[发明专利]气体流量计及气体流量测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体计量领域，具体涉及一种气体流量计及气体流量测量方法。

背景技术

现有技术在对城市用燃气流量进行测量时，大多采用机械仪表技术，例如涡轮燃气流量计和罗茨燃气流量计。虽然机械仪表具有较长的使用寿命和较好的可靠性，但其不能直接补偿由于环境变化带来的气体体积变化，例如温度和压力带来的影响。同时机械仪表的计量量程十分有限，无法满足需要检测的计量范围。

除了机械仪表外，还有少部分地方使用全电子式燃气流量计。这种流量计可以补偿温度和压力等环境因素变化造成的气体变化，也能增加远程数据通信和保障数据安全的能力。但是这种全电子式燃气流量计依然无法提供气体在同等压力下的大量程计量，无法满足实际需求。

发明内容

本发明提供一种气体流量计及气体流量测量方法，能够提供大量程的计量范围。

本发明提供了一种气体流量计，包括：

气体管道，传感器组件；

所述传感器组件安装在所述气体管道处，所述传感器组件包括气体感应流道，所述气体感应流道位于所述气体管道的内部，气体在所述气体管道和所述气体感应流道中的流向相同；

所述传感器组件包括量热式传感元件、热耗散式传感元件和数据处理芯片，所述量热式传感元件和所述热耗散式传感元件位于所述气体感应流道内部并将检测到的温度变化信号发送至所述数据处理芯片，所述数据处理芯片根据所述温度变化信号进行数据存储和数据计算。

在本发明的各实施例中，优选地，所述气体感应流道的入口位于所述气体管道的内径中心位置处；和/或

所述气体管道的管道壁上设有用于插入所述传感器组件的开口；和/或

所述传感器组件进一步包括位置调节件，其用于调节所述气体感应流道在所述气体管道的内部的位置。

在本发明的各实施例中，优选地，所述气体管道包括文丘里结构，所述气体感应流道的入口位于所述文丘里结构的最小内径处；和/或

所述气体感应流道的内径具有从其入口处向出口处渐缩的形状。

在本发明的各实施例中，优选地，当所述气体管道包括文丘里结构时，所述气体管道的最小内径为所述气体感应流道的入口处内径的2-10倍。

在本发明的各实施例中，优选地，所述气体管道内径为所述气体感应流道的内径的4-8倍。

在本发明的各实施例中，优选地，所述量热式传感元件和所述热耗散式传感元件集成在微机电系统（MEMS）质量流量传感芯片上；

所述气体流量计包括至少两个设置在所述气体感应流道处的所述MEMS质量流量传感芯片。

在本发明的各实施例中，优选地，所述传感器组件进一步包括主控电路和/或用于检测流经所述气体管道处的气体压力变化的差压传感器，所述主控电路包括用于向外部传送数据的无线传输模块，所述无线传输模块包括以下中的至少一种：蓝牙模块，低功耗近距离无线组网通讯技术（ZigBee）模块，红外线传输模块，通用分组无线服务技术（GPRS）传输模块；

和/或

所述数据处理芯片包括：内存元件，其用于存储所述传感器组件检测得到的数据；和/或，信号调理电路，其用于对所述传感器组件检测得到的数据进行校准。

在本发明的各实施例中，优选地，所述的气体流量计进一步包括以下中的至少一种：

流量调节器组件，其包括流向调节器和流场调节器，所述流向调节器安置在所述气体管道的入口处并用于梳理流经所述气体管道的气体流向，所述流场调节器安置在与所述流向调节器相距预定距离处并用于调节流经所述气体管道的气体流场，所述预定距离为所述气体管道的入口处内径的2-5倍；

法兰结构，其安装在所述气体管道的两端；

表头，其包括显示屏，所述表头与所述传感器组件连接并位于所述气体管道外部，所述表头用于接收和/或显示所述传感器组件发送的数据。

本发明还提供了一种使用如前述的气体流量计的气体流量测量方法，包括：

传感元件检测第一流量气体流动时在气体管道处产生的温度变化，并使用量热式原理根据该温度变化计算出气体的流量；

传感元件检测第二流量气体流动时在气体管道处产生的温度变化，并使用热耗散式原理根据该温度变化计算出气体的流量；

其中，所述第二流量气体的流量大于所述第一流量气体的流量。

在本发明的各实施例中，优选地，在使用传感元件进行所述温度变化的检测之前，对气体进行流向和流场的调节。

通过本发明的各实施例提供的气体流量计和气体流量测量方法，能够带来以下至少一种有益效果：