CN201355260Y

CN201355260Y - 流仪表及其射流振荡器、检测装置

Info

Publication number: CN201355260Y
Application number: CNU2008202141678U
Authority: CN
Inventors: 王湘明; 王顺万
Original assignee: SHENZHEN STAR INSTRUMENT CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN STAR INSTRUMENT CO Ltd
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2018-12-02

Abstract

本实用新型公开一种流仪表及其射流振荡器、检测装置。所述流仪表包括具有流体路径的射流振荡器、以及用来检测流体内产生的合成电压的至少两个电极，所述射流振荡器的流体路径包括依次设置的入口、主流道以及出口，所述主流道是由两侧附着壁及上、下壁合围而成的通道，主流道内设置有分流劈，所述多个电极设置于所述主流道的中流或上流处。本实用新型可以提高流体测量的精度和稳定性。

Description

流仪表及其射流振荡器、检测装置

技术领域

本实用新型涉及测量设备，特别是涉及测量流体的流仪表及其射流振荡器、检测装置。

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和图2，公开号为CN101194146的专利申请中公开了一种仪表，其包括射流振荡器1。所述射流振荡器1包括体部2，体部2包括限定多个流动路径的壁20。体部2限定入口部分3、出口部分4和位于两者之间的主通道5。体部2也限定反馈装置，该反馈装置包括两个从主通道5分离、然后在邻近入口部分3处再引导回来与主通道5汇合的环形反馈通道6、7。分流器8位于主通道5的中心，反馈通道6、7的分离和汇合点之间。入口部分3包括一个从入口管(未示出)接收流的狭窄的孔，该入口管通过螺纹10连接到入口部分3连接。相似地，出口部分4适于接收一个通过螺纹9连接到其上的出口管(未示出)。

通过入口部分3接收的流体通过主通道5的流动路径，并借助于附壁效应将其自身“附着″到表面12或13中的一个上。分流器8促使流体偏向邻近表面12、13中的一个或另一个。如果流体“附着″在表面12上，则它大部分在反馈通道6周围流动。此反馈流体进入主通道5时，将干扰从入口部分3进来的流体，使其“附着”到另一个表面13上。因此从入口部分3到出口部分4的流体在以下两种状态之间振荡，即“附着”在表面12上且大部分流过反馈通道6，以及“附着”在表面13上且大部分流过反馈通道7。这些振荡取决于通过仪表的流量。

为对所述流量进行测量，射流振荡器1包括检测装置11。检测装置11包括安装在壁20内的永磁体14、15，作为磁场发生装置。磁体14、15对流经主通道5流体施加磁场。检测装置11还包括用来检测振荡流内产生的合成电动势的电极16、17、18。电极16、17、18包括延伸穿过体部2的顶壁19的金属圆柱构件。电极16、17、18的远端21、(未标示)、23穿过体部2伸入主通道5的流动路径中。其中，电极16、17设置在主通道5大约中部所在位置的顶壁19处，电极18则设置在主通道5的末端位置，距离表面12和13的距离相当，即在流体流动方向，电极18位于分流器8的背后。同时，如图2所示，电极16、17、18都位于顶壁19一侧。

电极16、17、18可用来检测流体通过磁场时本身内所产生的合成电动势，来对振荡进行电磁检测。最后通过流体振荡频率-交变电压信号的频率-流体速度-体积的对应关系，由检测到的交变电压信号的频率来计算出流体的速度或体积。

但是，由于电极18设置于主通道5的末端位置，由于分流器8的阻挡，电极18附近的流体处于紊流状态，流体的形态和稳定性都较差。因此在这个位置设置电极，产生较强的干扰信号，误差较大，影响总体流体的测量精度。

实用新型内容

为解决现有技术流仪表流体测量精度较低的技术缺陷，本实用新型提供一种流仪表及其射流振荡器、检测装置，可以有效提高流体测量的精度和稳定性。

本实用新型的一个方面是提供一种流仪表，包括具有流体路径的射流振荡器、以及用来检测流体内产生的合成电压的至少两个电极，所述射流振荡器的流体路径包括依次设置的入口、主流道以及出口，所述主流道是由两侧附着壁及上、下壁合围而成的通道，主流道内设置有分流劈，所述多个电极设置于所述主流道的中流或上流处。

较优实施方式中，所述多个电极全部设置于所述主流道的上壁或全部设置于所述下壁。

较优实施方式中，所述多个电极中一部分设置于邻近所述附着壁的所述上壁或下壁，另一部分设置于所述两附着壁中间的所述上壁或下壁。

较优实施方式中，所述设置于两附着壁中间的上壁或下壁处的部分电极位于其他电极的上流处，并且全部电极位于所述分流劈之前。

较优实施方式中，进一步包括对流体进行整流的整流装置，所述整流装置是具有多个流体通孔的片状机构，设置于所述射流振荡器流体路径入口；或者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朝外，较小开口接所述射流振荡器入口；或者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，所述楔形流道较大开口一侧接所述片状机构，较小开口接所述射流振荡器流体路径入口。

