CN203572531U - 一种热式气体质量流量计 - Google Patents
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Abstract
一种热式气体质量流量计，涉及一种流量计。提供低成本、高精度的一种热式气体质量流量计。设有比对热敏电阻、探头热敏电阻、可调电阻、运算放大器、显示器、单片机、存储器、检定接口、电阻、对比腔和流量管；所述比对热敏电阻、探头热敏电阻、可调电阻和电阻组成惠斯登电桥，惠斯登电桥的输出端经运算放大器接单片机，单片机的地址码输出端口接存储器的输入端，单片机的流量值输出端口接显示器的输入端，检定接口与单片机的检定信号输出端口连接；所述比对热敏电阻安装在无气体流动的对比腔内，探头热敏电阻安装在流量管内。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流量计，尤其是涉及一种热式气体质量流量计。
背景技术
气体质量流量计是一种常用的计量器具，用于测量气体质量，按其原理有多种结构形式。
传统的热式质量流量计是将铂电阻丝绕制在陶瓷柱上，通过电流发热而建立温度场，当气体流过时，对温度场产生的影响表现为流量的变化。由于传统的热式质量流量计存在功耗大、对小流量的计量不精确、不能实现简单的两线制控制、成本较高等缺点，因此其应用范围受到限制。
中国专利CN201852604U公开一种热式气体质量流量计，包括测量杆和球阀，所述测量杆穿过球阀，测量杆的下端设置有两个传感器，所述球阀下面连接有联接管，在球阀上端、测量杆的外部设置有密封组件。在检测气体时，能直接插入管道中，不但安装和拆卸比管道式结构的热式气体质量流量计方便，而且维修时不需要切断气源或安装副线。
发明内容
本实用新型的目的在于提供低成本、高精度的一种热式气体质量流量计。
本实用新型设有比对热敏电阻、探头热敏电阻、可调电阻、运算放大器、显示器、单片机、存储器、检定接口、电阻、对比腔和流量管；所述比对热敏电阻、探头热敏电阻、可调电阻和电阻组成惠斯登电桥，惠斯登电桥的输出端经运算放大器接单片机，单片机的地址码输出端口接存储器的输入端，单片机的流量值输出端口接显示器的输入端，检定接口与单片机的检定信号输出端口连接；所述比对热敏电阻安装在无气体流动的对比腔内，探头热敏电阻安装在流量管内。
由于在流量检测时，单片机将其数值作为存储器的地址码读取存储器相应的数据，作为流量值，送显示器显示，因此本实用新型的检测精度接近标准流量计的精度。
本实用新型的工作原理是，将二只相同居里温度Tc高于被测气流温度的半导体陶瓷材料热敏电阻，一只称为探头热敏电阻安装于流动的被测气体，另一只称为比对热敏电阻安装在不流动的对比腔内，并作为测量电桥的两臂，另外两臂采用可调电阻和电阻，组成惠斯登电桥。流量计接通电源后，比对热敏电阻和探头热敏电阻加热至居里温度Tc，调可调电阻至电桥平衡，输出为0，放大器输出也为0；当气体流速增加，基于金氏定律热消散定理，气流带走热量，探头热电阻温度下降，电阻下降，而比对热敏电阻安装无气体流动的对比腔，保持在居里温度Tc时的电阻值，电桥失去平衡，输出电压信号，经放大器放大，得到相应的电压值，通过单片机的A/D，其数值作为存储器的地址码；与此同时，串联在气体回路，用来标定的高精度流量计在此称为标准流量计也输出一流量读数，经单片机，存入存储器该地址的数据，以此类推，全量程标定，一一对应贮存在存储器，因此，本实用新型的检测精度接近标准流量计的精度。在检测气体流量时，在量程范围内，气体流动，热敏电阻检测到的电压信号，经放大器放大，得到相应的电压值，通过单片机A/D，作为存储器的地址码，读取的数据为对应的流量值，由单片机驱动显示器显示其气体流量值。另外，本实用新型的成本较低。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构组成示意图。
图2为本实用新型实施例的比对热敏电阻、探头热敏电阻、对比腔和流量管的结构组成示意图。
图3为本实用新型实施例的电路组成原理图。
具体实施方式
参见图1和2，本实用新型实施例设有比对热敏电阻1、探头热敏电阻2、可调电阻3、运算放大器4、显示器5、单片机6、存储器7、检定接口8、电阻9、对比腔10和流量管11；所述比对热敏电阻1、探头热敏电阻2、可调电阻3和电阻9组成惠斯登电桥，惠斯登电桥的输出端经运算放大器4接单片机6，单片机6的地址码输出端口接存储器7的输入端，单片机6的流量值输出端口接显示器5的输入端，检定接口8与单片机6的检定信号输出端口连接；所述比对热敏电阻1安装在无气体流动的对比腔10内，探头热敏电阻2安装在流量管11内。
参见图3，电阻R1、R2、R3、R4组成惠斯登电桥，惠斯登电桥的输出接集成电路IC1（采用运算放大器，型号为OPA335），单片机IC2采用型号为ATmega8单片机，存储器IC3采用型号为24WC256存储器，显示器SL1采用型号为S02842C-D数码显示器。
表1
| 编号 | 名称 | 规格、型号 |
| R1 | 热敏电阻 | MZ9B-5D120C12V |
| R2 | 热敏电阻 | MZ9B-5D120C12V |
| R3 | 可变电阻 | 1.5kΩ |
| R4 | 精密电阻 | 1kΩ |
| R5 | 电阻 | 150kΩ |
| R6 | 电阻 | 3kΩ |
| C1 | 电解电容器 | 1000μF,25V |
| C2 | 电解电容器 | 680μF,12V |
| C3 | 电解电容器 | 1000μF,12V |
| C4 | 电解电容器 | 680μF,12V |
| C5 | 电解电容器 | 100μF,12V |
其他元件参见表1。
Claims (1)
1.一种热式气体质量流量计，其特征在于设有比对热敏电阻、探头热敏电阻、可调电阻、运算放大器、显示器、单片机、存储器、检定接口、电阻、对比腔和流量管；所述比对热敏电阻、探头热敏电阻、可调电阻和电阻组成惠斯登电桥，惠斯登电桥的输出端经运算放大器接单片机，单片机的地址码输出端口接存储器的输入端，单片机的流量值输出端口接显示器的输入端，检定接口与单片机的检定信号输出端口连接；所述比对热敏电阻安装在无气体流动的对比腔内，探头热敏电阻安装在流量管内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320763564.1U CN203572531U (zh) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | 一种热式气体质量流量计 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320763564.1U CN203572531U (zh) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | 一种热式气体质量流量计 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203572531U true CN203572531U (zh) | 2014-04-30 |
Family
ID=50540259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320763564.1U Expired - Lifetime CN203572531U (zh) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | 一种热式气体质量流量计 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203572531U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107091857A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-25 | 青岛大学 | 一种基于惠斯登电桥的自组型量热装置 |
| US10801872B1 (en) | 2019-08-06 | 2020-10-13 | Surface Solutions Inc. | Methane monitoring and conversion apparatus and methods |
| CN112585455A (zh) * | 2018-08-10 | 2021-03-30 | Tdk株式会社 | 气体传感器 |
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2013
- 2013-11-27 CN CN201320763564.1U patent/CN203572531U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112585455A (zh) * | 2018-08-10 | 2021-03-30 | Tdk株式会社 | 气体传感器 |
| US10801872B1 (en) | 2019-08-06 | 2020-10-13 | Surface Solutions Inc. | Methane monitoring and conversion apparatus and methods |
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Legal Events
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