[發(fā)明專利]MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗硌b置及氣體流量測定方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711195866.2
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN109839161A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張吉良
• 申請（專利權(quán)）人: 成都杰順實業(yè)有限公司
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86;G01F15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗硌b置，包括溫度傳感器、超聲波換能器及數(shù)據(jù)處理器，其特征是：MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗硌b置：是在裝有溫度傳感器4與發(fā)射換能器1和接收換能器10的氣體流量測量裝置表體11上并接旁路管5，旁路管5的進(jìn)口9位于阻流體2的氣流上游側(cè)，旁路管的出口3位于阻流體2的氣流下游側(cè)，旁路管5上裝有MEMS流量傳感器6；氣體流量測量裝置上的溫度傳感器4、發(fā)射換能器1和接收換能器10及MEMS流量傳感器6均連接數(shù)據(jù)處理器7，數(shù)據(jù)處理器7連接數(shù)據(jù)顯示裝置8。

2.使用權(quán)利要求1所述裝置的氣體流量的測定方法，其特征是：

氣體瞬時流量檢測：當(dāng)氣體從表體11入口至出口內(nèi)通過阻流體2流動時，一部分氣體通過旁路管進(jìn)口9流入旁路管5中，再從旁路管出口3流出，當(dāng)流過MEMS流量傳感器6時產(chǎn)生流量信號，測量岀氣體瞬時流量；

氣體轉(zhuǎn)換系數(shù)的測定：當(dāng)氣體流動時，發(fā)射換能器1發(fā)射超聲波，對面的接收換能器10接收到超聲波，測量岀在表體11內(nèi)徑行程發(fā)射和接收到超聲波的時間，計算出超聲波在表體11內(nèi)氣體中的聲速，溫度傳感器4測量出此時的溫度，通過溫度補(bǔ)償，數(shù)據(jù)處理器計算出標(biāo)準(zhǔn)溫度下氣體的聲速，通過該聲速查詢存儲器中對應(yīng)的氣體轉(zhuǎn)換系數(shù)；

氣體瞬時流量的修正：本裝置氣體瞬時流量值的流量標(biāo)定的氣體為空氣，將空氣的氣體轉(zhuǎn)換系數(shù)設(shè)定為1，當(dāng)測量燃?xì)饣蚱渌麣怏w時，則需要通過氣體轉(zhuǎn)換系數(shù)將氣體瞬時流量值修正，從而得到計量的氣體流量。

3.這種根據(jù)氣體組分的變化，實時對氣體轉(zhuǎn)換系數(shù)進(jìn)行自動修正的方法，是在流量測量的程序運(yùn)行流程中同時進(jìn)行，其流程是：裝置上電，關(guān)閉看門狗定時器并設(shè)置系統(tǒng)時鐘頻率，然后清空事件數(shù)組，給MCU的端口進(jìn)行初始化；設(shè)置看門狗定時器和基本定時器的時間分別為1秒和16毫秒并且開啟中斷，當(dāng)有中斷響應(yīng)時，系統(tǒng)執(zhí)行響應(yīng)的事件子程序，沒有中斷響應(yīng)時，系統(tǒng)則進(jìn)入低功耗模式；對外部儲存器初始化，使MCU可以從外部儲存器讀取運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)；首先對MEMS模塊初始化，然后MEMS模塊采集流量信號，按照標(biāo)定數(shù)據(jù)計算出瞬時流量值；在定時器中斷里，對超聲波模塊和溫度傳感器進(jìn)行初始化，使超聲波模塊采集時間并計算出聲速，溫度傳感器測出實時溫度，并對聲速進(jìn)行溫度補(bǔ)償，MCU在Flash查找相應(yīng)聲速的氣體轉(zhuǎn)換系數(shù)，對氣體瞬時流量值進(jìn)行修正后，流量計算結(jié)果輸出顯示。