，所述底座盖开设有第一高压引压孔和第一低压引压孔，及测量组件，包括金属壳体、第一传感器晶圆、第二传感器晶圆、传感器电路板和流量计电路板，所述金属壳体连接所述底座盖，所述第一传感器晶圆和所述第二传感器晶圆均连接于所述传感器电路板，且所述第一传感器晶圆、所述第二传感器晶圆和所述传感器电路板均设于所述金属壳体内，所述传感器电路板电性连接所述流量计电路板，且所述流量计电路板的信号地连接所述金属壳体，所述第一传感器晶圆为压差传感器晶圆，所述第二传感器晶圆为绝压传感器晶圆或表压传感器晶圆；测量时，待测流体可依次流经所述第一流体通道、所述节流元件和所述第二流体通道，所述第一高压引压孔可向所述第一传感器晶圆引入流体的绝对压力，并向所述第二传感器晶圆引入所述节流元件的高压，所述第一低压引压孔可向所述第二传感器晶圆引入流体的绝对压力，并向所述第二传感器晶圆引入所述节流元件的低压。

相比现有技术，上述技术方案的有益效果在于：本流量计可以将第一传感器晶圆和第二传感器晶圆一起集成于金属壳体内，不仅能够减小流量计的体积，使得流量计的结构紧凑，金属壳体还能形成电磁屏蔽罩，减小第一传感器晶圆和第二传感器晶圆受到的电磁干扰，提高测量精度；同时，本流量计的第一传感器晶圆和第二传感器晶圆连接于传感器电路板上，并与传感器电路板一起集成于金属壳体内，传感器电路板电性连接流量计电路板，无需额外引入长导线，能够避免因引入长导线所带来的电磁干扰，进一步地提高了测量的精度；且流量计电路板的信号地与金属壳体连接，又能够避免因人手触摸流量计电路板或触摸金属壳体时所带来的信号干扰，更进一步地提高了测量的精度；此外，在装配时即可将第一传感器晶圆和第二传感器晶圆封装于流量计内，能够提高流量计的装配效率。

上述的压差流量计，所述底座开设有第一安装槽，所述节流元件设于所述第一安装槽内并低于所述第一安装槽，所述节流元件的顶面与所述底座盖的底面之间具有流通槽，所述节流元件还开设有第一连通孔和第二连通孔，所述第一流体通道、所述第一连通孔、所述流通槽、所述第二连通孔以及所述第二流体通道依次连通。

上述的压差流量计，所述金属壳体包括相互连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体连接所述底座，所述第一壳体设有容纳槽，所述传感器电路板连接于所述容纳槽，所述第二壳体设有第一晶圆槽和第二晶圆槽，所述第一晶圆槽与所述第二晶圆槽之间设有挡板，所述第一传感器晶圆和所述第二传感器晶圆分别位于所述第一晶圆槽内与所述第二晶圆槽内，或者，所述第一传感器晶圆和所述第二传感器晶圆分别位于所述第二晶圆槽内与所述第一晶圆槽内。

上述的压差流量计，所述容纳槽的底壁开设有第二高压引压孔与第二低压引压孔，所述第二高压引压孔与所述第一高压引压孔的位置相对应并相互连通，且所述第二高压引压孔连通所述第一晶圆槽，所述第二低压引压孔与所述第一低压引压孔的位置相对应并相互连通，且所述第二低压引压孔连通所述第二晶圆槽。

上述的压差流量计，所述容纳槽的底壁开设有引压槽，所述引压槽连通所述第二高压引压孔和第二低压引压孔，所述引压槽可将流体压力引入第一传感器晶圆或第二传感器晶圆。

上述的压差流量计，还包括隔离组件，所述隔离组件包括隔离板、第一压力膜片和第二压力膜片，所述隔离板连接于所述底座和所述底座盖之间，所述第一压力膜片和所述第二压力膜片连接于所述隔离板内，且所述第一压力膜片隔离所述流通槽和所述第一高压引压孔，所述第二压力膜片隔离所述流通槽和所述第一低压引压孔，所述第一压力膜片的顶面至所述第一晶圆槽内填充有液态油，所述第二压力膜片的顶面至所述第二晶圆槽内填充有液态油。

