CN101441095B - 流仪表及其射流振荡器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种流仪表及其振荡发生器。所述流仪表包括具有流体路径的振荡发生器、以及分别接在所述流体路径入口、出口的入口接管、出口接管，还包括对流体进行整流的整流装置，所述整流装置设置于所述振荡发生器流体路径入口、或所述入口接管、或振荡发生器流体路径入口与入口接管之间任一位置，所述振荡发生器流体路径包括接流体路径入口和出口的主流道和反馈流道，所述主流道设置有分流劈，所述分流劈与所述流体路径出口之间设置有涡流区。本发明可以对需测量的流体进行整流，提高流体测量的精度和稳定性。

Description

流仪表及其射流振荡器

技术领域

本发明涉及测量设备，特别是涉及测量流体的流仪表及其射流振荡器。 

背景技术

现有技术流仪表一般用于测量流体体积，其原理来自于射流振荡器。当流体通过具有射流振荡器的流仪表时，流体在射流振荡器中产生振荡，而振荡频率是由通过它的流体流动速度决定的。通过射流振荡器的振荡频率可测量流体的速度，进而得到通过流体的体积。 

参阅图1，中国专利号为ZL98218398.4的实用新型专利中公开了一种用于流体的射流振荡器，其包括本体1，在本体1内设有相互连通的入水管15、振荡室和左输出流道19、右输出流道21。其中振荡室包括左隔板18、右隔板20分隔成居中的主流道，以及居于左、右两侧的左反馈通道17、右反馈通道28。在左、右反馈通道上各自形成左反射戽斗16、右反射戽斗27，入水管相对于主流道是偏置的，其内装有高压喷嘴。 

上述振荡器的振荡原理为：由高压喷嘴射入振荡室的射流，由于附壁效应会贴附在左隔板18或右隔板20。图1中实线箭头表示此射流贴附在左隔板18上，进而由左侧输出流道19射出。在由入水管15射入的中速射流射入左输出流道19的同时，也会有一小部分射入左反射戽斗16。这一小部分水流被反射后就由左反馈通道17冲向喷嘴出口右边，由动量合成的矢量法则，使后续射流不复能贴附在左隔板18上面，而改变为如图1中虚线箭头所表示的那样切换到右侧循着右隔板20前进。大部分主流继而通过右输出流道21射出。与此同时，在大部分射流进入右输出通道21的时候，另一小部分射流则被右反射戽斗27挑回到右反馈通道28，又从右侧逼迫入水管15射入的射流切换到右侧，使水射流再次由左输出流道19流出。如此完成“左侧一右侧一左侧”一个周期并将循环往复的、周而复始地交替变向射流，形成振荡。

为检测上述的振荡，可以通过在振荡室内对流体施加磁场，并由电极来检测流体通过磁场时本身内所产生的合成电压，来对振荡进行电磁检测。最后通过流体振荡频率-电压-流体速度-流量的对应关系，由检测到的电压来计算出流体的速度或流量。 

一般情况下，流体的检测精度与流体的规整流动或振荡直接相关，而流体的规整流动或振荡则与振荡室的设计有直接的关系。为达到精确的流量测量，必须得到较高规整度的流体。但是，上述现有技术流仪表的入口设计是让射流直接进入，由于射流并非规整流体，则在射流进入振荡室进行振荡时，流量不完全规整，即流量大小及形状的规整度较差，在对附着在左隔板18或右隔板20流体壁的流体进行电磁检测时，得到的电压稳定度不高，并且与实际的流量对应的电压存在一定的误差，使得流体检测精度难以提高。 

发明内容

为解决现有技术流仪表流体测量精度较低的技术缺陷，本发明提供一种流仪表及其射流振荡器，可以有效提高流体测量的精度和稳定性。 

本发明的一个方面是提供一种流仪表，包括具有流体路径的振荡发生器、以及分别接在所述流体路径入口、出口的入口接管、出口接管，还包括对流体进行整流的整流装置，所述整流装置设置于所述振荡发生器流体路径入口、或所述入口接管、或振荡发生器流体路径入口与入口接管之间任一位置；所述振荡发生器流体路径包括接流体路径入口和出口的主流道和反馈流道，所述主流道两侧的流体附着壁外表面设置有磁体，所述磁体设置于流体附着壁内表面0～50mm毫米的距离内；所述主 流道设置有分流劈，所述分流劈面向流体路径入口的一面为内凹圆弧结构，所述分流劈与所述流体路径出口之间设置有涡流区；所述出口接管设置有防止流体反向流动的单向导流装置；所述主流道中央设置有第一检测电极，所述第一检测电极位于分流劈的上游位置；所述分流劈两侧分别设置有第二检测电极。 

较优实施方式中，所述整流装置是具有多个流体通孔的片状机构，设置于所述振荡发生器流体路径入口与入口接管之间。 

较优实施方式中，所述整流装置是具有一定长度的楔形流道，所述楔形流道较大开口一侧接所述入口接管，较小开口接所述振荡发生器入口。 

较优实施方式中，所述整流装置包括具有多个流体通孔的片状机构、以及具有一定长度的楔形流道，所述片状机构位于所述入口接管与楔形流道之间，所述楔形流道较大开口一侧接所述片状机构，较小开口接所述振荡发生器流体路径入口。 

