CN214251115U - 一种差压式流量传感器 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种差压式流量传感器，包括：基板，设置有容纳腔以及与容纳腔相连通的第一进压孔和第二进压孔；压力敏感芯片，位于所述容纳腔内，压力敏感芯片具有高压腔、低压腔以及压力感应层，所述压力感应层位于所述高压腔与所述低压腔之间；以及，所述高压腔与所述第一进压孔相连通，所述低压腔与所述第二进压孔相连通。本公开的差压式流量传感器，可以利用第一进压孔和第二进压孔分别向高压腔和低压腔内引入流经节流装置前后的压力，并经由压力感应层测量得出压差信号，再经过调理芯片将信号进行滤波、放大、换算及输出，从而实现流量的测量。本实施例的差压式流量传感器，结构简单，安装方便，兼具温度的测量并且具有较高的测量精度。
Description
技术领域
本公开属于传感器技术领域，具体涉及一种差压式流量传感器。
背景技术
流量传感器在工业领域和民用领域得到了广泛应用。差压式 (也称节流式)流量传感器是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。
现有的差压式流量传感器通常是由引压管、差压式传感器与流量计算器组成的。将差压式传感器安装在管道内的节流装置(如孔板、喷嘴、文丘利管等)处，感受到流体流经节流装置前后的压力差，并此压差转换成对应的流量值显示出来。这种方式结构复杂，安装繁琐，测量范围窄，精度偏低且成本较高。
实用新型内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种差压式流量传感器。
本公开的一个方面，提供一种差压式流量传感器，包括：
基板，所述基板设置有容纳腔以及与所述容纳腔相连通的第一进压孔；
保护盖，所述保护盖盖设在所述容纳腔上，所述保护盖设置有与所述容纳腔相连通的第二进压孔；
压力敏感芯片，所述压力敏感芯片位于所述容纳腔内，所述压力敏感芯片具有高压腔、低压腔以及压力感应层，所述压力感应层位于所述高压腔与所述低压腔之间；以及，
所述高压腔与所述第一进压孔相连通，所述低压腔与所述第二进压孔相连通。
在一些可选地实施方式中，所述压力敏感芯片与所述第一进压孔相对应。
在一些可选地实施方式中，所述高压腔直接与所述第一进压孔相连通，所述低压腔通过所述容纳腔与所述第二进压孔相连通。
在一些可选地实施方式中，所述压力敏感芯片粘接固定在所述容纳腔内，以使得所述高压腔与所述第一进压孔密封连通。
在一些可选地实施方式中，还包括第一引压管和第二引压管，所述第一引压管与所述第一进压孔相连通，所述第二引压管与所述第二进压孔相连通。
在一些可选地实施方式中，所述压力敏感芯片采用压阻式压力敏感芯片；或，
所述压力敏感芯片采用MEMS电阻压力传感器。
在一些可选地实施方式中，还包括防水透气膜，所述防水透气膜覆盖在所述压力感应层的表面。
在一些可选地实施方式中，还包括信号调理芯片，所述信号调理芯片设置在所述容纳腔内，并与所述压力敏感芯片电连接。
在一些可选地实施方式中，还包括防水防潮胶，所述防水防潮胶涂覆在所述信号调理芯片表面。
在一些可选地实施方式中，还包括保护盖，所述保护盖与所述密封连接。
本公开的差压式流量传感器，包括基板、压力敏感芯片和保护盖，所述基板设置有容纳腔以及与所述容纳腔相连通的第一进压孔，所述保护盖盖设在所述容纳腔上，所述保护盖设置有与所述容纳腔相连通的第二进压孔。压力敏感芯片位于所述容纳腔内，所述压力敏感芯片具有高压腔、低压腔以及压力感应层，所述压力感应层位于所述高压腔与所述低压腔之间；所述高压腔与所述第一进压孔相连通，所述低压腔与所述第二进压孔相连通通过设置。如此，可以利用第一进压孔和第二进压孔分别向高压腔和低压腔内引入流经节流装置前后的压力，并经由压力感应层测量得出压差信号，从而实现压力差值的测量。本实施例的差压式流量传感器，利用一个压力敏感芯片和一个信号调理芯片即可实现流量的测量，结构简单，安装方便，兼具温度的测量并且具有较高的测量精度。
