热式气体流量开关的制作方法

本实用新型属于气体流量传感器领域，具体涉及一种热式气体流量开关。

背景技术：

市售流量控制设备以检测液体为主，热式气体流量开关的测量反应速度相对较慢，测量精度和重复性都不高。在现场工况比较复杂的情况下无法实现有效测量。

在测量过程，操作比较复杂并且数据可读性差，没有指示灯或者数字显示等指示方式，输出信号的种类相对较少。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的状况，提供一种热式气体流量开关。

本实用新型采用以下技术方案，所述热式气体流量开关包括外壳上盖和外壳下盖，所述外壳上盖和外壳下盖相互嵌合或者一体成型形成外壳，还包括：

外壳中间柱体，所述外壳中间柱体的中心侧壁设有用于接线输入输出的航空插头接口；

按键显示板、信号采集处理控制板和电源板，所述按键显示板包括显示模块和按键模块，所述信号采集处理控制板包括存储模块、信号采集模块和信号处理控制模块，所述电源板包括传感器电源模块和电源模块；

测温传感器、参比传感器、传感器保护套、传感器固定螺母和传感器固定支架，所述测温传感器安装在传感器保护套的底部，所述参比传感器安装在传感器保护套的侧部，所述传感器保护套通过传感器固定螺母固定安装于所述外壳下盖，所述传感器固定支架外接于外部设备。

根据上述技术方案，所述热式气体流量开关还包括输入输出板，所述输入输出板包括报警输出模块、电流输出模块和通信模块。

根据上述技术方案，所述传感器保护套的下部为中空圆柱体件，上部为螺纹螺丝。

根据上述技术方案，所述信号处理控制模块电连接所述信号采集模块并且获取所述信号采集模块采集的数据信息，所述信号处理控制模块同时电连接所述显示模块、按键模块和存储模块，同时相互独立地向上述显示模块、按键模块和存储模块获取数据信息和/或输出控制指令。

根据上述技术方案，所述信号处理控制模块电连接所述信号采集模块并且获取所述信号采集模块采集的数据信息，所述信号处理控制模块同时电连接所述显示模块、按键模块、存储模块、报警输出模块、电流输出模块和通信模块，同时相互独立地向上述显示模块、按键模块、存储模块、报警输出模块、电流输出模块和通信模块获取数据信息和/或输出控制指令。

根据上述技术方案，所述显示模块用于实时显示测量值及查询测量的存储值、工作状态的指示及故障提示，所述按键模块用于设置参数。

根据上述技术方案，所述信号处理控制模块通过通信模块与上位机进行通讯，向上位机输出实时检测信息并且接收上位机发出的控制指令，所述信号处理控制模块通过电流输出模块输出电流信号，所述信号处理控制模块通过报警输出模块输出报警用开关量信号。

根据上述技术方案，所述测温传感器用于测量被检测气体的温度，所述参比传感器用于测量被测气体的流速，所述测温传感器和参比传感器同时相互独立地采集被测气体的流量信号，并且向所述信号采集模块输出上述流量信号。

本实用新型的有益效果包括：

（1）本实用新型公开的热式气体流量开关，其结构简单，受气体流动状态的变化影响较小，测量精度较高，不受现场条件限制，测量响应速度快。

（2）本实用新型公开的热式气体流量开关，能够自身实时显示所测的气体流量等相关数据信息，实时存储测量数据，使用操作较为方便。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例的剖视示意图。

图3是本实用新型优选实施例的局部结构示意图。

图4是本实用新型优选实施例的模块结构示意图。

附图标记包括：外壳1，航空插头接口2，传感器装置3，电路装置4；按键显示板5，显示模块5-1，按键模块5-2，信号采集处理控制板6，存储模块6-1，信号采集模块6-2、信号处理控制模块6-3、输入输出板7，报警输出模块7-1，电流输出模块7-2，通信模块7-3，电源板8，传感器电源模块8-1，电源模块8-2，参比传感器9，测温传感器10，外壳上盖11，外壳中间柱体12，外壳下盖13，传感器固定螺母14，传感器固定支架20。

具体实施方式

本实用新型公开了一种热式气体流量开关，下面结合优选实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。

参见附图的图1至图4，示出了所述热式气体流量开关的具体结构。优选地，所述热式气体流量开关包括外壳1、传感器装置3和电路装置4。其中，所述外壳1包括一外壳上盖11、一外壳中间柱体12和一外壳下盖13，所述外壳中间柱体12的中心侧壁设有用于接线输入输出的一航空插头接口2，所述外壳上盖11和所述外壳下盖13相互嵌合或者一体成型形成半封闭或者全封闭的上述外壳1，所述电路装置4内置于所述外壳1，所述传感器装置3外接于所述外壳1。