上述的压差流量计，所述隔离板开设有第二安装槽和第三安装槽，所述第一压力膜片与所述第二压力膜片分别安装于所述第二安装槽与所述第三安装槽内，所述第二安装槽和所述第三安装槽的底壁分别开设有第三连通孔和第四连通孔，测量时，待测流体可通过所述第三连通孔和所述第四连通孔分别作用于所述第一压力膜片和所述第二压力膜片。

上述的压差流量计，所述第一压力膜片与所述第二安装槽的底壁之间保留有间隙，所述第二压力膜片与所述第三安装槽之间保留有间隙，测量时，所述第一压力膜片的底面与所述第二安装槽的底壁之间填充有待测流体，所述第二压力膜片的底面与所述第三安装槽的底壁之间填充有待测流体。

上述的压差流量计，所述第二安装槽内设有两组第一压环，所述第一压力膜片焊接于两组所述第一压环之间，所述第三安装槽内设有两组第二压环，所述第二压力膜片焊接于两组所述第二压环之间。

上述的压差流量计，所述第一压环的外周侧壁焊接于所述第二安装槽的内周侧壁，所述第二压环焊接于所述第三安装槽的内周侧壁。

上述的压差流量计，所述底座盖开设有第四安装槽，第一壳体的底面连接所述第四安装槽的底壁，所述第四安装槽的底壁开设有高压端油压补偿槽和低压端油压补偿槽，所述高压端油压补偿槽连通所述第一高压引压孔和所述第二高压引压孔，所述低压端油压补偿槽连通所述第一低压引压孔和所述第二低压引压孔，且第一高压引压孔和第一低压引压孔之间可通过第四安装槽相互连通。

上述的压差流量计，所述第二壳体开设有高压充油孔和低压充油孔，所述高压充油孔和所述低压充油孔分别连通所述第一晶圆槽和所述第二晶圆槽。

上述的压差流量计，所述第二高压引压孔与所述第一高压引压孔之间设有第一密封环，所述第二低压引压孔与所述第一低压引压孔之间设有第二密封环。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例一的压差流量计的结构示意图；

图2为图1所示的压差流量计的爆炸图；

图3为图1所示的压差流量计的部分结构的剖视图；

图4为图1所示的压差流量计中的第一壳体的结构示意图；

图5为图1所示的压差流量计中的第二壳体的结构示意图；

图6为图1所示的压差流量计中的底座盖的结构示意图；

图7为本发明实施例二的压差流量计的结构示意图；

图8为图7所示的压差流量计的爆炸图；

图9为图7所示的压差流量计中的隔离组件的结构示意图；

图10为图9所示的隔离组件的剖视图；

图11为图7所示的压差流量计中的底座盖的结构示意图；

图12为本发明实施例二中所述的现有的一款充油型压力传感器的结构示意图；

图13为图12中所示的充油型压力传感器的剖视图；

图14为图7所示的压差流量计的高压引压路径示图；

图15为图7所示的压差流量计的低压引压路径和绝压引压路径示图；

图16为图7所示的压差流量计正放时的局部剖视图；

图17为图7所示的压差流量计侧放时的局部剖视图。

附图标号说明：

100底座组件、110底座、111第一流体通道、112第二流体通道、113第一安装槽、1131流通槽、120节流元件、121第一连通孔、122第二连通孔、130底座盖、131第一高压引压孔、132第一低压引压孔、133第四安装槽、134高压端油压补偿槽、135低压端油压补偿槽；

200测量组件、210金属壳体、211第一壳体、2111容纳槽、2112第二高压引压孔、2113第二低压引压孔、2114引压槽、212第二壳体、2121第一晶圆槽、2122第二晶圆槽、2123挡板、2124高压充油孔、2125低压充油孔、220第一传感器晶圆、230第二传感器晶圆、240传感器电路板、250流量计电路板、260第一密封环、270第二密封环；

