[發明專利]一種氣體熱式質量流量計

有效

• 申請號: 202010745966.3
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111795730B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 馮勇;周昌全;黃立基
• 申請（專利權）人: 矽翔微機電（杭州）有限公司
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86
• 代理公司: 北京薈英捷創知識產權代理事務所(普通合伙) 11726
• 代理人: 王獻茹

1.一種氣體熱式質量流量計，其特征在于，包括：

流量計主體(100)，所述流量計主體(100)具有供氣體流動的氣流通道(110)；

MEMS傳感元件(200)，所述MEMS傳感元件(200)安裝于所述流量計主體(100)，且所述MEMS傳感元件(200)的探測部(210)伸入所述氣流通道(110)，所述探測部(210)包括質量流量傳感器(211)，所述MEMS傳感元件(200)還包括熱物性傳感器(270)，所述熱物性傳感器(270)包括第一熱敏元件(271)、第二熱敏元件(272)和硅基體(273)，所述硅基體(273)具有相背設置的第一面和第二面，所述第一熱敏元件和所述第二熱敏元件固設于所述第一面，所述第二面開設有熱隔離腔(274)，所述第一面設置有薄膜，所述薄膜覆蓋在所述第一熱敏元件(271)和所述第二熱敏元件(272)上，且在所述第一熱敏元件處形成窗口(275)，所述第一熱敏元件(271)配置為通過窗口(275)與所述氣體直接接觸，所述第一熱敏元件(271)和第二熱敏元件(272)具有相同的尺寸和電阻值，所述第一熱敏元件(271)用于測量所述氣體的熱導率，所述第二熱敏元件(272)用于測量所述氣體的定壓比熱容；控制模塊(700)，所述質量流量傳感器(211)和所述熱物性傳感器(270)均與所述控制模塊(700)電連接，所述控制模塊(700)用于當所述熱物性傳感器(270)測量出偏離氣體的熱物性與在標定狀態下的數值具有偏差，控制所述質量流量傳感器(211)修正所測到的所述偏差，使其與校準時的條件相一致；

電池電源模塊(500)，所述電池電源模塊(500)用于為所述氣體熱式質量流量計中的用電部件供電；以及

流體矯直器(150)，所述流體矯直器(150)安裝于所述流量計主體(100)的入口處。

2.根據權利要求1所述的氣體熱式質量流量計，其特征在于，所述MEMS傳感元件(200)包括安裝部(230)和與所述安裝部(230)固定連接的桿狀部(220)，所述安裝部(230)用于與所述流量計主體(100)固定連接，所述探測部(210)位于所述桿狀部(220)遠離所述安裝部(230)的一端，所述熱物性傳感器(270)位于所述桿狀部(220)與所述安裝部(230)之間。

3.根據權利要求2所述的氣體熱式質量流量計，其特征在于，所述桿狀部(220)與所述安裝部(230)之間設置有封閉空間(261)，所述熱物性傳感器(270)位于所述封閉空間(261)中，所述封閉空間(261)開設有用于與外界進行氣體交換的開口(262)。

4.根據權利要求2所述的氣體熱式質量流量計，其特征在于，所述桿狀部(220)與所述安裝部(230)之間設置有并排的第一封閉空間(263)和第二封閉空間(264)，所述第一封閉空間(263)設置有所述熱物性傳感器(270)，所述第一封閉空間(263)內充滿參考氣體，所述第二封閉空間(264)開設有用于與外界進行氣體交換的開口(262)，所述第二封閉空間(264)設置有所述熱物性傳感器(270)，所述第二封閉空間(264)內的所述熱物性傳感器(270)被配置為與所述氣流通道(110)內的氣體接觸；

所述第一封閉空間(263)與所述第二封閉空間(264)二者的空間尺寸相同。

5.根據權利要求2所述的氣體熱式質量流量計，其特征在于，所述桿狀部(220)包括第一段(221)和第二段(222)，所述第一段(221)用于與所述安裝部(230)固定連接，所述第二段(222)用于與所述探測部(210)固定連接，其中，所述第一段(221)的徑向截面為圓形，所述第二段(222)的軸向截面為V形，所述第二段(222)的尖端朝向所述氣流通道(110)，且所述第二段(222)的兩個側面與所述氣流通道(110)的延伸方向平行。

6.根據權利要求2所述的氣體熱式質量流量計，其特征在于，所述探測部(210)還包括薄板(212)，所述薄板(212)固設于所述桿狀部(220)遠離所述安裝部(230)的一端，所述薄板(212)的板面與所述氣流通道(110)的延伸方向平行，所述質量流量傳感器(211)嵌裝于所述薄板(212)。