流控制器制造技术

一种流控制器(10)，其包括流速检测单元(14)和流速控制单元(18)，该流速检测单元(14)具有用于检测流体的流速的检测单元(12)，该流速控制单元(18)被联接到流速检测单元(14)并且能够调节流体的流速。组成检测单元(12)的检测传感器(18)包括利用MEMS技术的热流量传感器，由检测传感器(18)检测的流体的流速被输出到控制单元(24)。另外，在流速控制单元(18)中，空气至供应室(84)的供应状态通过供应电磁阀(92)和排出电磁阀(94)中其中一个被切换，并且根据空气的供应状态，打开和闭合控制阀(58)。

【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流控制器，该流控制器能够检测流经通道的流体的流速并且能够控制流速。
技术介绍
迄今为止，如日本专利No. 2784154的说明书所述，流控制器由用于测量流体的流速的流速检测器，和平行于流速检测器而设置的比例阀组成。主要流动通道延伸经过流速检测器的内部。在主要流动通道的内壁上，管道入口和管道出口被打开，该管道入口和管道出口分别被连接到管道。一对热敏线圈被缠绕在管道上，该管道被连接到放大器上。另外， 可以利用热敏线圈之间产生的温度差所导致的电阻变化来估计流经管道的流体的流速。另夕卜，在比例阀中，隔板(diaphragm)被设置在中空的比例阀体的中心，隔板的外围被固定到比例阀体。互相连接隔板和阀体的阀杆被连接到隔板的中心。此外，回位弹簧被设置在隔板的上部分上。隔板被回位弹簧正常地向下推，同时，在供应电磁阀的切换作用下气压被供应到隔板下的室内，或者在排出电磁阀的切换作用下室内的气压被排出到外部。隔板克服回位弹簧的弹力向上移动，从而阀体与阀座分离，流体能够流经阀体和阀座之间。此时，流体的流速被流速检测器检测，并且根据流速检测器检测到的检测结果， 通过操作供应电磁阀和排出电磁阀的控制，从而流速被反馈。通常，采用以上流控制器，因为其的结构复杂并且设备的尺寸相对较大，所以目前，仍需要一种简单且尺寸更小的结构。另一方面，采用根据日本专利N0.27841M的常规技术，在上述的流速控制器中， 虽然采取将热敏线圈缠绕到薄金属管道的毛细管加热系统，但是因为当热量被从热敏线圈转移时会产生时间延迟，所以响应时间也会延迟。另外，当流速检测器被装配时，由于需要将热敏线圈缠绕在管道上并且需要将管道焊接到本体上，所以装配操作会复杂，同时会存在加工成本将会增大的忧虑。另外，比例阀被构造成通过隔板执行阀体的打开和闭合操作，为了使得比例阀置于阀体被安置在阀座上的阀闭合状态中，回位弹簧需要大的弹力。结果，回位弹簧有必要被增大尺寸，从而会导致产品尺寸的增大。另外，在回位弹簧的弹力变大时，最小操作压力同样必须变大，从而存在不能在低压下操作比例阀的忧虑。另外，例如，在由控制信号操作的电磁阀被设置在比例阀中而代替由气压操作的隔板并且提供通过操作电磁阀而打开和闭合阀体的结构的情况下，能量浪费会增大，并且由于电磁阀的电磁作用被转移到流速检测器而产生的热量，所以不能获得精确的检测结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种流控制器，该流控制器能够被制造地尺寸较小并且结构简单，并且当流体的流速被控制时，该流控制器能够减小能量浪费并且能以低压操作，同时该流控制器能够快速地控制流速。本专利技术的特征在于一种流速控制器，该流速控制器包括本体，该本体具有设置在上游侧的第一通道、设置在该第一通道的下游侧的第二通道、和设置在该第一通道和该第二通道之间的节流部，流体流动经过该第一通道。流速检测器，该流速检测器被设置在该本体上，并且具有检测单元，该检测单元能够检测从该第一通道流到该第二通道的流体的流速。流速控制器，该流速控制器用于控制流经阀体的流体的流速并且被设置成平行于该流速检测器，该流速控制器包括隔板组件、该阀体和弹簧，该隔板组件通过被供应的控制气流被位移，该阀体通过杆被连接到该隔板组件，该弹簧在使该阀体被容纳在阀座中的方向上推动该阀体，该阀座形成在该本体中。