300隔离组件、310隔离板、311第二安装槽、312第三安装槽、313第三连通孔、314第四连通孔、320第一压力膜片、330第二压力膜片、340第一压环、350第二压环；

400充油型压力传感器、410低压膜片、420高压膜片、430压力传感器膜片。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例：

实施例一

参照图1至图6，本发明的实施例提供了一种压差流量计，包括底座组件100及测量组件200，底座组件100包括底座110、节流元件120和底座盖130，底座110具有第一流体通道111和第二流体通道112，第一流体通道111和第二流体通道112的流通方向相同。底座110内设有温度传感器，用于测量流体的温度。节流元件120与底座盖130均连接底座110，底座盖130开设有第一高压引压孔131和第一低压引压孔132，第一高压引压孔131和第一低压引压孔132的轴线方向相互平行，并垂直于第一流体通道111和第二流体通道112的流通方向。当流体流经节流元件120时，由于流体存在粘度，流体流经节流元件120的前后将会存在压力差。

测量组件200包括金属壳体210、第一传感器晶圆220、第二传感器晶圆230、传感器电路板240和流量计电路板250，金属壳体210连接底座盖130，第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230均连接于传感器电路板240，且第一传感器晶圆220、第二传感器晶圆230和传感器电路板240均设于金属壳体210内。流量计电路板250通过螺丝固定于金属壳体210的外侧，传感器电路板240电性连接流量计电路板250，且流量计电路板250的信号地连接金属壳体210，第一传感器晶圆220为压差传感器晶圆，第二传感器晶圆230为绝压传感器晶圆或表压传感器晶圆。

第一传感器晶圆220用于测量流体流经节流元件120前后的压强差，第二传感器晶圆230用于测量流体的绝对压力，需要注意的是，这里所说的流体的绝对压力，可以通过绝压传感器直接测量获得，也可以通过表压传感器测得流体表压Pg后，加上当前大气压力Pa获得(P＝Pg+Pa)。也即，当第二传感器晶圆230为绝压传感器晶圆时，第二传感器晶圆230所测得的压力为流体的真正绝对压力，当第二传感器晶圆230为表压传感器晶圆时，第二传感器晶圆230所测得的压强为流体的表压，流体的表压加上当前大气压值，则可以得到流体的真正绝对压力。

测量时，待测流体可依次流经第一流体通道111、节流元件120和第二流体通道112，第一高压引压孔131可向第一传感器晶圆220引入流体的绝对压力，并向第二传感器晶圆230引入节流元件120的高压，第一低压引压孔132可向第二传感器晶圆230引入流体的绝对压力，并向第二传感器晶圆230引入节流元件120的低压。需要注意的是，在上述的描述中，第一高压引压孔131和第一低压引压孔132均可以向第二传感器晶圆230引入流体的绝对压力，具体指的是，第二传感器晶圆230可以选择第一高压引压孔131或第一低压引压孔132中的任一个孔位进行安装，第一传感器晶圆220选择这两个孔位中的另一个孔位进行安装。

例如，当第二传感器晶圆230选择第一高压引压孔131进行安装时，那么测量时，则由第一高压引压孔131向第一传感器晶圆220引入流体的高压，由第一低压引压孔132向第一传感器晶圆220引入流体的低压，并由第一高压引压孔131向第二传感器晶圆230引入流体的绝对压力，根据所测得的绝对压力以及压差，即可计算出流体的流量。又如，当第二传感器晶圆230选择第一低压引压孔132进行安装时，那么测量时，则由第一高压引压孔131向第一传感器晶圆220引入流体的高压，由第一低压引压孔132向第一传感器晶圆220引入流体的低压，并由第一低压引压孔132向第二传感器晶圆230引入流体的绝对压力，根据所测得的绝对压力以及压差，即可计算出流体的流量。

