[其他]一种微动压式动态流量传感器

说明书

本发明属于流体传动及控制领域。

目前，工业上可供选用的流量计品种繁多，但能用于动态测量的流量传感器却很少。节流式流量计与电测技术相结合可用来测量动态流量（其频率小于200赫），其中孔板流量计采用电测技术来分析动态流量已在实验上使用，效果良好。但是这种流量计的不可避免的缺点是输出非线性和有持久的压力损失，而且对油液中的污垢也比较敏感；涡轮流量计具有较高的测量精度，但其动态响应频率低于10赫，不宜用来测量动态流量；靶式流量计的响应频率可达300赫，理论上可用于动态测量，然而由于靶式流量计这种二阶有阻尼系统的阻尼很低，因此输入流量变化太快会引起振荡；热线式流量计有很高的响应频率（可达700赫），但其输出信号有很大的噪声，信号难于处理，在实践中还很少采用；超声波式流量计可不接触被测量流体来测量流量，其响应频率高达120千赫，但由于其装置复杂，使之不能广泛使用。

本发明的目的在于提出一种结构简单，並具有优良的静、动态特性的微动压式动态流量传感器，解决流量的动态测量问题。

本发明的要点在于其用质量轻，动态响应高的弹性膜片作动压感受元件，用一个贴有应变片的十字形弹性膜片（以下简称“膜片”）作主体。流体流动时，流体质点作用在膜片上，使膜片产生应变值。这个应变值反映了流量的大小，通过贴在膜片上的应变片测得应变值，因而测得了流量。

将弹性膜片做成十字形，保证了测量系统的稳定性。把应变片贴于主流道两侧的保护区，避免了液流对应变片的冲击，有利于提高测量精度，同时该处膜片变形较大，也有利于提高测量系统的灵敏度。

说明书附图是微动压式动态流量传感器结构图，其中〔1〕是十字形弹性膜片；〔2〕是应变片，四块（R₁、R₂、R₃、R₄）对称布置；〔3〕是紧固板；〔4〕是连接管；〔5〕是密封圈；〔6〕是紧固螺钉；〔7〕是连接螺钉。

连接管的进口处有一直管段L应尽量保证连接管内的实际通流面积与公称管道通流面积大小相等，这样可以减少流体自旋对测量精度的影响。连接管两端可以按不同的连接方式和不同管接头标准系列而设计成与之相适应的螺纹结构。

把四块应变片分别对称地贴于十字形弹性膜片的两臂，采用全桥测量，不仅可以补偿温度和压力对测量精度的影响，而且也大大地提高了测量系统的精度和灵敏度。

微动压式动态流量传感器与普遍采用的动态应变仪和光线示波器配合，或者配用数字电压表等二次仪表，可广泛用于各种系统中作动态、静态流量测量及控制。

该微动压式动态流量传感器结构十分简单，並具有优良的静态特性和动态特性（固有频率达1300赫以上）。经理论分析和反复试验表明，这种测量方法可行，测量结果令人满意。