气体流量计及气体流量测量方法技术

本发明专利技术涉及气体计量领域，具体涉及一种气体流量计及气体流量测量方法，能够提供大量程的计量范围。其中，气体流量计包括：气体管道，传感器组件；所述传感器组件安装在所述气体管道处，所述传感器组件包括气体感应流道，所述气体感应流道位于所述气体管道的内部，气体在所述气体管道和所述气体感应流道中的流向相同；所述传感器组件包括量热式传感元件、热耗散式传感元件和数据处理芯片，所述量热式传感元件和所述热耗散式传感元件位于所述气体感应流道内部并将检测到的温度变化信号发送至所述数据处理芯片，所述数据处理芯片根据所述温度变化信号进行数据存储和数据计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体计量领域，具体涉及一种。
技术介绍
现有技术在对城市用燃气流量进行测量时，大多采用机械仪表技术，例如涡轮燃气流量计和罗茨燃气流量计。虽然机械仪表具有较长的使用寿命和较好的可靠性，但其不能直接补偿由于环境变化带来的气体体积变化，例如温度和压力带来的影响。同时机械仪表的计量量程十分有限，无法满足需要检测的计量范围。除了机械仪表外，还有少部分地方使用全电子式燃气流量计。这种流量计可以补偿温度和压力等环境因素变化造成的气体变化，也能增加远程数据通信和保障数据安全的能力。但是这种全电子式燃气流量计依然无法提供气体在同等压力下的大量程计量，无法满足实际需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种，能够提供大量程的计量范围。本专利技术提供了一种气体流量计，包括气体管道，传感器组件；所述传感器组件安装在所述气体管道处，所述传感器组件包括气体感应流道，所述气体感应流道位于所述气体管道的内部，气体在所述气体管道和所述气体感应流道中的流向相同；所述传感器组件包括量热式传感元件、热耗散式传感元件和数据处理芯片，所述量热式传感元件和所述热耗散式传感元件位于所述气体感应流道内部并将检测到的温度变化信号发送至所述数据处理芯片，所述数据处理芯片根据所述温度变化信号进行数据存储和数据计算。在本专利技术的各实施例中，优选地，所述气体感应流道的入口位于所述气体管道的内径中心位置处；和/或所述气体管道的管道壁上设有用于插入所述传感器组件的开口 ；和/或 所述传感器组件进一步包括位置调节件，其用于调节所述气体感应流道在所述气体管道的内部的位置。在本专利技术的各实施例中，优选地，所述气体管道包括文丘里结构，所述气体感应流道的入口位于所述文丘里结构的最小内径处；和/或所述气体感应流道的内径具有从其入口处向出口处渐缩的形状。在本专利技术的各实施例中，优选地，当所述气体管道包括文丘里结构时，所述气体管道的最小内径为所述气体感应流道的入口处内径的2-10倍。在本专利技术的各实施例中，优选地，所述气体管道内径为所述气体感应流道的内径的4-8倍。在本专利技术的各实施例中，优选地，所述量热式传感元件和所述热耗散式传感元件集成在微机电系统(MEMS)质量流量传感芯片上；所述气体流量计包括至少两个设置在所述气体感应流道处的所述MEMS质量流量传感芯片。在本专利技术的各实施例中，优选地，所述传感器组件进一步包括主控电路和/或用于检测流经所述气体管道处的气体压力变化的差压传感器，所述主控电路包括用于向外部传送数据的无线传输模块，所述无线传输模块包括以下中的至少一种蓝牙模块，低功耗近距离无线组网通讯技术(ZigBee)模块，红外线传输模块，通用分组无线服务技术(GPRS)传输模块；和/或 所述数据处理芯片包括内存元件，其用于存储所述传感器组件检测得到的数据；和/或，信号调理电路，其用于对所述传感器组件检测得到的数据进行校准。在本专利技术的各实施例中，优选地，所述的气体流量计进一步包括以下中的至少一种流量调节器组件，其包括流向调节器和流场调节器，所述流向调节器安置在所述气体管道的入口处并用于梳理流经所述气体管道的气体流向，所述流场调节器安置在与所述流向调节器相距预定距离处并用于调节流经所述气体管道的气体流场，所述预定距离为所述气体管道的入口处内径的2-5倍；法兰结构，其安装在所述气体管道的两端；表头，其包括显示屏，所述表头与所述传感器组件连接并位于所述气体管道外部，所述表头用于接收和/或显示所述传感器组件发送的数据。本专利技术还提供了一种使用如前述的气体流量计的气体流量测量方法，包括传感元件检测第一流量气体流动时在气体管道处产生的温度变化，并使用量热式原理根据该温度变化计算出气体的流量；传感元件检测第二流量气体流动时在气体管道处产生的温度变化，并使用热耗散式原理根据该温度变化计算出气体的流量；其中，所述第二流量气体的流量大于所述第一流量气体的流量。在本专利技术的各实施例中，优选地，在使用传感元件进行所述温度变化的检测之前，对气体进行流向和流场的调节。通过本专利技术的各实施例提供的气体流量计和气体流量测量方法，能够带来以下至少一种有益效果I.能够提供大量程的计量范围，扩大气体流量计的应用范围。本专利技术的气体流量计通过使用量热式传感元件(使用量热式原理的传感元件)对小流量气体范围进行测量，使用热耗散式传感元件(使用热耗散式原理的传感元件)对大流量气体范围进行测量，两种传感元件同时使用能够提供大量程的计量范围。