一种气体流量测量装置的制作方法

本实用新型涉及测量技术领域，具体为一种气体流量测量装置。

背景技术：

随着物联网、智能制造等先进技术理念的发展，越来越多的车辆、设备都需要对其内部的一些气体管路流量进行实时的测量，通过测量获得的数据对整车或设备进行智能化管控、监测、健康管理等，因此需要在车辆、设备的气体管路中安装流量计，即流量测量装置，通过流量测量装置测量车辆或设备中的气体流量。

但是，在现有技术中，流量测量装置的信号线束较多，因此，在安装的气体流量测量装置时，接线复杂，安装难度较大。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种气体流量测量装置，通过采用无线通信模块，减少信号线束，从而降低安装难度。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种气体流量测量装置，包括：文丘里管、第一压力传感器、第二压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、无线通信模块和主控芯片；

所述第一压力传感器和所述第一温度传感器设置在所述文丘里管的喉口；

所述第二压力传感器和所述第二温度传感器设置在所述文丘里管的入口段；

所述主控芯片一端与所述第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器和第二压力传感器分别相连，所述主控芯片的另一端与所述无线通信模块相连。

优选的，所述无线通信模块设置在所述文丘里管的喉口，且在所述文丘里管的外侧壁上。

优选的，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器为红外温度传感器。

优选的，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器为压阻式压力传感器。

优选的，所述主控芯片，包括：

与所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器连接的接收端，接收所述第一压力传感器和第二压力传感器采集到的压力，以及接收所述第一温度传感器和第二温度传感器采集到的温度；

与所述接收端连接的处理器。

优选的，所述无线通信模块包括WIFI设备。

基于上述本实用新型实施例提供的一种气体流量测量装置，通过将第一压力传感器和第一温度传感器设置在文丘里管的喉口；第二压力传感器和第二温度传感器设置在文丘里管的入口段；主控芯片一端与第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器和第二压力传感器分别相连，主控芯片的另一端与无线通信模块相连。通过上述公开的气体流量测量装置，利用主控芯片将各个传感器采集到的温度数据和压力数据进行计算，得到管道的气体流量数据，并通过无线通信模块将流量数据进行发送，采用无线通信模块进行数据的发送，有效减少信号线束，从而降低安装难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种气体流量测量装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种气体流量测量装置结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种气体流量测量装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型实施例提供一种气体流量测量装置，参见图1，上述系统包括：文丘里管100、第一压力传感器101、第二压力传感器102、第一温度传感器103、第二温度传感器104、无线通信模块105和主控芯片106。

需要说明的是，所述文丘里管100为圆形空心的管道，所述文丘里管100由入口段、收缩段、喉口和扩散段组成，所述文丘里管100管道内侧是先收缩而后逐渐扩大的管道。

所述第一压力传感器101和所述第一温度传感器103设置在所述文丘里管100的喉口。

所述第二压力传感器102和所述第二温度传感器104设置在所述文丘里管100的入口段。

需要说明的是，所述第一温度传感器103和所述第二温度传感器104用于采集文丘里管100的喉口和入口段的温度数据。

所述第一温度传感器103和所述第二温度传感器104可以为任意型号的温度传感器，只需要满足可设置于文丘里管100的喉口和入口段即可，在本实用新型中对其型号并不做限定。

优选的，在本实用新型中，所述第一温度传感器103和所述第二温度传感器104为红外温度传感器。

所述第一压力传感器101和所述第二压力传感器102主要用于采集文丘里管100的喉口和入口段的压力数据。

所述第一压力传感器101和所述第二压力传感器102可以为任意型号的压力传感器，只需要满足设置于文丘里管100的喉口和入口段即可，在本实用新型中并不做限定。

优选的，在本实用新型中，所述第一压力传感器101和所述第二压力传感器102为压阻式压力传感器。

所述主控芯片106一端与所述第一温度传感器103、第二温度传感器104、第一压力传感器101和第二压力传感器102分别相连，所述主控芯片106的另一端与无线通信模块105相连。

