专利名称：流仪表及其射流振荡器的制作方法
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。
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流体附着壁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，该入口管通过螺紋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紋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^各径，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。
4为对所述流量进行测量，射流振荡器包括检测装置11。检测装置11
包括安装在流体附着壁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》兹场。；险测装置11还包括用来4企测 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。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;f企测到的交变电压信号的频率来计算出流体的速 度或体积。
众所周知，射流振荡器的腔体设计非常重要，因为它对能否形成流 体振荡起到决定性作用，也对是否能形成符合才企测精度要求的振荡流体 形态起到决定性作用。但现有技术在射流振荡器的腔体设计方面并没有 提出更高要求，比如流体从入口部分3进入到主通道5时，因为入口部 分3临近主通道5的开口比主通道5入口处大，形成较粗的流体进入较 窄的主通道5入口的情况， 一方面流体在此处被阻碍从而影响流经流经 流体附着壁20的流体的形态，进而影响检测信号的精确度；另一方面 流体会沖撞主通道5入口周边的反馈通道6、 7，千扰反馈流重新进入主 通道5，影响正常的流体振荡过程，因此难以保证影响流体检测的稳定 性和精度。
实用新型内容
为解决现有技术流仪表射流振荡器主流入口与主通道大小不适配 导致流体测量稳定性和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，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，包括主流入口、主流出 口以及具有流体主流道的射流振荡器，所述主流道是由两侧流体附着壁 及上、下壁合围而成的通道，其入口和出口分别接所述流仪表主流入口 和主流出口 ，所述流仪表主流入口与所述主流道入口相接处的口径小于较优实施方式中，所述两侧流体附着壁之间的夹角在10 70度之间 的范围内。
较优实施方式中，还包括设置于所述主流道上壁或下壁的多个抬r测 电极，至少一个所述检测电极与流体接触部分的表面积在0.1 300 mm2 之间。
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流体附着 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。
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O 。
较优实施方式中，进一步包括设置于主流道中央的分流劈，所述分 流劈与所述流体路径出口之间设置有涡流区。
本实用新型的另 一个方面是提供一种射流振荡器，包括流体主流 道，所述主流道是由两側流体附着壁及上、下壁合围而成的通道，其入 口和出口分别4妄所述流仪表主流入口和主流出口 ，所述流4义表主流入口 与所述主流道入口相接处的口径小于或等于所述主流道入口的口径。
较优实施方式中，所述两侧流体附着壁之间的夹角在10~70度之间 的范围内。
本实用新型的有益效果是区别于现有技术射流振荡器主流入口与主通道大小不适配导致流体测量稳定性和精度较低的技术方案，本实用 新型将所述流仪表主流入口 口径设计成小于所述主流道入口的口径，使 从流仪表主流入口进入的流体能够不受阻碍地进入振荡腔主流道，利于 形成规整的形态和稳定的流体速度和流向，因而可以检测到稳定的流量 信号，有效提高流体测量的精度及稳定度。
图l是现有技术流仪表的一剖面示意图2是现有技术流仪表的另 一剖面示意图3是本实用新型流仪表一实施方式的立体示意图4是图3流仪表的立体分解图5是图3中A-A，方向的剖视图6是图3中射流振荡器的示意图7是图5中B-B，方向的剖视图8是图5中C-C，方向的剖视图9是图8中一电极的正面示意图。
具体实施方式
以下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和主流出口 322 (如图5示) 外侧具有螺紋，对应地所述入口接管210和出口接管220相应端内侧具 有螺紋，利用所述螺紋，所述射流振荡器320的入口 321和主流出口 322 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0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。所述釆样电鴻4！ 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以及主流出口 322。 所述射流振荡器320的流体路径还包括主流道325和靠近主流出口 322 处向两侧叉开的反々赍流道328。
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直通主流道入口 。 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检测电极331， 332， 333。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包括贴近所述流体附着壁341外表面设置的一对磁体344。 所述磁体344可以位于距离流体附着壁341内表面0 50mm亳米的距离 内，以取得较好的磁激励效果。
8参阅图6，射流振荡器320主流道325入口和出口分别接所述流仪 表主流入口 324和主流出口 322,所述流仪表主流入口 324与所述主流 道325入口相接处的口径Ll小于或等于所述主流道325入口的口径L2, 并且所述流4义表主流入口 324正对所述主流道325入口 。
