一种热分布式气体质量流量计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气体质量流量计。针对现有技术中的气体质量流量计对气流稳定性要求较高，在实际运用中通常需要在管路前端附加安装整流器，并且技术方案也并不清楚的缺陷，本实用新型专利技术提供了一种热分布式气体质量流量计。该气体质量流量计的气路管道分为主管道与分流管道，并将文丘里测量管置于分流管道内。在此基础上本实用新型专利技术还从文丘里测量管设计参数以及增加气流分配装置两方面优化了产品设计。本实用新型专利技术提供的热分布式气体质量流量计具有测量管孔径扩大、不易发生阻塞，仪表量程扩展、能够测量大流量气流，测量精度高、效果好的；检测传感器有保护的优点。并且产品结构简单，便于加工，适用广泛。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种质量流量计，特别是涉及一种热分布式气体质量流量计，属 于管道中流量计量仪器领域。
技术介绍
热式气体质量流量计是利用加热时气体温度上升某一值所需的能量与气体质量 之间的关系来测量气体质量的一种流量仪表，具有压损小，流量范围度大，高精度，高重复 性，高可靠性，体积小，易维护不易损坏等特点。热分布式气体质量流量计是热式气体质量流量计的一种。目前市场上的热分布式 气体质量流量计按测量管内径分为细管型或毛细管型和小型两大类，两者在结构上有较大 区别。细管型测量管内径仅0. 2 0. 5mm，稍大者为0. 8 1mm，极容易堵塞，只适用于净化 无尘气体。小型测量管仪表只有直管型，内径为4mm。由于内径的限制，这两类质量流量计 至少表现出两大缺陷一、测量管内径小、容易阻塞；二、仪表量程有限。专利号为ZL200820191642. 4，授权公告号为CN201307027Y，名称为“热式质量流 量计”的中国技术专利公开了一种热式质量流量计。这种质量流量计包括测量管、传感 器安装杆和传感器。其中测量管可以采用文丘里测量管，传感器安装在传感器安装杆下端 并深入到测量管内。这种质量流量计只说明了测量管可以采用文丘里测量管，但并没有给 出文丘里测量管的设计参数，因此该技术方案并不清楚，也不能表明该质量流量计的效果。 同时，该技术专利公开的质量流量计的测量管是安装在被测量气体的主管道中，是对 主管道气体进行的直接测量。这类对主管道气体进行测量的质量流量计对气流稳定性要求 比较高，因面在实际运用中通常需要在管路前端附加安装整流器以稳定气流，相应增大了 产品体积。技术内容本技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种测量管孔径扩大、不易发 生阻塞，仪表量程扩展、能够测量大流量，且测量精度高效果好的热分布式气体质量流量 计。该质量流量计结构简单、便于安装使用且加工方便。为实现上述目的，本技术的技术方案如下—种热分布式气体质量流量计，包括表头、检测传感器、文丘里测量管、气路管道、 必要的密封件与必要的联接件，其特征在于所述气路管道分为主管道与分流管道，所述文 丘里测量管位于分流管道内。上述质量流量计在现有热式质量流量计上增加了分流结构而成为分流型热分布 式质量流量计，通过测量主管道支路即分流管道上很小部分的气体流量便能得出主管道上 的气体流量。这样的分流型质量流量计可使气流有效稳定下来进行测量，同时分流原理的 运用也能够达到扩展仪表量程的目的。具体而言，通过在质量流量计中增加分流结构，达到 了既能测量气体大流量又能保证线性度以获得高的测量效果与精度的技术效果。上述质量流量计还可对文丘里测量管加以优化，以利于气流平稳通过检测传感器 获得准确流量质。具体可以包括三方面一、将文丘里测量管前后圆锥收缩段锥度控制在 7 15°范围内，并可进一步设计为文丘里测量管前部圆锥收缩段锥度为8 10°，后部圆 锥收缩段锥度为12 14°。这样，测量管对气流影响更小而整流效果更好。二、文丘里测 量管喉部直径扩大至5mm以上。这样解决了传统的热质量流量计一旦测量管直径大于4mm， 就因为不能得到一个稳定的热平衡值而准确测量的技术问题。根据实际工作中对质量流量 计的使用情形，文丘里测量管喉部直径可以设计在5 15mm范围内。三、文丘里测量管直 径比设计在0.6 0.7范围内。上述质量流量计还可增加气流分配装置以更有效地提高检测精度。气流分配装置 包括节流孔板与气流分配套。节流孔板是孔板结构，安装在分流管道的进出气口处，其作用 是初步过滤进入分流管道的气体，阻挡比较大的颗粒进入分流管体损伤检测传感器；节流 孔板的筛孔孔径范围是文丘里管喉部直径的1/3 1/5。