2.能够进行高精度的测量。通过设置至少两个集成有量热式传感元件和热耗散式传感元件的MEMS质量流量传感芯片，从而可使用至少两个量热式传感元件和至少两个热耗散式传感元件对气体流量进行测量，提高了气体流量的测量精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。图I为本专利技术的一种实施例的示意图。图2为本专利技术的气体流量计的一种实施例的内部结构示意图。图3a为本专利技术的传感器组件的一种实施例的示意图。图3b为图3a的传感器组件的拆解图。图4为本专利技术的一种实施例的总体结构拆解图。 图5为本专利技术的气体流量测量方法的一种实施例的步骤图。具体实施例方式以下将结合附图对本专利技术各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。本专利技术提供了一种气体流量计，包括气体管道，传感器组件；所述传感器组件安装在所述气体管道处，所述传感器组件包括气体感应流道，所述气体感应流道位于所述气体管道的内部，气体在所述气体管道和所述气体感应流道中的流向相同；所述传感器组件包括量热式传感元件、热耗散式传感元件和数据处理芯片，所述量热式传感元件和所述热耗散式传感元件位于所述气体感应流道内部并将检测到的温度变化信号发送至所述数据处理芯片，所述数据处理芯片根据所述温度变化信号进行数据存储和数据计算。本专利技术的气体流量计包括流量计主体，如图I中的流量计主体4，流量计主体内部设有气体管道，如图2中的气体管道401，即为将气体流量计接入待测量气体的管道时，气体(例如燃气)在流量计中流经的管道。流量计主体内部同时设有传感器组件，如图2中的传感器组件6，传感器组件中设有探头，探头中设有气体感应流道，如图3a中的气体感应流道601，气体感应流道处设有用于测量气体流量的传感元件，气体感应流道处于气体管道的内部，优选地，处于气体管道的内径中心处，便于检测到更准确的数据。气体以相同的方向流经气体管道和气体感应流道。气体管道的入口与气体感应流道的入口在同一侧，气体管道的出口与气体感应流道的出口在同一侧。气体感应流道处的传感元件包括运用了量热式原理的量热式传感元件和运用了热耗散式原理的热耗散式传感元件，量热式元件和热耗散式元件安装在气体感应流道内部。量热式原理是检测气体流过产生的温度变化，并通过测量气体的质量从而计算出气体的流量。优选地，量热式原理易于测量低速、小量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体流量计，其特征在于，包括：气体管道，传感器组件；所述传感器组件安装在所述气体管道处，所述传感器组件包括气体感应流道，所述气体感应流道位于所述气体管道的内部，气体在所述气体管道和所述气体感应流道中的流向相同；所述传感器组件包括量热式传感元件、热耗散式传感元件和数据处理芯片，所述量热式传感元件和所述热耗散式传感元件位于所述气体感应流道内部并将检测到的温度变化信号发送至所述数据处理芯片，所述数据处理芯片根据所述温度变化信号进行数据存储和数据计算。

【技术特征摘要】
1.一种气体流量计，其特征在于，包括 气体管道，传感器组件； 所述传感器组件安装在所述气体管道处，所述传感器组件包括气体感应流道，所述气体感应流道位于所述气体管道的内部，气体在所述气体管道和所述气体感应流道中的流向相同； 所述传感器组件包括量热式传感元件、热耗散式传感元件和数据处理芯片，所述量热式传感元件和所述热耗散式传感元件位于所述气体感应流道内部并将检测到的温度变化信号发送至所述数据处理芯片，所述数据处理芯片根据所述温度变化信号进行数据存储和数据计算。2.如权利要求I所述的气体流量计，其特征在于， 所述气体感应流道的入口位于所述气体管道的内径中心位置处；和/或所述气体管道的管道壁上设有用于插入所述传感器组件的开口 ；和/或所述传感器组件进一步包括位置调节件，其用于调节所述气体感应流道在所述气体管道的内部的位置。3.如权利要求I所述的气体流量计，其特征在于， 所述气体管道包括文丘里结构，所述气体感应流道的入口位于所述文丘里结构的最小内径处；和/或 所述气体感应流道的内径具有从其入口处向出口处渐缩的形状。4.如权利要求3所述的气体流量计，其特征在于，当所述气体管道包括文丘里结构时，所述气体管道的最小内径为所述气体感应流道的入口处内径的2-10倍。5.如权利要求I所述的气体流量计，其特征在于， 所述气体管道内径为所述气体感应流道的内径的4-8倍。6.如权利要求I所述的气体流量计，其特征在于，所述量热式传感元件和所述热耗散式传感元件集成在微机电系统MEMS质量流量传感芯片上； 所述气体流量计包括至少两个设置在所述气体感应流道处的所述MEMS质量流量传感芯片。7.如权利要求I所述的气体流量计，其特征在于， 所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨祥友，魏凯平，冯勇，江苏刚，陈志昌，黄立基，
申请(专利权)人：卓度仪表控股有限公司，
类型：发明
国别省市：