管道式热式气体质量流量计的制作方法

1.本发明涉及仪表技术领域，特别是涉及一种管道式热式气体质量流量计。


背景技术：

2.热式气体质量流量计是利用热扩散原理所设计的仪表装置，主要用于气体流量测量，具有精度高、响应速度快、稳定性好等优点。传感器是由两个基准级热电阻温度探测器(rtd)组成，一只用来做热源，另一只用来测量介质流体温度，当介质流动时，两者之间的温度差与流量大小成线性关系，再将这种关系转换为测量流量信号的线性输出。
3.目前热式气体质量流量计结构分为一体式和分体式，两个电阻测温探测器通常被封装在同一个探头的两根探针里，且分别只固定探针的一端，因封装在同一个探头里，所以测温端常常会因加热端热量传递而影响测量精度，而且当管道内介质流体流速过大时，探针会因只固定了一端而受力不均，随着使用时间的推移，探针会产生弯曲变形从而影响探针内部结构、填充材料的物理性质以及传热特性，使测量精度出现较大误差，无法满足目前实际使用的需求。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种管道式热式气体质量流量计，用于解决现有技术中热式气体质量流量计测量精度低的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种管道式热管式气体质量流量计，包括承载管，所述承载管上设有至少两个沿承载管轴向分布的接线盒，所述承载管内设有沿其轴向分布并贯穿所述接线盒的介质流道，所述接线盒中安装有传感器，所述传感器的探针穿过所述介质流道并与介质流动方向垂直，且探针的两端在所述接线盒上固定。
6.可选地，所述接线盒内设有安装孔，所述介质流道穿过接线盒将所述安装孔分割成上安装段和下安装段，所述探针的上端固定在上安装段内，所述探针的下端固定在下安装段内。
7.可选地，所述上安装段的上端设有第一倒角，所述探针的上端与第一倒角处固定；所述下安装段的下端设有第二倒角，所述探针的下端与第二倒角处密封固定。
8.可选地，所述接线盒内设有凸台，所述凸台的顶部设有的第一凹槽，所述安装孔设置在第一凹槽内，所述安装孔贯穿接线盒，且安装孔的轴向与所述介质流道的轴向垂直，所述第一凹槽内填充有用于密封固定探针的线缆的密封胶。
9.可选地，两个所述传感器的探针之间的间距为270mm～280mm。
10.可选地，所述承载管的两端设有连接部，所述介质流道贯穿所述连接部。
11.可选地，所述连接部远离接线盒的一侧设有对接柱，所述介质流道贯穿所述对接柱；位于所述连接部与接线盒之间的承载管的外壁具有锥度。
12.可选地，所述承载管、接线盒和连接部一体铸造成型。
13.可选地，接线盒上安装有盒盖，所述盒盖与所述接线盒可拆卸地密封连接。
14.可选地，所述接线盒上设有用于安装电缆的接线孔，所述接线盒内安装有电路接线板，所述电路接线板用于与探针的线缆以及电缆连接。
15.如上所述，本发明的管道式热式气体质量流量计，至少具有以下有益效果：传感器的探针两端均与接线盒固定，提高了探针垂直于介质方向的强度，消除高流速工况下引发的探针弯曲变形隐患，延长仪表使用寿命，提高仪表稳定性；各探针分别安装在接线盒内，使得探针之间具有一定间距，可减小相互间热传递对温度的影响，从而提高仪表精度；承载管、连接部、接线盒整体铸造加工成一体式结构，减少装配件与焊接点个数，从而提高传感器耐压强度与装配精度，避免因焊接处在高压力工况出现承压问题而导致承载管内介质流场不稳定使测量精度受到影响。
附图说明
16.图1显示为本发明管道式热式气体质量流量计一实施例的结构示意图；
17.图2显示为图1中管道式热式气体质量流量计的剖视图；
18.图3显示为图1中管道式热式气体质量流量计未安装传感器时的剖视图；
19.图4显示为图1中接线盒的剖视图；
20.图5显示为图1中接线盒未安装传感器时的剖视图；
21.图6显示为图1中接线盒未安装传感器时的结构示意图；
22.图7显示为图1中盒盖的结构示意图。
23.零件标号说明