可以看出，区别于现有4支术射流振荡器主流入口与主通道大小不适 配导致流体测量稳定性和精度较低的技术方案，本实用新型将所述流仪 表主流入口 324 口径Ll设计成小于所述主流道325入口的口径L2，使 从流仪表主流入口 324进入的流体能够不受阻碍地进入振荡腔主流道 325,即使在流体射向一侧附着壁341的情况下，流体也能够基本不受 阻碍地进入振荡腔主流道325，利于形成规整的形态和稳定的流体速度 和流向，因而可以4企测到稳定的流量信号，有效提高流体测量的精度及 稳定度。
此外，所述两侧流体附着壁341之间的夹角D在10 70度之间的范 围内。
再一起参阅图7和图8,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9，所述电极331包 括电极柱体3311、在电极柱体3311 —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0.1 300 mm2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。所述4企测装置还包括连 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。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方案，本实用新型将电极
331， 332, 333 i殳置于流4义表射流振荡器320主流道325的中流和上流处， 因射流振荡器320主流道325中流和上流的结构丰支为狭窄，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，减少分流 劈329对流体的千扰，使得电极331，332，333始终能检测到稳定、干扰 小的信号。
本实用新型流仪表可以在其射流振荡器320流体路径入口 321或之 前的位置设置整流装置。
再参阅图5，所述整流装置可以是具有多个流体通孔的片状机构 380，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380、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 。
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，楔形流道323将流体整流成射流。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^各径主流出口 322之间i殳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背后至主流出口 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3卯可以取得如下^t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4支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 实用新型流仪表在其射流振荡器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与所述流体路径主流出口 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，只要流仪表主流入口与射流振荡器主流道入口相接处的口径小于 或等于所述主流道入口的口径，具有此核心结构的流仪表都属于本实用 新型保护范围。
以上对本实用新型所提供的 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。
权利要求1.一种流仪表，包括主流入口、主流出口以及具有流体主流道的射流振荡器，所述主流道是由两侧流体附着壁及上、下壁合围而成的通道，其入口和出口分别接所述流仪表主流入口和主流出口，其特征在于，所述流仪表主流入口与所述主流道入口相接处的口径小于或等于所述主流道入口的口径。
2. 根据权利要求1所述的流仪表，其特征在于所述两侧流体附 着壁之间的夹角在10 70度之间的范围内。
3. 根据权利要求1所述的流仪表，其特征在于还包括设置于所 述主流道上壁或下壁的多个检测电极，至少一个所述检测电极与流体接 触部分的表面积在0.1 300 mm2之间。
4. 根据权利要求3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。
5. 根据权利要求3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流体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。
6. 根据权利要求5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。
7. 根据权利要求1至6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i 各径入口；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 。
8. 根据权利要求1至6任一项所述的流仪表，其特征在于进一 步包括设置于主流道中央的分流劈，所述分流劈与所述流体路径出口之间设置有涡流区。
9. 一种应用于流仪表的射流振荡器，包括流体主流道，所述主流 道是由两側流体附着壁及上、下壁合围而成的通道，其入口和出口分别 接所述流仪表主流入口和主流出口 ，其特征在于,所述流仪表主流入口 与所述主流道入口相接处的口径小于或等于所述主流道入口的口径。
10. 根据权利要求9所述的射流振荡器，其特征在于所述两侧流 体附着壁之间的夹角在10 70度之间的范围内。
专利摘要本实用新型公开一种流仪表及其射流振荡器。所述流仪表包括主流入口、主流出口以及具有流体主流道的射流振荡器，所述主流道是由两侧流体附着壁及上、下壁合围而成的通道，其入口和出口分别接所述流仪表主流入口和主流出口，所述流仪表主流入口与所述主流道入口相接处的口径小于或等于所述主流道入口的口径。本实用新型可以提高流体测量的精度和稳定性。
文档编号G01F1/32GK201355259SQ20082021416
公开日2009年12月2日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年12月2日
发明者王湘明 申请人:深圳市思达仪表有限公司