專利名稱：流儀表及其射流振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測量設(shè)備，特別是涉及測量流體的流儀表及其射流 振蕩器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)流儀表一般用于測量流體體積，其原理來自于射流振蕩 器。當(dāng)流體通過具有射流振蕩器的流儀表時(shí)，流體在射流振蕩器中產(chǎn)生 振蕩，而振蕩頻率是由通過它的流體流動速度決定的。通過射流振蕩器 的振蕩頻率可測量流體的速度，進(jìn)而得到通過流體的體積。
參閱圖1和圖2,公開號為CN101194146的專利申請中公開了一種 儀表，其包括射流振蕩器1。所述射流振蕩器1包括體部2,體部2包 括限定多個(gè)流動路徑的流體附著壁20。體部2限定入口部分3、出口部 分4和位于兩者之間的主通道5。體部2也限定反饋裝置，該反饋裝置 包括兩個(gè)從主通道5分離、然后在鄰近入口部分3處再引導(dǎo)回來與主通 道5匯合的環(huán)形反饋通道6、 7。分流器8位于主通道5的中心，反饋通 道6、 7的分離和匯合點(diǎn)之間。入口部分3包括一個(gè)從入口管(未示出) 接收流的狹窄的孔，該入口管通過螺紋10連接到入口部分3連接。相 似地，出口部分4適于接收一個(gè)通過螺紋9連接到其上的出口管(未示 出)。
通過入口部分3接收的流體通過主通道5的流動^各徑，并借助于附 壁效應(yīng)將其自身"附著"到表面12或13中的一個(gè)上。分流器8促使流體 偏向鄰近表面12、 13中的一個(gè)或另一個(gè)。如果流體"附著"在表面12 上，則它大部分在反饋通道6周圍流動。此反饋流體進(jìn)入主通道5時(shí)， 將干擾從入口部分3進(jìn)來的流體，使其"附著"到另一個(gè)表面13上。 因此從入口部分3到出口部分4的流體在以下兩種狀態(tài)之間振蕩，即"附 著，，在表面12上且大部分流過反饋通道6,以及"附著，，在表面13上 且大部分流過反饋通道7。這些振蕩取決于通過儀表的流量。
4為對所述流量進(jìn)行測量，射流振蕩器包括檢測裝置11。檢測裝置11
包括安裝在流體附著壁20內(nèi)的永磁體14、 15，作為磁場發(fā)生裝置。磁 體14、 15對流經(jīng)主通道5流體施加》茲場。；險(xiǎn)測裝置11還包括用來4企測 振蕩流內(nèi)產(chǎn)生的合成電動勢的電極16、 17、 18。電極16、 17、 18包括 延伸穿過體部2的頂壁19的金屬圓柱構(gòu)件。電極16、 17、 18的遠(yuǎn)端21、 (未標(biāo)示)、23穿過體部2伸入主通道5的流動路徑中。電極16、 17、 18可用來檢測流體通過磁場時(shí)本身內(nèi)所產(chǎn)生的合成電動勢，來對振蕩進(jìn) 行電磁檢測。最后通過流體振蕩頻率-交變電壓信號的頻率-流體速度 -體積的對應(yīng)關(guān)系，由;f企測到的交變電壓信號的頻率來計(jì)算出流體的速 度或體積。
眾所周知，射流振蕩器的腔體設(shè)計(jì)非常重要，因?yàn)樗鼘δ芊裥纬闪?體振蕩起到?jīng)Q定性作用，也對是否能形成符合才企測精度要求的振蕩流體 形態(tài)起到?jīng)Q定性作用。但現(xiàn)有技術(shù)在射流振蕩器的腔體設(shè)計(jì)方面并沒有 提出更高要求，比如流體從入口部分3進(jìn)入到主通道5時(shí)，因?yàn)槿肟诓?分3臨近主通道5的開口比主通道5入口處大，形成較粗的流體進(jìn)入較 窄的主通道5入口的情況， 一方面流體在此處被阻礙從而影響流經(jīng)流經(jīng) 流體附著壁20的流體的形態(tài)，進(jìn)而影響檢測信號的精確度；另一方面 流體會沖撞主通道5入口周邊的反饋通道6、 7，千擾反饋流重新進(jìn)入主 通道5，影響正常的流體振蕩過程，因此難以保證影響流體檢測的穩(wěn)定 性和精度。

實(shí)用新型內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)流儀表射流振蕩器主流入口與主通道大小不適配 導(dǎo)致流體測量穩(wěn)定性和精度較低的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供一種流儀 表及其射流振蕩器，可以有效提高流體測量的精度和穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型的一個(gè)方面是提供一種流儀表，包括主流入口、主流出 口以及具有流體主流道的射流振蕩器，所述主流道是由兩側(cè)流體附著壁 及上、下壁合圍而成的通道，其入口和出口分別接所述流儀表主流入口 和主流出口 ，所述流儀表主流入口與所述主流道入口相接處的口徑小于較優(yōu)實(shí)施方式中，所述兩側(cè)流體附著壁之間的夾角在10 70度之間 的范圍內(nèi)。
