一种热式风速传感器及热式风速仪的制作方法

1.本实用新型涉及一种热式风速传感器及热式风速仪，属于风速检测技术领域。


背景技术：

2.热式风速仪利用气体的传热原理，即流动的气体与热源之间的热量交换关系来测量气体的流速，通常用来测试较小的空气流速。传统的风速仪一般采用热球式传感器进行气体流速测量，热球风速仪的传感器结构精密，非常容易损坏，而热球式传感器由于所使用的电丝极细，并且是完全暴露在被测气体管路中，一旦损坏则风速仪无法使用，且维修费用昂贵，因此不能测量含有粉尘颗粒和腐蚀性的气体。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于：针对上述存在的问题，提供一种热式风速传感器及热式风速仪，能够对传感器的元件进行保护，除了能够应用于所有现有风速仪的测量环境外，还能应用于含大量粉尘的气流和带轻微腐蚀性的气流的测量。
4.本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种热式风速传感器，包括传感器外壳，所述传感器外壳上开设有前后贯通的通槽，所述通槽内由前向后依次设有加热传感器和测温传感器，所述加热传感器包括第一壳体，所述第一壳体内设有铂电阻加热元件；所述测温传感器包括第二壳体，所述第二壳体内设有铂电阻测量元件；所述第一壳体和第二壳体的材质为金属；所述传感器外壳上还设有两组引出线，一组所述引出线连接加热传感器，另一组所述引出线连接测温传感器。
6.可供选择的，所述第一壳体的长度大于第二壳体的长度。
7.可供选择的，所述传感器外壳的上部设有外螺纹。
8.可供选择的，所述传感器外壳的两侧设有夹持凹部。
9.可供选择的，所述传感器外壳的材质为金属。
10.可供选择的，所述铂电阻加热元件采用pt20加热元件。
11.可供选择的，所述铂电阻测量元件采用pt1000测量元件。
12.一种热式风速仪，包括仪表本体以及上述热式风速传感器，所述仪表本体上设有导线，所述导线的一端与仪表本体连接，所述导线的另一端设有测量杆，所述传感器外壳与测量杆连接。
13.可供选择的，所述仪表本体上设有显示屏。
14.可供选择的，所述仪表本体上设有操作面板。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
16.1、本实用新型所提供的一种热式风速传感器，气流能够从通槽经过，并能够通过设于通槽内的加热传感器和测温传感器测得气体的流速；通过将铂电阻加热元件封装至第一壳体内以及将铂电阻测量元件封装在第二壳体内，能够对元件进行保护；
17.2、本实用新型所提供的一种热式风速传感器，对风速的测量精度高，能够方便的
与仪表本体进行连接；
18.3、本实用新型所提供的一种热式风速仪，能够通过仪表本体接收并显示热式风速传感器所测量的数据，并且能够对测量模式进行操作。
附图说明
19.图1是一种热式风速传感器的示意图一；
20.图2是一种热式风速传感器的示意图二；
21.图3是一种热式风速仪的示意图。
22.图中标记：1-传感器外壳，101-通槽，102-外螺纹，103-夹持凹部，2-加热传感器，3-测温传感器，4-引出线，5-仪表本体，501-显示屏，502-操作面板，503-引线插座，6-导线，7-测量杆。
具体实施方式
23.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.一种热式风速传感器，如图1、2所示，包括传感器外壳1，所述传感器外壳1上开设有前后贯通的通槽101，所述通槽101内由前向后依次设有加热传感器2和测温传感器3，所述加热传感器2包括第一壳体，所述第一壳体内封装有铂电阻加热元件；所述测温传感器3包括第二壳体，所述第二壳体内封装有铂电阻测量元件；所述第一壳体和第二壳体的材质为金属；所述传感器外壳1上还设有两组引出线4，一组所述引出线4连接加热传感器2，另一组所述引出线4连接测温传感器3。
26.具体的，所述传感器外壳1能够用于保护加热传感器2和测温传感器3；所述通槽101能够使气流经过，进一步的，在使用时，气体经过加热传感器2后经过测温传感器3；所述加热传感器2用于加热；所述测温传感器3用于监控实际温度值；所述第一壳体和第二壳体能够保护所封装的元件，避免元件与粉尘颗粒和腐蚀性气体接触；金属材质能够导热，从而能够传递温度，并且有很好的强度和防护能力；所述引出线4能够分别将加热传感器2和测温传感器3与接收设备连接。作为更进一步的设计，所述加热传感器2和测温传感器3固定设置于传感器外壳1上。其中，所述热式风速传感器采用恒温差法进行测量，恒温差法中加热元件的温度高于气体的温度,气体流过时带走一部分热量,保持加热元件和被测气体温度差恒定在一定的温差,控制和测量热源提供的功率,功率消耗随流量的增加而増加,由功率的消耗反映流量。
