一种便携式高温热流热线式风量变送器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变送器，尤其是一种便携式高温热流热线式风量变送器。
【背景技术】
[0002]热式测量技术起源于20世纪初，曾广泛用于流体速度与方向的测量，并且在20世纪60年代以后一度是流体测速领域中的主要技术之一。美国、欧洲各国、日本先后以不同的方式投入到热式风速测量仪器的研究当中。国内大部分风速变送器市场被国外厂商垄断，如汽车电喷系统气体质量流量传感器。
[0003]按照风速测量的不同工作原理，风速变送器可分为机械式、动压式、超声式和热式等类别。机械式以风杯式和风轮式为主，由于转轮是可动元件，机械摩擦、泥沙、灰尘堆积等因素使仪器的可靠性不高，误差较大;动压式以皮托管为主，在测量微小风速时，误差也较大;超声波风速变送器价格昂贵，性价比低。热式风速变送器可测量的最低风速为0.03m/s，最高风速达300m/s，低风速分辨率为0.01m/s。它可以用来测量各种风速，尤其在低风速测量中有着不可替代的作用。但是，现有的热式风速变送器价格昂贵、体积庞大、不便携带，很难在工业生产中普及推广。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种便携式高温热流热线式风量变送器，其采用如下技术方案:
[0005]—种便携式高温热流热线式风量变送器，包括变送器壳体和位于变送器壳体内的电路板，所述变送器壳体中部设有气流采集输入口，所述电路板上设有控制器、风速传感器，气流采集输入口正对风速传感器，风速传感器通过放大电路连接控制器，控制器通过信号调整电路连接风速传感器；
[0006]所述变送器壳体整体呈流线型，气流采集输入口突出于变送器壳体。
[0007]优选地，所述控制器为MSP430F2012低功耗控制器。
[0008]优选地，所述变送器壳体上还设有显示屏和温度传感器。
[0009]优选地，所述温度传感器和风速传感器组成绝热微桥结构电路，温度传感器采用温度传感元件铂电阻PtlOOO，风速传感器采用温度传感元件铂电阻Pt20，铂电阻Pt20置于气流采集输入口处，铂电阻Pt 1000和铂电阻Pt20分别连接在绝热微桥结构电路的不同桥路中。
[0010]优选地，所述电路板上还设有GPRS无线传输模块，GPRS无线传输模块用于实时将测量数据传送给上位机或手机端。
[0011 ]采用如上技术方案取得的有益技术效果为:
[0012]变送器壳体上还设有显示屏和温度传感器。风速测量系统是通过测量温度来确定风速的。绝热微桥结构电路要求反馈的信号要及时快速，并且精度高，输出电压可以高输出驱动MSP430F2012低功耗控制器。
[0013]变送器壳体整体呈流线型，气流采集输入口突出于变送器壳体。根据流体力学原理，气流采集输入口周围呈现“方形漏斗”形状，气流采集输入口位于“方形漏斗”中央。本装置避免了对空气的阻碍而导致风量堆积、反弹。从而避免了变送器测量失准的难题，同时提尚了米集精度减少了米集时间。
[0014]电路板上还设有GPRS无线传输模块，GPRS无线传输模块用于实时将测量数据传送给上位机或手机端，使系统达到了实时监控运行的目的。
【附图说明】
[0015]图1为便携式高温热流热线式风量变送器主视图。
[0016]图2为便携式高温热流热线式风量变送器侧视图。
[0017]图3为控制器连接示意图。
[0018]图4为绝热微桥结构电路示意图。
【具体实施方式】
[0019]结合图1至4对本实用新型的【具体实施方式】做进一步说明:
[0020]一种便携式高温热流热线式风量变送器，包括变送器壳体和位于变送器壳体内的电路板4，所述变送器壳体中部设有气流采集输入口 2，所述电路板上设有控制器、风速传感器，气流采集输入口正对风速传感器，风速传感器通过放大电路连接控制器，控制器通过信号调整电路连接风速传感器。
[0021]控制器为MSP430F2012低功耗控制器。控制器MSP430F2012仅14个引脚内部集成了A/D模块，对于A/D转换处理功能强大，同时拥有8路模拟输入通道，大大的简化了电路设计，使得该变送器具有体积小携带方便的优点，无需繁琐复杂的安装步骤，同时也大大降低了生产成本。MSP430F2012低功耗控制器还连接有红外遥控器，实现了免开盖红外遥控调校。