較優(yōu)實(shí)施方式中，還包括設(shè)置于所述主流道上壁或下壁的多個(gè)抬r測 電極，至少一個(gè)所述檢測電極與流體接觸部分的表面積在0.1 300 mm2 之間。
較優(yōu)實(shí)施方式中，所述多個(gè)電極全部設(shè)置于所述主流道的上壁或全 部設(shè)置于所述下壁。
較優(yōu)實(shí)施方式中，所述多個(gè)電極中一部分設(shè)置于鄰近所述流體附著 壁的所述上壁或下壁，另一部分設(shè)置于所述兩附著壁中間的所述上壁或 下壁。
較優(yōu)實(shí)施方式中，所述設(shè)置于兩附著壁中間的上壁或下壁處的部分 電極位于其他電極的上流處。
進(jìn)一步包括對流體進(jìn)行整流的整流裝置，所述整流裝置是具有多個(gè) 流體通孔的片狀機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述射流振蕩器流體路徑入口；或者所述 整流裝置是具有一定長度的楔形流道，所述楔形流道較大開口 一側(cè)朝 外，較小開口接所述射流振蕩器入口；或者所述整流裝置包括具有多個(gè) 流體通孔的片狀機(jī)構(gòu)、以及具有一定長度的楔形流道，所述楔形流道較 大開口 一側(cè)接所述片狀機(jī)構(gòu)，較小開口接所述射流振蕩器流體路徑入O 。
較優(yōu)實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括設(shè)置于主流道中央的分流劈，所述分 流劈與所述流體路徑出口之間設(shè)置有渦流區(qū)。
本實(shí)用新型的另 一個(gè)方面是提供一種射流振蕩器，包括流體主流 道，所述主流道是由兩側(cè)流體附著壁及上、下壁合圍而成的通道，其入 口和出口分別4妄所述流儀表主流入口和主流出口 ，所述流4義表主流入口 與所述主流道入口相接處的口徑小于或等于所述主流道入口的口徑。
較優(yōu)實(shí)施方式中，所述兩側(cè)流體附著壁之間的夾角在10~70度之間 的范圍內(nèi)。
本實(shí)用新型的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)射流振蕩器主流入口與主通道大小不適配導(dǎo)致流體測量穩(wěn)定性和精度較低的技術(shù)方案，本實(shí)用 新型將所述流儀表主流入口 口徑設(shè)計(jì)成小于所述主流道入口的口徑，使 從流儀表主流入口進(jìn)入的流體能夠不受阻礙地進(jìn)入振蕩腔主流道，利于 形成規(guī)整的形態(tài)和穩(wěn)定的流體速度和流向，因而可以檢測到穩(wěn)定的流量 信號，有效提高流體測量的精度及穩(wěn)定度。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)流儀表的一剖面示意圖2是現(xiàn)有技術(shù)流儀表的另 一剖面示意圖3是本實(shí)用新型流儀表一實(shí)施方式的立體示意圖4是圖3流儀表的立體分解圖5是圖3中A-A，方向的剖視圖6是圖3中射流振蕩器的示意圖7是圖5中B-B，方向的剖視圖8是圖5中C-C，方向的剖視圖9是圖8中一電極的正面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 請參考圖3，是本實(shí)用新型流儀表實(shí)施方式的立體示意圖。所述流 儀表包括表體300。所述表體300包括具有流體路徑的射流振蕩器320 (如圖4示)、以及分別接在所述流體路徑入口、出口的入口接管210、 出口接管220。
參閱圖4，所述表體300還包括表殼310以及設(shè)置在表殼310內(nèi)的 所述射流振蕩器320。所述表殼310兩側(cè)邊具有開口 311 (另一側(cè)未示)， 所述射流振蕩器320流體路徑的入口 321和主流出口 322 (如圖5示) 外側(cè)具有螺紋，對應(yīng)地所述入口接管210和出口接管220相應(yīng)端內(nèi)側(cè)具 有螺紋，利用所述螺紋，所述射流振蕩器320的入口 321和主流出口 322 分別旋入所述入口接管210和出口接管220，并且所述入口接管210和出口接管220分別穿過所述表殼310兩側(cè)邊的開口 311，然后采用緊固 螺母376固定在所述表殼310上。
為增加水密性，在所述入口接管210與緊固螺母376之間，以及在 出口接管220與緊固螺母376之間，設(shè)置0型密封圈373、 375以及環(huán) 形密封圈374。