27.作为另一具体的实施方式，所述第一壳体的长度大于第二壳体的长度。所述加热传感器2用于加热，将第一壳体做长能够增加加热的范围并且更好的感应气流。进一步的，所述第一壳体的长度可以是第二壳体长度的2-4倍。
28.作为另一具体的实施方式，所述传感器外壳1的上部设有外螺纹102。通过外螺纹102可以方便的将传感器外壳1与接收设备连接。
29.作为另一具体的实施方式，所述传感器外壳1的两侧设有夹持凹部103。具体的，所
述夹持凹部103的左右两端贯通，通过夹持凹部103能够卡住扳手，从而将传感器外壳1拧紧于接收设备上。
30.作为另一具体的实施方式，所述传感器外壳1的材质为金属。金属材质具有很好的强度和对于粉尘颗粒和腐蚀性气体的防护能力。
31.作为另一具体的实施方式，所述铂电阻加热元件采用pt20加热元件。pt20加热元件加热传感器2主要作用为作为一个电加热器的同时也具备测量自身温度的功能，在通电加热的同时也进行了测量，从而达到自身加热的控制。
32.作为另一具体的实施方式，所述铂电阻测量元件采用pt1000测量元件。pt1000测量元件测温传感器3精度较好，并且相对于pt100使用较少的功率，自热较少，因此读数中的错误更少，更适用于热式风速传感器。
33.一种热式风速仪，如图3所示，包括仪表本体5以及上述热式风速传感器，所述仪表本体5上设有导线6，所述导线6的一端与仪表本体5连接，所述导线6的另一端设有测量杆7，所述传感器外壳1与测量杆7连接。
34.具体的，所述导线6用于在热式风速传感器和仪表本体5间输送信号，所述测量杆7还能够用于将热式风速传感器伸至需要测量的地方，其中，所述测量杆的下端部设有用于连接外壳的内螺纹，所述测量杆7的内部还设有电线能够连接引出线4和导线6。作为更进一步的设计，所述仪表本体5为手持式，能够方便使用和携带；所述仪表本体5上设有用于连接仪表内部元器件的导线6插座，所述导线6的一端部通过导线6插座与仪表本体5连接。
35.作为另一具体的实施方式，所述仪表本体5上设有显示屏501。所述显示屏501能够用于显示所测得的数值。作为更进一步的设计，所述显示屏501为lcd，lcd显示的内容多，控制简单，耗电低。
36.作为另一具体的实施方式，所述仪表本体5上设有操作面板502。通过所述操作面板502能够方便的控制热式风速仪，从而选择测量模式。进一步的，所述操作面板502可以为触屏式或按键式。
37.本实用新型所提供的一种热式风速传感器及热式风速仪，其工作原理如下：
38.测温传感器3加入不会引起电阻发热的较小电流,用于测量被测气流温度,加热传感器2通入较大电流,用于测量被测气流的速度。工作时测温传感器3不断检测气流温度,加热传感器2自加热到一个高于气流的恒定温度,气流流动时,加热传感器2由于散热导致表面温度降低,加热传感器2阻值发生变化,通过增大加热传感器2的功率来保持其温差为恒定。气流的流量越大,加热传感器2为维持恒定温度差所加入的功率越大。因此，通过测量加热传感器2的能量便可得出被测气体的流速。
39.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
40.1、本实用新型所提供的一种热式风速传感器，气流能够从通槽101经过，并能够通过设于通槽101内的加热传感器2和测温传感器3测得气体的流速；通过将铂电阻加热元件封装至第一壳体内以及将铂电阻测量元件封装在第二壳体内，能够对元件进行保护；
41.2、本实用新型所提供的一种热式风速传感器，对风速的测量精度高，能够方便的与仪表本体5进行连接；
42.3、本实用新型所提供的一种热式风速仪，能够通过仪表本体5接收并显示热式风速传感器所测量的数据，并且能够对测量模式进行操作。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
44.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。
45.在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。