紧凑型靶式流量计制造技术

技术编号:44133904 阅读:44 留言:0更新日期:2025-01-24 22:54
提供一种流量测量设备。流量测量设备包括:刚性壳体,刚性壳体限定具有通道输入部和通道输出部的流动通道,流动通道被配置为允许流体介质从通道输入部流动到通道输出部;移动构件,移动构件铰接式地安装在流动通道内,并且横向于流体介质的流动方向延伸,移动构件包括移动构件磁体,移动构件在受到流体通过流动通道产生的阻力作用下可操作地移动,其中,移动构件由形成活动铰链的柔性支撑结构构成,移动构件磁体耦合到柔性支撑结构;固定磁体,固定磁体设置为至少靠近流动通道的侧壁,固定磁体相对于移动构件磁体具有相同的极性,并且被布置成对移动构件磁体可操作地施加排斥力,从而与流体流动所施加的阻力的大小成比例地限制移动构件的位移,以使流体介质的流动速率与移动构件的位移之间的关系线性化;以及感测元件,感测元件相对于移动构件而定位并且被配置为提供指示移动构件在流动通道内的移动的输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于流体介质的微型化流量感测方法。其涉及一种感测技术,该感测技术允许实时、准确并且稳定地测量经过通道的流体、气体或者液体的体积,并且尤其当在具有平方毫米尺寸的横截面积的通道中使用时,提供较宽的动态感测范围。


技术介绍

1、在限制形式因素的流量感测中已经采用了许多方法;这些方法中主要的是热测方法-风速测量法、热量测量法以及飞行时间法,仅举几例。这些方法非常适用于低流动速率的测量,但是在更高速率下容易饱和,尤其是在具有高热导率的诸如水的介质中。另一缺陷在于,传感器的放置和通道的几何结构很关键,并且难以避免对流动取向和状态(湍流/层流)的敏感性。

2、热量测量方案的简单可替代方式是靶式流量计(也被称为叶片式流量计或桨叶式流量计),其中,物理靶局部阻塞通道;该靶由于流动的力所产生的位移或应力被转化为流量测量。尽管概念上简单,然而,这种类型的计量器存在一些局限性。其中第一个局限性来自于这样一个事实:流动的力与流动速率的平方成正比;这从本质上限制了量程比(动态范围),因为流量增长10倍将意味着作用在靶上的力增长100倍

3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种流量测量设备,包括:

2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述流动通道中的任一磁体或两个磁体是永磁体或电磁体。

3.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述通道具有通道中心轴线,所述固定磁体被集成在所述流动通道的内部或所述流动通道的所述侧壁中,所述固定磁体的磁极相对于所述通道中心轴线和所述流动方向以角‘θ’提供,所述角‘θ’与所述通道中心轴线和所述移动构件的最大位移的位置之间的角‘α’匹配。

4.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述流动通道与所述移动构件的尺寸被设计为以便于所述流动通道与所述移动构件各自的几何结构以及所述流动通道的横截面...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种流量测量设备,包括:

2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述流动通道中的任一磁体或两个磁体是永磁体或电磁体。

3.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述通道具有通道中心轴线,所述固定磁体被集成在所述流动通道的内部或所述流动通道的所述侧壁中,所述固定磁体的磁极相对于所述通道中心轴线和所述流动方向以角‘θ’提供,所述角‘θ’与所述通道中心轴线和所述移动构件的最大位移的位置之间的角‘α’匹配。

4.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述流动通道与所述移动构件的尺寸被设计为以便于所述流动通道与所述移动构件各自的几何结构以及所述流动通道的横截面与所述移动构件的横截面之比使得所述流体流动对所述移动构件的所述阻力最大化,并且当所述流体介质的所述流动速率至少为10μl/s时,所述通道输入部的端口与所述通道输出部的端口之间的压力差允许所述通道开启。

5.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述移动构件包括铰接区,所述铰接区限定跨所述铰接区的宽度而延伸的切割部分,所述切割部分设置在所述铰接区的面向所述通道输入部的表面上。

6.根据权利要求1所述的设备,其中,所述固定磁体悬置于所述通道中,所述固定磁体横向于所述流体流动并且平行于所述移动元件的静止位置。

7.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述壳体由具有低磁导率的刚性材料制成,其中,所述刚性材料是奥氏体不锈钢或工程塑料中的任一种,并且其中,所述工程塑料优选为聚醚醚酮或聚甲醛。

8.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述移动构件经由多个铰链而铰接式地耦合,以使得所述构件的运动保持与所述流动垂直。

9.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,与所述两个磁体之间的磁性排斥力相比,铰接材料抵制所述流动而产生的弯曲力较小。

10.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述柔性支撑结构由柔性聚合物膜构成,其中,所述聚合物膜是聚醚醚酮膜或聚酰亚胺膜中的任一种。

11.根据权利要求10所述的设备,其中,利用防潮涂层封装所述柔性膜。

12.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述移动构件由被封装到诸如硅橡胶的聚合物基质中的永磁体构成,所述移动构件既充当所述活动铰链,又作为所述永磁体的封装层。

13.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,针对特定的测量范围对所述通道中的所述多个磁体的几何结构和强度、所述多个磁体的间隔距离以及所述通道的几何结构进行校准。

14.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述设备被配置为使得通过改变所述多个磁体的参数或者通过添加磁性元件或从所述感测元件中去除磁性元件能够动态地调整测量范围。

15.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述移动构件由密度与所述流体介质的密度相匹配的材料构成。

16.根据任一前述权利要求所述的设备,其中,所述感测元件使用基于下列原理中的一种的感测技术:霍尔效应、磁阻、电感、电容、光学。

17.根据权利要求16所述的设备,其中,所述感测技术为磁阻技术,所述磁阻技术选自于下列中的一种:几何磁阻、正磁阻、舒勃尼科夫-德哈斯振荡、负磁阻或各向异性磁阻amr、巨磁阻gmr、隧道磁阻tmr、庞磁阻cmr或非凡磁阻emr。

18.根据权利要求16所述的设备,其中,所述感测技术为电感技术,使用位于所述移动构件上的第一电磁体以及在所述流动通道中固定在所述第一电磁体的下游的第二电磁体实现电感感测,所述第二电磁体横向于所述流体流动并且面向所述第一电磁体,所述第二电磁体还提供抵制所述移动构件的磁性排斥力,并且其中,由所述移动构件的所述位移导致的所述两个电磁体之间的互电感的变化指示所述流动速率。

19.根据权利要求16所述的设备,其中,所述感测技术为电感技术,使用位于所述移动构件上的第一电磁体和安装成靠近所述流动通道输入部的第二电磁体实现电感感测,所述第二电磁体横向于所述流体流动并且面向位于所述移动构件上的所述第一电磁体,并且其中,由所述移动构件的所述位移导致的所述两个电磁铁之间的互电感的变化指示所述流动速率,并且其中,固定在所述移动构件的下游的第三电磁体或永磁体提供抵制所...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹姆斯·特拉弗斯弗朗西丝卡·索吉尼
申请(专利权)人:科罗弗洛有限公司
类型:发明
国别省市:

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