本流量计可以将第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230一起集成于金属壳体210内，不仅能够减小流量计的体积，使得流量计的结构紧凑，金属壳体210还能形成电磁屏蔽罩，减小第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230受到的电磁干扰，提高测量精度；同时，本流量计的第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230连接于传感器电路板240上，并与传感器电路板240一起集成于金属壳体210内，传感器电路板240与流量计电路板250电性连接，无需额外接入长导线，因而能够避免因长导线而引入的电磁干扰，进一步地提高了测量的精度；此外，在装配时即可将第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230封装于流量计内，能够提高流量计的装配效率；流量计电路板250通过螺丝固定于金属壳体210的外侧，能够将流量计电路板250的信号地与金属壳体210连接，能够消除因人体触摸金属壳体210时产生的信号干扰。

具体地，参照图2和图3，底座110开设有第一安装槽113，节流元件120设于第一安装槽113内并低于第一安装槽113，具体地是节流元件120的厚度小于第一安装槽113的深度，且节流元件120的底面连接第一安装槽113的底壁，节流元件120的厚度是指节流元件120的顶面至底面之间的距离。节流元件120的顶面与底座盖130的底面之间具有流通槽1131，具体地，流通槽1131为第一安装槽113的一部分，节流元件120还开设有第一连通孔121和第二连通孔122，第一流体通道111、第一连通孔121、流通槽1131、第二连通孔122以及第二流体通道112依次连通。测量时，流体从第一流体通道111内进入，并经过第一连通孔121进入到流通槽1131内，再经由第二连通孔122进入到第二流体通道112，最后流出流量计，流体从第一连通孔121流经第二连通孔122的过程中，也即流体流经了节流元件120，根据流体流经节流元件120前后的压差以及所测得的流体绝压，即可计算出流体的流量。具体地，节流元件120可以是层流元件、音速喷嘴、孔板或挡板2123等按节流装置的原理而设计的检测元件。

具体地，参照图4和图5，金属壳体210包括相互连接的第一壳体211和第二壳体212，第一壳体211和第二壳体212均由金属材料制成，第一壳体211连接底座110，第一壳体211的内底壁设有容纳槽2111，传感器电路板240连接于容纳槽2111内。第二壳体212设有第一晶圆槽2121和第二晶圆槽2122，流量计正常使用状态下，第一壳体211和第二壳体212相互盖合连接，此时，容纳槽2111、第一晶圆槽2121和第二晶圆槽2122均不连通外界环境，此时可以保证第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230均位于电磁屏蔽环境中，能够避免受到外界电磁信号的干扰。第一晶圆槽2121与第二晶圆槽2122之间设有挡板2123，第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230分别位于第一晶圆槽2121内与第二晶圆槽2122内，或者，第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230分别位于第二晶圆槽2122内与第一晶圆槽2121内，第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230可以胶粘于传感器电路板240上。

进一步地，继续参照图4，容纳槽2111的底壁开设有第二高压引压孔2112与第二低压引压孔2113，第二高压引压孔2112与第一高压引压孔131的位置相对应并相互连通，且第二高压引压孔2112连通第一晶圆槽2121，第二低压引压孔2113与第一低压引压孔132的位置相对应并相互连通，且第二低压引压孔2113连通第二晶圆槽2122。当流体流经节流元件120时，第一高压引压孔131和第二高压引压孔2112一起向第一传感器晶圆220引入节流元件120的高压，第一低压引压孔132与第二低压引压孔2113一起向第二传感器晶圆230引入节流元件120的低压，并向第二传感器晶圆230引入流体的绝对压力。具体地，容纳槽2111的底壁开设有引压槽2114，引压槽2114连通第二高压引压孔2112和第二低压引压孔2113，引压槽2114可将流体压力引入第一传感器晶圆220或第二传感器晶圆230。第一高压引压孔131、第二高压引压孔2112、第一低压引压孔132和第二低压引压孔2113的孔壁均做密封处理。具体地，可以在第二高压引压孔2112与第一高压引压孔131之间设置第一密封环260，在第二低压引压孔2113与第一低压引压孔132之间设置第二密封环270，第一密封环260和第二密封环270均可以是O型垫圈等密封件，具体地，可以在第一安装槽113的底壁开设两个圆形槽，第一高压引压孔131和第一低压引压孔132分别开设于这两个圆形槽的底壁，在圆形槽的侧壁做好密封处理之后，安装入第一密封环260和第二密封环270。