较优实施方式中，进一步包括振荡发生器盖板，所述振荡发生器和振荡发生器盖板之间采用超声焊接工艺进行焊接。 

本发明的有益效果是：区别于现有技术流仪表在测量前没有对流量进行整流而导致流量大小及形状的规整度较差、流体测量精度不高的技术缺陷，本发明在流仪表的振荡发生器流体路径入口或之前的位置设置整流装置，在流体进入振荡发生器内进行振荡之前就进行有效的整流，因而可以得到较好的流量大小、形状的规整度及较为稳定的振荡频率，有效提高流体测量的精度及稳定度。     

附图说明

图1是现有技术流仪表的结构示意图； 

图2是本发明流仪表一实施方式的立体示意图； 

图3是图2流仪表的结构爆炸图； 

图4是图2中A-A’方向的剖视图； 

图5是图2中片状机构的正面示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。 

请参考图2，是本发明流仪表实施方式的立体示意图。所述流仪表包括表体300。所述表体300包括具有流体路径的振荡发生器320(如图2示)、以及分别接在所述流体路径入口、出口的入口接管210、出口接管220。 

参阅图3，所述表体300还包括表壳310以及设置在表壳310内的所述振荡发生器320。所述表壳310两侧边具有开口311(另一侧未示)，所述振荡发生器320流体路径的入口321和出口322(图图4示)外侧具有螺纹，对应地所述入口接管210和出口接管220相应端内侧具有罗纹，利用所述螺纹，所述振荡发生器320的入口321和出口322的结构部分分别旋入所述入口接管210和出口接管220，并且所述入口接管210和出口接管220分别穿过所述表壳310两侧边的开口311，然后采用紧固螺母376固定在所述表壳310上。 

为增加水密性，在所述入口接管210与紧固螺母376之间，以及在出口接管220与紧固螺母376之间，设置O型密封圈373、375以及环形密封圈374。 

所述振荡发生器320的流体路径内可产生流体振荡，并采用电极331，332，333设置在其中进行振荡频率的检测。所述振荡发生器320的上下各设置上盖357以及底板353。所述振荡发生器320与底板353之间还从上到下设置有振荡发生器盖板359以及硅胶垫351。所述振荡发生器盖板359和振荡发生器320之间采用超声焊接工艺进行焊接。所述振荡发生器320与上盖357之间还从上到下设置有铭牌355、主控电路板334、防水圈354以及采样电路板335。所述采样电路板335和主 控电路板334由电池组件361供电。所述上盖357具有容纳示数窗透明镜356的窗口(未标示)。所述上盖357上面还包括一个翻盖358，可打开观看流仪表中主控电路板334上面的流量示数。 

一起参阅图4，所述振荡发生器320的流体路径包括依次连通的入口321、楔形流道323、主流入口324、主流道325以及出口322。所述振荡发生器320的流体路径还包括主流道325靠近出口322处向两侧叉开的反馈流道328。所述反馈流道328通过反馈流入口326直通主流入口324。在主流道325的中央，还设置有分流劈329。 

所述主流道325两侧为流体附着壁341。流体规则的摆动式振荡由检测装置检测，所述检测装置包括位于所述流体附着壁341外表面之外的磁场发生装置343、所述流体附着壁341附近的一对检测电极331，332、所述主流道325中央的另一电极333以及连接至所述检测电极331，332，333的采样激励装置。所述检测电极331，332从振荡发生器320外部伸入至所述流体路径中。另外，所述流体附着壁341的外表面是磁体贴合壁342。所述磁场发生装置343包括贴近流体附着壁341外表面的一对磁体334。所述磁体344可以位于距离流体附着壁341内表面0～50mm毫米的距离内，以取得较好的磁激励效果。 

一起参阅图5，所述振荡发生器320流体路径入口321与入口接管210之间还设置有具有多个流体通孔381的片状机构380，更具体地所述片状机构380是设置于所述所述入口接管210与楔形流道323之间。所述多个流体通孔381可以是平行的栅形通孔。此外，所述楔形流道323较大开口一侧接所述片状机构380，较小开口接所述振荡发生器流体路径入口321。 

在本实施方式中，所述片状机构380以及楔形流道323一起构成对流体进行整流的整流装置。经过发明人研究发现，所述整流装置对流体的测量非常重要，同时可明显改善小流量特性。其中，所述片状机构380起到辅助的预整流的作用，经过预整流的流体再被楔形流道323进一步整流成射流。在这里楔形流道323对流体进行最后的流体整形。所述楔形流道323的整流原理这样的：流体从阔口处流进窄形的长方形出口， 流体逐步被挤压成具有一定速度的可形成明显附壁效应的射流，可取得稳定振荡、并具有规整附壁形状的流体，以被电极331，332，333准确检测。 

