传感器及流量测量方法技术

本发明专利技术一方面提供了一种传感器，包括：流量测量单元，以及至少部分围绕流量测量单元设置的加热装置。本发明专利技术另一方面还提供一种流量测量方法。本发明专利技术的目的在于提供一种能够对流量测量单元周围进行加热的传感器及流量测量方法。

【技术实现步骤摘要】
传感器及流量测量方法
本专利技术涉及气体流量传感器
，更具体而言，涉及一种传感器及流量测量方法。
技术介绍
天然气以及大多数工业气体中难免会含有粉尘、水汽、重烃油类等物质，随着气体的流动，这些物质会接触到流量芯片表面及流量测量芯片周围，进而附着或沉积在其表面，对其造成污染。长期以来，人们只认识到流量芯片表面的污染会对流量的测量造成一定的影响，对流量芯片周围的污染对流量测量的影响关注较少。然而，流量测量芯片周围污染物的附着和堆积，会影响流经测量芯片气体的热特性以及流体分布状态，从而影响流量芯片测量的准确度。
技术实现思路
针对相关技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种能够对流量测量单元周围进行加热的传感器及流量测量方法。为实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种传感器，包括：流量测量单元，以及至少部分围绕流量测量单元设置的加热装置。根据本专利技术的一个实施例，沿着被测流体流向，在流量测量单元的上游和下游设置加热装置。根据本专利技术的一个实施例，加热装置完全围绕流量测量单元。根据本专利技术的一个实施例加热装置的长度b和流量测量单元的长度h的比例为：1.5≤b/h≤5。根据本专利技术的一个实施例，流量测量单元和加热装置之间的距离c的范围为0-300um。根据本专利技术的一个实施例，加热装置的宽度a的范围为1-3mm。根据本专利技术的一个实施例，流量测量单元和加热装置设置在硅片载体3上。根据本专利技术的一个实施例，硅片载体还包括对应于流量测量单元设置的第一镂空区域和/或对应于加热装置设置的第二镂空区域6。根据本专利技术的一个实施例，加热装置的宽度a小于第二镂空区域的宽度d。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种流量测量方法，在不进行流量测量时，对流量测量元件周围进行加热。根据本专利技术的一个实施例，加热结束至少300ms后再进行流量测量。根据本专利技术的一个实施例，对流量测量单元周围不同位置同时加热；或者，对流量测量单元周围不同位置交替加热。根据本专利技术的一个实施例，当所测得的流量值的误差超过流量测量单元最大允许误差时，对流量测量单元周围进行加热。根据本专利技术的一个实施例，对流量测量单元周围进行加热的加热装置的温度与环境温度之和的范围为40℃至287℃。根据本专利技术的一个实施例，从开始加热到温度稳定的时间不大于50ms。本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术涉及的传感器，在流量测量单元周围设置有加热装置，以对流量测量单元周围进行加热，使得附着在流量测量单元周围的低沸点污染物发生蒸发或沸腾，形成较强烈的向上的对流气流，以带走流量测量单元周围的其他污染物，保持流量测量单元周围洁净，以确保流量测量单元测量的准确性。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例传感器的示意图；图2是图1所示实施例传感器的剖视图；图3是根据本专利技术一个实施例传感器镂空区域的示意图；图4是根据本专利技术一个实施例加热装置的布置示意图；图5是根据本专利技术另一个实施例加热装置的布置示意图；图6是根据本专利技术一个实施例加热装置的结构示意图，其中加热装置为电阻丝。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的实施例进行详细描述。如图1至图5所示，本专利技术一方面的实施例提供了一种传感器。该传感器包括用于测量流量的流量测量单元1，在流量测量单元1的周围还设置有加热装置8，其中，加热装置8至少部分围绕流量测量单元1。上述实施例涉及的传感器，在流量测量单元1周围设置有加热装置8，以对流量测量单元1周围进行加热，使得附着在流量测量单元1周围的低沸点污染物发生蒸发或沸腾，形成较强烈的向上的对流气流，以带走流量测量单元1周围的其他污染物，保持流量测量单元周围洁净，以确保流量测量单元1测量的准确性。根据本专利技术的一个实施例，加装装置8可以由铂或其合金制成。当然，根据具体情况，加热装置8也可以由其他升降温度较快的材料制成。应当理解的是，此处采用的材料可以是任意已知的材料，只需使得加热装置8需要加热时能够较快升高温度至需要的温度，当加热停止时温度能够较快恢复常温即可。进一步地，加热装置8可以为加热丝。或者，在另一个实施例中，加热装置8也可以是加热膜。当然，可以想到的是，根据具体情况，加热装置8也可以同时包括加热丝和加热膜。例如，如图6所示，加热装置可以为电阻丝。如图4所示，根据本专利技术的一个实施例，沿着被测流体流向，加热装置8可以设置在流量测量单元1的上游和下游。