[發(fā)明專利]氣體通用型組合式及熱分布式微型質量流量計

在審

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• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112414488A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 梁波;吳鋼;姚登杰
• 申請（專利權）人: 佛山索弗克氫能源有限公司
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86
• 代理公司: 佛山市科順專利事務所 44250
• 代理人: 梁紅纓

本發(fā)明涉及一種氣體通用型組合式及熱分布式微型質量流量計，包括：檢測基座、控制閥基座、旁路與傳感器、流量控制閥、檢測與溫度補償器、流量控制驅動器、流量報警顯示屏、流量信號處理器、DB15電氣接口、RS485接口及氣體選擇開關。其具有以現代工業(yè)產品的形式，對各種種類質量流量的氣體，能夠分別實現測量、顯示與報警、測量與控制、各種測量與控制方法的研究等功能，并可以根據用戶需要，實現柔性模塊組合式應用等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種氣體通用型組合式及熱分布式微型質量流量計，用戶根據需要，可對已有的氣體實施質量流量的檢測、顯示、控制和各種方法研究的智能熱分布式質量流量裝置，屬于檢測控制與儀表技術領域。

背景技術

在現代工業(yè)生產和研究的各種參數中，流量是主要需要經常測量和控制的參數之一。流量是一個動態(tài)變化的組分參量，流量測量和控制中涉及了許多流體種類，如氣體、液體的單相流體和氣液混合的多相流體；流量測量和控制中的環(huán)境因素存在著多變性，包括測量溫度、壓力、流量和組分等環(huán)境因素，例如測量和控制的溫度具有廣泛性，可以從高溫到低溫實施測量和控制，測量和控制時的壓力也可以從高壓到低壓，被測流體的流量大小可以從微小流量變化至大流量等；另外，混合氣體流量測量和控制是工業(yè)生產過程中經常遇到的問題，在測量與控制領域處于非常重要的地位。由于流量測量與控制技術的復雜性以及科學技術的迅速發(fā)展，在現代工業(yè)生產測量與控制中，對流量測量與控制提出了更新和更高的要求，流量測量與控制的現狀遠不能滿足生產的需要，因此，研究新的質量流量測量與控制方法顯得十分重要。

熱分布式質量流量計，簡稱熱式質量流量計，是近些年來發(fā)展比較快的一類質量流量計。它是根據熱傳導和平衡的原理，利用流動的流體與外部加熱源之間的熱量交換的關系來測量流體質量流量的儀表，與其它質量流量計相比較，熱式質量流量計主要是用來測量低流速的質量流量。由于它的結構中不存在可動部件，結構堅固，壓力損失小，可靠性高，在振動中或者顛簸的環(huán)境中也可以進行質量流量測量，并且便于安裝，因此它可以應用于狹小空間中質量流量的測量研究中。

熱式氣體質量流量計主要用于測量以下介質，如空氣、氬氣、六氟乙烷、乙炔、乙烯、乙烷、八氟丙烷、丙烯、丙烷、八氟環(huán)丁烷、四氟化碳、甲烷、氯氣、一氧化碳、二氧化碳、氫氣、氯化氫、氦氣、丁烷、正丁烷、異丁烷、異丁烯、氪氣、氮氣、一氧化氮、一氧化二氮、氖氣、三氟化氮、氨氣、氧氣、六氟化硫、四氟化硅、硅烷、二氧化硫、高爐煤氣、焦爐煤氣、煤氣、光氣、天然氣、液化石油氣、過氧化氫、煙道氣、燃氣、沼氣、壓縮空氣、甲苯及硫化氫等各種氣體。

通過近期的文獻綜述，當前國內外在熱式質量流量計領域的研究，主要為下列幾個方向：改進熱式質量流量計的傳感器結構，提升測量和控制精度，以增強環(huán)境適應度的目的；采用非線性建模方法，實現對復雜流場的氣體流量測量；采用多傳感器的流量測量與控制方法，能對大管徑、不規(guī)則管徑以及多相流實施測量與控制；氣體微小流量測量；補償算法研究；采用先進的信號處理技術和方法，采取高級的各種各樣算法；分析測量環(huán)境以及流場分布對精度的影響；采用非浸入式的加熱方法和溫度測量方法，減小測量對氣體流速分布的影響；高精度、大量程比的流量傳感器研究；或者使用各式各樣的器件來處理熱式質量流量計的輸出信號。

但是，目前國內外生產的熱式質量流量計，幾乎是為現代工業(yè)生產提供的測量與控制一體化產品，每個產品只限于某種氣體的測量與控制。在高校、質量檢驗所和研究所計劃開展相關測量與控制領域發(fā)明的研究時，往往是需重新設計一個熱式微型質量流量計，而且設計出來的這些熱式微型質量流量計，也只是一個研究裝置和系統(tǒng)，不具備滿足現代工業(yè)產品的要求。

因此，本發(fā)明涉及一種氣體通用型組合式熱式微型質量流量計，即是一個現代工業(yè)產品，又是一個熱式質量流量研發(fā)系統(tǒng)。通過采用柔性模塊組合方式，用戶根據需要，可對已有的氣體質量流量實施檢測、顯示、控制和各種各樣技術與方法的研究。