具体地，流量计电路板250和传感器电路板240上均设有焊盘，安装好第一壳体211和传感器电路板240之后，将流量计电路板250安装于第一壳体211的外侧，同时，采用锡丝将流量计电路板250和传感器电路板240之间的焊盘进行连接，流量计电路板250和传感器电路板240之间的距离很近，因此无需额外导线，能够起到抗电磁干扰的作用。之后，采用螺丝将流量计电路板250和金属壳体210锁紧连接，螺丝不仅能够锁紧流量计电路板250，还能将流量计电路板250上的信号地与金属壳体210连接，能够消除因人体触摸金属壳体210时产生的信号干扰。

实施例二

参照图7和图8，本发明的实施例二提供了另一种压差流量计，其与实施例一中的压差流量计的区别在于，本实施例二中的压差流量计还包括隔离组件300，隔离组件300包括隔离板310、第一压力膜片320和第二压力膜片330，隔离板310连接于底座110和底座盖130之间，第一压力膜片320和第二压力膜片330连接于隔离板310内，且第一压力膜片320隔离流通槽1131和第一高压引压孔131，第二压力膜片330隔离流通槽1131和第一低压引压孔132，第一压力膜片320的顶面至第一晶圆槽2121内填充有液态油，第二压力膜片330的顶面至第二晶圆槽2122内填充有液态油。

在实施例一中的压差流量计，测量流体流量时，流体是与传感器电路板240的底壁直接接触的，因此，此种压差流量计通常用于测量非腐蚀性流体。而对于腐蚀性流体，则需要将流体与传感器之间隔离，因此，本发明的实施例二提供了一种能够用于测量腐蚀性流体的压差流量计。本实施例二中的流量计采用第一压力膜片320将流通槽1131和第一高压引压孔131隔离，采用第二压力膜片330将流通槽1131和第一低压引压孔132隔离，当流体流经节流元件120时，第一压力膜片320和第二压力膜片330感应到流体的压强，并通过液态油将压强传递至第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230，从而测量出流体的压力变化，而第一压力膜片320和第二压力膜片330可以避免流体与流量计电路板240直接接触。具体地，隔离板310、第一压力膜片320和第二压力膜片330均采用316L不锈钢材料制成，制造获得的隔离板310、第一压力膜片320和第二压力膜片330的耐腐蚀性较强。

具体地，参照图9和图10，隔离板310开设有第二安装槽311和第三安装槽312，第一压力膜片320与第二压力膜片330分别安装于第二安装槽311与第三安装槽312内，第二安装槽311和第三安装槽312的底壁分别开设有第三连通孔313和第四连通孔314，测量时，待测流体可通过第三连通孔313和第四连通孔314分别作用于第一压力膜片320和第二压力膜片330。第一压力膜片320的底面与第二安装槽311的底壁之间保留有间隙，第二压力膜片330的底面与第三安装槽312的底壁之间保留有间隙，测量时，第一压力膜片320的底面与第二安装槽311的底壁之间填充有待测流体，第二压力膜片330的底面与第三安装槽312的底壁之间填充有待测流体。

具体地，第二安装槽311内设有两组第一压环340，第一压力膜片320焊接于两组第一压环340之间，第三安装槽312内设有两组第二压环350，第二压力膜片330焊接于两组第二压环350之间。具体地，第一压环340的外周侧壁焊接于第二安装槽311的内周侧壁，第二压环350的外周侧壁焊接于第三安装槽312的内周侧壁。焊接好之后，可以保证第一压力膜片320的底面与第二安装槽311的底壁之间保留有间隙，同时，也可以保证第二压力膜片330的底面与第三安装槽312的底壁之间保留有间隙。第一压环340的外周侧壁紧密贴合连接第二安装槽311的内周侧壁，第二压环350的外周侧壁紧密贴合连接第三安装槽312的内周侧壁，以达到密封处理，当然，也可以事先在第二安装槽311和第三安装槽312的内周侧壁进行密封处理。

