CN221037531U - 流量传感器及质量流量控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种流量传感器及质量流量控制器,该流量传感器包括固定座、外壳和传感管,其中,外壳与固定座连接;外壳的内部构成有容置空间,容置空间中设置有热隔离结构,热隔离结构与外壳通过第一连接结构连接,第一连接结构被设置为能够减少外壳与热隔离结构之间的热传导;传感管的中间管段和两个边缘管段均与外壳不相接触,其中,中间管段固定于热隔离结构;两个边缘管段贯穿外壳,并延伸至外壳的外部,且与固定座固定连接。本方案可以有效减小外界温度对流量传感器的测量值产生的影响,从而可以提高流量测量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造领域,具体地,涉及一种流量传感器及质量流量控制器。
背景技术
目前,半导体的制造通常需要在整个制造过程中精确控制各种流体(气体或液体),流体流量的测量和调节通常使用气体质量流量控制器(MFC)来实现,例如热式质量流量控制器,热式质量流量控制器的流量测量功能可以通过热式流量计或流量传感器来实现,具体是基于热传递原理实现对流体的测量,流经流量传感器的流体会带走传感器的一部分热量,根据流体与传感器之间热量交换的关系即可计算得到流体流量。
热式质量流量控制器在测量微小流量方面具有突出优点,但是,由于电磁阀、电路板上的元器件产生的很多热量会经由底座传导至流量传感器的外壳,再经由外壳传导至执行流量测量功能的热敏电阻上,导致流量传感器的测量值受到外界温度的影响较大,从而产生测量误差。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种流量传感器及质量流量控制器,其可以有效减小外界温度对流量传感器的测量值产生的影响,从而可以提高流量测量精度。
为实现本实用新型的目的而提供一种流量传感器,包括固定座、外壳和传感管,其中,所述传感管包括中间管段和分别与所述中间管段的两端连接的两个边缘管段,两个所述边缘管段相对于所述中间管段朝同一方向弯折;所述中间管段上设置有相对于所述中间管段的中心位置对称分布的两个绕组;
所述外壳与所述固定座连接;所述外壳的内部构成有容置空间,所述容置空间中设置有热隔离结构,所述热隔离结构与所述外壳通过第一连接结构连接,所述第一连接结构被设置为能够减少所述外壳与所述热隔离结构之间的热传导;
所述中间管段和两个所述边缘管段均与所述外壳不相接触,其中,所述中间管段固定于所述热隔离结构;两个所述边缘管段贯穿所述外壳,并延伸至所述外壳的外部,且与所述固定座固定连接。
可选地,所述外壳上形成有镂空部;
所述第一连接结构包括隔热部和连接桥,其中,所述镂空部位于所述隔热部与所述外壳之间,以使二者不相接触;所述连接桥的两端分别与所述隔热部和所述外壳连接,所述连接桥的尺寸满足能够减少所述隔热部和所述外壳之间的热传导;
所述热隔离结构与所述隔热部连接。
可选地,所述连接桥为一个,且所述连接桥、所述隔热部和所述镂空部均为相对于所述中间管段的中心位置对称的对称结构。
可选地,所述外壳包括外壳主体,所述外壳主体上形成有非闭合的环形通孔,所述非闭合的环形通孔用作所述镂空部,且所述非闭合的环形通孔将所述外壳主体分隔为第一外壳分体和第二外壳分体,所述第一外壳分体位于所述非闭合的环形通孔所围空间之内,用作所述隔热部,所述第二外壳分体位于所述非闭合的环形通孔所围空间之外;
所述外壳主体的位于所述非闭合的环形通孔两端之间的部分用作所述连接桥,分别与所述第一外壳分体和第二外壳分体连为一体。
可选地,所述热隔离结构包括位于所述容置空间中的两个支撑部,两个所述支撑部在沿所述中间管段的延伸方向上相对设置,且两个所述支撑部均与所述隔热部连接;
在两个所述支撑部远离所述隔热部的端面上均设置有容置槽,所述中间管段穿设于两个所述容置槽,且在每个所述容置槽与所述中间管段之间填充有胶体。