应该可以理解，在传感器的使用过程中，污染物容易附着在流量测量单元1的上游和下游位置，一旦污染物在流量测量单元1的上游和/或下游堆积，会影响被测流体的流态，进而导致流量测量单元1测量的准确性。因此，在流量测量单元1的上游和下游设置加热装置8，可以针对污染物容易附着的区域进行加热，有效去除污染物，确保流量测量单元1测量的准确性。或者，如图5所示，根据本专利技术的一个可选实施例，加热装置8也可以完全围绕流量测量单元1设置。这样，加热装置8不但可以对流量测量单元1的上游和下游加热，而且也能够有效除去其他位置的污染物，进一步确保流量测量单元1测量的准确性。进一步地，如图1至图5所示，将流量测量单元1的周围较容易沉积污染物并可能对流量测量单元1的测量准确性发生影响的区域称为测量敏感区域2，加热装置8可以有选择地或均匀地分布在测量敏感区域2中，以确保有效除去流量测量单元1周围的污染物。也就是说，加热装置8可以在污染物沉积较多的位置密集布置，或者，加热装置8也可以在整个测量敏感区域2中均匀布置。如图4所示，参照根据本专利技术的一个实施例，加热装置8的长度b和流量测量单元1的长度h的比例为：1.5≤b/h≤5。进一步地，再次参照图4，根据本专利技术的一个实施例，流量测量单元1和加热装置8之间的距离c的范围为0-300um。再次参照图4，根据本专利技术的一个实施例，加热装置8的宽度a的范围为1-3mm。如图1所示，根据本专利技术的一个实施例，流量测量单元1和加热装置8设置在硅片载体3上。硅片载体3为流量测量单元1和加热装置8提供支撑，使其保持在传感器中。再次参照图2和图3，根据本专利技术的一个实施例，硅片载体3还包括对应于流量测量单元1设置的第一镂空区域5和/或对应于加热装置8设置的第二镂空区域6。这样，可以避免加热装置8对相应区域加热时耗费大量能量对硅片载体3进行加热，能够在消耗较少能量的前提下获得较高的加热温度。并且，由于硅片载体3为固体材料，第一镂空区域5和第二镂空区域6的设置能够减少固体材料热容对温度上升和下降速度的影响，避免加热装置8停止工作后残余的热量对流量测量单元1进行流量测量的影响。进一步地，在一个可选实施例中，第一镂空区域5与流量测量单元1之间以及第二镂空区域6与加热装置8之间还设置有导热的薄膜7。在一个可选实施例中，薄膜7可以由微米级的氮化硅或碳化硅材料制成。如图2所示，根据本专利技术的一个实施例，加热装置8的宽度a小于第二镂空区域6的宽度d。这样，可以确保加热装置8快速升温和降温，具有较好的加热效果。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种流量测量方法，在不进行流量测量时，对流量测量元件1周围进行加热。也就是说，当流量测量单元1工作时，不对流量测量元件1周围进行加热。这样可以有效避免由于流量测量元件1周围温度升高而影响气体的流态及热特性，从而影响流量的测量准确性。根据本专利技术的一个实施例，加热结束至少300ms后再进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器，其特征在于，包括：流量测量单元(1)，以及至少部分围绕所述流量测量单元(1)设置的加热装置(8)。

【技术特征摘要】
1.一种传感器，其特征在于，包括：流量测量单元(1)，以及至少部分围绕所述流量测量单元(1)设置的加热装置(8)。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，沿着被测流体流向，在所述流量测量单元(1)的上游和下游设置所述加热装置(8)。3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述加热装置(8)完全围绕所述流量测量单元(1)。4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述加热装置(8)的长度(b)和所述流量测量单元(1)的长度(h)的比例为：1.5≤b/h≤5。5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述流量测量单元(1)和所述加热装置(8)之间的距离(c)的范围为0-300um。6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述加热装置(8)的宽度(a)的范围为1-3mm。7.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述流量测量单元(1)和所述加热装置(8)设置在硅片载体(3)上。8.根据权利要求7所述的传感器，其特征在于，所述硅片载体(3)还包括对应于所述流量测量单元(1)设置的第一镂空区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶仁义，张金龙，魏旭，李辉，于琰平，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13