所述射流振蕩器320的流體路徑內(nèi)可產(chǎn)生流體振蕩，并采用電極 331, 332， 333設(shè)置在其中進(jìn)行振蕩頻率的檢測。所述射流振蕩器320 的上下各設(shè)置上蓋357以及底板353。所述射流振蕩器320與底板353 之間還從上到下設(shè)置有射流振蕩器蓋板359以及硅膠墊351。所述射流 振蕩器蓋板359和射流振蕩器320之間采用超聲焊接工藝進(jìn)行焊接。所 述射流振蕩器320與上蓋357之間還從上到下設(shè)置有銘牌355、主控電 路板334、防水圈354以及采樣電路板335。所述釆樣電鴻4！ 335和主 控電路板334由電池組件361供電。所述上蓋357具有容納示數(shù)窗透明 鏡356的窗口 (未標(biāo)示)。所述上蓋357上面還包括一個(gè)翻蓋358，可打 開觀看流儀表中主控電路板334上面的流量示數(shù)。
一起參閱圖5，所述射流振蕩器320的流體路徑包括依次連通的入 口 321、楔形流道323、主流入口 324、主流道325以及主流出口 322。 所述射流振蕩器320的流體路徑還包括主流道325和靠近主流出口 322 處向兩側(cè)叉開的反々赍流道328。
所述主流道325是由兩側(cè)流體附著壁341及上壁337、下壁338合 圍而成的通道。所述反饋流道328通過反饋流入口 326直通主流道入口 。 在主流道325的中央，還設(shè)置有分流劈329。
所述主流道325兩側(cè)為流體附著壁341。流體規(guī)則的擺動式振蕩由 檢測裝置檢測，所述檢測裝置包括位于所述流體附著壁341外表面之外 的磁場發(fā)生裝置343、采樣電路以及與其連接的多個(gè)檢測電極331， 332， 333。另外，所述流體附著壁341的外表面是磁體貼合壁342。所述磁場 發(fā)生裝置343包括貼近所述流體附著壁341外表面設(shè)置的一對磁體344。 所述磁體344可以位于距離流體附著壁341內(nèi)表面0 50mm亳米的距離 內(nèi)，以取得較好的磁激勵(lì)效果。
8參閱圖6，射流振蕩器320主流道325入口和出口分別接所述流儀 表主流入口 324和主流出口 322,所述流儀表主流入口 324與所述主流 道325入口相接處的口徑Ll小于或等于所述主流道325入口的口徑L2, 并且所述流4義表主流入口 324正對所述主流道325入口 。
可以看出，區(qū)別于現(xiàn)有4支術(shù)射流振蕩器主流入口與主通道大小不適 配導(dǎo)致流體測量穩(wěn)定性和精度較低的技術(shù)方案，本實(shí)用新型將所述流儀 表主流入口 324 口徑Ll設(shè)計(jì)成小于所述主流道325入口的口徑L2，使 從流儀表主流入口 324進(jìn)入的流體能夠不受阻礙地進(jìn)入振蕩腔主流道 325,即使在流體射向一側(cè)附著壁341的情況下，流體也能夠基本不受 阻礙地進(jìn)入振蕩腔主流道325，利于形成規(guī)整的形態(tài)和穩(wěn)定的流體速度 和流向，因而可以4企測到穩(wěn)定的流量信號，有效提高流體測量的精度及 穩(wěn)定度。
此外，所述兩側(cè)流體附著壁341之間的夾角D在10 70度之間的范 圍內(nèi)。
再一起參閱圖7和圖8,所述多個(gè)電極包括設(shè)置于鄰近所述流體附 著壁341的上壁337的一對檢測電極331， 332、以及設(shè)置于所述兩附著 壁341中間的所述下壁338處的電極333。參閱圖9，所述電極331包 括電極柱體3311、在電極柱體3311 —端的電極頸部3312和電極接頭部 3313、在電極柱體3311另一端的電極尾部3314。所述電極接頭部3313 的端面是與流體接觸的電極接觸面3315 。另兩個(gè)電極332， 333結(jié)構(gòu)類似， 其中，電極333的電極接觸面3315較大，電極頸部3312和電極接頭部 3313也較大。此外，所述檢測電極331，332，333與流體接觸部分的表面 積在0.1 300 mm2之間。
以流體在主流道325的流向參考，所述設(shè)置于鄰近附著壁341的上 壁處337的電極331， 332位于主流道325的中流，所述設(shè)置于兩附著壁 341中間的下壁處338的電極333位于電極331， 332的上流處，并且全 部電極331， 332， 333位于所述分流劈329之前。所述4企測裝置還包括連 接至所述檢測電極331,332,333的采樣激勵(lì)裝置。所述檢測電極331， 332 從射流振蕩器320外部穿過所述上壁337并伸入至所述流體路徑中。可以看出，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)將電極設(shè)置于在流儀表射流振蕩器主通 道末端位置而導(dǎo)致流體測量精度不高的技術(shù)方案，本實(shí)用新型將電極