附图说明
图1为本公开实施例的差压式流量传感器配合文丘里管使用的安装示意图。
图2为本公开实施例的差压式流量传感器的基板内部结构示意图。
图3为图2去掉保护盖之后的俯视图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。
如图1所示，在利用本实施例的差压式流量传感器配合文丘里管使用的安装示意图。
如图2所示，本公开涉及一种差压式流量传感器的内部结构图。该结构包括基板110、压力敏感芯片120和保护盖140。所述基板110设置有容纳腔111以及与所述容纳腔111相连通的第一进压孔112。所述保护盖140盖设在所述容纳腔111上，所述保护盖140设置有与所述容纳腔111相连通的第二进压孔141。所述压力敏感芯片120位于所述容纳腔111内，所述压力敏感芯片120 具有高压腔121、低压腔122以及压力感应层(图中并未示出)，所述压力感应层位于所述高压腔121与所述低压腔122之间。所述高压腔121与所述进压孔112相连通，所述低压腔122与所述容纳腔111及第二进压孔141相连通。
具体地，如图1所示，在利用本实施例的差压式传感器测量流量时，可以让流体沿着图示方向流动，在流经节流装置前后的管壁处，流体的静压力会产生差异。如图2所示，将所述压力差分别通过第一进压孔112和第二进压孔113传导到压力感应层的高压腔121和低压腔122，压力感应层根据高压腔121和低压腔 122内的压力差产生电信号，反馈给信号调理芯片130，调理芯片 130将信号进行滤波、放大、换算及输出，从而实现流量的测量。
本实施例的差压式流量传感器，包括基板、压力敏感芯片和保护盖，所述基板设置有容纳腔以及与所述容纳腔相连通的第一进压孔，所述保护盖盖设在所述容纳腔上，所述保护盖设置有与所述容纳腔相连通的第二进压孔。压力敏感芯片位于所述容纳腔内，所述压力敏感芯片具有高压腔、低压腔以及压力感应层，所述压力感应层位于所述高压腔与所述低压腔之间；所述高压腔与所述第一进压孔相连通，所述低压腔与所述第二进压孔相连通。如此，可以利用第一进压孔和第二进压孔分别向高压腔和低压腔内引入流经节流装置前后的压力，并经由压力感应层测量得出压差信号，再经过调理芯片将信号进行滤波、放大、换算及输出，从而实现流量的测量。本实施例的差压式流量传感器，结构简单，安装方便，兼具温度的测量并且具有较高的测量精度。
示例性的，如图2所示，所述压力敏感芯片120与所述第一进压孔112相对应，也就是说，如图2所示，压力敏感芯片120 靠近第一进压孔112设置，即如图2所示，压力敏感芯片120设置在第一进压孔112上方。当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要调整设置，本实施例对此并不限制。
示例性的，如图2所示，为了进一步提高压差测量准确性，所述高压腔121直接与所述第一进压孔112相连通，也即高压腔 121可以贴合在第一进压孔112上。所述低压腔122通过所述容纳腔111与所述第二进压孔141相连通。
示例性的，如图2所示，所述压力敏感芯片120粘接固定在所述容纳腔111内，以使得所述高压腔121与所述第一进压孔112 密封连通。
示例性的，所述压力敏感芯片120可以采用压阻式压力敏感芯片，例如，可以采用MEMS电阻压力传感器等，当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，选择其他一些压力敏感芯片，本实施例对此并不限制。
