MEMS热式质量燃气表的工作原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种装有多旁路测量装置的MEMS热式质量燃气表。该专利由辽宁思凯科技股份有限公司申请，并于2017年3月29日获得授权公告。

内容说明

本实用新型涉及一种燃气表，具体说涉及一种装有多旁路测量装置的MEMS热式质量燃气表。

发明背景

现阶段中、低压的民用、商业燃气用户主要使用的仪表有膜式燃气表，腰轮流量计，涡轮流量计等，这类仪表内部有机械运动部件，需定期维护，维护费用高，长期使用精度不易保证；测量范围窄，量程比小，尤其对小流量的测量容易出现漏计现象；表具体积及重量较大，安装不便。流量仪表在管道安装时要求前直管段为流量仪表直径的5到10倍或更大，这样对于口径较大的仪表前直管段就需要很长，有些地方受到安装限制就无法达到要求。

公开日为2011年3月30日、公开号为CN101126652B的专利文件公开了一种电子式质量流量燃气计量表，包括燃气表壳为具体气密性容腔的壳体，壳体内的输气管分为独立的进气管，以及连接在一起的流量检测管和出气管，进气、出气管分别与壳体的进、出气口连接，流量检测管的下游端与出气管连接并水平悬空在壳体中，流量检测管具有主流气道和旁路气道，主流气道中设置一用于分流的装置位于连通旁路气道的两通孔之间，旁路气道的截面积小于主流气道的截面积，一热式质量流量传感器的信号传感模块设于用于检测的旁路气道的内壁，主要作用是信号传感器模块测量出旁路中较少的流量，通过主流气道与旁路气道的面积比，扩大燃气表的测量量程。它能够对经过的燃气进行质量流量计量，并且能够防止燃气中含有的粉尘附着在传感器原件上。这种燃气表能够实现燃气计量，但是要求前直管段较长，如果进气口前面的管段有阀门或弯头就会产生偏流，这样进入旁路气道中气体的流量与主流气道的流量比例就会发生变化，影响燃气表计量的准确性。

发明内容

本实用新型要解决的问题是针对以上不足，提供一种具有结构简单、体积小、重量轻、易维护，无需温压补偿的装有多旁路测量装置的MEMS热式质量燃气表。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种装有多旁路测量装置的MEMS热式质量燃气表，包括MEMS质量流量传感器及阻流体，其特征在于：在主流气道1内侧装有阻流体7，阻流体7位于旁路入口2和旁路出口5之间。旁路入口2经旁路气道3与旁路出口5连接，在旁路气道3的上方装有MEMS质量流量传感器4，MEMS质量流量传感器4由传感器底座6固定。由旁路入口2、旁路气道3、MEMS流量传感器4、旁路出口5组成旁路检测装置，1#旁路检测装置8、2#旁路检测装置9、3#旁路检测装置10、4#旁路检测装置11分别放置在主流气道1外侧呈对称分布。

本实用新型的有益效果是，一种带有多旁路测量的MEMS热式质量燃气表，MEMS流量传感器可以测量气体的质量流量，无需温压补偿。MEMS传感器安装在旁路上，使得抗污染能力得到提高，另外通过调整测量管道与旁路的分流比可以拓展燃气表的流量测量范围。多旁路传感器的流量测量方式，通过多个旁路气道的多点测量，解决了单旁路气道因气体偏流引起的主流气道与旁路气道流量比例的变化，经过多个旁路气道测量出的数据加权平均计算，提高了测量仪表的计量精度、重复性和可靠性，减少了流量仪表前直管段长度。

本实用新型无任何机械运动部件，无任何机械磨损，故障率低，寿命长。覆盖中、低压的民用、商业燃气用户及工业用户，量程比最大可达1000:1，超宽的量程范围使表具不会出现小流量漏计现象，具有体积小、重量轻、无噪声、不受磁场影响、防拆卸、易安装、零点稳定性好、重复性好、精度高、始动流量低等特点，多传感器同时工作，也提高了测量装置的可靠性。