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一种恒功率热式气体质量流量计的制作方法

来源: 浏览:7次  更新时间:2021-02-23 17:12

一种一种恒功率热式气体品质流量计的创造办法

本创造波及计量测量范围,恒简直波及一种恒功率热式气体品质流量计。



背景本领:

姑且产业气体测量普遍采用差压、涡轮、容积式流量计,功率这些测量本理的气体流量计有必定不及:第一,热式差压和容积式流量计压损较大。第二,气体测量范畴较小;第三,质量精度较差。

恒功率热式气体品质流量计具备压损小、测量范畴宽、可直接测量品质流量等便宜,流量计在气体测量范围赢得越来越款待闭心和运用。

恒功率热式气体品质流量计分为恒温差和恒功率二种测量本理,的本质上道二种测量本理都是基于金氏定律,金氏定律典范模型如图1所示。

个中,制作方法K1,K2,K3为安排和校准参数,一种ΔT为温差,恒其值等于(T2-T1),T1为测温热电阻,T2为测速热电阻,功率P为输出加热功率,热式qm为品质流量。

在上式中,气体假如输出加热功率P保护恒定,质量二探头温差与品质流量qm均会爆发变革,流量计经过测量ΔT从而可估计出品质流量。

顽固的恒功率加热普遍须要特殊的加热丝为测速热电阻供给恒定的加热功率,的二个热电阻均用沟通电流的恒流源启动。



本领实行因素:

基于以上所述现有本领的缺点,制作方法本创造的手段在于供给一种恒功率热式气体品质流量计,一种用于处理现有本领中的起码一个缺点。

为实行上述手段及其他相闭手段,恒本创造供给一种恒功率热式气体品质流量计,功率包括速度测量单元和温度测量单元,热式依据所述速度测量单元与所述温度测量单元的电压差值,气体赢得品质流量,质量所述流量计包括恒功率电路;所述速度测量单元由所述恒功率电路供给恒定的加热功率,流量计所述温度测量单元经过外接电源加热。

可选地,的所述恒功率电路包括:

电流检测单元,制作方法用于检测所述速度测量单元的电流值;

电压检测单元,一种用于检测所述速度测量单元的电压值;

趁法单元,恒用于依据所述速度测量单元的电流值与电压值赢得本质功率值;

功率安排单元,功率用于依据所述本质功率值与功率设定值为速度测量单元供给恒定的加热功率。

可选地,热式所述功率安排单元包括:

运算夸大器和三极管,气体所述运算夸大器依据本质功率值和功率设定值闭于所述三极管进行安排,质量以输出恒定功率。

可选地,流量计所述电流检测单元包括电流检测元件和增益夸大器;

所述增益夸大器用于夸大所述电流检测元件的电压,的使所述增益夸大器的输出值的大小与所述速度测量单元的电流值的大小保护普遍。

可选地,制作方法所述电流检测元件为电阻,一种其阻值为0.1欧姆,恒所述增益夸大器的增益为10。

可选地,功率所述电压检测单元包括第一差分夸大器,热式并联于所述速度测量单元的二端。

可选地,气体所述第一差分夸大器的增益为1。

可选地,质量所述速度测量单元与所述温度测量单元均为电致发热元件。

可选地,流量计所述电致发热元件为铂电阻。

可选地,的所述速度测量单元与所述温度测量单元的电压值经第二差分夸大器夸大后,制作方法再经去线性化电路,一种赢得品质流量。

如上所述,恒本创造的一种恒功率热式气体品质流量计,功率具备以下有益效验:

本创造采用恒功率电路实行恒功率测量,热式共时不须要径自的加热丝,气体测速电阻等于加热元件,质量缩小电路的搀杂度,流量计俭朴了成本。

附图证明

图1为金氏定律典范模型;

图2为本创造一实行例一种恒功率热式气体品质流量计的本理图。

简直实行办法

以下由特定的简直实行例证明本创造的实行办法,的熟悉此本领的人士可由本证明书籍所揭穿的实质容易地领会本创造的其他便宜及功效。

须知,制作方法本证明书籍所附图式所画示的构造、比率、大小等,一种均仅用以协共证明书籍所揭穿的实质,恒以供熟悉此本领的人士领会与观赏,功率并非用以规定本创造可实行的规定前提,热式故不具本领上的本质道理,气体所有构造的掩饰、比率闭系的变化大概大小的安排,质量在不效率本创造所能爆发的功效及所能完毕的手段下,流量计均应仍降在本创造所揭穿的本领实质能涵盖的范畴内。共时,的本证明书籍中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中央”及“一”等的用语,制作方法亦仅为便于报告的精确,一种而非用以规定本创造可实行的范畴,恒其相闭于闭系的变化大概安排,功率在无本质变换本领实质下,热式当亦视为本创造可实行的范畴。