在本实施方式中，为进一步取得稳定的振荡流体，在所述分流劈329与所述流体路径出口322之间设置有专门形成流体旋涡的涡流区327。发明人经研究发现，在分流劈329背后至出口322处设置的涡流区327能取得明显的旋涡，此旋涡对形成稳定的流体振荡非常重要。 

此外，所述出口接管220还设置有防止流体反向流动的单向导流装置390。所述单向导流装置390可以取得如下技术效果： 

1、在反向安装时让流仪表无法正常工作，有了这个装置，流仪表反向安装时，流体无法通过； 

2、单向导流装置390的存在保证了流仪表正常工作时，振荡发生器320内部充满流体，保证电极331，332，333始终能接触到流体，保证采样电路正常工作，并进一步保证测量的精度。 

可以看出，区别于现有技术流仪表在测量前没有对流量进行整流而导致流量大小及形状的规整度较差、流体测量精度不高的技术缺陷，本发明在流仪表的振荡发生器320流体路径入口321或之前的位置设置整流装置，在流体进入振荡发生器320内进行振荡之前就进行有效的整流，因而可以得到较好的流量大小、形状的规整度及较为稳定的振荡频率，有效提高流体测量的精度及稳定度； 

此外，在所述出口接管220设置的单向导流装置390可进一步保证测量的精度； 

另外，在所述分流劈329与所述流体路径出口322之间设置的涡流区327可进一步使振荡发生器320始终取得稳定的流体振荡，进一步保证流体测量的精度。 

值得说明的是，上述结构的本发明流仪表是为方便描述而举的一个例子，本发明流仪表的其他实施方式并不限于上述结构。应该理解，只要包括具有流体路径的振荡发生器、以及分别接在所述流体路径入口、出口的入口接管、出口接管，还包括对流体进行整流的整流装置，所述 整流装置设置于所述振荡发生器流体路径入口、或所述入口接管、或振荡发生器流体路径入口与入口接管之间任一位置。具有此核心结构的流仪表都属于本发明保护范围。 

而且，所述整流装置可以是具有一定长度的楔形流道323，其长度足以实现有效的流体整形即可。所述楔形流道323较大开口一侧接所述入口接管210，较小开口接所述振荡发生器入口321。拥有上述结构的楔形流道323可单独构成本发明所述的整流装置，可以不需要片状机构380；又或者，本发明所述的整流装置可以仅包括片状机构380，不需要楔形流道323。因此，应该可以理解，本发明所述的整流装置并不限于所述楔形流道323或片状机构380的结构形态，可以是其他具有整流效果的一切结构。 

值得说明的是，本发明还公开一种振荡发生器，其包括流体路径以及对流体进行整流的整流装置，所述整流装置设置于所述振荡发生器流体路径入口。 

在其他实施方式中，所述整流装置是具有多个流体通孔的片状机构，或者是具有一定长度的楔形流道，所述楔形流道较大开口一侧朝外，较小开口接所述振荡发生器入口，或者是所述片状机构和楔形流道的结合，所述楔形流道较大开口一侧接所述片状机构，较小开口接所述振荡发生器流体路径入口。 

以上对本发明所提供的一种流仪表及其射流振荡器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (5)

1.一种流仪表，包括具有流体路径的振荡发生器、以及分别接在所述流体路径入口、出口的入口接管、出口接管，其特征在于，还包括：

对流体进行整流的整流装置，所述整流装置设置于所述振荡发生器流体路径入口、或所述入口接管、或振荡发生器流体路径入口与入口接管之间任一位置；

所述振荡发生器流体路径包括接流体路径入口和出口的主流道和反馈流道，所述主流道两侧的流体附着壁外表面设置有磁体，所述磁体设置于流体附着壁内表面0～50mm毫米的距离内；

所述主流道设置有分流劈，所述分流劈面向流体路径入口的一面为内凹圆弧结构，所述分流劈与所述流体路径出口之间设置有涡流区；

所述出口接管设置有防止流体反向流动的单向导流装置；

所述主流道中央设置有第一检测电极，所述第一检测电极位于分流劈的上游位置；所述分流劈两侧分别设置有第二检测电极。

2.根据权利要求1所述的流仪表，其特征在于：所述整流装置是具有多个流体通孔的片状机构，设置于所述振荡发生器流体路径入口与入口接管之间。

3.根据权利要求1所述的流仪表，其特征在于：所述整流装置是具有一定长度的楔形流道，所述楔形流道较大开口一侧接所述入口接管，较小开口接所述振荡发生器入口。

4.根据权利要求1所述的流仪表，其特征在于：所述整流装置包括具有多个流体通孔的片状机构、以及具有一定长度的楔形流道，所述片状机构位于所述入口接管与楔形流道之间，所述楔形流道较大开口一侧接所述片状机构，较小开口接所述振荡发生器流体路径入口。

5.根据权利要求1至4任一项所述的流仪表，其特征在于：进一步包括振荡发生器盖板，所述振荡发生器和振荡发生器盖板之间采用超声焊接工艺进行焊接。

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