[發明專利]一種氣體流量計

有效

• 申請號: 202010862115.7
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112179431B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 周昌全;馮勇;楊榮中;江蘇剛;黃立基
• 申請（專利權）人: 矽翔微機電（杭州）有限公司
• 主分類號: G01F1/69
• 分類號: G01F1/69;G01F1/684
• 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

本發明提供了一種氣體流量計，涉及氣體計量設備領域，為解決現有氣體計量方式存在的氣體貿易計量不準確的問題而設計。該氣體流量計包括計量單元和通信單元，計量單元包括氣體流道、MEMS傳感器組件及控制模塊，氣體流道提供被檢測氣體穩定的流場；MEMS傳感器組件包括均與控制模塊電連接的MEMS熱飛行時間傳感器和可燃氣體濃度傳感器，MEMS熱飛行時間傳感器包括沿氣體流動方向依次設置的第一加熱元件和多個熱敏元件，多個熱敏元件中的至少兩個至第一加熱元件的距離為非整數倍關系，MEMS熱飛行時間傳感器被配置為測量氣體的體積流量和質量流量；通信單元與控制模塊電連接。本發明提供的氣體流量計計量結果準確。

技術領域

本發明涉及氣體計量設備領域，具體而言，涉及一種氣體流量計。

背景技術

促進清潔能源的應用一直是世界各國應對全球氣候變化的關鍵任務之一，其中，天然氣作為清潔能源已被越來越多地用于民用廚具和供暖。目前，在城市民用天然氣這一層次貿易計量，幾乎所有國家/地區現行法規采用的計量方式均為體積計量，這種計量技術在測量原理上為機械技術，其計量值隨溫度和壓力的變化而變化。但是，對于消費者而言，其所實際消費的為天然氣的熱值，而不是天然氣的體積，天然氣的熱值取決于該氣體中具有燃燒值的組分，因此，使用相同的體積計量，當供氣源組分發生改變時，消費者所支付的體積費用與其熱值也會有所不同，這就導致天然氣在貿易計量過程中存在不公平現象，影響消費者利益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氣體流量計，以解決現有氣體計量方式存在的氣體貿易計量不準確的技術問題。

本發明提供的氣體流量計，包括計量單元和通信單元。

所述計量單元包括氣體流道、MEMS(Microelectro Mechanical Systems，微機電系統)傳感器組件及控制模塊，其中，所述氣體流道提供被檢測氣體穩定的流場；所述MEMS傳感器組件包括均與所述控制模塊電連接的MEMS熱飛行時間傳感器和可燃氣體濃度傳感器，所述MEMS熱飛行時間傳感器包括沿氣體流動方向依次設置的第一加熱元件和多個熱敏元件，多個所述熱敏元件中的至少兩個至所述第一加熱元件的距離為非整數倍關系，所述MEMS熱飛行時間傳感器被配置為測量氣體的體積流量和質量流量，所述可燃氣體濃度傳感器被配置為測量氣體中具有燃燒值的組分濃度；所述通信單元與所述控制模塊電連接，所述通信單元被配置為輸出計量數據。

進一步地，所述氣體流量計還包括氣體緩沖室，所述氣體緩沖室具有入口和出口，所述氣體流道設置于所述氣體緩沖室內，且所述氣體流道的出氣端與所述出口連接并導通，所述氣體流道的進氣端延伸至所述氣體緩沖室內；所述入口和所述出口開設于所述氣體緩沖室的同一表面。

進一步地，所述MEMS傳感器組件還包括載板，所述MEMS熱飛行時間傳感器和所述可燃氣體濃度傳感器均固設于所述載板，所述載板插設于所述氣體流道，且所述MEMS熱飛行時間傳感器位于所述氣體流道內，所述可燃氣體濃度傳感器位于所述氣體流道外。

進一步地，所述氣體流道呈文丘里管狀，所述MEMS熱飛行時間傳感器位于所述氣體流道的喉部的中心位置。

進一步地，所述氣體流道的外壁固設有集氣罩，所述集氣罩的罩口朝向所述氣體緩沖室的腔室，所述集氣罩內形成集氣腔，所述集氣腔通過開口與所述氣體流道連通，所述載板插設于所述開口。

進一步地，所述開口處設置有過濾器，所述過濾器被配置為對自所述氣體流道流向所述集氣腔的氣體過濾。

進一步地，所述氣體流道包括沿氣體流動方向依次設置的主流道和連接流道，所述主流道呈直管狀，所述連接流道呈彎管狀，所述連接流道用于與所述出口連接；所述MEMS熱飛行時間傳感器位于所述主流道內。

進一步地，所述主流道內設置有流量分配器，所述流量分配器包括多個依次套設的同軸管，且任意相鄰兩個所述同軸管的間距不大于位于最中心位置的所述同軸管的內徑。