可选地,所述热隔离结构还包括设置于所述容置空间中,且位于两个所述支撑部之间的两个隔热件,两个所述隔热件分别位于两个所述绕组的两侧,用于将两个所述绕组包覆在二者之间。
可选地,所述外壳与所述固定座不相接触,且通过第二连接结构连接;
所述第二连接结构被设置为能够减少所述外壳与所述固定座之间的热传导。
可选地,所述第二连接结构包括相互配合的凹部和凸部,所述凹部和凸部中的一者设置于所述外壳上,另一者设置于所述固定座上;所述外壳与所述固定座不相接触。
可选地,所述第二连接结构还包括相互配合的第一限位部和第二限位部,所述第一限位部和第二限位部中的一者设置于所述外壳上,另一者设置于所述固定座上,用于限制所述外壳与所述固定座相对转动。
可选地,所述第一限位部为限位凸部,所述限位凸部设置于所述凸部与其所在的所述固定座或所述外壳之间,且所述限位凸部的径向截面形状为长宽比不等的形状;
所述第二限位部为限位凹部,所述限位凹部形成于所述凹部所在的所述外壳或所述固定座上,且位于所述凹部的靠近所述凸部的一侧,所述限位凹部的内表面的径向截面形状与所述限位凸部的径向截面形状相适配;
所述限位凸部的一部分位于所述限位凹部之外,以使所述外壳与所述固定座不相接触。
可选地,所述第二连接结构还包括同轴设置于所述凸部中的螺纹孔,和设置于所述凹部所在的所述外壳或所述固定座上的安装孔,以及紧固螺钉,其中,所述安装孔与所述螺纹孔同轴;所述紧固螺钉穿过所述安装孔,并与所述螺纹孔螺纹连接。
可选地,所述流量传感器还包括设置于所述容置空间中的绝缘部件以及用于处理信号的电子处理元件,其中,所述绝缘部件中设置有引线电路,所述引线电路与两个所述绕组的引出线电连接;
所述绝缘部件上还设置有与所述引线电路电连接的引线插针,所述引线插针的一端贯穿所述外壳,并延伸至所述外壳的外部,与所述电子处理元件电连接。
作为另一个技术方案,本实用新型还提供一种质量流量控制器,包括本实用新型提供的上述流量传感器。
本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型提供的流量传感器,其在外壳内部构成的容置空间中设置热隔离结构,传感管的中间管段固定于该热隔离结构上,并通过第一连接结构将热隔离结构与外壳连接,该第一连接结构被设置为能够减少外壳与热隔离结构之间的热传导,且中间管段和两个边缘管段均与外壳不相接触。通过使外壳与热隔离结构之间仅通过第一连接结构连接,并利用第一连接结构减少外壳与热隔离结构之间的热传导,可以避免较多的热量经由外壳传导至热隔离结构,结合热隔离结构本身的热隔离作用,可以进一步减少传导至中间管段的两个绕组上的热量,从而可以有效减小外界温度对流量传感器的测量值产生的影响,进而可以提高流量测量精度。
本实用新型提供的质量流量控制器,其通过采用本实用新型提供的上述流量传感器,可以有效减小外界温度对流量传感器的测量值产生的影响,从而可以提高流量测量精度。
附图说明
图1为热式的流量传感器在流量为0时的温度分布曲线示意图;
图2为热式的流量传感器在流量为0和流量大于0时的温度分布曲线示意图;
图3为本实用新型实施例提供的流量传感器的传感管的结构图;
图4为本实用新型实施例提供的流量传感器的固定座与外壳的分解图;
图5为本实用新型实施例提供的流量传感器的分解图;
图6为本实用新型实施例提供的流量传感器的正视剖面图;
图7为本实用新型实施例提供的流量传感器的侧视剖面图;
图8为本实用新型实施例提供的流量传感器的固定座的俯视图;
图9为本实用新型实施例提供的流量传感器的固定座的沿图8中A-A线的剖面图;
图10为本实用新型实施例提供的流量传感器的外壳的主视图;
图11为本实用新型实施例提供的流量传感器的外壳的沿图10中B-B线的剖面图;
图12为本实用新型实施例提供的流量传感器的隔离部和热隔离结构的结构图;
