流体感测装置制造方法及图纸

提供了一种流体感测装置(120)，该流体感测装置包括：流体流动通道(121)；至少一个流体导管(132，134)，该至少一个流体导管与该流体流动通道(121)处于流体连通；以及流体传感器(130)，该流体传感器具有外壳(131)和至少一个传感器端口(135，136)，该至少一个传感器端口与该至少一个流体导管(132，134)处于流体连通并且提供进入该外壳(137)的通路。该流体感测装置(120)还包括压力补偿室(142)，该流体传感器(130)的外壳(137)被围在该压力补偿室中。该装置进一步包括至少一个压力补偿导管(144)，该至少一个压力补偿导管与该压力补偿室(142)和该流体流动通道(121)处于流体连通。还提供了一种包括这种流体感测装置的质量流量控制器(100)。

【技术实现步骤摘要】
流体感测装置
本专利技术涉及一种流体感测装置，特别是涉及一种用于与流体控制阀一起比如在质量流量控制器或质量流量计中使用的流体感测装置。
技术介绍
流体控制阀用于各种各样的控制流体的流量的应用中。受控的流体可以包括气体、液体、或其组合。在一些情况下，流体还可以包括悬浮颗粒。虽然流体控制阀在用于打开和关闭穿过阀的流体连通路径的特定配置上差异很大，但是一种特定类型的阀致动是使用螺线管来执行的。在螺线管致动的阀中，电流穿过电磁线圈，其中线圈典型地围绕磁芯形成。线圈通常包括导线，该导线绕线轴多次缠绕，从而产生多个所谓的匝。通电的螺线管产生磁场。磁场的强度与匝数以及提供给导线的电流成比例。如本领域众所周知的，为了增强螺线管所提供的磁场，可以增加匝数和/或可以增大提供给导线的电流。磁场典型地在连接至柱塞的可移动电枢上操作以改变由阀座和柱塞的密封部分产生的限流件，该柱塞被配置为接合围绕流体可以穿过的入口和/或出口的阀座。可以使用其他类型的致动，比如压电致动。质量流量控制器(“MFC”)广泛用于测量和控制流体的流量。典型的MFC包括流体感测装置、流体控制阀、以及用于控制该流体控制阀的控制器。流体感测装置通常包括在入口与出口之间延伸的流动通道、以及与该流动通道连通的流体传感器。在MFC操作期间，控制器基于流体传感器的传感器信号来确定穿过流动通道的流量并且相应地操作控制阀，以维持期望的流量。存在两种主要类型的MFC：基于热和基于压力。基于压力的MFC典型地沿流动通道使用限流件，比如喷嘴或孔口，以产生可以根据其来确定流量的压降。在这种MFC中，流量可以通过物理测量由压力差产生的旁路流量来确定，或者可以通过基于以下原理数学计算流量来确定：流体穿过限流件的流量是限流件上的压降的函数。可以通过感测限流装置上游的流体压力p1和限流装置下游的流体压力p2来计算压降并确定流量。在这个或其他应用中，流体传感器可以是具有外壳和两个或更多个端口的简单封装件，流体可以穿过这些端口进入和离开外壳，由此可以通过测量穿过传感器外壳的流量来确定沿流动通道的流量。替代性地，流体感测装置可以具有单个流体导管，流体通过该单个流体导管穿过单个传感器端口进入流体传感器的外壳，由此可以通过测量进入流体传感器外壳的流体的压力来确定沿流动通道的流量。在以上每种类型的流体感测装置中，流体沿至少一个流体导管从流动通道穿过并进入流体传感器外壳中。这意味着一旦流体已经进入传感器外壳，传感器外壳必须能够抵抗流体的压力。然而，流体传感器外壳抵抗内部压力的能力有限。例如，典型的流体传感器的外壳可以具有约3巴的最大压力额定值。这意味着任何超过3巴的压力峰值都可能导致传感器发生故障，并最终导致流体泄漏。为了解决这个问题，已知的是加强传感器外壳以确保其能够承受使用期间经受的内部压力。然而，这种流体传感器往往较大、较重且更昂贵，并且因此不适用于所有应用，例如微型MFC。流体传感器的鲁棒性提高还可能导致制造复杂性和成本增加。本专利技术寻求提供一种改进的流量感测装置，其克服或减轻了与现有技术相关联的这些问题中的一个或多个。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种流体感测装置，包括：流体流动通道，该流体流动通道具有入口和出口；至少一个流体导管，该至少一个流体导管与该流体流动通道处于流体连通；流体传感器，该流体传感器具有外壳和至少一个传感器端口，该至少一个传感器端口与该至少一个流体导管处于流体连通并且提供进入该外壳的通路；压力补偿室，该流体传感器的外壳被围在该压力补偿室中；以及至少一个压力补偿导管，该至少一个压力补偿导管与该压力补偿室和该流体流动通道处于流体连通，其中，该至少一个压力补偿导管在该压力补偿室与沿该流体流动通道的位置之间延伸，以使得沿该流体流动通道流动的流体在使用期间在该至少一个压力补偿导管的位置处经由该至少一个压力补偿导管进入该压力补偿室，并且其中，该至少一个流体导管在该至少一个传感器端口与沿该流体流动通道的位置之间延伸，以使得沿该流体流动通道流动的流体在使用期间在该至少一个流体导管的位置处经由该至少一个流体导管进入该流体传感器的外壳。