24.1-承载管；11-介质流道；12-锥形面；13-对接柱；2-接线盒；21-安装孔，211-上安装段；212-下安装段；213-第一倒角；214-第二倒角；22-凸台；221-第一凹槽；222-第二凹槽；23-密封胶；24-接线孔；25-安装台；251-电路接线板安装孔；26-密封槽；27-盒体安装孔；28-第三凹槽；3-连接部；31-法兰盘孔；4-盒盖；41-盒盖安装孔；42-加强筋；51-探针；52-线缆；6-电路接线板；7-密封圈。
具体实施方式
25.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
26.请参阅图1至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的
改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
27.在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于气体质量流量计，特别是应用于热式气体质量流量计。本发明是解决传统热式气体治理朗流量计将两根探针封装在同一个探头内，而且探针在使用过程中易变形，测量精度低，使用寿命短等问题。
28.参见图1至图6，在一实施例中，本技术提供一种管道式热管式气体质量流量计，包括承载管1，承载管1上设有至少两个沿承载管1轴向分布的接线盒2，承载管1内设有沿其轴向分布并贯穿接线盒2的介质流道11，介质流道11沿承载管1的轴向贯穿设置，同时也穿过接线盒2。接线盒2中安装有传感器，传感器的探针51穿过介质流道11并与介质流动方向垂直，探针51的两端在接线盒2上固定。
29.上述管道式热管式气体质量流量计，将传感器的探针安装在不同的接线盒内，使得探针互不干扰，避免因距离过近而导致介质流道11内气体流场紊乱、相邻探针之间热交换等问题，而且探针的两端固定，使得介质在介质流道11中流动的过程中与探针51稳定接触，避免探针轻易变形，提高了测量精度和使用寿命。
30.可选地，参见图1和图2，承载管1上设有两个接线盒2，两个接线盒2以一定的间隔沿承载管1的轴向分布，一个接线盒内安装的是测温探针，一个接线盒内安装的是加热探针，测温探针和加热探针均可以为圆柱体结构，便于安装固定，并且测量精准。
31.参见图2，在一实施例中，两个传感器的探针51之间的间距d可以为270mm～280mm，例如可以为270mm、275mm或280mm等数值中的任一数值。使得探针之间有足够长距离，消除因距离过近导致的介质流道内气体流场紊乱、两探针之间热交换等问题，既避免了探针之间热传递的影响，又降低了介质流道内的压损，使得流场稳定，提高流量计的稳定性和测量精度。
32.参见图1至图6，在一实施例中，接线盒2内设有安装孔21，介质流道11穿过接线盒2将安装孔21分割成上安装段211和下安装段212，探针51的上端固定在上安装段211内，探针51的下端固定在下安装段212内。介质流道11中的介质与位于上安装段211和下安装段212之间的探针充分稳定接触。
33.可选地，参见图2至图6，安装孔21的轴向与介质流道11的轴向垂直，上安装段211和下安装段212可以对称分布在介质流道11的两侧。
34.可选地，探针51的两端可以通粘接或焊接方式与安装孔固定连接。
35.可选地，参见图2至图6，上安装段211的上端设有第一倒角213，探针51的上端与第一倒角213处固定；下安装段212的下端设有第二倒角214，探针51的下端与第二倒角214处密封固定。设置第一倒角和第二倒角，为探针焊接或粘接留设充足空间，焊接时还可减小焊接时产生的局部应力，增加焊接时的传热速率，防止探针因温度过高而损坏。
36.参见图2至图6，在一实施例中，接线盒2内设有凸台22，凸台22的顶部设有的第一凹槽221，安装孔21设置在第一凹槽221内，安装孔21贯穿接线盒2，安装孔2的轴向与介质流道11的轴向垂直，使得安装在安装孔2上的传感器的探针与介质流动方向垂直。第一凹槽不仅便于固定探针时操作更加方便，而且第一凹槽221内填充有用于密封固定探针51的线缆52的密封胶23，探针的上端为线缆的出线端，当探针的上端安装完成固定后，在第一凹槽221内填充密封胶23，可以使得探针线缆的引线端完全密封，降低探针吸潮性、提升绝缘电
