熱質式流量計的製作方法
2023-04-27 01:07:14 1
熱質式流量計的製作方法
【專利摘要】一種熱質式流量計，應用於管路，該管路內有工作流體流通，包括：一殼體、一控制模塊、多個探棒、一流量計算電路及一加熱模塊。該控制模塊配置於該容置空間。該些探棒連接於殼體一端。該流量計算電路與控制模塊電性連接，該流量計算電路由多個安裝於該些探棒內部的電路板及與該多個電路板電性固接的多個個溫度感測單元組成。該加熱模塊電性連接於該些電路板的其一上。其中，該控制模塊控制加熱模塊對管路內的流體進行加熱，該流量計算電路感測管路內部溫度，該流量計算電路將感測溫度變化值傳至該控制模塊中，以感測該管路內部流體的流速。
【專利說明】熱質式流量計
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種流量計，尤其涉及一種用以量測流體流速的熱質式流量計。
【背景技術】
[0002]熱質式流量計是在用以量測管路內部的流體的流速，以感測管路內部的流體是否有在流動。傳統的熱質式流量計在安裝於管路上時，該熱質式流量計上的多個探棒將位於該管路內部，該熱質式流量計在感測上是利用二個傳統的電阻器及二個熱敏電阻器電性連接惠斯登電橋電路，並將二熱敏電阻器安裝於該些探棒的其一內部，該二個傳統電阻器則安裝於該熱質式流量計外部，於另一個探棒內安裝有一加熱模塊。
[0003]在感測管路內部流體的流速時，該熱質式流量計是以溫度差與流速成反比關係進行感測，在熱質式流量計的控制單元會對安裝於該探棒內部的加熱單元進行加熱，當二個傳統的電阻器及二個熱敏電阻器所連接的惠斯登電橋電路為平衡狀態時，即沒有電阻值改變，因此沒有電流回傳到該控制單元上，因此該管路內的流體的流速正常，表示流體有正常流動。當加熱單元加熱的溫度滯流在該些探棒附近時，該探棒內部的二熱敏電阻器的電阻值將產生變化，使電流的變化量傳至該控制單元上，經過控制單元處理後即可得知流體的流速變慢或沒有流動，因為溫度與流速成反比關係。
[0004]上述的熱質式流量計可以感測出管路內部流體的流速，由於熱質式流量計的惠斯登電橋電路的二個傳統電阻器是位於該流量計外部，在量測時該二個傳統電阻器易受到外部環境溫度影響，使得量測變得不準確。
實用新型內容
[0005]因此，本實用新型的主要目的，在於解決傳統缺失問題，本實用新型將熱質式流量計的惠斯登電橋電路中的四個電阻器皆以熱敏電阻器為溫度感測單元取代，並將其一溫度感測單元及一加熱模塊安裝於同一個探棒中，再將另外三個溫度感測單元安裝於另一個探棒中，使該溫度感測單元不會受外部的環境溫度影響，能精確量測出管路內部的流體流速，並且適合在高溫、高流速的環境下量測。
[0006]為達上述目的，本實用新型提供一種熱質式流量計，應用於一管路，該管路內設有工作流體流通，該熱質式流量計包括:
[0007]一殼體，其內部具有一容置空間；
[0008]一控制模塊，配置於該容置空間中；
[0009]多個探棒，以連接於該殼體一端，該些探棒內部各具有一與容置空間相通的安裝空間；
[0010]一流量計算電路，與該控制模塊電性連接，該流量計算電路由多個安裝於該些探棒內部的安裝空間的多個溫度感測單元組成；
[0011]一加熱模塊，電性連接於該些電路板的其一上，並與該控制模塊電性連接。
[0012]上述的熱質式流量計，其中該流量計算電路更包含有多個電路板，該些電路板由一第一電路板、一第二電路板組成，該多個溫度感測單元由一第一溫度感測單元、一第二溫度感測單元、一第三溫度感測單元及一第四溫度感測單元組成，以該第一溫度感測單元電性連接於該第一電路板上，該第二溫度感測單元、第三溫度感測單元及該第四溫度感測單元電性連接於該第二電路板上，再將該第一電路板與該第二電路板電性連接成惠斯登電橋電路後與該控制模塊電性連接。
[0013]上述的熱質式流量計，其中該些多個探棒包含有一第一探棒及一第二探棒，該第一電路板安裝於該第一探棒的安裝空間中，該第二電路板安裝於該第二探棒的安裝空間中。
[0014]上述的熱質式流量計，其中該第一溫度感測單元、該第二溫度感測單元、該第三溫度感測單元及該第四溫度感測單元為熱敏電阻器。
[0015]上述的熱質式流量計，其中該加熱模塊，由一第一加熱單元及一第二加熱單元組成，該第一加熱單元及該第二加熱單元電性連接在第一電路板上，且位於該第一溫度感測單元的兩側。
[0016]上述的熱質式流量計，其中該些探棒由一第一探棒、第二探棒、第三探棒及第四探棒組成。
[0017]上述的熱質式流量計，其中該流量計算電路更包含有多個電路板，該些電路板由一第一電路板、一第二電路板、一第三電路板及一第四電路板組成，該多個溫度感測單元由一第一溫度感測單元、一第二溫度感測單元、一第三溫度感測單元及一第四溫度感測單元組成，以該第一溫度感測單元電性固接於該第一電路板上，該第二溫度感測單元電性固接在該第二電路板上，該第三溫度感測單元電性固接在該第三電路板上，該第四溫度感測單元電性固接在該第四電路板上，以該第一電路板、該第二電路板、該第三電路板及該第四電路板電性連接呈惠斯登電橋電路，再與該控制模塊電性連接，將該第一電路板、該第二電路板，該第三電路板及第四電路板安裝於該第一探棒、該第二探棒、該第三探棒及該第四探棒中。
[0018]上述的熱質式流量計，其中該加熱模塊，由一第一加熱單元及一第二加熱單元組成，該第一加熱單元及該第二加熱單元電性連接在第一電路板上，且位於該第一溫度感測單元的兩側。
[0019]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1，本實用新型的熱質式流量計外觀示意圖；
[0021]圖2，為圖1的局部放大剖視示意圖；
[0022]圖3，本實用新型的流量計使用狀態示意圖；
[0023]圖4，本實用新型的多個溫度感測單元所連接呈惠斯登電橋電路示意圖；
[0024]圖5，本實用新型的熱質式流量計的另一實施例示意圖。
[0025]其中，附圖標記
[0026]殼體I
[0027]容置空間11
[0028]通孔12
[0029]組接部13
[0030]控制模塊2
[0031]多個探棒3
[0032]第一探棒31
[0033]第二探棒32
[0034]第三探棒33
[0035]第四探棒34
[0036]安裝空間311、321
[0037]流量計算電路4
[0038]第一電路板41
[0039]第二電路板42
[0040]第三電路板45
[0041]第四電路板46
[0042]第一溫度感測單元43a
[0043]第二溫度感測單元43b
[0044]第三溫度感測單元43c
[0045]第四溫度感測單元43d
[0046]加熱模塊5
[0047]第一加熱單元51
[0048]第二加熱單元52
[0049]管路6
[0050]通道61
[0051]流體7
【具體實施方式】
[0052]茲有關本實用新型的技術內容及詳細說明，現在配合【專利附圖】
【附圖說明】如下:
[0053]請參閱圖1及圖2，本實用新型的熱質式流量計外觀及圖1的局部放大剖視示意圖。如圖所示:本實用新型的熱質式流量計，包括:一殼體1、一控制模塊2、多個探棒3、一流量計算電路4及一加熱模塊5。
[0054]該殼體1，其內部具有一容置空間11，且該殼體I上具有至少二通孔12，該二通孔12與該容置空間11相通，該二通孔12以供連接外部信號傳遞的傳輸線(圖中未示)，另於殼體I下方具有一呈螺紋面的組接部13，以供該殼體I可以組接於管路(圖中未示)。
[0055]該控制模塊2，配置於該殼體I的容置空間11中(由於該控制模塊2的電路為傳統技術，在此不多言電路結構)，以接受流量計算電路4回傳的感測信號，以及控制加熱模塊5進行加熱等動作。
[0056]該多個探棒3，以連接於該組接部13下方，該些探棒3由一第一探棒31及一第二探棒32組成，該第一探棒31及該第二探棒32內部具一安裝空間311、321，該安裝空間311、321與殼體I的容置空間11相通。在本圖中，該些探棒3為不鏽鋼材質。
[0057]該流量計算電路4，與該控制模塊2電性連接，該流量計算電路4由一第一電路板41、一第二電路板42及四個溫度感測單元43a?43d組成。其中，以該第一溫度感測單元43a電性連接於該第一電路板41上，該第二溫度感測單元43b、該第三溫度感測單元43c及該第四溫度感測單元43d電性連接於該第二電路板42上，再將該第一電路板41與該第二電路板42通過導線(圖中未示)電性連接呈惠斯登電橋電路後，並與該控制模塊2電性連接，再分別將該第一電路板41安裝於該第一探棒31的安裝空間311中，該第二電路板42安裝於該第二探棒32的安裝空間321中。在本圖中，該第一溫度感測單元43a?第四溫度感測單元43d為熱敏電阻器。
[0058]該加熱模塊5，由一第一加熱單元51及一第二加熱單元52組成。該第一加熱單元51及該第二加熱單元52電性連接在第一電路板41上，且位於該第一溫度感測單元43a的兩側，該第一加熱單元51及該第二加熱單元52通過該第一電路板41與該控制模塊2電性連接，受該控制模塊2的控制而對管路內的流體進行加熱。
[0059]請參閱圖3及圖4，本實用新型的流量計使用狀態及多個溫度感測單元所連接呈惠斯登電橋電路示意圖。如圖所示:本實用新型的第一溫度感測單元43a?第四溫度感測單元43d連接成一惠斯登電橋電路，該惠斯登電橋電路的連接端44電性連接該控制模塊2。
[0060]當熱質式流量計通過該殼體1的組接部13組接在管路6上時，該第一探棒31及第二探棒32將位於該管路6的通道61中，該在流體7於通道61內流動時，該控制模塊2會對安裝於該第一探棒31內部的加熱模塊5的第一加熱單元51及該第二加熱單元52依序加熱，當惠斯登電橋電路為平衡狀態時，即為43b/43a = 43d/43c，電阻值沒有改變因此沒有電流流過控制模塊2，因此在該管路6通道61內的流體7的流速正常，表示流體7有正常流動。
[0061]當加熱模塊5的第一加熱單元51及第二加熱單元52加熱的溫度滯流在該第一探棒31及該第二探棒32附近時，該第一探棒31及該第二探棒32中的第一溫度感測單元43a?第四溫度感測單元43d的電阻值將產生變化，再在該控制模塊2感測到第一溫度感測單元43a?第四溫度感測單元43d的電阻值有變化時，即可得知流體7的流速變慢或沒有流動，因為溫度與流速成反比關係。
[0062]由於該第一溫度感測單元43a?第四溫度感測單元43d皆安置於該些探棒3內部，因此能夠精確的感測管路內部溫度變化值，以精確量測出該管路內部流體的流速，因此適合用於高溫、高流速下的流體量測。
[0063]請參閱圖5，本實用新型的熱質式流量計的另一實施例示意圖。如圖所示:在本實施例中與圖1大致相同，所不同處在該多個探棒3為四個，分別是第一探棒31、第二探棒32、第三探棒33及第四探棒34，將該第一溫度感測單元34a?第四溫度感測單元34d分別電性連接在第一電路板41、第二電路板42，第三電路板45及第四電路板46上，同樣地該加熱模塊5電性連接在第一電路板41上。再將第一電路板41、第二電路板42，第三電路板45及第四電路板46與控制模塊2電性連接呈惠斯登電橋電路後，再分別安裝於該第一探棒31、第二探棒32、第三探棒33及第四探棒34中。
[0064]當流量計通過該殼體1的組接部13組接在管路6上時(如同圖3所示)，該第一探棒31、第二探棒32、第三探棒33及第四探棒34將位於該管路6的通道61中，該在流體7於通道61內流動時，該控制模塊2會對安裝於該第一探棒31內部的加熱模塊5的第一加熱單元51及該第二加熱單元52依序加熱，當惠斯登電橋電路為平衡狀態時，即為43b/43a=43d/43c，電阻值沒有改變因此沒有電流流過該控制模塊2，因此該管路6的通道61內的流體7的流速正常，表示流體7有正常流動。