可选的，该流体传感器安装在印刷电路板上，该印刷电路板形成该压力补偿室的一部分。可选的，该压力补偿室进一步包括储器，该印刷电路板抵靠该储器密封，以封闭该储器并且从而限定该压力补偿室。流体感测装置进一步包括在该印刷电路板与该储器之间的弹性密封件，其中，该印刷电路板通过该弹性密封件抵靠该储器可移除地密封。可选的，流体感测装置进一步包括壳体，该壳体包括实心体，该实心体中形成有该至少一个流体导管和该至少一个压力补偿导管，其中，该储器由该实心体中的空腔限定。可选的，该印刷电路板是其上安装有控制电子器件和该流体传感器的主印刷电路板。可选的，该印刷电路板是辅助印刷电路板，并且该流体感测装置进一步包括其上安装有控制电子器件的主印刷电路板，该主印刷电路板通过一个或多个电连接器电连接至该辅助印刷电路板。流体感测装置可以进一步包括在该至少一个传感器端口与该至少一个流体导管之间的传感器密封件，其中，该至少一个流体导管通过该传感器密封件而与该压力补偿室隔离。该至少一个流体导管包括从沿该流体流动通道的第一位置延伸的第一流体导管和从沿该流体流动通道的第二位置延伸的第二流体导管，并且该至少一个传感器端口包括与该第一流体导管处于流体连通的第一传感器端口和与该第二流体导管处于流体连通的第二传感器端口。该流体流动通道包括设置在该第一位置与该第二位置之间的限流器，并且其中，该流体传感器被配置为测量该第一流体导管中的第一压力以及测量该第二流体导管中的第二压力。该第一流体导管、该传感器外壳以及该第二流体导管一起形成旁路通道，该流体流动通道的流体流的一部分在使用期间沿该旁路通道引出，并且该流体传感器被配置为测量穿过该旁路通道的旁路流量。该流体流动通道由该流体流动通道的外壁围成和限定，并且其中，该至少一个压力补偿导管和该至少一个流体导管延伸穿过该流体流动通道的外壁。该至少一个压力补偿导管在该压力补偿室与沿该流体流动通道的位置之间延伸，以使得沿该流体流动通道流动的流体的部分在使用期间在该至少一个压力补偿导管的位置处经由该至少一个压力补偿导管进入该压力补偿室。该至少一个流体导管在该至少一个传感器端口与沿该流体流动通道的位置之间延伸，以使得沿该流体流动通道流动的流体的部分在使用期间在该至少一个流体导管的位置处经由该至少一个流体导管进入该流体传感器的外壳。该压力补偿室远离该流体流动通道。沿该流体流动通道流动的流体的部分在使用期间在该至少一个压力补偿导管的位置处从该流体流动通道引出，以经由该至少一个压力补偿导管进入该压力补偿室。沿该流体流动通道流动的流体的部分在使用期间在该至少一个流体导管的位置处从该流体流动通道引出，以经由该至少一个流体导管进入该流体传感器的外壳。该至少一个压力补偿导管在该压力补偿室与在该入口与该出口之间的沿该流体流动通道的长度的至少一个位置之间延伸。该至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体感测装置，包括：/n流体流动通道，所述流体流动通道具有入口和出口；/n至少一个流体导管，所述至少一个流体导管与所述流体流动通道处于流体连通；/n流体传感器，所述流体传感器具有外壳和至少一个传感器端口，所述至少一个传感器端口与所述至少一个流体导管处于流体连通并且提供进入所述外壳的通路；/n压力补偿室，所述流体传感器的外壳被围在所述压力补偿室中；以及/n至少一个压力补偿导管，所述至少一个压力补偿导管与所述压力补偿室和所述流体流动通道处于流体连通，/n其中，所述至少一个压力补偿导管在所述压力补偿室与沿所述流体流动通道的位置之间延伸，以使得沿所述流体流动通道流动的流体在使用期间在所述至少一个压力补偿导管的位置处经由所述至少一个压力补偿导管进入所述压力补偿室，并且/n其中，所述至少一个流体导管在所述至少一个传感器端口与沿所述流体流动通道的位置之间延伸，以使得沿所述流体流动通道流动的流体在使用期间在所述至少一个流体导管的位置处经由所述至少一个流体导管进入所述流体传感器的外壳。/n