具体地，参照图8，第二壳体212开设有高压充油孔2124和低压充油孔2125，高压充油孔2124和低压充油孔2125分别连通第一晶圆槽2121和第二晶圆槽2122，装配好流量计之后，通过高压充油孔2124和低压充油孔2125充入液态油，最后采用销钉把高压充油孔2124和低压充油孔2125封闭，以完成流量计的封装。在本发明的实施例中，为了便于看清各部件的结构，图中的销钉等连接件已隐藏。进一步地，参照图11，底座盖130开设有第四安装槽133，第一壳体211的底面连接第四安装槽133的底壁，第四安装槽133的底壁开设有高压端油压补偿槽134和低压端油压补偿槽135，高压端油压补偿槽134连通第一高压引压孔131和第二高压引压孔2112，低压端油压补偿槽135连通第一低压引压孔132和第二低压引压孔2113，且第一高压引压孔131和第一低压引压孔132之间可通过第四安装槽133相互连通。

需要说明的是，目前市面上也有一些充油型压力传感器400，可以避免流体直接接触并腐蚀传感器的，但是此种充油型压力传感器400受到油重的影响，将会产生较大的零点误差，此外，此种充油型压力传感器400只能用于测量压差，在现有的流量计中，还需要额外购买一个测量流体绝压的传感器，也不利于流量计的封装，不利于流量计的小型化。如图12所示，此为市面上的其中一款充油型压力传感器400，其两端分别设有低压膜片410和高压膜片420，内部设有压力传感器膜片430，图中h1为高压端充油高度，h2为低压端充油高度，当充油型压力传感器400正放时，充油型压力传感器400的压强P＝SGρgh1，如图13所示，当充油型压力传感器400倒放时，充油型压力传感器400的压强P＝-SGρgh2，SG为油的比重，ρ为水的密度，g为重力加速度，SG、ρ和g为定值，而h1和h2不同，因此，当充油型压力传感器400的放置方向不同时，所测得的零点压力P是不同的，特别是在微压差10kPa以内的情况下，油的自重所产生的零点误差将会占用较大比重的量程。例如，一般情况下，Δh＝h2＝20mm，SG为1.065，那么ΔP＝1.065*1000*9.8*0.02＝208.74pa，假如充油型压力传感器400的量程为10kPa，那么倒放时产生的零点误差占满量程的208.74/10000＝2％，较大的零点误差，影响着测量精度。

参照图14至图17，本发明实施例二中的流量计，在使得流量计的结构紧凑的同时，又能够很好地减小因油重而导致的放置方向不同时产生的零点误差。

下面进行说明本流量计中，封装好第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230之后，为何能减小因油重而产生的零点误差：

需要说明的是，在本实施例二中，第一传感器晶圆220选择第一高压引压孔131的孔位安装，第二传感器晶圆230选择第一低压引压孔132的孔位安装。如图14所示，液态油感应的高压可以经过第一高压引压孔131传递至第一传感器晶圆220，如图15所示，液态油感应的低压可以经由第一低压引压孔132和引压槽2114传递至第一传感器晶圆220，液态油还可将流体的绝对压力经由第一低压引压孔132传递至第二传感器晶圆230。

如图16所示，此图为本实施例二中的流量计正放时的局部剖视图，所产生的压差ΔP＝SGρgh1–SGρgh2＝(h1-h2)*SGρg，其中Δh＝h1-h2为第一传感器晶圆220的膜片厚度，在本实施例二中，Δh<0.1mm，当Δh＝0.1mm时，计算Δp＝1.065*1000*9.8*0.0001＝1.043pa，因此可以认为，在正当时，ΔP＜1.043pa，远远小于现有技术中的208.74pa。同理地，当流量计倒放时，Δh也是第一传感器晶圆220的膜片厚度，因此ΔP＜1.043pa，远远小于现有技术中的208.74pa。