图13为本实用新型实施例提供的流量传感器的隔离部和镂空部的结构图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图来对本实用新型提供的流量传感器及质量流量控制器进行详细描述。
流量传感器是一种热式的流体测量传感器,如图1所示,其传感管上设置有两个绕组Ru和Rd,二者是将传感丝有规律地缠绕在传感管的管壁上而制成,传感丝的线径很细,同时传感丝和传感管的导热性能非常好,基于此,传感管的管壁温度与绕组温度近似相同。传感管在入口处和出口处的管壁温度T0与周围环境温度相等。当没有流体流过流量传感器时,即流量Q=0,由于有恒定的电流流过两个绕组Ru和Rd,两个绕组Ru和Rd会产生热量而温度升温,两个绕组Ru和Rd的温度相同,如果流量传感器的内部结构是对称的(例如在图1中以传感管的中心左右对称),则传感管的管壁温度分布是对称的,且在两个绕组Ru和Rd之间的中间位置(即对应传感管的中心位置)的管壁温度最高,此时流量传感器内部的温度分布曲线如图1中的曲线所示。
当有流体流过传感管1,即流量Q>0时,温度为T0的流体从传感管的入口进入,在流体经过上游的绕组Ru时,流体由于从传感管的管壁吸收了热量而温度升高,在此过程中,传感管的管壁温度由于热量被流体带走而温度降低,流体带走的热量越多,传感管的管壁温度下降越多。在流体流过下游的绕组Rd时,流体的温度会下降到T0,在此过程中,流体释放出热量,传感管的管壁由于获得了流体释放出的热量而温度升高,流体释放出的热量越多,传感管的管壁温度升高越多。根据传热学中的圆管内强制对流换热的理论,当流动边界层及热边界汇合于圆管的中心线时,流体的流动或换热已经过充分发展,此后的换热强度将保持不变。基于上述原理,选用薄壁的毛细管作为传感管,并且在传感器的结构设计上保证传感器入口处的温度与出口处的温度相等,就可以实现在流体流过传感器时不改变热量,而只是起到热量的搬运作用,即将上游的热量转移到下游。那么,传感管的管壁温度曲线就会沿流体流动方向平移,如果流体的流量越大,那么传感管的管壁温度曲线沿流体流动方向平移的距离越就越大。如图2所示,当有流体流过传感管,即流量Q>0时,流量传感器内部的温度分布曲线如图2中的实线曲线所示,其相对于图2中的流量Q=0的虚线曲线向右侧平移,此时温度分布曲线是不对称的。两个绕组Ru和Rd均为热敏电阻,二者的阻值会随温度分布曲线的变化而变化,通过这种电信号变化可以获得流体的流量。
但是,由于电磁阀、电路板上的元器件产生的很多热量会经由底座传导至流量传感器的外壳,再经由外壳传导至执行流量测量功能的热敏电阻上,导致流量传感器的测量值受到外界温度的影响较大,从而产生测量误差。
为了解决上述技术问题,请一并参阅图3至图13,本实用新型实施例提供一种流量传感器,其包括固定座2、外壳和传感管1,其中,传感管1包括中间管段11和分别与中间管段11的两端连接的两个边缘管段12,两个边缘管段12相对于中间管段11朝同一方向弯折,例如弯折90°构成n形传感管。中间管段11上设置有相对于中间管段11的中心位置对称分布的两个绕组13,二者例如是将传感丝有规律地缠绕在传感管1的管壁上而制成,该传感丝为热敏电阻丝,用于在通入恒定的电流时产生热量,并根据温度变化产生电信号,根据该电信号变化可以获得流体的流量。每个绕组13的两端均具有引出线131,该引出线131通过相应的引线部件延伸至外壳外部,并与用于处理信号的电子处理元件6电连接。电子处理元件6例如包括用于处理信号的电路板。
