[发明专利]具有用于流体成分补偿的MEMS热式流量传感器

权利要求书

1.一种用于测量流体的流率的流量计，其特征在于，所述流量计包括：

本体，其具有流体能够流动穿过的流动通道并且具有流量感测腔室；

第一阀和第二阀，它们位于所述流量感测腔室的相应入口端和出口端处，所述第一阀和所述第二阀可操作处于打开位置以允许流体流穿过所述腔室，且可操作处于关闭位置以阻挡流体流穿过所述腔室；

MEMS热式流量传感器，其设置在所述流量感测腔室中并与所述腔室中的流体接触，并且提供表示流体流率的传感器信号，所述MEMS热式传感器包括流体加热器、设置在所述加热器上游的第一温度传感器、和设置在所述加热器下游的第二温度传感器；

处理器，其包括存储器并且可操作以存储表示传感器响应曲线的数据以及存储表示校准流体的热时间常数的数据；

所述处理器可操作以控制所述第一阀和所述第二阀的打开和关闭，并且当所述第一阀和所述第二阀被关闭时，所述处理器可操作以测量在所述流量感测腔室中的被测流体的热时间常数并存储所测量的热时间常数数据，所述处理器可操作以提供来自所述校准流体的所述热时间常数与所述所测量的热时间常数的比率的转换因子，以及所述处理器可操作以根据所述转换因子和所述传感器响应曲线调整所述传感器信号的读数，从而产生表示所述被测流体的正确流率的输出信号；

其中，在所述第一阀和所述第二阀被关闭后，所述处理器可操作以通过测量给所述流体加热器的功率来测量被测流体的热时间常数。

2.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别在所述流体加热器上游和下游被等距间隔。

3.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于，所述的MEMS热式流量传感器包括流体质量密度测量仪器，所述流体质量密度测量仪器给所述处理器提供质量密度数据，以使所述处理器能够产生表示所述被测流体的质量流率的输出信号。

4.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于，所述被测流体能够被视为理想气体，并且所述MEMS热式流量传感器包括：

压力传感器，其用于给所述处理器提供表示所述流动通道中的所述被测流体的压力的数据；

温度传感器，其用于给所述处理器提供表示所述流动通道中的所述被测流体的温度的数据；

借此，所述处理器能够产生表示所述被测流体的质量流率的输出信号。

5.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于，所述本体中的所述流动通道是与所述本体中的主体流动通道平行的旁通通道。

6.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于，所述的MEMS热式流量传感器包括压差传感器，所述压差传感器用于测量在所述流动通道中流动的流体的上游和下游压力，并且给所述处理器提供表示相对流体粘度的数据。

7.一种用于测量流动穿过通道的流体的流率的方法，在所述通道中，MEMS热式流量传感器被设置为与所述流体接触，所述方法包括以下步骤：

将流体引入所述流动通道中；

将一定量的流体封闭在所述通道中，以提供零流量条件；

测量所述流体在其零流量条件下的热时间常数；

提供所述流体的所测得的热时间常数与存储在存储器中的校准流体的热时间常数的比率，以产生转换因子；

提供用于具有已知热时间常数的流体的传感器响应曲线；

根据所述转换因子和所述传感器响应曲线调整所述MEMS热式流量传感器的传感器信号的读数，以产生表示被测流体的正确流率的输出信号。