本实用新型的另一个方面是提供一种射流振荡器，包括流体路径以及用来检测流体内产生的合成电压的至少两个电极，所述射流振荡器的流体路径包括依次设置的入口、主流道以及出口，所述主流道是由两侧附着壁及上、下壁合围而成的通道，主流道内设置有分流劈，所述多个电极设置于所述主流道的中流或上流处。

本实用新型的再一个方面是提供一种检测装置，用于在射流振荡器中检测流体振荡频率，包括采样电路以及与其连接的至少两个电极，所述多个电极伸入所述射流振荡器的主流道中，并将检测到的信号输入所述采样电路，所述多个电极设置于所述主流道的中流或上流处。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术将电极设置于在流仪表射流振荡器主通道末端位置而导致流体测量精度不高的技术缺陷，本实用新型将电极设置于流仪表射流振荡器主流道的中流或上流处，因射流振荡器主流道中流或上流的结构较利于流体形成规整的形态和稳定的速度和流向，因而可以在此位置检测到稳定的信号，并且信号误差小，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一剖面示意图；

图2是现有技术流仪表的另一剖面示意图；

图3是本实用新型流仪表一实施方式的立体示意图；

图4是图3流仪表的立体分解图；

图5是图3中A-A’方向的剖视图；

图6是图5中B-B’方向的剖视图；

图7是图5中C-C’方向的剖视图；

图8是图7中一电极的正面示意图；

图9是图4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实用新型进一步说明。

请参考图3，是本实用新型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射流振荡器320(如图4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4，所述表体300还包括表壳310以及设置在表壳310内的所述射流振荡器320。所述表壳310两侧边具有开口311(另一侧未示)，所述射流振荡器320流体路径的入口321和出口322(如图5示)外侧具有螺纹，对应地所述入口接管210和出口接管220相应端内侧具有螺纹，利用所述螺纹，所述射流振荡器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。

所述射流振荡器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。所述射流振荡器320的上下各设置上盖357以及底板353。所述射流振荡器320与底板353之间还从上到下设置有射流振荡器盖板359以及硅胶垫351。所述射流振荡器盖板359和射流振荡器320之间采用超声焊接工艺进行焊接。所述射流振荡器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5，所述射流振荡器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。所述射流振荡器320的流体路径还包括主流道325和靠近出口322处向两侧叉开的反馈流道328。所述反馈流道328最终接入所述主流道325入口。

再一起参阅图6和图7，所述主流道325是由两侧流体附着壁341及上壁337、下壁338合围而成的通道。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、采样电路以及与其连接的多个电极。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344。所述磁体344可以位于流体附着壁341内表面0～50mm毫米的距离内，以取得较好的磁激励效果。

所述多个电极包括设置于邻近所述流体附着壁341的上壁337的一对检测电极331，332、以及设置于所述两附着壁341中间的所述下壁338处的电极333。参阅图8，所述电极331包括电极柱体3311、在电极柱体3311一端的电极颈部3312和电极接头部3313、在电极柱体3311另一端的电极尾部3314。所述电极接头部3313的端面是与流体接触的电极接触面3315。另两个电极332，333结构类似，其中，电极333的电极接触面3315较大，电极颈部3312和电极接头部3313也较大。此外，所述检测电极331，332，333与流体接触部分的表面积在0.1～300mm²之间。

以流体在主流道325的流向参考，所述设置于邻近附着壁341的上壁处337的电极331，332位于主流道325的中流，所述设置于两附着壁341中间的下壁处338的电极333位于电极331，332的上流处，并且全部电极331，332，333位于所述分流劈329之前。但本实用新型中电极331，332，333的位置并不限于此，还可以设置于所述分流劈329两侧。所述检测装置还包括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从射流振荡器320外部穿过所述上壁337并伸入至所述流体路径中，但但本实用新型并不限制在电极331，332伸入所述流体路径的结构，电极331，332也可以不伸入流体路径中，比如电极331，332端部可以与流体路径中的上壁337或下壁338齐平。

可以看出，区别于现有技术将电极设置于在流仪表射流振荡器主通道末端位置而导致流体测量精度不高的技术缺陷，本实用新型将电极331，332，333设置于流仪表射流振荡器320主流道325的中流和上流处，因射流振荡器320主流道325中流和上流的结构较为狭窄，并且发生振荡交替的流体也正好在主流道325的上流处形成，因此此位置较利于流体形成规整的形态和稳定的速度和流向，因而电极331，332，333可以在此位置检测到稳定的信号，信号干扰小，信号误差小，有效提高流体测量的精度及稳定度。