优选地，所述电路装置4包括一按键显示板5、一信号采集处理控制板6和一电源板8，其中所述按键显示板包括一显示模块5-1和一按键模块5-2，所述信号采集处理控制板6包括一存储模块6-1、一信号采集模块6-2和一信号处理控制模块6-3，所述电源板8包括一传感器电源模块8-1和一电源模块8-2。

优选地，所述传感器装置3包括一传感器保护套、一传感器固定螺母14和一传感器固定支架20。所述测温传感器10安装在传感器保护套的底部，所述参比传感器9安装在传感器保护套的侧部。所述传感器保护套通过传感器固定螺母14固定安装在外壳下盖13，所述传感器固定支架20外接于外部设备以固定所述热式气体流量开关。所述传感器保护套的下部为中空圆柱体件，上部为螺纹螺丝（G1/2螺纹螺丝）。

优选地，所述测温传感器10用于测量被检测气体的温度，所述参比传感器9用于测量被测气体的流速，所述测温传感器10和参比传感器9同时相互独立地采集被测气体的流量信号，并将信号传输给信号采集模块6-2。

优选地，所述信号处理控制模块6-3电连接所述信号采集模块6-2并且获取所述信号采集模块6-2采集的数据信息。所述信号处理控制模块6-3同时电连接所述显示模块5-1、按键模块5-2和存储模块6-1，同时相互独立地向上述显示模块5-1、按键模块5-2和存储模块6-1获取数据信息和/或输出控制指令。

优选地，所述显示模块5-1和按键模块5-2分别安装于所述按键显示板5，所述显示模块5-1用于实时显示测量值及查询测量的存储值、工作状态的指示及故障提示，所述按键模块5-2用于参数设置。

进一步地，所述电路装置4还包括一输入输出板7，所述输入输出板7包括一报警输出模块7-1、一电流输出模块7-2和一通信模块7-3，所述报警输出模块7-1、电流输出模块7-2和通信模块7-3分别安装在所述输入输出板7，所述传感器电源模块8-1和电源模块8-2分别安装在电源板8上，电源模块8-2为其他各模块提供工作电源，传感器电源模块8-1专门为传感器提供工作电源。

根据上述优选实施例，所述信号采集模块6-2接收各传感器的输出信号，并将信号进行滤波、放大处理并转换成电压信号后传输给信号处理控制模块6-3，信号处理控制模块6-3将参数数据保存在存储模块6-1。所述存储模块6-1，信号采集模块6-2和信号处理控制模块6-3分别安装在信号采集处理控制板6上。信号处理控制模块6-3为核心模块。信号处理控制模块6-3接收信号采集模块6-2的信号进行处理和运算，并控制相应的模块执行相应的动作：将计算后的实时数据发送给显示模块5-1进行实时显示；通过通信模块7-3 与外部设备（如上位机）进行通讯，将实时检测信息传输给上位机并接收上位机发出的设置、控制等控制指令；通过电流输出模块7-2输出电流信号，通过报警输出模块7-1输出报警用开关量信号。

优选地，所述测温传感器10优选采用英飞凌公司生产的感温元件封装后的测温传感器，所述参比传感器9 优选采用英飞凌公司生产的感温电阻元件封装后的参比传感器。

根据上述优选实施例，所述热式气体流量开关基于热导式原理而设计，即利用气体流过发热物体所带走的热量与流体的流速呈比例关系的原理，气体分子流动时带走所述测温传感器10周围的热量的多少与气体流体的流速、分子的多少成正比，而所述参比传感器9阻值基本维持不变。同时，所述测温传感器10被气体分子带走的热量，经过时间S后，产生一个电阻差，所述信号采集模块6-2获取恒温差转换的电阻差信号，通过滤波、放大、AD转换后送信号处理控制模块6-3，依据所消耗的功率得出气体的流量。如果气体没有流动，即使气体的温度发生变化，传感器检测的输出为零，也即其输出只与气体的实际质量流量相关，从而达到测量气体质量流量的目的。本实用新型公开的热式气体流量开关，其结构简单，受气体流动状态的变化影响较小，测量精度较高。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。