本發(fā)明涉及一種流量測量技術領域，尤其涉及一種質量流量輸送測控裝置及其溫漂抑制方法。

背景技術：

隨著質量流量輸送測控裝置應用的范圍越來越廣，對質量流量輸送測控裝置各項指標的要求也有所提高。通常來說，質量流量輸送測控裝置由分流器、流量傳感器、電路板及調節(jié)閥四個部分組成。分流器、流量傳感器及電路板的測量部分組成了質量流量輸送測控裝置的流量測量單元；調節(jié)閥與電路板的控制部分組成了質量流量輸送測控裝置的控制單元。

流量傳感器是質量流量輸送測控裝置中的關鍵部件，如圖1所示，現(xiàn)有的流量傳感器的結構是在毛細管上對稱繞制上游(Ru)和下游(Rd)兩組熱敏電阻絲，加上外接兩個精密電阻，就構成一個直流電橋。質量流量輸送測控裝置工作時，傳感器電橋由電源供電，電阻絲產生的熱量加熱傳感管和其內部的氣體。此時，若毛細管內沒有氣流通過，傳感管中最高溫度在兩電阻絲之間的中間位置，其溫度分布是對稱的，上下游各電阻絲的平均溫度相等，電橋輸出信號為零；當毛細管內有氣流通過時，流動的氣體將從上游帶給下游一部分熱量，使上游溫度降低，下游溫度升高，溫度分布曲線發(fā)生畸變，溫差的存在使得上下游熱敏電阻絲產生電阻差，則傳感器電橋輸出一個與流過氣體的質量流量成正比關系的電壓信號。

由此可見，流量傳感器作為測量單元的核心部件，其技術指標是極其重要的。傳感器的技術性能包括：對稱性、靈敏度、溫度漂移等。但在實際操作中，很難將傳感器的對稱性做成理想的完全對稱狀態(tài)，這就給測量單元造成了一定的誤差，由此產生溫度漂移。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種抑制溫漂的質量流量輸送測控裝置及溫漂抑制方法。

為達成上述目的，本發(fā)明提供了一種流量傳感器，所述流量傳感器包括：惠斯通電橋，其包括第一熱敏電阻、第二熱敏電阻、第一固定電阻和第二固定電阻；第一數(shù)字電位器，串聯(lián)在所述第一固定電阻和第二固定電阻之間；第二數(shù)字電位器，與所述第一熱敏電阻并聯(lián)；以及第三數(shù)字電位器，與所述第二熱敏電阻并聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種具有上述流量傳感器的質量流量輸送測控裝置。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種抑制上述質量流量輸送測控裝置溫度漂移的方法，包括以下步驟：

S1：在預定溫度下調節(jié)所述第一數(shù)字電位器的阻值，以獲得使所述質量流量輸送測控裝置的零點在預定范圍內偏移的第一阻值，將所述第一數(shù)字電位器的阻值設置為該第一阻值；

S2：在不同調試溫度下，分別調節(jié)所述第二數(shù)字電位器和第三數(shù)字電位器的阻值，以獲得每一調試溫度下使所述質量流量輸送測控裝置的零點不偏移的第二阻值和第三阻值；

S3：根據(jù)不同調試溫度下的各所述第二阻值和第三阻值得到第二阻值-溫度曲線和第三阻值-溫度曲線；

S4：在工作溫度下，將所述第二數(shù)字電位器和第三數(shù)字電位器的阻值設置為與該工作溫度對應的第二阻值和第三阻值并檢驗所述質量流量輸送測控裝置的輸出是否符合溫漂指標；若是，則執(zhí)行步驟S5，否則執(zhí)行步驟S6；