并且，所述电极331，332，333分别设置在上壁337和下壁338，相互距离较开，方便射流振荡器320的制造。

此外，将全部电极331，332，333设置在分流劈329之前或分处分流劈329两侧，可以减少分流劈329对流体的干扰，使得电极331，332，333始终能检测到稳定、干扰小的信号。

一起参阅图9，所述射流振荡器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，较小开口接所述射流振荡器流体路径入口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。发明人经过研究发现，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：流体从阅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，可进一步取得稳定振荡、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，射流振荡器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，本实用新型在流仪表的射流振荡器320流体路径入口321或之前的位置设置整流装置，在流体进入射流振荡器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，进一步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可进一步使射流振荡器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，上述结构的本实用新型流仪表是为方便描述而举的一个例子，本实用新型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射流振荡器、以及用来检测流体内产生的合成电压的至少两个电极，所述射流振荡器的流体路径包括依次设置的入口、主流道以及出口，所述主流道是由两侧附着壁及上、下壁合围而成的通道，主流道内设置有分流劈，所述多个电极设置于所述主流道的中流或上流处。具有此核心结构的流仪表都属于本实用新型保护范围。

值得说明的是，本实用新型还公开一种射流振荡器和检测装置，所述射流振荡器包括流体路径以及用来检测流体内产生的合成电压的至少两个电极，所述射流振荡器的流体路径包括依次设置的入口、主流道以及出口，所述主流道是由两侧附着壁及上、下壁合围而成的通道，主流道内设置有分流劈，所述多个电极设置于所述主流道的中流或上流处。所述检测装置用于在射流振荡器中检测流体振荡频率，包括采样电路以及与其连接的至少两个电极，所述多个电极伸入所述射流振荡器的主流道中，并将检测到的信号输入所述采样电路，所述多个电极设置于所述主流道的中流或上流处。

以上对本实用新型所提供的一种流仪表及其射流振荡器、检测装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。

Claims

1.一种流仪表，包括具有流体路径的射流振荡器、以及用来检测流体内产生的合成电压的至少两个电极，所述射流振荡器的流体路径包括依次设置的入口、主流道以及出口，所述主流道是由两侧附着壁及上、下壁合围而成的通道，主流道内设置有分流劈，其特征在于，所述多个电极设置于所述主流道的中流或上流处。

2.根据权利要求1所述的流仪表，其特征在于：所述多个电极全部设置于所述主流道的上壁或全部设置于所述下壁。

3.根据权利要求2所述的流仪表，其特征在于：所述多个电极中一部分设置于邻近所述附着壁的所述上壁或下壁，另一部分设置于所述两附着壁中间的所述上壁或下壁。

4.根据权利要求3所述的流仪表，其特征在于：所述设置于两附着壁中间的上壁或下壁处的部分电极位于其他电极的上流处，并且全部电极位于所述分流劈之前。

5.根据权利要求1至4任一项所述的流仪表，其特征在于：进一步包括对流体进行整流的整流装置，

所述整流装置是具有多个流体通孔的片状机构，设置于所述射流振荡器流体路径入口；或者

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朝外，较小开口接所述射流振荡器入口；或者

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，所述楔形流道较大开口一侧接所述片状机构，较小开口接所述射流振荡器流体路径入口。

6.根据权利要求1至4任一项所述的流仪表，其特征在于：所述分流劈与所述流体路径出口之间设置有涡流区。

7.一种射流振荡器，包括流体路径以及用来检测流体内产生的合成电压的至少两个电极，所述射流振荡器的流体路径包括依次设置的入口、主流道以及出口，所述主流道是由两侧附着壁及上、下壁合围而成的通道，主流道内设置有分流劈，其特征在于，所述多个电极设置于所述主流道的中流或上流处。

8.根据权利要求7所述的射流振荡器，其特征在于：所述多个电极全部设置于所述主流道的上壁或全部设置于所述下壁。

9.根据权利要求7或8所述的射流振荡器，其特征在于：所述多个电极中一部分设置于邻近所述附着壁的所述上壁或下壁，另一部分设置于所述两附着壁中间的所述上壁或下壁，并且全部电极位于所述分流劈之前。

10.一种检测装置，用于在射流振荡器中检测流体振荡频率，包括采样电路以及与其连接的至少两个电极，所述多个电极伸入所述射流振荡器的主流道中，并将检测到的信号输入所述采样电路，其特征在于，所述多个电极设置于所述主流道的中流或上流处。