如图17所示，此图为本实施例二中的流量计侧放时的局部剖视图，在高压端油压补偿槽134的作用下，Δh为油的最高度至高压端油压补偿槽134的最高处的距离，在本实施例二中，此时的Δh＝3mm，也即流量计侧放时，油的最高度至高压端油压补偿槽134的最高处的距离为3mm，零点压差ΔP＝SGρgΔh＝1.065*1000*9.8*0.003＝31.3pa，远远小于现有技术中的208.74pa。同理地，当流量计朝向另一侧侧放时，Δh也为3mm，零点压差ΔP＝SGρgΔh＝1.065*1000*9.8*0.003＝31.3pa。由上述可知，本流量计因油的自重导致的零点误差非常小，又能将第一传感器晶圆220和第二传感器晶圆230一起封装，使得流量计的结构紧凑，便于装配。

需要注意的是，在本发明的描述中，如有涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系的，均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一或第二等的，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (13)

1.一种压差流量计，其特征在于，包括：

底座组件(100)，包括底座(110)、节流元件(120)和底座盖(130)，所述底座(110)具有第一流体通道(111)和第二流体通道(112)，所述节流元件(120)与所述底座盖(130)均连接所述底座(110)，所述底座盖(130)开设有第一高压引压孔(131)和第一低压引压孔(132)，及

测量组件(200)，包括金属壳体(210)、第一传感器晶圆(220)、第二传感器晶圆(230)、传感器电路板(240)和流量计电路板(250)，所述金属壳体(210)连接所述底座盖(130)，所述第一传感器晶圆(220)和所述第二传感器晶圆(230)均连接于所述传感器电路板(240)，且所述第一传感器晶圆(220)、所述第二传感器晶圆(230)和所述传感器电路板(240)均设于所述金属壳体(210)内，所述传感器电路板(240)电性连接所述流量计电路板(250)，且所述流量计电路板(250)的信号地连接所述金属壳体(210)，所述第一传感器晶圆(220)为压差传感器晶圆，所述第二传感器晶圆(230)为绝压传感器晶圆或表压传感器晶圆；

测量时，待测流体可依次流经所述第一流体通道(111)、所述节流元件(120)和所述第二流体通道(112)，所述第一高压引压孔(131)可向所述第一传感器晶圆(220)引入流体的绝对压力，并向所述第二传感器晶圆(230)引入所述节流元件(120)的高压，所述第一低压引压孔(132)可向所述第二传感器晶圆(230)引入流体的绝对压力，并向所述第二传感器晶圆(230)引入所述节流元件(120)的低压。

2.根据权利要求1所述的压差流量计，其特征在于，所述底座(110)开设有第一安装槽(113)，所述节流元件(120)设于所述第一安装槽(113)内并低于所述第一安装槽(113)，所述节流元件(120)的顶面与所述底座盖(130)的底面之间具有流通槽(1131)，所述节流元件(120)还开设有第一连通孔(121)和第二连通孔(122)，所述第一流体通道(111)、所述第一连通孔(121)、所述流通槽(1131)、所述第二连通孔(122)以及所述第二流体通道(112)依次连通。

3.根据权利要求2所述的压差流量计，其特征在于，所述金属壳体(210)包括相互连接的第一壳体(211)和第二壳体(212)，所述第一壳体(211)连接所述底座(110)，所述第一壳体(211)设有容纳槽(2111)，所述传感器电路板(240)连接于所述容纳槽(2111)内，所述第二壳体(212)设有第一晶圆槽(2121)和第二晶圆槽(2122)，所述第一晶圆槽(2121)与所述第二晶圆槽(2122)之间设有挡板(2123)，所述第一传感器晶圆(220)和所述第二传感器晶圆(230)分别位于所述第一晶圆槽(2121)内与所述第二晶圆槽(2122)内，或者，所述第一传感器晶圆(220)和所述第二传感器晶圆(230)分别位于所述第二晶圆槽(2122)内与所述第一晶圆槽(2121)内。

4.根据权利要求3所述的压差流量计，其特征在于，所述容纳槽(2111)的底壁开设有第二高压引压孔(2112)与第二低压引压孔(2113)，所述第二高压引压孔(2112)与所述第一高压引压孔(131)的位置相对应并相互连通，且所述第二高压引压孔(2112)连通所述第一晶圆槽(2121)，所述第二低压引压孔(2113)与所述第一低压引压孔(132)的位置相对应并相互连通，且所述第二低压引压孔(2113)连通所述第二晶圆槽(2122)。