固定座2是整个传感器的支撑骨架,该固定座2例如为矩形块或者矩形平板,外壳与该固定座2连接;外壳的内部构成有容置空间,可选的,外壳包括外壳主体3和外壳盖32,二者对接形成上述容置空间,该容置空间中设置有热隔离结构8,该热隔离结构8与外壳主体3通过第一连接结构4连接,该第一连接结构4被设置为能够减少外壳主体3与热隔离结构8之间的热传导;中间管段11和两个边缘管段12均与外壳(例如包括外壳主体3和外壳盖32)不相接触,其中,中间管段11固定于上述热隔离结构8;两个边缘管段12贯穿外壳主体3(不接触),并延伸至外壳主体3的外部,且与固定座2固定连接。具体地,在外壳主体3对应两个边缘管段12的位置处分别设置有通孔,两个边缘管段12分别经由这两个通孔伸出至外壳主体3的外部,且边缘管段12与通孔的孔壁不相接触,也即通孔的直径大于边缘管段12的外管径。
本实用新型提供的流量传感器,通过使外壳(例如包括外壳主体3和外壳盖32)与热隔离结构8之间仅通过第一连接结构4连接,并利用第一连接结构4减少外壳与热隔离结构8之间的热传导,可以避免较多的热量经由外壳传导至热隔离结构8,结合热隔离结构8本身的热隔离作用,可以进一步减少传导至中间管段11的两个绕组13上的热量,从而可以有效减小外界温度对流量传感器的测量值产生的影响,进而可以提高流量测量精度。
两个边缘管段12与固定座2固定连接的方式可以有多种,例如,在固定座2中对应两个边缘管段12分别设置有第一定位孔21,在一些可选的实施例中,每个第一定位孔21中均设置有固定件9,该固定件9中设置有第二定位孔,边缘管段12穿设于对应的第一定位孔21和第二定位孔中,且边缘管段12的远离中间管段11的一端与固定件9密封连接。具体来说,传感管1的每个边缘管段12均依次穿过第一定位孔21和第二定位孔,并在远离中间管段11的一端处与固定件9密封连接,从而可以实现对每个边缘管段12的定位、固定和密封。密封方式例如为胶粘、焊接等等。
在本实用新型的一些实施例中,如图5所示,上述固定件9例如为焊块,该焊块具体可以包括柱体和设置在该柱体一端的环形凸缘,该柱体嵌入上述第一定位孔21中,柱体与第一定位孔21例如为过盈配合。而且,该环形凸缘与固定座2的背离外壳主体3一侧的表面相互叠置。柱体中沿其轴向贯通设置有上述第二定位孔,边缘管段12与该第二定位孔之间采用胶粘、焊接等方式进行密封。本实用新型实施例对上述固定件9的结构没有特别的限制,只要能够实现对边缘管段12的定位、固定和密封即可。
在本实用新型的一些实施例中,外壳(例如外壳主体3)上形成有镂空部31;上述第一连接结构4包括隔热部41和连接桥42,其中,镂空部31位于隔热部41与外壳(例如外壳主体3)之间,以使二者不相接触,连接桥42的两端分别与隔热部41和外壳主体3连接,连接桥42的尺寸满足能够减少隔热部41和外壳主体3之间的热传导。热隔离结构8与隔热部41连接。这样,上述外壳主体3和隔热部41之间通过镂空部31相互分离,而仅通过连接桥42连接,由于该连接桥42的尺寸满足能够减少外壳主体3和隔热部41之间的热传导,这样可以有效减少外壳主体3和隔热部41之间的热传导,而热隔离结构8与隔热部41连接,从而可以间接减少热隔离结构8与外壳主体3之间的热传导,进而可以避免较多的热量经由外壳主体3传导至热隔离结构8。
在一些实施例中,如图13所示,外壳主体3上形成有非闭合的环形通孔,该非闭合的环形通孔用作上述镂空部31,例如为非闭合的矩形环孔,该矩形环孔贯通外壳主体3的厚度设置。并且,非闭合的环形通孔(即,镂空部31)将外壳主体3分隔为第一外壳分体和第二外壳分体,该第一外壳分体位于非闭合的环形通孔所围空间之内,用作上述隔热部41,第二外壳分体位于所述非闭合的环形通孔所围空间之外。也就是说,上述隔热部41是外壳主体3的一部分,第二外壳分体是外壳主体3的另一部分,非闭合的环形通孔(即,镂空部31)位于二者之间,以使第一外壳分体(即,隔热部41)和第二外壳分体不相接触。并且,外壳主体3的位于非闭合的环形通孔(即,镂空部31)两端之间的部分用作连接桥42,该连接桥42分别与第一外壳分体(即,隔热部41)和第二外壳分体连为一体。通过采用上述结构,仅需在外壳主体3上形成有非闭合的环形通孔,即可实现上述镂空部31、隔热部41和连接桥42的制作,结构简单,且加工方便,从而可以降低加工成本。可选地,上述非闭合的环形通孔(即,镂空部31)的宽度处处相等,即,第一外壳分体(即,隔热部41)的轮廓形状与环形通孔的形状相适配,这样可以避免热量分布不均。
