流量检测装置及气体质量流量控制器的制作方法

技术特征：
1.一种流量检测装置，其特征在于，包括主通道、旁通通道和mems流量传感器，其中，所述主通道用于传输被测气体，且在所述主通道中设置有分流器；所述旁通通道的两端分别在所述分流器的进气端和出气端两侧与所述主通道连通，且所述旁通通道包括沿气体传输方向依次设置的渐缩段、直管段和渐扩段，其中，所述直管段的水力直径满足使通过所述直管段的气体流动状态为层流；所述mems流量传感器设置于所述直管段的通道壁上，且所述mems流量传感器的检测面暴露于所述直管段中，用于检测所述直管段中的气体流量。2.根据权利要求1所述的流量检测装置，其特征在于，所述mems流量传感器包括基板和固定在所述基板上的mems芯片，其中，所述基板设置于所述直管段的通道壁的外表面上；所述mems芯片具有所述检测面，且所述mems芯片具有所述检测面的一端贯穿所述直管段的通道壁，并相对于所述直管段的通道壁的内表面朝内凸出。3.根据权利要求2所述的流量检测装置，其特征在于，所述检测面相对于所述直管段的通道壁的内表面朝内凸出的部分，在垂直于所述直管段的轴向的方向上的厚度大于等于0.1mm，且小于等于0.2mm。4.根据权利要求2所述的流量检测装置，其特征在于，所述流量检测装置还包括压板，所述压板自所述直管段的通道壁外部压住所述基板，且至少覆盖整个所述基板，用于提高所述基板的耐压强度。5.根据权利要求2所述的流量检测装置，其特征在于，所述mems芯片包括沿所述气体传输方向依次设置的上游冷堆、加热电阻和下游冷堆，其中，所述上游冷堆和所述下游冷堆均用于与先后流经二者的被测气体进行对流换热；所述加热电阻用于通过被加载电压产生热量以加热所述被测气体。6.根据权利要求1-5任意一项所述的流量检测装置，其特征在于，所述直管段的水力直径满足：雷诺数小于2000，且努赛尔数大于预设数值，以能够提高所述mems流量传感器输出的信号强度。7.根据权利要求6所述的流量检测装置，其特征在于，所述旁通通道的位于所述mems流量传感器上游的上游部分长度满足以下关系式：l≥0.05
·
re
·
d
h
其中，l为所述上游部分长度；re为雷诺数；d
h
为所述直管段的水力直径。8.根据权利要求7所述的流量检测装置，其特征在于，所述旁通通道还包括上游直管段，所述上游直管段位于所述渐缩段的上游，所述上游直管段和所述渐缩段的长度之和即为所述上游部分长度；并且，所述上游部分长度是所述渐缩段的长度的2倍。9.根据权利要求7或8所述的流量检测装置，其特征在于，所述渐扩段的长度大于等于所述渐缩段的长度的0.5倍。10.根据权利要求1-5任意一项所述的流量检测装置，其特征在于，所述渐缩段的最大直径和所述渐扩段的最大直径均等于所述直管段的水力直径的2倍。11.根据权利要求1所述的流量检测装置，其特征在于，所述分流器包括由多个分流管组成的分流管束，多个所述分流管均沿所述主通道的轴向设置，且长度和直径均相同。12.一种气体质量流量控制器，其特征在于，包括控制单元、模数转换单元和流量控制阀，以及权利要求1-11任意一项所述的流量检测装置，其中，所述mems流量传感器用于检测
所述直管段中的气体流量，并将所述气体流量的模拟信号发送至所述模数转换单元；所述模数转换单元用于将所述模拟信号转换为数字信号，并发送至所述控制单元；所述控制单元用于将所述数字信号与输入的设定流量进行比较，并根据比较结果向所述流量控制阀发送控制信号；所述流量控制阀设置在所述主通道上，且位于所述分流器的下游，用于根据所述控制信号调节所述主通道输出的气体流量。

技术总结
本发明提供一种流量检测装置及气体质量流量控制器，该装置包括主通道、旁通通道和MEMS流量传感器，其中，主通道用于传输被测气体，且在主通道中设置有分流器；旁通通道的两端分别在分流器的进气端和出气端两侧与主通道连通，且旁通通道包括沿气体传输方向依次设置的渐缩段、直管段和渐扩段，其中，直管段的水力直径满足使通过直管段的气体流动状态为层流；MEMS流量传感器设置于直管段的通道壁上，且MEMS流量传感器的检测面暴露于直管段中，用于检测直管段中的气体流量。于检测直管段中的气体流量。于检测直管段中的气体流量。


技术研发人员：何漫丽 牟昌华 苏乾益
受保护的技术使用者：北京七星华创流量计有限公司
技术研发日：2022.02.11
技术公布日：2022/5/10