[0022]变送器壳体上还设有显示屏I和温度传感器3。风速测量系统是通过测量温度来确定风速的。在测量风速时，系统调用温度补偿算法来提高风速值测量精度，进而消除风速测量过程中气体温度对测量结果的影响。因此系统温度的测量对提高风速测量精度起到重要作用。
[0023]温度传感器和风速传感器组成绝热微桥结构电路，如图4所示，温度传感器采用温度传感元件铂电阻PtlOOO，风速传感器采用温度传感元件铂电阻Pt20，铂电阻Pt20置于气流采集输入口处，铂电阻Pt 1000和铂电阻Pt20分别连接在绝热微桥结构电路的不同桥路中。风速会带走铂电阻Pt20的热量，使铂电阻Pt20温度下降，铂电阻Pt20阻值变小，破坏最初的电桥平衡和铂电阻的热平衡状态。电桥立即将风速导致的电信号变化反馈给Pt 1000，使铂电阻PtlOOO的加热电流变大，铂电阻PtlOOO阻值变大并使电桥的输出信号变小。桥路经过不断快速的反馈调节，直至铂电阻的阻值恢复到电桥平衡时的阻值大小，最终电桥再次恢复平衡。由于绝热微桥结构电路要求反馈的信号要及时快速，并且精度高，输出电压可以高输出驱动MSP430F2012低功耗控制器。
[0024]变送器壳体整体呈流线型，气流采集输入口突出于变送器壳体。根据流体力学原理，气流采集输入口周围呈现“方形漏斗”形状，气流采集输入口位于“方形漏斗”中央。本装置避免了对空气的阻碍而导致风量堆积、反弹。从而避免了变送器测量失准的难题，同时提尚了米集精度减少了米集时间。
[0025]电路板上还设有GPRS无线传输模块，GPRS无线传输模块用于实时将测量数据传送给上位机或手机端，使系统达到了实时监控运行的目的。
[0026]当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。
【主权项】
1.一种便携式高温热流热线式风量变送器，其特征在于，包括变送器壳体和位于变送器壳体内的电路板，所述变送器壳体中部设有气流采集输入口，所述电路板上设有控制器、风速传感器，气流采集输入口正对风速传感器，风速传感器通过放大电路连接控制器，控制器通过信号调整电路连接风速传感器； 所述变送器壳体整体呈流线型，气流采集输入口突出于变送器壳体。2.根据权利要求1所述的一种便携式高温热流热线式风量变送器，其特征在于，所述控制器为MSP430F2012低功耗控制器。3.根据权利要求1所述的一种便携式高温热流热线式风量变送器，其特征在于，所述变送器壳体上还设有显示屏和温度传感器。4.根据权利要求3所述的一种便携式高温热流热线式风量变送器，其特征在于，所述温度传感器和风速传感器组成绝热微桥结构电路，温度传感器采用温度传感元件铂电阻Pt 100，风速传感器采用温度传感元件铂电阻Pt20，铂电阻Pt 20置于气流采集输入口处，铂电阻Pt 1000和铂电阻Pt20分别连接在绝热微桥结构电路的不同桥路中。5.根据权利要求1所述的一种便携式高温热流热线式风量变送器，其特征在于，所述电路板上还设有GPRS无线传输模块，GPRS无线传输模块用于实时将测量数据传送给上位机或手机立而。
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式高温热流热线式风量变送器，包括变送器壳体和位于变送器壳体内的电路板。变送器壳体中部设有气流采集输入口，所述电路板上设有控制器、风速传感器，气流采集输入口正对风速传感器，风速传感器通过放大电路连接控制器，控制器通过信号调整电路连接风速传感器。变送器壳体整体呈流线型，气流采集输入口突出于变送器壳体，避免了对空气的阻碍而导致风量堆积、反弹，从而避免了变送器测量失准的难题，同时提高了风速采集精度减少了采集时间。本装置内部的风速测量绝热微桥结构电路反馈的信号及时快速、精度高。
【IPC分类】G01F1/69, G01F1/699
【公开号】CN205373789
【申请号】CN201521035048
【发明人】许焕奇, 雷倩, 王庆礼
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月10日