阻、提高流量计长期运行精度。
37.可选地，接线盒2的底部下表面凹设有第三凹槽28，安装孔21的下安装段212分布在第三凹槽28内，当探针的下端安装完成固定后，在第三凹槽28内填充密封胶，降低探针吸潮性、提升绝缘电阻、提高流量计长期运行精度，而且第三凹槽还使得在固定探针时操作更加方便，对探针的长度要求降低，有利于减小探针长度，降低加工难度的同时提高了探针的强度和韧性。
38.参见图1至6，在一实施例中，承载管1的两端设有连接部3，介质流道11贯穿连接部3。连接部3用于与外部载体连接，例如，当需要在管道上安装流量计时，可以通过连接部与管道连接。
39.可选地，参见图1、图2和图6，连接部3可以为法兰盘，法兰盘上设有法兰盘孔31，用于安装螺栓，有利于快速实现与管道的固定连接，并且提高装配的密封性能。
40.可选地，参见图1、图2和图6，连接部3远离接线盒2的一侧设有对接柱13，介质流道11贯穿对接柱13，对接柱13可以为圆柱结构，在装配时能与外部连接管道紧密连接，提高配合精度和气密性。
41.可选地，参见图1、图2和图6，位于连接部3与接线盒2之间的承载管1的外壁具有锥度，即连接部3与接线盒2之间的承载管1的外壁为锥形结构，且直径由靠近连接部的一端至靠近接线盒的一端逐渐减小。采用该结构设计能够降低流量计在使用时产生的应力集中，提高承载管1的强度。
42.参见图1，在一实施例中，承载管1、接线盒2和连接部3一体铸造成型，减少装配件数量和焊接点个数，提高承载管耐压强度与装配精度，提高传感器的测量精度。
43.参见图1、图2和图7，在一实施例中，接线盒2上安装有盒盖4，盒盖4与接线盒2可拆卸地密封连接。
44.可选地，参见图1、图2、图6和图7，接线盒2可以为矩形盒体，介质流道11从接线盒的内部穿过，盒盖4可以安装在接线盒2的顶部，接线盒2顶部设有密封槽26，密封槽26内安装有密封圈7，密封圈7可以通过粘接方式固定在密封槽内。接线盒2顶部四个角落设有盒体安装孔27，盒体安装孔27可以为螺纹孔，分布在密封圈的外围，盒盖4上设有与盒体安装孔对应的盒盖安装孔41，盒盖4通过螺栓与接线盒2锁紧连接并挤压密封圈，实现密封连接，具有良好的防水性。
45.可选地，参见图1、图2和图7，盒盖4上设有加强筋42，保证了强度，有利于保护接线盒内的传感器。
46.参见图1至图3和图6，在一实施例中，接线盒2内安装有电路接线板6，电路接线板6用于与探针51的线缆52以及电缆连接。其中，接线盒2内的底部凸设有两个安装台25，两个安装台之间具有一定间隔，便于电路接线板6散热，安装台25上设有电路接线板安装孔251，电路接线板6可以通过螺钉与电路接线板安装孔251连接，实现电路接线板的固定安装。
47.参见图1至图3和图6，在一实施例中，接线盒2的侧壁上设有用于安装电缆的接线孔24，接线孔24穿过接线盒的侧壁与接线盒内部连通，接线孔处安装有格兰头，电缆通过格兰头与接线盒内的端口连接后，通过拧紧格兰头可紧缩电缆使电缆不产生轴向位移与径向跳转，提高稳固性。其中，凸台22上凹设有第二凹槽222，电缆进入接线盒后从沿第二凹槽222走线与电路接线板6连接。
48.可选地，参见图2、图3和图6，凸台22将接线盒2内部分隔成两个腔体，接线孔24与两个腔体中的其中一个腔体连通，安装台25位于另一个腔体中，采用该结构设计，使得结构布局紧凑，在各个部件互不干扰，而且减少了占用空间。
49.本技术提供的管道式热式气体质量流量计，承载管、连接部、接线盒等部位整体铸造加工成型，采用一体铸造成型，解决了传感器因装配件数量过多导致装配误差的问题，同时减少了焊接点个数，提高安装传感器管体的耐压强度；传感器探针采用双针分离型，分别焊接并固定在两个接线盒中，两探针之间有足够的间距，可消除加热探针对测温探针因热辐射带来的温度影响，提高传感器测量精度；探针采用双端焊接，当传感器在高流速工况下长期运行时，探针两端焊接固定不会因介质施加冲击力发生弯曲变形，延长传感器使用寿命，提高传感器测量精度。
50.在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。