一种基于热电偶的质量流量计的制作方法

1.本发明属于辐射监测领域，具体涉及一种基于热电偶的质量流量计。


背景技术：

2.流量计是工业测量中重要的仪表之一，随着核技术的高速发展及其在工业应用上的普遍化，大量研究所、探伤检测单位及工厂对流量测量的时长性要求越来越高，流量测量技术也是不断更新，通过流量的测量对环境中放射性物质进行长期连续自动监测。
3.目前，传统的气体辐射监测设备都是测量气体瞬时的剂量率，而不能进行长时间、大流量的取样和测量。而实际的环境辐射监测中，通常需要对监测空间进行长时间抽气取样监测。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足之处，提供一种基于热电偶的质量流量计，能够对监测空间进行长时间抽气取样监测。
5.本发明的发明目的是通过下述技术方案实现的。
6.一种基于热电偶的质量流量计，包括测头、线性化电路，所述测头由若干个热球串联接成，安装在耐腐蚀圆筒内，圆筒外接取样管路，能进行长时间采样测量，所述线性化电路包括同相比例放大器和反对数放大器，测头将接收的质量流量变化转换成电压变化，输出给线性化电路进行处理，测头输出的电压经同相比例放大器放大后，再经反对数放大器放大进行输出，使流量计的输出电压与流量呈线性变化。
7.在上述技术方案中，所述热球包括玻璃球，在玻璃球内烧结有镍锘加热丝和热电偶，镍锘加热丝通过电流后，热球内部温度升高，与周围气体成热平衡状态，气体静止时，热球温度最高，热电偶输出电位最高，当有气流流过时，热球温度降低，热电偶输出电位降低，输出电位是气体质量流量的单值函数。
8.在上述技术方案中，所述测头由3~5个热球串联接成。优选的，所述测头由4个热球串联接成。
9.在上述技术方案中，所述圆筒为铝质圆筒。
10.与现有质量流量计相比，本发明具有以下有益效果：1. 可以对监测空间进行长时间抽气取样监测。
11.2. 流量计的输出电压与流量呈线性变化，便于实时监控流量变化。
附图说明
12.图 1 为本发明流量计的总体示意图。
13.图 2 为本发明中测头的结构示意图。
14.图 3 为本发明中热球的示意图。
15.图 4 为本发明中线性化电路的原理框图。
16.图5为本发明中线性化电路的电路连接图。
17.其中：1.圆筒，2.热球座，3.插头，4.保护圈，5.玻璃球，6.热电偶，7.加热丝。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方案仅用以解释发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
19.本发明较佳实施例如图1所示，一种基于热电偶的质量流量计，包括测头、线性化电路。测头将接收的质量流量变化转换成电压变化，输出给线性化电路进行处理，使流量计的输出电压与流量呈线性变化。
20.在上述实施例中，如图 2、3 所示，测头由四个热球串接后安装在铝质圆筒内组成。所述热球结构为在玻璃球5内烧结有镍锘加热丝7和热电偶6。加热丝7通过电流后，热球内部温度升高（约200℃），由于体积甚小，迅速与周围气体成热平衡状态。气体静止时，热球温度最高，热电偶6输出电位最高（50mv），当有气流流过时，热球温度降低，热电偶6输出电位也降低，输出电位是气体质量流量的单值函数。所述铝质圆筒长约380mm,直径约80mm，玻璃球直径约0.8mm。
21.在上述实施例中，测头输出电压与流量值不是线性关系。为了数字化处理和显示，设计了线性化电路，使流量计输出电压和流量呈线性关系。对热电偶测头进行特性分析和数据处理，其输出电压和流量之间可以采用对数函数进行描述，因此可采用反对数型放大器进行线性处理。如图 4所示，实际电路工作原理简述如下：测头输出的电压e，经同相比例放大器放大后，再经反对数放大器放大进行输出。具体的线性化电路的电路图如图5所示。
22.以上对基于热电偶的质量流量计进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。不应理解为对本发明的限制。
23.本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。


技术特征：
1.一种基于热电偶的质量流量计，其特征是：包括测头、线性化电路，所述测头由若干个热球串联接成，安装在耐腐蚀材料制成的圆筒内，所述线性化电路包括同相比例放大器和反对数放大器，测头将接收的质量流量变化转换成电压变化，输出给线性化电路进行处理，测头输出的电压经同相比例放大器放大后，再经反对数放大器放大进行输出，使流量计的输出电压与流量呈线性变化。2.根据权利要求1所述的基于热电偶的质量流量计，其特征是：所述热球包括玻璃球，在玻璃球内烧结有镍锘加热丝和热电偶，镍锘加热丝通过电流后，热球内部温度升高，与周围气体成热平衡状态，气体静止时，热球温度最高，热电偶输出电位最高，当有气流流过时，热球温度降低，热电偶输出电位降低，输出电位是气体质量流量的单值函数。3.根据权利要求1所述的基于热电偶的质量流量计，其特征是：所述测头由3~5个热球串联接成。4.根据权利要求1所述的基于热电偶的质量流量计，其特征是：所述圆筒为铝质圆筒。

技术总结
本发明属于辐射监测领域，提供一种基于热电偶的质量流量计，包括测头、线性化电路，所述测头由若干个热球串联接成，安装在耐腐蚀圆筒内，圆筒外接取样管路，所述线性化电路包括同相比例放大器和反对数放大器，测头将接收的质量流量变化转换成电压变化，输出给线性化电路进行处理，测头输出的电压经同相比例放大器放大后，再经反对数放大器放大进行输出，使流量计的输出电压与流量呈线性变化。本发明质量流量计可以对监测空间进行长时间抽气取样监测。量计可以对监测空间进行长时间抽气取样监测。量计可以对监测空间进行长时间抽气取样监测。


技术研发人员：罗凡 梁英超 石松杰 邓文康 余伟 邵勇
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七一九研究所
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/3/21