[发明专利]一种基于双检测模式的宽量程流量传感器及测量方法

说明书

本发明公开了一种基于双检测模式的宽量程流量传感器，包括衬底，设于衬底上的中心加热电阻以及中心加热电阻两侧对称分布的若干电阻元件,若干所述电阻元件均可分时复用为加热电阻或测温电阻，距离中心加热电阻较近的一对为内侧电阻元件，距离中心加热电阻较远的一对为外侧电阻元件，所述内侧电阻元件距离中心加热电阻的距离相等，所述外侧电阻元件距离中心加热电阻的距离相等，所述内侧电阻元件分别与外侧电阻元件之间的距离远小于内侧电阻元件分别到中心加热电阻的距离，还公开了其测量方法。本发明的基于双检测模式的宽量程流量传感器及测量方法，利用该流量传感器测量流速，可以达到宽量程的效果，且测量准确，流速测量范围广。

技术领域

本发明涉及一种传感器及测量方法，具体涉及一种传感器及测量方法。

背景技术

在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代，流量计在国民经济中的有着重要的地位和显著的作用。流量计量是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。做好这一工作，对提高生产效率、保证产品质量、促进科学技术的发展都具有重要的作用。

本发明采用的是双检测模式的宽量程流量传感器,流量测量方法中,恒温差模式(CTD)具有对结构几何参数敏感,量程小,易饱和的特点,而温度平衡模式(TB)具有适合测量高流速,灵敏度高,不易于饱和的特点,如何保证测量精度并且具有大测量范围是目前流量计研发要解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于双检测模式的宽量程流量传感器，以及该宽量程流量传感器的测量方法，利用该流量传感器及测量方法测量流速，可以达到宽量程的效果，具有测量准确，流速测量范围广的优良性能。

技术方案：本发明所述的一种基于双检测模式的宽量程流量传感器，包括衬底，设于衬底上的中心加热电阻以及中心加热电阻两侧对称分布的若干电阻元件,若干所述电阻元件均可分时复用为加热电阻或测温电阻，距离中心加热电阻较近的一对为内侧电阻元件，距离中心加热电阻较远的一对为外侧电阻元件，所述内侧电阻元件距离中心加热电阻的距离相等，所述外侧电阻元件距离中心加热电阻的距离相等，所述内侧电阻元件分别与外侧电阻元件之间的距离远小于内侧电阻元件分别到中心加热电阻的距离。

优选的，待测流速较低时,采用恒温差模式测得的结果输出流速。

优选的，待测流速较高时,采用温度平衡模式测得的结果输出流速。

基于双检测模式的宽量程流量传感器的测量方法，包括以下步骤：

步骤一：将该流量传感器放置在被测流速位置；

步骤二：进行测量，首先用恒温差工作模式测量，即将中心加热电阻加热，产生高于环境温度恒定的温度，内侧电阻元件不工作,外侧电阻元件工作在测温模式,通过测量外侧电阻元件的温度差得出流速，若得到流速＜a，输出流速值，若得到流速＞a，则将中心加热电阻停止工作，将两侧的分时复用的电阻元件工作在温度平衡模式，即通过调节外侧电阻元件的功率,将两内侧电阻元件保持在相同的温度,通过计算外侧电阻元件的功率差，输出流速值；

步骤三：进行下次测量，若在步骤二完成后，停留b时间，返回步骤二进行测量，否则测量结束。

优选的，步骤二中a的取值范围为20-30m/s。

优选的，步骤三中b的取值范围为0.1-0.2s。