上述连接桥42的两端分别与第一外壳分体(即,隔热部41)和第二外壳分体连接,以保证第一外壳分体(即,隔热部41)和第二外壳分体能够连接在一起,在此基础上,连接桥42在上述非闭合的环形通孔(即,镂空部31)的延伸方向上的宽度很小,这可以减少第一外壳分体(即,隔热部41)和第二外壳分体之间的热传导。在实际应用中,连接桥42的上述宽度不宜过小,以使连接桥42具有足够的强度保证第一外壳分体(即,隔热部41)和第二外壳分体之间的连接;连接桥42的上述宽度也不宜过大,以有效减少第一外壳分体(即,隔热部41)和第二外壳分体之间的热传导。
在本实用新型的一些实施例中,连接桥42为一个,且连接桥42、隔热部41和镂空部31均为相对于中间管段11的中心位置对称(例如,如图6所示,相对于经过中间管段11的中心的轴线O)的对称结构。通过使上述各结构相对于传感管1的中间管段11的中心位置是对称的,可以避免因结构不对称而导致的温度分布曲线产生偏移的问题,从而可以有效改善零漂问题,进而可以改善质量流量控制器出现精度、线性度和重复度。当然,在实际应用中,在可以起到减少外壳和隔热部41之间的热传导的作用的前提下,上述连接桥42也可以为多个,且在条形间隔的延伸方向上间隔设置,本实用新型对此没有特别的限制。
上述热隔离结构8既用于支撑固定传感管1的中间管段11,又用于在中间管段11与隔热部41之间起到热隔离作用。实现该功能的热隔离结构8可以有多种,在本实用新型的一些实施例中,上述热隔离结构8包括位于容置空间中的两个支撑部81,两个支撑部81在沿中间管段11的延伸方向上相对设置,且两个支撑部81均与隔热部41连接,例如如图12所示,两个支撑部81均与隔热部41连为一体,但是,本实用新型并不局限于此,两个支撑部81与隔热部41也可以采用其他方式连接,例如焊接。
在两个支撑部81远离隔热部41的端面上均设置有容置槽812,中间管段11穿设于两个容置槽812,且在每个容置槽812与中间管段11之间填充有胶体811。该胶体811用于将中间管段11固定于容置槽812中,该胶体811例如为导热胶。为了适配中间管段11的形状,可选的,如图11和图12所示,容置槽812为半圆形槽,上述胶体811可以充满容置槽812与中间管段11之间的间隙。在一个具体的实施例中,支撑部81呈平板状,该支撑部81相对于隔热部41的内表面凸出,且垂直设置。
在本实用新型的一些实施例中,如图5和图7所示,上述热隔离结构8还包括设置于容置空间中,且位于两个支撑部81之间的两个隔热件82,两个隔热件82分别位于两个绕组13的两侧,用于将两个绕组13包覆在二者之间。两个隔热件82通过将两个绕组13挤压包裹在二者之间,用于对两个绕组13起到限位作用,而且隔热效果更可靠,从而可以避免传感管1出现散热不均匀的情况,改善零漂问题。可选的,两个隔热件82为隔热棉,该隔热棉的材质包括聚酰亚胺泡沫,其具有良好的隔热效果。
在本实用新型的一些实施例中,为了避免由于电磁阀、电路板上的元器件产生的很多热量经由固定座2传导至外壳(包括外壳主体3,从而进一步减少传导至中间管段11的两个绕组13上的热量,外壳(外壳主体3和外壳盖32)与固定座2不相接触,且通过第二连接结构连接,该第二连接结构被设置为能够减少外壳与固定座2之间的热传导。通过使外壳与固定座2仅通过第二连接结构连接,并利用第二连接结构减少外壳与固定座2之间的热传导,可以避免较多的热量从固定座2传导至外壳,并结合利用第一连接结构4减少外壳与热隔离结构8之间的热传导,以及结合热隔离结构8本身的热隔离作用,可以更有效地减少传导至中间管段11的两个绕组13上的热量,从而可以有效减小外界温度对流量传感器的测量值产生的影响,进而可以提高流量测量精度。
