专利名称：一种热式质量流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体流量测量技术领域，更具体地说，涉及一种热式质量流量计。
背景技术：
热式质量流量计(Thermal Mass Flowmeters,简称TMF)在国内习称量热式流量计，利用流体流过外热源加热的管道时产生的温度场变化来测量流体质量流量，或利用加热流体时流体温度上升某一值所需的能量与流体质量之间的关系来测量流体质量流量的一种流量仪表。热式质量流量计测量端至少包含两个热阻元件，其中一个热阻元件作为温度检测元件，用于检测气体的温度，另一个热阻元件作为速度检测元件，通过改变电流来保持自身温度与被测量气体的温度间有一个恒定的温度差。当气体流速增加，冷却效应增大， 使速度检测元件保持恒定温差的电流也就越大，此热传递正比于气体质量流量，因此可以通过对应的函数关系来反映被测量气体的流量。现有的热式质量流量计一般包括表头、测量管径和传感元件三部分。传感元件一般采用热电偶；测量管径一般为空心管，伸入待测管路的一端设置热电偶，管内设置热电偶与表头的连线；表头一般包含有数据显示屏和接收热电偶信号并发出显示命令的控制器， 表头一般设置在测量管径伸出待测管路的一端。在安装热式质量流量计时，首先在待测管道外壁上焊接带有外螺纹和通孔的底座，而后在管道上与底座通孔对应的位置上打孔，打孔完毕后底座上安装不锈钢球阀，最后将热式质量流量计安装在阀门上并将测量管径插入到管内中心。然而现有热式质量流量计存在如下缺点首先，现有的热式质量流量计其测量管径的长度是一定的，而在安装时，要求其传感元件位于待测量管道的中心，这就使得用户需要根据不同待测管道的直径选择不同测量管径长度的热式质量流量计，其通用性变差；其次，如果安装时没有将传感元件定位于待测量管道的中心则需要将热式质量流量计卸下后重新安装，操作繁琐。由以上所述，如何提供一种维护简便的热式质量流量计，能够在不拆卸的前提下调整测量管径的长度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种维护简便的热式质量流量计。—种热式质量流量计，包括表头、测量管径和传感元件，表头为温度流量表，测量管径一端与表头固定相连，另一端设置有传感元件，传感元件与表头相连，其特征在于，测量管径包括固定管径、套装于固定管径内的活动管径和设置于测量管径中的伸缩装置，伸缩装置包括动力部件和由动力部件驱动的伸缩部件；其中动力部件固定设置于活动管径中，伸缩部件一端与固定管径固定相连，另一端可滑动的设置与活动管径中；或[0010]动力部件固定设置于固定管径中，伸缩部件一端与动力部件相连，另一端与活动管径相连。优选的，表头包括接收传感元件信号并将其传输给控制器的接收器、根据接收器转发信号计算出测量数据的控制器和显示屏。优选的，控制器与动力部件相连，表头还包括向控制器输入控制动力部件开启或关闭命令的输入设备。优选的，传感元件包括至少一个温度传感器和至少一个流速传感器。优选的，动力部件包括电源、电动机和传动部件，其中，电源与电动机相连，传动部件连接电动机与伸缩部件。优选的，电动机包括正向步进电机与负向步进电机。优选的，正向步进电机与负向步进电机为交流步进电机。优选的，伸缩部件为齿条，传动部件为齿轮；齿轮与齿条啮合。优选的，电动机具体为可逆式步进电机。优选的，伸缩部件包括丝杠和连接件，丝杠带有传动螺纹，连接件设有与传动螺纹相配合的螺纹孔，且通过螺纹孔与活动管径固定相连；传动部件为联轴器，联轴器一端与电动机输出轴相连，另一端与丝杠相连。从上述的技术方案可以看出，本实用新型所提供的一种热式质量流量计，包括表头、测量管径和传感元件；其测量管径包括固定管径、套装于固定管径内的活动管径和安装于测量管径中的伸缩装置；表头与固定管径相连，传感元件设置在活动管径位于待测管路中的一端；伸缩装置包括动力部件与伸缩部件，动力部件固定设置在活动管径或固定管径中，伸缩部件与动力部件相连且其一端与活动部件相连。