需要说明的是，所述无线通信模块105主要用于通过无线信号将主控芯片106处理后的数据进行发送，因此，所述无线通信模块105在能实现功能前提下可以设置在任意位置。

在本实用新型中，优选的，所述无线通信模块设置在所述文丘里管的喉口，且在所述文丘里管的外侧壁上。

所述无线通信模块为能发送数据和接收数据的器件，可以为任意通信设备，在本实用新型中，并不做具体限定。

在本实用新型中，优选的，所述无线通信模块优选WIFI设备。

为了便于理解所述主控芯片106的工作过程，下面对主控芯片106的工作过程进行说明。

主控芯片106接收第一压力传感器101在喉口处采集到的压力值和第二压力传感器102在入口段采集到的压力值，以及接收第一温度传感器103在喉口处采集到的温度值和第二温度传感器104在入口段采集到的温度值，再将压力值和温度值进行处理，将得到的流量数据，通过无线通信模块105发送至设备上的物联网、健康管理模块。

所述主控芯片106具体结构，如图2所示，所述主控芯片106包括：

与所述第一压力传感器101、所述第二压力传感器102、所述第一温度传感器103和所述第二温度传感器104连接的接收端201，接收所述第一压力传感器101和第二压力传感器102采集到的压力，以及接收所述第一温度传感器103和第二温度传感器104采集到的温度。

与所述接收端201连接的处理器202。

需要说明的是，所述处理器202通过接收的压力数据和温度数据，并采用纳维斯托克斯方程计算出管道实时的流量。

为了便于理解如何通过上述装置将采集到的压力数据和温度数据进行计算，得到最终的流量数据，下面进行详细说明。

首先，需要根据事先标准的流量计标定平台标定好的计算参数和流量计的喉口直径等物理尺寸。

其次，采用纳维斯托克斯方程计算出实时的流量。

所述纳维斯托克斯方程参见公式(1)

公式(1)：

需要说明的是，ρ是流体密度，P是压力，v是速度，μ是动力粘性系数。

本实用新型将第一压力传感器和第一温度传感器设置在文丘里管的喉口；第二压力传感器和第二温度传感器设置在文丘里管的入口段；主控芯片一端与第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器和第二压力传感器分别相连，主控芯片的另一端与无线通信模块相连。通过上述公开的气体流量测量装置，利用主控芯片将各个传感器采集到的温度数据和压力数据进行计算，得到管道的气体流量数据，并通过无线通信模块将流量数据进行发送，采用无线通信模块进行数据的发送，有效减少信号线束，从而降低安装难度。

基于上述实施例公开的气体流量测量装置，如图3所示，还可以在所述文丘里管的入口段增加第三压力传感器301和第三温度传感器302，在所述喉口处增加第四压力传感器303和第四温度传感器304。

所述第三压力传感器301和第三温度传感器302，以及第四压力传感器303和第四温度传感器304都与主控芯片106相连。

主控芯片106接收第四压力传感器303和第一压力传感器101在喉口处采集到的各自的压力值，将采集到的两个压力值进行平均值计算，得到喉口处平均压力值。

主控芯片106接收第四温度传感器304和第一温度传感器103在喉口处采集到的各自的温度值，将采集到的两个温度值进行平均值计算，得到喉口处平均温度值。

主控芯片106接收第三压力传感器301和第二压力传感器102在入口段的各自的压力值，将采集到的两个压力值进行平均值计算，得到入口段压力平均值。

主控芯片106接收第三温度传感器302和第二温度传感器104在入口段的各自的温度值，将采集到的两个温度值进行平均值计算，得到入口段温度平均值。

主控芯片106根据入口段的平均压力值和平均温度值，以及喉口的平均温度值和平均压力值进行计算，得到最终的流量数据，再将流量数据通过无线通信模块发送至设备上的物联网、健康管理模块。

需要说明的是，通过在文丘里管中的喉口处增加一个压力传感器和一个温度传感器，以及在入口段增加一个压力传感器和一个温度传感器，通过对喉口处的温度和压力取平均值，以及入口段的温度和压力取平均值，再将获取到的平均值进行计算，可以保证流量数据的准确性，同时在某一温度或压力传感器工作异常时，还能继续进行流量测量。

本实用新型通过在文丘里管中的喉口处增加一个压力传感器和一个温度传感器，以及在入口段增加一个压力传感器和一个温度传感器，获取喉口处的多个温度数据，计算喉口处温度的平均值，获取喉口处多个压力数据，计算喉口处压力的平均值，获取入口段的多个温度数据，计算入口段温度的平均值，以及获取入口段的多个压力数据，计算入口段的压力的平均值，再基于各个平均值进行计算，最终得到流量数据。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。