需要说明的是,经发明人研究发现,如果未设置上述第一连接结构4和热隔离结构8,而仅设置上述第二连接结构,为了有效达到避免很多热量经由固定座2传导至外壳的效果,就需要对第二连接结构的尺寸进行更严格的限制,即,第二连接结构的尺寸(例如图中水平方向上的尺寸)不能太大,但是这又会有这样问题,即,如果仅设置上述第二连接结构,且该第二连接结构的尺寸太小,则会导致外壳安装的稳定性较差,很容易向一侧倾斜,导致传感管1形成内应力,进而造成测量误差。为了解决该问题,本实用新型通过将第二连接结构与第一连接结构4和热隔离结构8结合使用,可以降低对第二连接结构的尺寸限制,即可以适当增大第二连接结构的尺寸(例如图中水平方向上的尺寸),以提高外壳安装的稳定性,避免外壳出现倾斜的情况,同时在第一连接结构4和热隔离结构8的隔热作用下,仍然可以有效达到避免很多热量经由固定座2传导至外壳的效果。
实现上述功能的第二连接结构可以有多种,在本实用新型的一些实施例中,第二连接结构包括相互配合的凹部22和凸部33,凹部22和凸部23中的一者设置于外壳主体3上,另一者设置于固定座2上。例如,如图4所示,凸部33设置于外壳主体3底部,凹部22对应地设置于固定座2的顶部。凸部可以将外壳主体3支撑于固定座2的上方,使外壳主体3与固定座2之间保持一定的间距,而不相接触,在此基础上,通过使凹部22和凸部33相配合,可以限定外壳主体3与固定座2的相对位置,同时可以对外壳主体3起到支撑作用。由于外壳主体3与固定座2仅通过凹部22和凸部33连接,这使得二者的接触面积减小,从而可以减少外壳主体3与固定座2之间的热传导,进而可以避免较多的热量从固定座2传导至外壳主体3。
在本实用新型的一些实施例中,为了便于安装,降低安装难度,上述凸部33为圆柱体,上述凹部22的内周面与该圆柱体的外周面相适配。
在本实用新型的一些实施例中,上述第二连接结构还包括相互配合的第一限位部和第二限位部,第一限位部和第二限位部中的一者设置于外壳主体3上,另一者设置于固定座2上,用于限制外壳主体3与固定座2相对转动。可选的,第一限位部为限位凸部34,该限位凸部34设置于凸部33与其所在的固定座2或外壳主体3之间(图4中的限位凸部34设置于外壳主体3底部),换言之,限位凸部34设置于固定座2的顶部或外壳主体3的底部上,而凸部33设置于限位凸部34上,且位于远离固定座2的顶部或外壳主体3的底部一侧。限位凸部34的径向截面形状为长宽比不等的形状,例如三角形、四边形等等,图5中示出的限位凸部34为矩形凸部。第二限位部为限位凹部23,该限位凹部23形成于凹部22所在的外壳主体3或固定座2上(图4中的限位凹部23设置于固定座2顶部),且位于凹部22的靠近凸部33的一侧,即,在固定座2的顶部或外壳主体3的底部上形成有凹部22,且在该凹部22的开口一端开设有限位凹部23,该限位凹部23的内表面的径向截面形状与限位凸部34的径向截面形状相适配,图4中示出的限位凹部23为长圆形凹槽,该长圆形凹槽中间的矩形部分的径向截面形状与限位凸部34的径向截面形状相适配。需要说明的是,在本实施例中,凸部33与限位凸部34可以同轴设置,凹部22与限位凹部23可以同轴设置,但是,本实用新型实施例并不局限于此,在实际应用中,凸部33与限位凸部34也可以相互错开,对应地,凹部22与限位凹部23相互错开,这同样可以限制外壳主体3与固定座2相对转动。或者,也可以将上述凸部33的径向截面形状设置为长宽比不等的形状,例如三角形、四边形等等,凹部22的内表面的径向截面形状与凸部33的径向截面形状相适配,这样,凹部22和凸部33相互配合,既可以使外壳主体3与固定座2之间保持一定的间距,而不相接触,又可以限制外壳主体3与固定座2相对转动。