如图2所示,气体本创造供给一种恒功率热式气体品质流量计,质量包括速度测量单元和温度测量单元,流量计依据所述速度测量单元与所述温度测量单元的电压差值,的赢得品质流量,制作方法所述流量计包括恒功率电路;所述速度测量单元由所述恒功率电路供给恒定的加热功率,一种所述温度测量单元经过外接电源加热。

在本实行例中,恒流量计中包括速度测量单元和温度测量单元,功率二个测量单元不妨用电阻。个中一个为用于测量被测流体温度的测温电阻RT1,热式另一个为用于测量被测流体速度的测速电阻RT2。个中,气体测温电阻RT1和测速电阻RT2均不妨是电致发热元件,质量简直不妨采用铂电阻,流量计经过恒功率电路供给一个恒定的功率闭于测速铂电阻加热,的流体在停止时测速电阻RT2和测温电阻RT1表面温度差△T=TRT2-TRT1最大,制作方法跟着介质的震动,一种二个铂电阻表面温度差减小,恒流体的流量越大,功率二只铂电阻的温差越小。铂电阻的温度不共使铂电阻的电阻出现不共阻值,热式经过检测测速电阻RT2和测温电阻RT1的电压差来反应流体流量。

在一实行例中,气体所述恒功率电路包括:

电流检测单元,质量用于检测所述速度测量单元的电流值;

电压检测单元,流量计用于检测所述速度测量单元的电压值;

趁法单元,的用于依据所述速度测量单元的电流值与电压值赢得本质功率值;

功率安排单元,制作方法用于依据所述本质功率值与功率设定值为速度测量单元供给恒定的加热功率。

如图2所示,一种所述功率安排单元包括:

运算夸大器和三极管,恒所述运算夸大器依据本质功率值和功率设定值闭于所述三极管进行安排,功率以输出恒定功率。

如图2所示,热式所述电流检测单元包括电流检测元件和增益夸大器;

所述增益夸大器用于夸大所述电流检测元件的电压,气体使所述增益夸大器的输出值的大小与所述速度测量单元的电流值的大小保护普遍。个中,质量所述电流检测元件为电阻,流量计其阻值为0.1欧姆,的所述增益夸大器的增益为10。

如图2所示,制作方法所述电压检测单元包括第一差分夸大器,一种并联于所述速度测量单元的二端。个中,恒所述第一差分夸大器的增益为1。

在一实行例中,功率所述速度测量单元与所述温度测量单元均为电致发热元件。个中,热式所述电致发热元件为铂电阻。

在一实行例中,气体所述速度测量单元与所述温度测量单元的电压值经第二差分夸大器夸大后,质量再经去线性化电路,流量计赢得品质流量。

如图2所示,的RT1和RT2分别是测和缓测速电阻,制作方法在本创造中,一种测速电阻RT2也是恒功率本理的加热元件,恒为保护测速电阻上的加热功率恒定,功率采用了如图2所示的恒功率电路。

测速电阻RT2的功率P=I0*I0*RT2=I0*U。

I0为RT2流过电流,热式U为RT2二端电压,气体RT2普遍选50欧姆安排;R3为电流检测元件,质量阻值0.1欧姆,流量计二端电压为0.1*I0,的经过10倍增益夸大后电压为0.1*I0*10=I0;共时测速电阻RT2电压经过增益为1差分夸大后输出电压U,制作方法该电压U与电流I0经过趁法器相趁输出功率旗号,一种经过运算夸大器和三极管Q1产生负反应宁静后,恒输出与功率设定值符合的恒定功率在测速电阻RT2上;跟着流速不共测速电阻RT2和测温电阻RT1电压差值也不共,功率经过差分夸大器后去线性化电路运算从而赢得品质流量。

个中,热式运算夸大器和三极管Q1的安排过程为:当趁法器输出的功率值爆发变革时,气体它与功率设定值的差值被运放夸大,质量以控制安排三极管Q1的基极电流,流量计变化放射极与集电极间电压降,的从而使输出功率保护宁静。

上述实行例仅例示性证明本创造的本理及其功效,制作方法而非用于节制本创造。所有熟悉此本领的人士皆可在不违反本创造的精力及范畴下,一种闭于上述实行例进行掩饰大概变化。因此,恒举凡是所属本领范围中具备通时知识者在未摆脱本创造所揭穿的精力与本领思维下所完成的十脚等效掩饰大概变化,一种恒功率热式气体质量流量计的制作方法仍应由本创造的权利乞求所涵盖。

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