示例性的，为了使得压力敏感芯片防水，还可以在所述压力感应层的表面覆盖防水透气膜等防水措施。至于防水透气膜的具体种类并没有作出限定，本领域技术人员可以根据实际需要选择。
示例性的，如图2所示，为了便于对压力敏感芯片120测量得到的压差信号进行调理，差压式流量传感器还包括信号调理芯片130，所述信号调理芯片130设置在所述容纳腔111内，并与所述压力敏感芯片120电连接。该信号调理芯片130，例如可以包括放大电路、滤波电路以及模数转换电路等结构。
示例性的，所述信号调理芯片内置温度传感器。
示例性的，为了使得信号调理芯片防水，可以在所述信号调理芯片表面涂覆防水防潮胶等。
示例性的，如图2所示，为了有效保护基座内部的压力敏感芯片120和信号调理芯片130，该基座还包括保护盖140，所述保护盖140与所述容纳腔111连接。
示例性的，所述保护盖140设置有第二进压孔141。
示例性的，如图1所示，容纳腔111包括第一底壁111a、自所述第一底壁111a的两个端部向背离所述第一引压管114的方向延伸的第一侧壁111b和第二侧壁111c。其中，第二侧壁111c与第一侧壁111b相对设置。上述容纳腔111的结构设置可以保证压力传递的准确性，并便于安装。如图1所示，所述压力敏感芯片 120与所述第一底壁111a紧密贴合，所述压力敏感芯片120与所述第一侧壁111b存在间隙。
本公开的差压式流量传感器，可以同时实现对流量值和温度值的准确测量，并且结构简单、安装方便、生产成本较低，适用于管道流量控制、工业流量监测、医用仪器设备等多种领域。
需要说明的是，在使用前，差压式流量传感器的安装步骤如下：如图2所示，首先将压力敏感芯片120安装到容纳腔111内，接着安装信号调理芯片130，然后进行电信号的连接，然后分别在压力敏感芯片120表面覆盖防水透气膜(图中并未示出)，信号调理芯片130表面覆盖防水防潮胶(图中并未示出)，然后安装保护盖114，最后安装上密封盖(图中并未示出)和下密封盖(图中并未示出)。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
Claims (8)
1.一种差压式流量传感器，其特征在于，包括：
基板，所述基板设置有容纳腔以及与所述容纳腔相连通的第一进压孔；
保护盖，所述保护盖盖设在所述容纳腔上，所述保护盖设置有与所述容纳腔相连通的第二进压孔；
压力敏感芯片，所述压力敏感芯片位于所述容纳腔内，所述压力敏感芯片具有高压腔、低压腔以及压力感应层，所述压力感应层位于所述高压腔与所述低压腔之间；以及，
所述高压腔与所述第一进压孔相连通，所述低压腔与所述第二进压孔相连通。
2.根据权利要求1所述的差压式流量传感器，其特征在于，所述压力敏感芯片与所述第一进压孔相对应。
3.根据权利要求2所述的差压式流量传感器，其特征在于，所述高压腔直接与所述第一进压孔相连通，所述低压腔通过所述容纳腔与所述第二进压孔相连通。
4.根据权利要求3所述的差压式流量传感器，其特征在于，所述压力敏感芯片粘接固定在所述容纳腔内，以使得所述高压腔与所述第一进压孔密封连通。
5.根据权利要求1至4任一项所述的差压式流量传感器，其特征在于，所述压力敏感芯片采用压阻式压力敏感芯片；或，
所述压力敏感芯片采用MEMS电阻压力传感器。
6.根据权利要求1至4任一项所述的差压式流量传感器，其特征在于，还包括防水透气膜，所述防水透气膜覆盖在所述压力感应层的表面。
7.根据权利要求1至4任一项所述的差压式流量传感器，其特征在于，还包括信号调理芯片，所述信号调理芯片设置在所述容纳腔内，并与所述压力敏感芯片电连接。
8.根据权利要求7所述的差压式流量传感器，其特征在于，还包括防水防潮胶，所述防水防潮胶涂覆在所述信号调理芯片表面。
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