本实用新型所提供的一种热式质量流量计，其安装方式与普通热式质量流量计相同，在安装后，通过表头内的控制器控制动力部件驱动伸缩部件，实现在不拆卸热式质量流量计的前提下，对其测量管径的长度进行调整，简化了维护工作。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型实施例公开的一种热式质量流量计的结构示意图；图2为本实用新型实施例中伸缩装置的结构示意图；图3为本实用新型实施例中伸缩装置的另一结构示意图。
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。本实用新型实施例公开了一种维护简便的热式质量流量计，能够在不拆卸的质量流量计的前提下调整其测量管径的长度。图I示出了一种热式质量流量计，包括表头I、测量管径2和传感元件3。其中，测量管径2包括固定管径201、套装于固定管径201内的活动管径202和设置在测量管径2内的伸缩装置203，伸缩装置203由动力部件与伸缩部件组成，动力部件又包括电源、电动机和传动部件。表头包括接收器、输入设备、显示器和控制器，其中，接收器用于接收传感元件3发送的电信号，并将电信号转换为数据信号发送给控制器；输入设备用于向控制器输入各种控制命令；控制器与接收器、显示屏、输入设备和伸缩装置203相连，控制器根据接收器发送的数据信号计算出测量数据，并将计算得到的测量数据发送到显示器，根据输入设备发出的命令控制伸缩装置203 ；显示器用于示出控制器计算出的测量数据。如图2所示，本实施例中的动力部件包括电源、电动机和传动部件，其中，电源与电动机相连，传动部件连接电动机与伸缩部件。本实施例中采用的电动机包括正向交流步进电机(图中未示出)和负向交流步进电机(图中未示出)，电源为外接交流电源，传动部件为齿轮2031，伸缩部件为齿条2032、第一固定连接板2034和第一活动连接板2033。正向交流步进电机和负向交流步进电机与活动管径202固定相连，且电机的输出轴设置有齿轮 2031 ;齿轮2031与齿条2032啮合；齿条2032 —端与第一固定连接板2034固定相连，另一端与第一活动连接板2033相连；第一固定连接板2034与固定管径201顶部固定相连，第一活动连接板2033为外直径比活动管径202内径略小的圆形导向板，第一活动连接板2033 可以沿活动管径202轴线滑动。在本实施例中，正向交流步进电机和负向交流步进电机经控制器连接电源，用户可以根据实际需要，通过输入设备向控制器输入控制命令，控制器根据命令，判断开启或关闭正向交流步进电机和负向交流步进电机。例如，用户在输入设备上输入命令，要求测量管径伸长，控制器接收到命令后，将命令中要求测量管径延伸的长度转化为正向交流步进电机的通电时间，之后，在保持负向交流步进电机断路的前提下，接通正向交流步进电机，使测量管径延伸至设定长度。本实用新型实施例通过使用可伸缩的测量管径，实现在不拆卸热式质量流量计的前提下，对其测量管径的长度进行调整，简化了维护工作。本实用新型实施例还可以采用丝杠传动的方式。如图3所示，与上述实施例的区别在于，本实施例中，动力部件为可逆式步进电机 2042，电源为直流电源，传动部件为联轴器2043，伸缩部件为丝杠4045和第二活动连接板 2044。直流电源为设置在表头中的电池，或外接直流电。可逆式步进电机2042通过第二固定连接板2041与固定管径201固定相连，可逆式步进电机2042的输出轴连接有联轴器2043 ;联轴器2043的另一端与丝杠2045相连；开有螺纹孔的第二活动连接板2044套装于丝杠2045上，并通过活动管径202内的固定肩与活动管径固定相连。在本实施例中，可逆式步进电机经控制器连接直流电源，用户可以根据实际需要， 通过输入设备向控制器输入控制命令，控制器根据命令，判断正向或逆向开启可逆式步进电机。