节流孔板设计厚度小，以达到既能 阻挡颗粒渣滓，又不容易形成污垢沉积。气流分配套是喇叭状管件，其喇叭开口方向与文丘 里管的喇叭开口方向相反；气流分配套安装在文丘里测量管的两端头，并分别套在文丘里 测量管喇叭段外侧。气流分配套作用在于使垂直紊乱的气流进入分流管道后不直接冲进管 路，而是形成顺直的气流平稳地经过检测传感器从而达到改善检测效果的目的。气流分配 装置可以最大限度减少主管道气体脉动带来的测量误差，并阻挡大颗粒异物进入分流管道 损坏检测传感器。与现有技术相比，本技术的有益效果是(1)通过在热分布式质量流量计中 增加分流结构一方面扩展了仪表量程，另一方面简化了主管上的传感器的安装、密封等问 题，使计量器具的定期维护与清理在更为方便，并且使主管道上气体的输送不受计量器具 的定期维护与清理的影响。(2)通过对文丘里测量管的优化设计提高了气流通过检测传 感器时的平稳度使测量结果更为准确，同时降低了测量管堵塞机率，扩大了仪表适用范围。 (3)通过增加气流分配装置既最大限度减少了主管道气体脉动带来的测量误差，又能阻挡 大颗粒异物进入分流管道，保护了检测传感器。(4)本产品结构简单，便于加工，利用普通机 械加工设备即可对管道部分、气流分配装置进行加工生产，表头外壳采用模具化生产工艺 批量制造；配合电子电路可做成便携式或直流供电的分流型气体质量流量计。该产品可广 泛应用于电子、化工、医药等有气体计量的行业。附图说明图1是实施例一的热分布式气体质量流量计的基本结构示意图。图2是图1的局部放大图图3是实施例二的热分布式气体质量流量计的基本结构示意图。图4是图3的局部放大图。图5是气流分配套结构纵剖示意图。图中标号如下1表头42分流管道2检测传感器51节流孔板3文丘里测量管52气流分配套31文丘里测量管喉部6工艺螺堵41主管道7阻流件具体实施方式以下结合附图，对本技术的优选实施例作进一步的描述。实施例一如图1、图2所示，制得一种热分布式气体质量流量计。图1是热分布式气体质量流量计基本结构示意图，图2是图1的局部放大图。质 量流量计包括表头1、检测传感器2、文丘里测量管3、主管道41、分流管道42、必要的密封件 以及必要的联接件。文丘里测量管3安装在分流管道42内，两外侧端头有工艺螺堵6。检 测传感器2通过环氧树脂与分流管道42灌封在一起，并伸入到文丘里测量管喉部31。表头 1安装在分流管道42上部的卡槽内，并一起安装在主管道41上。主管道41内的两个分流 管道进出气口之间安装有阻流件7，用以使恒定比值的被检气体分流到检测传感器2。实施例二如图3、图4、图5所示，制得一种热分布式气体质量流量计，与实施例一相同之处 不再重复，其不同之处在于增加了气体分配装置。图3是热分布式气体质量流量计基本结构示意图，图4是图3的局部放大图，图5 是气流分配套结构纵剖示意图。气流分配装置包括节流孔板51与气流分配套52。节流孔 板51是筛状平板，安装在分流管道进出气口处，过滤进入分流管道42的气体。气流分配套 52是喇叭状管件，套在文丘里测量管3喇叭段外侧，端头用工艺螺堵6由外向内旋进压实。 气流分配套52喇叭开口方向与文丘里测量管3喇叭开口方向相反。气流分配套52管壁上 开有孔与分流管道42相应部分连接。被测气流从主管道41经分流管道进出气口进入分流 管道42，再经气流分配套52进入文丘里测量管3。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种热分布式气体质量流量计，包括表头(1)、检测传感器(2)、文丘里测量管(3)、气路管道、必要的密封件与必要的联接件，其特征在于所述气路管道分为主管道(41)与分流管道(42)，所述文丘里测量管(3)位于分流管道(42)内。2.根据权利要求1所述的质量流量计，其特征在于所述文丘里测量管(3)前后圆锥 收缩段锥度均为7 15°。3.根据权利要求2所述的质量流量计，其特征在于所述文丘里测量管(3)前部圆锥 收缩段锥度为8 10°，后部圆锥收缩段锥度为12 14°。4.根据权利要求1所述的质量流量计，其特征在于所述文丘里测量管喉部(31)直径 ^ 5mm，直径上限根据实际工作条件确定。5.根据权利要求4所述的质量流量计，其特征在于所述文丘里测量管喉部(31)直径 为5 15mm06.根据权利要求1所述的质量流量计，其特征在于所述文丘里测量管(3)直径比为 0. 6 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋昌明，邓文红，
申请(专利权)人：矽翔微机电系统上海有限公司成都分公司，
类型：实用新型
国别省市：90