【技术特征摘要】
20190430 EP 19172058.01.一种流体感测装置，包括：
流体流动通道，所述流体流动通道具有入口和出口；
至少一个流体导管，所述至少一个流体导管与所述流体流动通道处于流体连通；
流体传感器，所述流体传感器具有外壳和至少一个传感器端口，所述至少一个传感器端口与所述至少一个流体导管处于流体连通并且提供进入所述外壳的通路；
压力补偿室，所述流体传感器的外壳被围在所述压力补偿室中；以及
至少一个压力补偿导管，所述至少一个压力补偿导管与所述压力补偿室和所述流体流动通道处于流体连通，
其中，所述至少一个压力补偿导管在所述压力补偿室与沿所述流体流动通道的位置之间延伸，以使得沿所述流体流动通道流动的流体在使用期间在所述至少一个压力补偿导管的位置处经由所述至少一个压力补偿导管进入所述压力补偿室，并且
其中，所述至少一个流体导管在所述至少一个传感器端口与沿所述流体流动通道的位置之间延伸，以使得沿所述流体流动通道流动的流体在使用期间在所述至少一个流体导管的位置处经由所述至少一个流体导管进入所述流体传感器的外壳。


2.如权利要求1所述的流体感测装置，其中，所述流体传感器安装在印刷电路板上，所述印刷电路板形成所述压力补偿室的一部分。


3.如权利要求2所述的流体感测装置，其中，所述压力补偿室进一步包括储器，所述印刷电路板抵靠所述储器密封，以封闭所述储器并且从而限定所述压力补偿室。


4.如权利要求3所述的流体感测装置，进一步包括在所述印刷电路板与所述储器之间的弹性密封件，其中，所述印刷电路板通过所述弹性密封件抵靠所述储器可移除地密封。


5.如权利要求3或权利要求4所述的流体感测装置，进一步包括壳体，所述壳体包括实心体，所述实心体中形成有所述至少一个流体导管和所述至少一个压力补偿导管，其中，所述储器由所述实心体中的空腔限定。


6.如权利要求2至5中任一项所述的流体感测装置，其中，所述印刷电路板是其上安装有控制电子器件和所述流体传感器的主印刷电路板。


7.如权利要求2至5中任一项所述的流体感测装置，其中，所述印刷电路板是辅助印刷电路板，并且所述流体感测装置进一步包括其上安装有控制电子器件的主印刷电路板，所述主印刷电路板通过一个或多个电连接器电连接至所述辅助印刷电路板。


8.如任一前述权利要求所述的流体感测装置，进一步包括在所述至少一个传感器端口与所述至少一个流体导管之间的传感器密封件，其中，所述至少一个流体导管通过所述传感器密封件而与所述压力补偿室隔离。


9.如任一前述权利要求所述的流体感测装置，其中，所述至少一个流体导管包括从沿所述流体流动通道的第一位置延伸的第一流体导管和从沿所述流体流动通道的第二位置延伸的第二流体导管，并且其中，所述至少一个传感器端口包括与所述第一流体导管处于流体连通的第一传感器端口和与所述第二流体导管处于流体连通的第二传感器端口。


10.如权利要求9所述的流体感测装置，其中，所述流体流动通道包括设置在所述第一位置与所述第二位置之间的限流器，并且其中，所述流体传感器被配置为测量所述第一流体导管中的第一压力以...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·阿祖尼，M·迪亚兹，T·布朗佩，
申请(专利权)人：FAS医学有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH