一种基于MEMS压力传感器的差压流量计[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 211783642 U(45)授权公告日 2020.10.27

(21)申请号 202020686733.6(22)申请日 2020.04.28

(73)专利权人 合肥科迈捷智能传感技术有限公

司

地址 230000 安徽省合肥市高新区望江西

路800号创新产业园D2楼2层(72)发明人 顾宇　叶寒生　丁锋　韩忠俊　

周长林　(74)专利代理机构 合肥律众知识产权代理有限

公司 34147

代理人 秦超(51)Int.Cl.

G01F 1/34(2006.01)G01F 15/10(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图2页

CN 211783642 U(54)实用新型名称

一种基于MEMS压力传感器的差压流量计(57)摘要

本实用新型公开了一种基于MEMS压力传感器的差压流量计，包括探杆，探杆一端设置有探头，另一端设置有缓冲罐，探测管路内流量时，探头插入管路内，探杆和管路呈垂直分布，缓冲罐内通过隔板沿着管路内气体/液体流向将其内腔分为A腔和B腔，探杆内沿着其杆长方向设置有两毛细管，两毛细管沿着管路内气体/液体流向间隔分布，两毛细管靠近缓冲罐一端分别与A腔和B腔连通，另一端下端设置在探头内并能够与管路内部连通，A腔和B腔连接A压力传感器，A压力传感器用于检测A腔和B腔内的压力，通过A腔和B腔的压力差换算成流量值，本实用新型结构稳定，布局合理，安装方便，使用方便，具备抗振动干扰功能，检测数值精确。

CN 211783642 U

权　利　要　求　书

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1.一种基于MEMS压力传感器的差压流量计，其特征在于：包括探杆(100)，探杆(100)一端设置有探头(300)，另一端设置有缓冲罐(200)，探测管路内流量时，探头(300)插入管路内，探杆(100)和管路呈垂直分布，缓冲罐(200)内通过隔板沿着管路内气体/液体流向将其内腔分为A腔(210)和B腔(220)，探杆(100)内沿着其杆长方向设置有两毛细管(800)，两毛细管(800)沿着管路内气体/液体流向间隔分布，两毛细管(800)靠近缓冲罐一端分别与A腔(210)和B腔(220)连通，另一端下端设置在探头(300)内并能够与管路内部连通，A腔(210)和B腔(220)连接A压力传感器(500)，A压力传感器(500)用于检测A腔(210)和B腔(220)内的压力，通过A腔和B腔的压力差换算成流量值。

2.根据权利要求1所述的基于MEMS压力传感器的差压流量计，其特征在于：所述探头(300)靠近探杆(100)的端面开设有进口和出口，进口和出口沿探杆(100)杆长方向开设通孔，探头(300)侧壁沿通孔的位置开设有U型槽(310)，探头(300)上端的进口和出口分别与对应的毛细管(800)焊接。

3.根据权利要求1所述的基于MEMS压力传感器的差压流量计，其特征在于：所述探头(300)内部还开有温度孔，温度孔中安装有温度传感器(320)。

4.根据权利要求1所述的基于MEMS压力传感器的差压流量计，其特征在于：所述探头(300)靠近探杆(100)的端面焊接在探杆(100)上。

5.根据权利要求1所述的基于MEMS压力传感器的差压流量计，其特征在于：所述探杆(100)杆身上装有用于卡接管路的卡套(900)。

6.根据权利要求1所述的基于MEMS压力传感器的差压流量计，其特征在于：所述A压力传感器(500)布置在缓冲罐(200)上远离两毛细管(800)的一端，缓冲罐(200)上对应A压力传感器(500)位置开设有两通孔，两通孔分别于A腔(210)和B腔(220)连通，A压力传感器(500)通过通孔和A腔(210)和B腔(220)连接。

7.根据权利要求1所述的基于MEMS压力传感器的差压流量计，其特征在于：所述A压力传感器(500)为MEMS压力传感器。

8.根据权利要求1所述的基于MEMS压力传感器的差压流量计，其特征在于：所述A腔(210)侧壁开设有取压孔，取压孔通过管路和压力传感器(600)连接。

9.根据权利要求1所述的基于MEMS压力传感器的差压流量计，其特征在于：所述缓冲罐(200)安装在表壳(400)内，探杆(100)靠近缓冲罐(200)一端通过固定座(700)安装在表壳上。

10.根据权利要求9所述的基于MEMS压力传感器的差压流量计，其特征在于：所述表壳(400)和探杆(100)连接处开设有螺纹孔，固定座(700)通过螺纹配合的方式安装在螺纹孔内。

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说　明　书

一种基于MEMS压力传感器的差压流量计

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技术领域

[0001]本实用新型涉及流量计领域，具体涉及一种基于MEMS压力传感器的差压流量计。背景技术

[0002]随着科技的发展，智能化工厂发展迅速，对于工厂能源计量的需求也在逐渐扩大，对流量计的成本也有着更加苛刻的要求，而MEMS传感器技术由于其易于大规模制造，相比工业传统的传感器成本更低，因此采用MEMS传感器设计一种成本更有竞争力的工业流量计可更好的适应工厂能源计量的应用。[0003]目前已有的专利公开的“一种智能型多参量差压流量计”，该结构包括差压变送器和探杆，所述差压变送器表头内部安装有转换器，差压变送器表头一端固定有信号线保护管，差压变送器表头另一端引出电源信号线；差压变送器底部安装有底座，信号线保护管底部与底座固定相连；底座前端安装有两通电磁阀，底座后端安装有安装有压力传感器；底座底部通过支撑柱与探杆固定相连。此专利设计中采用了差压变送器的方式，产品价格高、体积大，导致无法进行大面积推广使用。[0004]因此，需要设计一种既能避免振动干扰，又能结构轻便使用方便的高性价比差压流量计。

实用新型内容

[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于MEMS压力传感器的差压流量计，包括探杆，探杆一端设置有探头，另一端设置有缓冲罐，探测管路内流量时，探头插入管路内，探杆和管路呈垂直分布，缓冲罐内通过隔板沿着管路内气体/液体流向将其内腔分为A腔和B腔，探杆内沿着其杆长方向设置有两毛细管，两毛细管沿着管路内气体/液体流向间隔分布，两毛细管靠近缓冲罐一端分别与A腔和B腔连通，另一端下端设置在探头内并能够与管路内部连通，A腔和B腔连接A压力传感器，A压力传感器用于检测A腔和B腔内的压力，通过A腔和B腔的压力差换算成流量值。[0006]优选的：探头靠近探杆的端面开设有进口和出口，进口和出口沿探杆杆长方向开设通孔，探头侧壁沿通孔的位置开设有U型槽，探头上端的进口和出口分别与对应的毛细管焊接。

[0007]优选的：探头内部还开有温度孔，温度孔中安装有温度传感器。[0008]优选的：探头靠近探杆的端面焊接在探杆上。[0009]优选的：探杆杆身上装有用于卡接管路的卡套。[0010]优选的：A压力传感器布置在缓冲罐上远离两毛细管的一端，缓冲罐上对应A压力传感器位置开设有两通孔，两通孔分别于A腔和B腔连通，A压力传感器通过通孔和A腔和B腔连接。

[0011]优选的：A压力传感器为MEMS压力传感器。[0012]优选的：A腔侧壁开设有取压孔，取压孔通过管路和压力传感器连接。

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优选的：缓冲罐安装在表壳内，探杆靠近缓冲罐一端通过固定座安装在表壳上。

[0014]优选的：表壳和探杆连接处开设有螺纹孔，固定座通过螺纹配合的方式安装在螺纹孔内。

[0015]本实用新型的技术效果和优点：本实用新型结构稳定，布局合理，安装方便，使用方便，具备抗振动干扰功能，检测数值精确，较之同类产品造价较低，满足了现在的使用要求。

附图说明

[0016]图1为本实用新型的整体剖视结构示意图；[0017]图2为本实用新型的探头结构示意图。[0018]附图标记说明：100-探杆、200-缓冲罐、210-A腔、220-B腔、300-探头、310-U型槽、320-温度传感器、400-表壳、500-A压力传感器、600-压力传感器、700-固定座、800-毛细管、900-卡套。

具体实施方式

[0019]下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。[0020]实施例1

[0021]参照图1和图2，在本实施例中提出了一种基于MEMS压力传感器的差压流量计，包括探杆100，探杆100一端设置有探头300，另一端设置有缓冲罐200，探测管路内流量时，探头300插入管路内，探杆100和管路呈垂直分布，缓冲罐200内通过隔板沿着管路内气体/液体流向将其内腔分为A腔210和B腔220，探杆100内沿着其杆长方向设置有两毛细管800，两毛细管800沿着管路内气体/液体流向间隔分布，两毛细管800靠近缓冲罐一端分别与A腔210和B腔220连通，另一端下端设置在探头300内并能够与管路内部连通，A腔210和B腔220连接A压力传感器500，A压力传感器500用于检测A腔210和B腔220内的压力，通过A腔和B腔的压力差换算成流量值。

[0022]在测量管路内的流量时，以测量气体流量为例，首先管路中的气体风别通过探头300U型槽310内的进口和出气口进入到毛细管800中，通过毛细管800进入到缓冲罐200中，在此过程中，管路出现振动导致内部气体震荡，流量难以准确测量，首先通过两毛细管将气流引导到缓冲罐200中，相当于对缓冲罐200进行充气，毛细管800较细，所以将缓冲罐200内的充气压力提升到和管路内一致，需要一定时间，这样的话，管路气压振动较高时，通过毛细管向缓冲罐内充气，气体在毛细管800内向缓冲罐200行进或者部分充到缓冲罐200内时，管路内气压又振动降低了，毛细管800内气体又要被吸到管路内，这时气体整体或者一部分在毛细管800内，这样对缓冲罐内的压力影响较小，缓冲罐200内的气压就能保持和管路内气压相当，并且管路内震荡的气压对缓冲罐200内气压影响较小，这样就起到了抗干扰的作用，通过A压力传感器500分别检测A腔和B腔内的压力，在通过二者压力差结合管路数据换

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算就能够得到流量值。

[0023]探头300靠近探杆100的端面开设有进口和出口，进口和出口沿探杆100杆长方向开设通孔，探头300侧壁沿通孔的位置开设有U型槽310，探头300上端的进口和出口分别与对应的毛细管800焊接。通过进口和出口的设置，实现毛细管800和管路内部连通的功能，U型槽310实现取压。

[0024]探头300内部还开有温度孔，温度孔中安装有温度传感器320。通过温度传感器320的设置，能够件管路内气体的温度。

[0025]探头300靠近探杆100的端面焊接在探杆100上。通过焊接的方式，连接稳固可靠，密封性好。

[0026]探杆100杆身上装有用于卡接管路的卡套900。通过卡套900的设置，实现将整体卡接在管路上的功能，便于检测。

[0027]A压力传感器500布置在缓冲罐200上远离两毛细管800的一端，缓冲罐200上对应A压力传感器500位置开设有两通孔，两通孔分别于A腔210和B腔220连通，A压力传感器500通过通孔和A腔210和B腔220连接。通过A压力传感器500布置在缓冲罐200上远离两毛细管800的一端的设置，由于缓冲罐200具备一定的体积，所以毛细管800的压力变化会被进一步的平复缓冲，有效的降低对A压力传感器500的影响。[0028]A压力传感器500为MEMS压力传感器。通过MEMS压力传感器检测，精度高，检测准确。

[0029]A腔210侧壁开设有取压孔，取压孔通过管路和压力传感器600连接。通过压力传感器600的设置，由于检测管路内部压力大小，能够检测到稳定的精确压力值。[0030]缓冲罐200安装在表壳400内，探杆100靠近缓冲罐200一端通过固定座700安装在表壳上。

[0031]表壳400和探杆100连接处开设有螺纹孔，固定座700通过螺纹配合的方式安装在螺纹孔内。通过固定座700的设置，实现探杆100和表壳400的连接，拆装容易方便，便于检修。

[0032]本实用新型结构稳定，布局合理，安装方便，使用方便，具备抗振动干扰功能，检测数值精确，较之同类产品造价较低，满足了现在的使用要求。[0033]显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。本实用新型中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

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说　明　书　附　图

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图1

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说　明　书　附　图

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图2

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