该检测单元由MEMS传感器组成，该流速控制器进一步包括平衡结构，该平衡结构用于平衡从该隔板组件施加到该阀体的按压力和从该弹簧施加到该阀体的按压力。根据本专利技术，通过提供包含检测单元的流速检测单元，和通过在检测单元中利用 MEMS传感器，能够缩短检测流体的流速的检测时间并且该装置的尺寸能够被制造地更小， 其中该检测单元能够检测流体的流速，并且在本体中具有第一和第二通道和流体流经的节流部。同时，由于能够在低气流下操作该装置，所以能够减小能量消耗。另外，因为设置平衡结构以用于平衡从隔板组件作用于阀体的按压力和从弹簧作用于阀体的按压力，所以能够在低压的控制气流下简单地操作阀体。同时，弹簧能够被设定为具有较小的弹力，从而能够快速地操作阀体并且使得流速控制单元缩小，而且能够使得流控制器尺寸缩小。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的流控制器的整体结构示意图；图2是图1的流速控制单元的放大截面图；和图3是包含图1的流控制器的流速控制系统的结构示意图。具体实施例方式以下，将参考附图说明根据本专利技术的流控制器的优选实施例。在图1中，附图标记10表示根据本专利技术的实施例的流控制器。如图1至3所示，流控制器10包括流速检测单元14和流速控制单元(流速控制器)18，该流速检测单元14配备有用于检测流体的流速的检测单元12，该流速控制单元18 通过适配器(adapter) 16被连接到流速检测单元14并且能够调节流体的流速。从未显示的流体供应源供应的流体(例如，空气)在从流速控制单元14的一侧被供应之后，流到流速控制单元18。另外，流速检测单元14和流速控制单元18可以被直接地相互连接，而不需要上述的适配器16。流速检测单元14由第一体22、检测单元12、控制单元M和显示单元沈组成。第一体22具有第一通道20，流体经过该第一通道20，检测单元12被设置成面对第一通道且用于检测流体的流速，该控制单元M被设置在检测单元12的上部并且由检测单元12检测的检测结果被输出到该控制单元24，该显示单元沈能够显示由控制单元M计算的结果。第一体22包括第一通道20，该第一通道20在水平方向上穿透其内部。流体经过安装构件28a被供应到管(未显示)，该管被连接到第一体22的一端，组成流速控制单元18的第二体30被连接到第一体22的另一端，同时适配器16被夹持在第二体30和第一体 22之间。另外，从未显示的管被供应的流体经过第一体22的第一通道20之后，经过适配器 16的内部，被供应到流速控制单元18。在径向向内方向上直径减小的节流部32被包含在第一通道20中，并位于第一通道2的沿着纵向方向的中心附近。检测单元12被设置在第一通道20的上部分，从而面向节流部32。另外，在第一通道20中，在节流部32的上游侧上，或者更具体地，在第一通道20 相对于节流部32的一个端侧的位置上，多个流整流器34被设置用于校正流体的流动(见图1)。流整流器34由具有流体能够流动经过的孔的平板组成，流整流器34沿着流体的流动方向平行地设置，从而可以校正经过孔的流体，并且除去流体内的灰尘。检测单元12包括检测通道36和检测传感器38，该检测通道36在第一通道20的节流部32的上游侧和下游侧之间连通，从而绕开第一通道20，该检测传感器38被设置成面向检测通道36。检测传感器38被设置在腔体40中，该腔体40位于第一体22的外周表面上。检测传感器38包括利用MEMS (微机电系统)技术的热流量传感器，并且包括设置成绕着热产生元件的一对温度测量元件，其中，基于温度测量元件中的电阻值变化可以检测流经检测通道36的流体的流速。另外，流体的流速被通过被连接到检测传感器38的传感器基板42被输出到控制单元M作为检测信号。控制单元M被安装在第一体22的面向检测单元12的上部，电连接到检测传感器 38的控制器基板44被容纳在第一壳体46的内部，能够被从外部连接到连接器的连接器连接单元48被设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：酒濑川刚，大岛裕太，
申请(专利权)人：SMC株式会社，
类型：发明
国别省市：