[发明专利]利用局部接触力的可变孔口流量传感器

说明书

提供了一种可变孔口流体流量传感器，该可变孔口流体流量传感器包括通过该可变孔口流体流量传感器的流体流动通道，该流体流动通道利用邻近所述通道的一个端部的第一端口部分以及邻近所述通道的另一端部的第二端口部分形成。弯曲部件在第一端口部分和第二端口部分之间安装在流体流动通道中并且具有越过流体流动通道延伸的流体流动限制舌形片以用于在通道中创造流体流动开口，开口的尺寸响应于在所述流体流动通道中的流体流量是可变的。偏压部件也安装在第一端口部分和第二端口部分之间并且包括至少一个偏压元件，该至少一个偏压元件远离偏压部件延伸到与弯曲部件接触以在弯曲部件上施加接触力。

技术领域

本发明通常涉及流量传感器，并且更特别地，涉及可变孔口流体流量传感器。

背景技术

孔口流量传感器用于测量流体的流速，该流体包括液体和气体。典型的孔口流量传感器包含固定的孔口，使流体流动通过该固定的孔口。在处于孔口上游的流体和正流动通过孔口的流体之间建立压力差。该压力差能够用于测量流体的流速。为了该目的，压力传感器测量越过孔口建立的压力差，并且被标定从而从该压力差中计算流体的流速。

可变孔口流量传感器提供了足够的压力差用于越过流速的宽阔的范围的测量目的。这通过将弯曲部件引入到流体流动通道中而实现。弯曲部件安装到用于流体流动通道的罩壳并且包括越过流体流动通道安置的舌形片(flapper)并且由于与流体流的接触而在流体流的方向上弯曲或折曲，并且因此在流体流动通道内创造了可变的孔口。在可变孔口流量传感器中测量流速类似于在固定孔口流量传感器中测量流速。也就是说，压力传感器测量越过可变孔口的压力差并且从压力差中计算流体的流速。

美国专利号4,989,456；5,033,312；5,038,621；6,722,211和7,270,143示出了可变孔口流量传感器。

通过将包括舌形片的弯曲部件连接到限定流体流动通道的罩壳将能够直接影响传感器的性能。在弯曲部件刚性地固定到罩壳的情况中，与罩壳的这种牢固的接合能够使舌形片的运动畸变以不利地影响该舌形片的运行。此外，在弯曲部件过松地固定到罩壳的情况中，流体可能在弯曲部件周围流动通过位于罩壳和弯曲部件之间的泄漏部。

在任一情况中，通过弯曲部件连接到罩壳影响舌形片的运动和运行，并且因此越过由舌形片限定的可变的孔口的测量的压力差发生改变，例如通过不佳的低流量分辨率以及舌形片的非线性运动。这继而导致流体的流速的不准确的测量。

发明内容

在本发明中提供了一种可变孔口流体流量传感器，该可变孔口流体流量传感器具有彼此接合的两个端口部分，该两个端口部分形成了通过传感器的流体流动通道。在两个端口部分之间提供带有包括流体流动限制舌形片的弯曲部件的可变孔口装置。可变孔口装置还包括偏压部件(biasing member)，该偏压部件布置在两个端口部分之间并且该偏压部件在气体流动通道周围接合弯曲部件。偏压部件包括多个偏压元件，该多个偏压元件从偏压部件向外延伸到与弯曲部件接触。偏压元件与弯曲部件的接合提供了抵靠弯曲部件的恒定的接触和/或偏压力用于以这样的方式相对于两个端口部分保持弯曲部件，即该方式在确定流体流动压力差并且测量对应的流体流速时不会不利地影响舌形片的运行。

附图说明

图1是根据本发明的一种示例性的实施例的可变孔口流体流量传感器的等轴视图。

图2是根据本发明的另一示例性的实施例的可变孔口流体流量传感器的分解等轴视图。

图3是根据本发明的一种示例性的实施例的可变孔口流体流量传感器的偏压部件和弯曲部件的等轴视图。

图4是根据本发明的再另一示例性的实施例的可变孔口流体流量传感器的横截面视图。

图5是根据本发明的再另一示例性的实施例的可变孔口流体流量传感器的部分剖切横截面视图。

图6是根据本发明的再另一示例性的实施例的可变孔口流体流量传感器的部分剖切横截面视图。