331， 332, 333 i殳置于流4義表射流振蕩器320主流道325的中流和上流處， 因射流振蕩器320主流道325中流和上流的結(jié)構(gòu)豐支為狹窄，并且發(fā)生振 蕩交替的流體也正好在主流道325的上流處形成，因此此位置較利于流 體形成規(guī)整的形態(tài)和穩(wěn)定的速度和流向，因而電極331，332,333可以在 此位置檢測到穩(wěn)定的信號，信號干擾小，信號誤差小，有效提高流體測 量的精度及穩(wěn)定度。
并且，所述電極331， 332， 333分別設(shè)置在上壁337和下壁338，相 互距離較開，方便射流振蕩器320的制造。
此外，將全部電極331,332，333設(shè)置在分流劈329之前，減少分流 劈329對流體的千擾，使得電極331，332，333始終能檢測到穩(wěn)定、干擾 小的信號。
本實(shí)用新型流儀表可以在其射流振蕩器320流體路徑入口 321或之 前的位置設(shè)置整流裝置。
再參閱圖5，所述整流裝置可以是具有多個(gè)流體通孔的片狀機(jī)構(gòu) 380，設(shè)置于所述射流振蕩器流體路徑入口；或者
所述整流裝置是具有一定長度的楔形流道，所述楔形流道較大開口 一側(cè)朝外，較小開口接所述射流振蕩器入口；或者
所述整流裝置包括具有多個(gè)流體通孔的片狀機(jī)構(gòu)380、以及具有一 定長度的楔形流道，所述楔形流道較大開口一側(cè)接所述片狀機(jī)構(gòu)，較小 開口接所述射流振蕩器流體路徑入口 。
發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，所述整流裝置對流體的測量非常重要，同時(shí) 可明顯改善小流量特性。其中，楔形流道323將流體整流成射流。所述 楔形流道323的整流原理這樣的流體從闊口處流進(jìn)窄形的長方形出口 ， 流體逐步被擠壓成具有一定速度的可形成明顯附壁效應(yīng)的射流，可進(jìn)一 步取得穩(wěn)定振蕩、并具有規(guī)整附壁形狀的流體，以被電極331， 332, 333 準(zhǔn)確檢測。
在本實(shí)施方式中，為進(jìn)一步取得穩(wěn)定的振蕩流體，在所述分流劈329與所述流體^各徑主流出口 322之間i殳置有專門形成流體旋渦的渦流區(qū) 327。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在分流劈329背后至主流出口 322處設(shè)置的 渦流區(qū)327能取得明顯的旋渦，此旋渦對形成穩(wěn)定的流體振蕩非常重要。 此外，所述出口接管220還設(shè)置有防止流體反向流動的單向?qū)Я餮b 置390。所述單向?qū)Я餮b置3卯可以取得如下^t術(shù)效果
1、 在反向安裝時(shí)讓流儀表無法正常工作，有了這個(gè)裝置，流儀表 反向安裝時(shí)，流體無法通過；
2、 單向?qū)Я餮b置390的存在保證了流儀表正常工作時(shí)，射流振蕩 器320內(nèi)部充滿流體，保證電極331，332，333始終能接觸到流體，保證 采樣電路正常工作，并進(jìn)一步保證測量的精度。
可以看出，區(qū)別于現(xiàn)有4支術(shù)流儀表在測量前沒有對流量進(jìn)行整流而 導(dǎo)致流量大小及形狀的規(guī)整度較差、流體測量精度不高的技術(shù)缺陷，本 實(shí)用新型流儀表在其射流振蕩器320流體路徑入口 321或之前的位置設(shè) 置整流裝置，在流體進(jìn)入射流振蕩器320內(nèi)進(jìn)行振蕩之前就進(jìn)行有效的 整流，因而可以得到較好的流量大小、形狀的規(guī)整度及較為穩(wěn)定的振蕩 頻率，進(jìn)一步提高流體測量的精度及穩(wěn)定度；
此外，在所述出口接管220設(shè)置的單向?qū)Я餮b置390可進(jìn)一步保證 測量的精度；
另外，在所述分流劈329與所述流體路徑主流出口 322之間設(shè)置的 渦流區(qū)327可進(jìn)一步使射流振蕩器320始終取得穩(wěn)定的流體振蕩，進(jìn)一 步保證流體測量的精度。
值得說明的是，上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型流儀表是為方便描述而舉的 一個(gè)例子，本實(shí)用新型流儀表的其他實(shí)施方式并不限于上述結(jié)構(gòu)。應(yīng)該 理解，只要流儀表主流入口與射流振蕩器主流道入口相接處的口徑小于 或等于所述主流道入口的口徑，具有此核心結(jié)構(gòu)的流儀表都屬于本實(shí)用 新型保護(hù)范圍。