在本实用新型的一些实施例中,如图11所示,第二连接结构还包括同轴设置于凸部33(或者设置于凸部33和限位凸部34)中的螺纹孔37,以及如图7和图9所示,设置于凹部22所在的外壳主体3或固定座2上的安装孔36,以及紧固螺钉35,其中,安装孔36与螺纹孔37同轴;紧固螺钉35穿过安装孔36,并与螺纹孔37螺纹连接。例如,如图9和图11所示,凸部33设置于外壳主体3的底部,凹部22设置于固定座2的顶部,该凸部33(或者设置于凸部33和限位凸部34)相对于凹部22的端面设置有螺纹孔37;固定座2的底部设置有安装孔36,该安装孔36与凹部22连通,如图7所示,紧固螺钉35从固定座2底部一侧穿过安装孔36和凹部22,并与螺纹孔37螺纹连接,从而实现外壳主体3和固定座2的固定连接。但是,本实用新型并不局限于此,在实际应用中,还可以在凹部22和凸部33之间设置插接、卡接等可拆卸的连接结构,或者将凹部22和凸部33采用焊接、粘接等不可拆卸的连接方式,将实现外壳主体3和固定座2的固定连接。
在本实用新型的一些实施例中,如图5所示,流量传感器还包括设置于容置空间中的绝缘部件5以及用于处理信号的电子处理元件6,其中,绝缘部件5的材质例如为陶瓷;绝缘部件5中设置有引线电路,该引线电路与两个绕组13的四个引出线131电连接;绝缘部件5上还设置有与引线电路电连接的引线插针51,引线插针51的一端贯穿外壳主体3,并延伸至外壳主体3的外部,与电子处理元件6电连接。上述引线电路用于传输两个绕组13与电子处理元件6之间的电信号。可选的,如图5所示,电子处理元件6设置于外壳主体3的外侧(例如位于背离外壳盖32一侧),且与外壳主体3固定连接,并且在电子处理元件6与外壳主体3之间设置有绝缘件7,用于将二者电绝缘。
综上所述,本实用新型实施例提供的流量传感器,其在外壳内部构成的容置空间中设置热隔离结构8,传感管1的中间管段11固定于该热隔离结构8上,并通过第一连接结构4将热隔离结构8与外壳连接,该第一连接结构4被设置为能够减少外壳与热隔离结构8之间的热传导,且中间管段11和两个边缘管段12均与外壳不相接触。通过使外壳与热隔离结构8之间仅通过第一连接结构4连接,并利用第一连接结构4减少外壳与热隔离结构8之间的热传导,可以避免较多的热量经由外壳传导至热隔离结构8,结合热隔离结构8本身的热隔离作用,可以进一步减少传导至中间管段11的两个绕组13上的热量,从而可以有效减小外界温度对流量传感器的测量值产生的影响,进而可以提高流量测量精度。
作为另一个技术方案,本实用新型实施例还提供一种质量流量控制器,其包括本实用新型实施例提供的上述流量传感器。
本实用新型实施例提供的质量流量控制器,其通过采用本实用新型实施例提供的上述流量传感器,可以有效减小外界温度对流量传感器的测量值产生的影响,从而可以提高流量测量精度。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式,然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。
Claims (13)
1.一种流量传感器,其特征在于,包括固定座、外壳和传感管,其中,所述传感管包括中间管段和分别与所述中间管段的两端连接的两个边缘管段,两个所述边缘管段相对于所述中间管段朝同一方向弯折;所述中间管段上设置有相对于所述中间管段的中心位置对称分布的两个绕组;
所述外壳与所述固定座连接;所述外壳的内部构成有容置空间,所述容置空间中设置有热隔离结构,所述热隔离结构与所述外壳通过第一连接结构连接,所述第一连接结构被设置为能够减少所述外壳与所述热隔离结构之间的热传导;
所述中间管段和两个所述边缘管段均与所述外壳不相接触,其中,所述中间管段固定于所述热隔离结构;两个所述边缘管段贯穿所述外壳,并延伸至所述外壳的外部,且与所述固定座固定连接。
2.根据权利要求1所述的流量传感器,其特征在于,所述外壳上形成有镂空部;