例如，用户在输入设备上输入命令，要求测量管径伸长，控制器接收到命令后，根据命令判断可逆式步进电机的转动方向和通电时间，之后，接通可逆式步进电机，使测量管径延伸至设定长度。本实施例中，采用丝杠传动，其结构更加简单，传动更加精确。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。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。
权利要求1.一种热式质量流量计，包括表头、测量管径和传感元件，所述表头为温度流量表，所述测量管径一端与表头固定相连，另一端设置有传感元件，所述传感元件与所述表头相连， 其特征在于，所述测量管径包括固定管径、套装于所述固定管径内的活动管径和设置于所述测量管径中的伸缩装置，所述伸缩装置包括动力部件和由所述动力部件驱动的伸缩部件；其中所述动力部件固定设置于所述活动管径中，所述伸缩部件一端与所述固定管径固定相连，另一端可滑动的设置与所述活动管径中；或所述动力部件固定设置于所述固定管径中，所述伸缩部件一端与所述动力部件相连， 另一端与所述活动管径相连。
2.根据权利要求I所述的一种热式质量流量计，其特征在于，所述表头包括接收传感元件信号并将其传输给控制器的接收器、根据接收器转发信号计算出测量数据的控制器和显示屏。
3.根据权利要求2所述的一种热式质量流量计，其特征在于，所述控制器与所述动力部件相连，所述表头还包括向控制器输入控制动力部件开启或关闭命令的输入设备。
4.根据权利要求I所述的一种热式质量流量计，其特征在于，所述传感元件包括至少一个温度传感器和至少一个流速传感器。
5.根据权利要求I所述的一种热式质量流量计，其特征在于，所述动力部件包括电源、 电动机和传动部件，其中，所述电源与所述电动机相连，所述传动部件连接所述电动机与所述伸缩部件。
6.根据权利要求5所述的一种热式质量流量计，其特征在于，所述电动机包括正向步进电机与负向步进电机。
7.根据权利要求6所述的一种热式质量流量计，其特征在于，所述正向步进电机与负向步进电机为交流步进电机。
8.根据权利要求6-7任一项所述的一种热式质量流量计，其特征在于，所述伸缩部件为齿条，所述传动部件为齿轮；所述齿轮与所述齿条啮合。
9.根据权利要求5所述的一种热式质量流量计，其特征在于，所述电动机具体为可逆式步进电机。
10.根据权利要求9所述的一种热式质量流量计，其特征在于，所述伸缩部件包括丝杠和连接件，所述丝杠带有传动螺纹，所述连接件设有与所述传动螺纹相配合的螺纹孔，且通过所述螺纹孔与所述活动管径固定相连；所述传动部件为联轴器，所述联轴器一端与所述电动机输出轴相连，另一端与所述丝杠相连。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种热式质量流量计，包括表头、与表头相连的测量管径和设置在测量管径伸入管道一端的传感元件。测量管径包括固定管径、套装于固定管径内的活动管径和设置于测量管径中的伸缩装置；伸缩装置又包括动力部件和由动力部件驱动的伸缩部件；表头包括接收传感元件信号的接收器、用于输入控制命令的输入设备、计算测量数据并控制伸缩装置运行的控制器和用于显示数据的显示器。用户通过输入设备向控制器输入要求测量管径变化的命令，控制器根据命令操纵伸缩装置，使测量管径延伸或收缩至设定长度。本实用新型提供的热式质量流量计采用可伸缩的测量管径，可以在不拆卸质量流量计的前提下调整测量管径的长度，简化了维护工作。
文档编号G01F1/86GK202350848SQ20112044042
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者韩红梅 申请人:北京雪迪龙科技股份有限公司