[0065]當加熱模塊5的第一加熱單元51及第二加熱單元52加熱的溫度滯流在該第一探棒31、第二探棒32、第三探棒33及第四探棒34附近時，該第一探棒31、第二探棒32、第三探棒33及第四探棒34中的第一溫度感測單元43a?第四溫度感測單元43d的電阻值將產生變化，再在該控制模塊2感測到第一溫度感測單元43a?第四溫度感測單元43d的電阻值有變化時，即可得知流體7的流速變慢或沒有流動，因為溫度與流速成反比關係。
[0066]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種熱質式流量計，應用於一管路，該管路內設有工作流體流通，其特徵在於，該熱質式流量計包括: 一殼體，其內部具有一容置空間； 一控制模塊，配置於該容置空間中； 多個探棒，以連接於該殼體一端，該些探棒內部各具有一與容置空間相通的安裝空間； 一流量計算電路，與該控制模塊電性連接，該流量計算電路由多個安裝於該些探棒內部的安裝空間的多個溫度感測單元組成； 一加熱模塊，電性連接於該些電路板的其一上，並與該控制模塊電性連接。
2.根據權利要求1所述的熱質式流量計，其特徵在於，該流量計算電路更包含有多個電路板，該些電路板由一第一電路板、一第二電路板組成，該多個溫度感測單元由一第一溫度感測單元、一第二溫度感測單元、一第三溫度感測單元及一第四溫度感測單元組成，以該第一溫度感測單元電性連接於該第一電路板上，該第二溫度感測單元、第三溫度感測單元及該第四溫度感測單元電性連接於該第二電路板上，再將該第一電路板與該第二電路板電性連接成惠斯登電橋電路後與該控制模塊電性連接。
3.根據權利要求2所述的熱質式流量計，其特徵在於，該些多個探棒包含有一第一探棒及一第二探棒，該第一電路板安裝於該第一探棒的安裝空間中，該第二電路板安裝於該第二探棒的安裝空間中。
4.根據權利要求3所述的熱質式流量計，其特徵在於，該第一溫度感測單元、該第二溫度感測單元、該第三溫度感測單元及該第四溫度感測單元為熱敏電阻器。
5.根據權利要求4所述的熱質式流量計，其特徵在於，該加熱模塊，由一第一加熱單元及一第二加熱單元組成，該第一加熱單元及該第二加熱單元電性連接在第一電路板上，且位於該第一溫度感測單元的兩側。
6.根據權利要求1所述的熱質式流量計，其特徵在於，該些探棒由一第一探棒、第二探棒、第三探棒及第四探棒組成。
7.根據權利要求6所述的熱質式流量計，其特徵在於，該流量計算電路更包含有多個電路板，該些電路板由一第一電路板、一第二電路板、一第三電路板及一第四電路板組成，該多個溫度感測單元由一第一溫度感測單元、一第二溫度感測單元、一第三溫度感測單元及一第四溫度感測單元組成，以該第一溫度感測單元電性固接於該第一電路板上，該第二溫度感測單元電性固接在該第二電路板上，該第三溫度感測單元電性固接在該第三電路板上，該第四溫度感測單元電性固接在該第四電路板上，以該第一電路板、該第二電路板、該第三電路板及該第四電路板電性連接呈惠斯登電橋電路，再與該控制模塊電性連接，將該第一電路板、該第二電路板，該第三電路板及第四電路板安裝於該第一探棒、該第二探棒、該第三探棒及該第四探棒中。
8.根據權利要求7所述的熱質式流量計，其特徵在於，該加熱模塊，由一第一加熱單元及一第二加熱單元組成，該第一加熱單元及該第二加熱單元電性連接在第一電路板上，且位於該第一溫度感測單元的兩側。
【文檔編號】G01F1/68GK204255424SQ201420812865
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月19日 優先權日:2014年12月19日
【發明者】陳佳億, 郭景成, 鄭兆凱, 侯宜良 申請人:桓達科技股份有限公司