S5：確認所述質量流量輸送裝置符合溫度漂移要求；

S6：在所述預定溫度下改變所述第一數(shù)字電位器的阻值以獲得使所述質量流量輸送測控裝置的零點在預定范圍內偏移的另一第一阻值。

優(yōu)選地，步驟S1包括：

S11：設置所述第一數(shù)字電位器的初始阻值和第一步進阻值；

S12：以所述步進阻值調節(jié)所述第一數(shù)字電位器的阻值直至所述質量流量輸送測控裝置的零點偏移在所述預定范圍內。

優(yōu)選地，步驟S2包括：

S21：設置所述第二數(shù)字電位器的初始阻值和第二步進阻值，設置所述第三數(shù)字電位器的初始阻值和第三步進阻值；

S22：在每一所述調試溫度下，以所述第二步進阻值和第三步進阻值調節(jié)所述第二數(shù)字電位器和第三數(shù)字電位器的阻值直至所述質量流量輸送測控裝置的零點偏移為0。

優(yōu)選地，步驟S6中以所述第一步進阻值改變所述第一數(shù)字電位器的電阻。

優(yōu)選地，所述預定范圍為-0.1％～0.1％。

優(yōu)選地，所述工作溫度為0℃～50℃。

優(yōu)選地，所述溫漂指標為±0.02％F.S./℃。

優(yōu)選地，所述預定溫度為0℃或室溫。

相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明通過在流量傳感器中設置三個高精度的數(shù)字電位器分別對傳感器的對稱性和溫漂進行補償，可以大大的減小溫度漂移對質量流量輸送測控裝置整機精度的影響。

附圖說明

圖1所示為現(xiàn)有技術流量傳感器的示意圖；

圖2所示為本發(fā)明一實施例的流量傳感器的示意圖；

圖3所示為本發(fā)明一實施例的抑制質量流量輸送測控裝置溫度漂移方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的內容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本發(fā)明的內容作進一步說明。當然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領域內的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。

圖2所示為本發(fā)明一實施例的質量流量輸送測控裝置的流量傳感器的示意圖。如圖2所示，流量傳感器包括惠斯通電橋，其具有熱敏電阻Rd和Ru，以及兩個固定電阻R1和R2。熱敏電阻Ru和Rd纏繞在氣體管路上，當管路中氣體流量發(fā)生變化時會引起兩個熱敏電阻的溫度變化，進而兩個熱敏電阻產生電阻的變化，引起惠斯通電橋輸出電壓的變化。在現(xiàn)有技術的基礎上，本發(fā)明在惠斯通電橋上增加了三個數(shù)字電位器。其中，數(shù)字電位器RP1串聯(lián)在固定電阻R1和R2之間，用于平衡惠斯通電橋的對稱性。數(shù)字電位器RP2與熱敏電阻Ru并聯(lián)，數(shù)字電位器RP3與熱敏電阻Rd并聯(lián)，用于對溫度漂移進行補償。數(shù)字電位器RP1、RP2和RP3的阻值可通過質量流量輸送測控裝置的CPU進行數(shù)字標定。

接下來，將對上述質量流量測量裝置的溫漂抑制方法加以說明。

請參見圖2，本發(fā)明的質量流量測量裝置的溫漂抑制方法包括以下步驟：

S1：在預定溫度下調節(jié)數(shù)字電位器RP1的阻值，以獲得使質量流量輸送測控裝置的零點在預定范圍內偏移的第一阻值，將數(shù)字電位器RP1的阻值設置為該第一阻值。

本步驟中的預定溫度可以是0℃，也可以是室溫，優(yōu)選22℃～23℃，預定溫度根據(jù)實際需求設定。零點偏移的預定范圍為±0.1％。本步驟具體包括：

S11：設置數(shù)字電位器RP1的初始阻值和第一步進阻值；

S12：以步進阻值調節(jié)數(shù)字電位器RP1的阻值直至質量流量輸送測控裝置的零點偏移在預定范圍內。

也即是如果零點偏移在預定范圍內了，則不再繼續(xù)調試數(shù)字電位器RP1阻值。在數(shù)字單位器RP1調節(jié)過程中，數(shù)字電位器RP2和RP3的阻值可以設置為最大阻值的一半。