以上對本實(shí)用新型所提供的 一種流儀表及其射流振蕩器進(jìn)行了詳 細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了 闡述，以上實(shí)施方式的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具 體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不 應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種流儀表，包括主流入口、主流出口以及具有流體主流道的射流振蕩器，所述主流道是由兩側(cè)流體附著壁及上、下壁合圍而成的通道，其入口和出口分別接所述流儀表主流入口和主流出口，其特征在于，所述流儀表主流入口與所述主流道入口相接處的口徑小于或等于所述主流道入口的口徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流儀表，其特征在于所述兩側(cè)流體附 著壁之間的夾角在10 70度之間的范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流儀表，其特征在于還包括設(shè)置于所 述主流道上壁或下壁的多個(gè)檢測電極，至少一個(gè)所述檢測電極與流體接 觸部分的表面積在0.1 300 mm2之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的流儀表，其特征在于所述多個(gè)電極全 部設(shè)置于所述主流道的上壁或全部設(shè)置于所述下壁。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的流儀表，其特征在于所述多個(gè)電極中 一部分設(shè)置于鄰近所述流體附著壁的所述上壁或下壁，另 一部分設(shè)置于 所述兩附著壁中間的所述上壁或下壁。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的流儀表，其特征在于所述設(shè)置于兩附 著壁中間的上壁或下壁處的部分電極位于其他電極的上流處。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的流儀表，其特征在于進(jìn)一 步包括對流體進(jìn)行整流的整流裝置，所述整流裝置是具有多個(gè)流體通孔的片狀機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述射流振 蕩器流體i 各徑入口；或者所述整流裝置是具有一定長度的楔形流道，所述楔形流道較大開口 一側(cè)朝外，較小開口接所述射流振蕩器入口；或者所述整流裝置包括具有多個(gè)流體通孔的片狀機(jī)構(gòu)、以及具有一定長 度的楔形流道，所述楔形流道較大開口一側(cè)接所述片狀機(jī)構(gòu)，較小開口 接所述射流振蕩器流體路徑入口 。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的流儀表，其特征在于進(jìn)一 步包括設(shè)置于主流道中央的分流劈，所述分流劈與所述流體路徑出口之間設(shè)置有渦流區(qū)。
9. 一種應(yīng)用于流儀表的射流振蕩器，包括流體主流道，所述主流 道是由兩側(cè)流體附著壁及上、下壁合圍而成的通道，其入口和出口分別 接所述流儀表主流入口和主流出口 ，其特征在于,所述流儀表主流入口 與所述主流道入口相接處的口徑小于或等于所述主流道入口的口徑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的射流振蕩器，其特征在于所述兩側(cè)流 體附著壁之間的夾角在10 70度之間的范圍內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種流儀表及其射流振蕩器。所述流儀表包括主流入口、主流出口以及具有流體主流道的射流振蕩器，所述主流道是由兩側(cè)流體附著壁及上、下壁合圍而成的通道，其入口和出口分別接所述流儀表主流入口和主流出口，所述流儀表主流入口與所述主流道入口相接處的口徑小于或等于所述主流道入口的口徑。本實(shí)用新型可以提高流體測量的精度和穩(wěn)定性。
文檔編號G01F1/32GK201355259SQ20082021416
公開日2009年12月2日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者王湘明 申請人:深圳市思達(dá)儀表有限公司