所述第一连接结构包括隔热部和连接桥,其中,所述镂空部位于所述隔热部与所述外壳之间,以使二者不相接触;所述连接桥的两端分别与所述隔热部和所述外壳连接,所述连接桥的尺寸满足能够减少所述隔热部和所述外壳之间的热传导;
所述热隔离结构与所述隔热部连接。
3.根据权利要求2所述的流量传感器,其特征在于,所述连接桥为一个,且所述连接桥、所述隔热部和所述镂空部均为相对于所述中间管段的中心位置对称的对称结构。
4.根据权利要求2所述的流量传感器,其特征在于,所述外壳包括外壳主体,所述外壳主体上形成有非闭合的环形通孔,所述非闭合的环形通孔用作所述镂空部,且所述非闭合的环形通孔将所述外壳主体分隔为第一外壳分体和第二外壳分体,所述第一外壳分体位于所述非闭合的环形通孔所围空间之内,用作所述隔热部,所述第二外壳分体位于所述非闭合的环形通孔所围空间之外;
所述外壳主体的位于所述非闭合的环形通孔两端之间的部分用作所述连接桥,分别与所述第一外壳分体和第二外壳分体连为一体。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的流量传感器,其特征在于,所述热隔离结构包括位于所述容置空间中的两个支撑部,两个所述支撑部在沿所述中间管段的延伸方向上相对设置,且两个所述支撑部均与所述隔热部连接;
在两个所述支撑部远离所述隔热部的端面上均设置有容置槽,所述中间管段穿设于两个所述容置槽,且在每个所述容置槽与所述中间管段之间填充有胶体。
6.根据权利要求5所述的流量传感器,其特征在于,所述热隔离结构还包括设置于所述容置空间中,且位于两个所述支撑部之间的两个隔热件,两个所述隔热件分别位于两个所述绕组的两侧,用于将两个所述绕组包覆在二者之间。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的流量传感器,其特征在于,所述外壳与所述固定座不相接触,且通过第二连接结构连接;
所述第二连接结构被设置为能够减少所述外壳与所述固定座之间的热传导。
8.根据权利要求7所述的流量传感器,其特征在于,所述第二连接结构包括相互配合的凹部和凸部,所述凹部和凸部中的一者设置于所述外壳上,另一者设置于所述固定座上;所述外壳与所述固定座不相接触。
9.根据权利要求8所述的流量传感器,其特征在于,所述第二连接结构还包括相互配合的第一限位部和第二限位部,所述第一限位部和第二限位部中的一者设置于所述外壳上,另一者设置于所述固定座上,用于限制所述外壳与所述固定座相对转动。
10.根据权利要求9所述的流量传感器,其特征在于,所述第一限位部为限位凸部,所述限位凸部设置于所述凸部与其所在的所述固定座或所述外壳之间,且所述限位凸部的径向截面形状为长宽比不等的形状;
所述第二限位部为限位凹部,所述限位凹部形成于所述凹部所在的所述外壳或所述固定座上,且位于所述凹部的靠近所述凸部的一侧,所述限位凹部的内表面的径向截面形状与所述限位凸部的径向截面形状相适配;
所述限位凸部的一部分位于所述限位凹部之外,以使所述外壳与所述固定座不相接触。
11.根据权利要求8所述的流量传感器,其特征在于,所述第二连接结构还包括同轴设置于所述凸部中的螺纹孔,和设置于所述凹部所在的所述外壳或所述固定座上的安装孔,以及紧固螺钉,其中,所述安装孔与所述螺纹孔同轴;所述紧固螺钉穿过所述安装孔,并与所述螺纹孔螺纹连接。
12.根据权利要求1-4中任意一项所述的流量传感器,其特征在于,所述流量传感器还包括设置于所述容置空间中的绝缘部件以及用于处理信号的电子处理元件,其中,所述绝缘部件中设置有引线电路,所述引线电路与两个所述绕组的引出线电连接;
所述绝缘部件上还设置有与所述引线电路电连接的引线插针,所述引线插针的一端贯穿所述外壳,并延伸至所述外壳的外部,与所述电子处理元件电连接。
13.一种质量流量控制器,其特征在于,包括权利要求1-12中任意一项所述的流量传感器。
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