再確定了數(shù)字電位器RP1的阻值之后，再進行數(shù)字電位器RP2和RP3的調試。

S2：在不同調試溫度下，分別調節(jié)數(shù)字電位器RP2和RP3的阻值，以獲得每一調試溫度下使質量流量輸送測控裝置的零點不偏移的第二阻值和第三阻值。

本步驟中，首先可設置數(shù)字電位器RP2和RP3的初始阻值，并設置其步進阻值。接著再進行不同溫度下的調試。請見圖3，首先在0℃下調試數(shù)字電位器RP2和RP3的阻值，獲得使質量流量輸送測控裝置的零點為0的數(shù)字電位器RP2的阻值為第二阻值、數(shù)字電位器RP3的阻值為第三阻值；接著在10℃下調試數(shù)字電位器RP2和RP3的阻值，獲得使質量流量輸送測控裝置的零點為0的數(shù)字電位器RP2的阻值為第二阻值、數(shù)字電位器RP3的阻值為第三阻值；以此類推，在不同溫度下均進行上述的調試步驟，獲得不同溫度下，質量流量輸送測控裝置的零點為0的數(shù)字電位器RP2和RP3的阻值，這些阻值可存儲在質量流量輸送測控裝置的CPU中。

其中，調試溫度的范圍應當大于等于量流量輸送測控裝置實際工作溫度的范圍。每一溫度下的調試步驟均包括：以數(shù)字電位器RP2的步進阻值調節(jié)數(shù)字電位器RP2和以數(shù)字電位器RP3的步進阻值調節(jié)數(shù)字電位器RP3直至質量流量輸送測控裝置的零點偏移為0。

S3：根據(jù)不同調試溫度下的第二阻值和第三阻值得到第二阻值-溫度曲線和第三阻值-溫度曲線；

由于每一調試溫度下都對應有數(shù)字電位器RP2的阻值和數(shù)字電位器RP3的阻值，因此CPU可將這些阻值進行擬合計算就可以得到一條數(shù)字電位器RP2阻值與溫度的關系曲線，一條數(shù)字電位器RP3阻值與溫度的關系曲線。

S4：在工作溫度下，將數(shù)字電位器RP2和RP3的阻值設置為與該工作溫度對應的第二阻值和第三阻值并檢驗質量流量輸送測控裝置的輸出是否符合溫漂指標；若是，則執(zhí)行步驟S5，否則執(zhí)行步驟S6。

本步驟在工作溫度范圍內進行，工作溫度范圍例如為0℃～50℃。具體來說，例如在20℃時，將數(shù)字電位器RP2和RP3的阻值設置為與步驟S3得到的兩條曲線中20℃所對應的第二阻值和第三阻值，然后測量質量流量輸送測控裝置的輸出；接著在30℃時，將數(shù)字電位器RP2和RP3的阻值設置為與步驟S3得到的兩條曲線中30℃所對應的第二阻值和第三阻值，再次測量質量流量輸送測控裝置的輸出。最后根據(jù)兩次輸出檢驗是否符合溫漂指標。本實施例中，溫漂指標為±0.02％F.S./℃，也即是每10℃輸出差應在滿量程的0.2％范圍內。如果檢測后發(fā)現(xiàn)兩次輸出差在該范圍內，那么執(zhí)行步驟S5，否則執(zhí)行步驟S6。

S5：確認質量流量輸送裝置符合溫度漂移要求。

S6：在預定溫度下改變數(shù)字電位器RP1的阻值以獲得使質量流量輸送測控裝置的零點在預定范圍內偏移的另一第一阻值。

當檢驗結果為不符合溫度漂移要求時，需重新設定數(shù)字電位器RP1的阻值。重新設定數(shù)字電位器RP1的阻值時，也應當在預定溫度下進行，通過數(shù)字電位器RP1的不僅阻值改變其原先的阻值，不斷調試直至再次使質量流量輸送測控裝置的零點偏移在預定范圍內。改變數(shù)字電位器RP1的阻值之后，再重新進行上述數(shù)字電位器RP2和RP3的調試，具體步驟不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明通過在流量傳感器中設置三個高精度的數(shù)字電位器分別對傳感器的對稱性和溫漂進行補償，可以大大的減小溫度漂移對質量流量輸送測控裝置整機精度的影響。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然所述諸多實施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領域的技術人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾，本發(fā)明所主張的保護范圍應以權利要求書所述為準。