5.根据权利要求4所述的压差流量计，其特征在于，所述容纳槽(2111)的底壁开设有引压槽(2114)，所述引压槽(2114)连通所述第二高压引压孔(2112)和第二低压引压孔(2113)，所述引压槽(2114)可将流体压力引入第一传感器晶圆(220)或第二传感器晶圆(230)。

6.根据权利要求4所述的压差流量计，其特征在于，还包括隔离组件(300)，所述隔离组件(300)包括隔离板(310)、第一压力膜片(320)和第二压力膜片(330)，所述隔离板(310)连接于所述底座(110)和所述底座盖(130)之间，所述第一压力膜片(320)和所述第二压力膜片(330)连接于所述隔离板(310)内，且所述第一压力膜片(320)隔离所述流通槽(1131)和所述第一高压引压孔(131)，所述第二压力膜片(330)隔离所述流通槽(1131)和所述第一低压引压孔(132)，所述第一压力膜片(320)的顶面至所述第一晶圆槽(2121)内填充有液态油，所述第二压力膜片(330)的顶面至所述第二晶圆槽(2122)内填充有液态油。

7.根据权利要求5所述的压差流量计，其特征在于，所述隔离板(310)开设有第二安装槽(311)和第三安装槽(312)，所述第一压力膜片(320)与所述第二压力膜片(330)分别安装于所述第二安装槽(311)与所述第三安装槽(312)内，所述第二安装槽(311)的底壁与所述第三安装槽(312)的底壁分别开设有第三连通孔(313)和第四连通孔(314)，测量时，待测流体可通过所述第三连通孔(313)和所述第四连通孔(314)分别作用于所述第一压力膜片(320)和所述第二压力膜片(330)。

8.根据权利要求7所述的压差流量计，其特征在于，所述第一压力膜片(320)的底面与所述第二安装槽(311)的底壁之间保留有间隙，所述第二压力膜片(330)的底面与所述第三安装槽(312)的底壁之间保留有间隙，测量时，所述第一压力膜片(320)的底面与所述第二安装槽(311)的底壁之间填充有待测流体，所述第二压力膜片(330)的底面与所述第三安装槽(312)的底壁之间填充有待测流体。

9.根据权利要求8所述的压差流量计，其特征在于，所述第二安装槽(311)内设有两组第一压环(340)，所述第一压力膜片(320)焊接于两组所述第一压环(340)之间，所述第三安装槽(312)内设有两组第二压环(350)，所述第二压力膜片(330)焊接于两组所述第二压环(350)之间。

10.根据权利要求9所述的压差流量计，其特征在于，所述第一压环(340)的外周侧壁焊接于所述第二安装槽(311)的内周侧壁，所述第二压环(350)的外周侧壁焊接于所述第三安装槽(312)的内周侧壁。

11.根据权利要求6所述的压差流量计，其特征在于，所述底座盖(130)开设有第四安装槽(133)，第一壳体(211)的底面连接所述第四安装槽(133)的底壁，所述第四安装槽(133)的底壁开设有高压端油压补偿槽(134)和低压端油压补偿槽(135)，所述高压端油压补偿槽(134)连通所述第一高压引压孔(131)和所述第二高压引压孔(2112)，所述低压端油压补偿槽(135)连通所述第一低压引压孔(132)和所述第二低压引压孔(2113)，且所述第一高压引压孔(131)和所述第一低压引压孔(132)之间可通过第四安装槽(133)相互连通。

12.根据权利要求6所述的压差流量计，其特征在于，所述第二壳体(212)开设有高压充油孔(2124)和低压充油孔(2125)，所述高压充油孔(2124)和所述低压充油孔(2125)分别连通所述第一晶圆槽(2121)和所述第二晶圆槽(2122)。

13.根据权利要求4所述的压差流量计，其特征在于，所述第二高压引压孔(2112)与所述第一高压引压孔(131)之间设有第一密封环(260)，所述第二低压引压孔(2113)与所述第一低压引压孔(132)之间设有第二密封环(270)。

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