CN1955693A - 一种气体微流量计 - Google Patents
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Abstract
一种微流量测量用的气体微流量计，其节流元件是由微颗粒层板制成。同时还采用由半导体二极管、三极管、运算放大器、电阻所组成的流量温度补偿网络。并利用二极管或电阻(指热敏电阻)的电流温度系数与气体粘度温度系数相当的措施来改变桥路恒流源供电电流，实现温度补偿之目的。从而克服了一般流量计精度低，使用温度范围较窄的缺点。提高了各种气体微流量测量精度，降低最小感度，提高分辨率，增加了适用温度范围。
Description
技术领域
本发明涉及到微流量测量技术领域。
背景技术
在科学研究和工业生产中，经常涉及到瞬时微流量的测量。常用的瞬时小流量测量计，多数采用转子流量计和孔板流量计。转子流量计现存的问题是(1)由于受到浮子重量的限制，所以最小感度大；(2)分辨率低；(3)读数不易数字显示。孔板流量计现存的问题是(1)最小感度大；(2)差压信号与气体流速之间成平方根关系，应用时需加开方器，同时精度也不易做的太高。因此，以上两种流量计都存在着精度低和使用温度范围较窄的缺点。本发明人对已有技术初步进行专利文献检索、查CS 183494 PrihlaSeno 03 08 76 VYdano 15 05 08 ZarZenI PromerenI maIvCh Prutoku Plynu并通过机检查阅G01 F1/34，1/42，1/48，1/50，G01 R1/22，7/12，5/08，5/14，均未发现与本发明相同的气体微流量计。
发明内容
本发明便是针对上述两种流量计的缺点做了改进，用微颗粒层板制作节流元件，同时还采用一种简单的流量温度补偿网络来提高流量计精度和展宽流量计的使用温度范围。
本发明的要点在于选取微颗粒层板作为节流元件，如附图1中(6)所示，层板的材料是根据被测气体的特性来选择。例如，对腐蚀性气体而言，层板可选用玻璃、不锈钢、石英、制成。对非腐蚀性气体而言，层板还可选用铜、铝、铁、钢制成。其层板大小、厚度由流量计量程范围来决定。例如量程为0--10ml/rain，其层板厚度为5-10mm，直径为5-10mm，同时，将层板密封于由金属、玻璃、塑料制成的空腔体中。本发明还采用半导体二极管或热电阻随温度变化的特点来改变桥路恒流电源电电流，用来抵消因气体粘度温度系数及气体密度随温度变化而引起惠斯登电桥输出随温度变化的部分。其流量温度补偿方法有两种。(1)半导体二极管流量温度补偿法。当被测气体流过层板时，由于气体粘度温度系数是正的，而气体密度随温度增加而减小，则气体流过层板的差压力是随温度增加，则附图2中(1)的惠斯登电桥输出就以10-3/℃数量级而增加。如果选取一个电流温度系数为负的10-3/℃数量级如附图2中所示的半导体二极管D，这样就可以使桥路恒流电源供电电流随温度变化以10-3/℃数量级下降，从而达到温度补偿之目的。(2)热敏电阻流量温度补偿法。如果在附图2中半导体二极管D的位置上换一个普通电阻，同时采用一个具有10-3/℃数量级负温度系数的热敏电阻R2或采用一个具有10-3/℃数量级正温度系数的热敏电阻R1，其原理也是用来改变桥路恒流电源电流，达到温度补偿，实现展宽流量计使用温度范围之目的。对于上上述两种流量温度补偿方法而言，所涉及到的半导体二极管、热敏电阻元件都要密封于管道系统中。
本发明结构合理，经实验效果良好。提高了各种气体(包括腐蚀性气体)微流量测量精度，降低最小感度，提高分辨率，展宽适用温度范围。附图1是节流装置的结构剖面图。图中1为气体入口，2为气体出口，3为差压高压端引出口，4为差压低压端引出口，5为腔体，6为微颗粒层板。
附图2是流量温度补偿网络线路原理图。图中(1)为压力传感器惠斯登电桥，(2)为由半导体二极管D、运算放大器A、电阻R1、R2、半导体三极管T组成流量温度补偿网络。同时也是一个随温度变化而作相应变化的桥路恒流电源。发明人曾经做过这样一个实施例，如附图2所示，二极管采用硅半导体二极管，R1阻值3KΩ，R2阻值为4K，三极管选用3CG管，测量氮气时达到如下技术指标。测量范围：0～10ml/min，0～100ml/min，量程还可以扩展到0～500ml/rain，0～800ml/min精度优于0.3％，最小分辨率0.01ml/min，适用温度范围0～45℃，感度0.01ml/min。
Claims (2)
1、一种由差压传感器、节流装置、恒流源、放大标定电路、压电源，数字显示所组成的气体微流量计，其特征在于所说的节流装置中的节流元件由微颗粒层板或泡沫层板(6)制成，所说的恒流源是由流量温度补偿网络(2)所组成，微颗粒层板或泡沫层板(6)要密封于腔体(5)中，流量温度补偿网络(2)是由半导体二极管、三极管、运算放大器及电阻所组成，二极管或电阻(指热敏电阻)的电流温度系数要与气体粘度温度系数相当。
2、按照权利要求1所述的气体微流量计，其特征在于所说的二极管或电阻(指热敏电阻)要密封于管道系统中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510100590 CN1955693A (zh) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 一种气体微流量计 |
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| CN 200510100590 CN1955693A (zh) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 一种气体微流量计 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1955693A true CN1955693A (zh) | 2007-05-02 |
Family
ID=38063156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN 200510100590 Pending CN1955693A (zh) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 一种气体微流量计 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN1955693A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104434039A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-03-25 | 吉林大学 | 节肢动物蛊毛气体微流量感知在线测试系统 |
| CN107687876A (zh) * | 2016-08-06 | 2018-02-13 | 赵乐 | 一种测量流体流量的测量装置及测量方法 |
| CN108151919A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-12 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种压力传感器温漂补偿电路及补偿方法 |
| CN111201423A (zh) * | 2017-11-09 | 2020-05-26 | 霍尼韦尔国际公司 | 带有护罩的微型流量传感器 |
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2005
- 2005-10-25 CN CN 200510100590 patent/CN1955693A/zh active Pending
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |