專利名稱：流儀表及其檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測量領(lǐng)域，特別是涉及測量流體的流儀表及其檢測 裝置。
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，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，進而得到通過流體的體積。
參閱圖1，中國專利號為ZL98218398.4的實用新型專利中公開了一 種用于流體的射流振蕩器，其包括本體l，在本體1內(nèi)設(shè)有相互連通的 入水管15、振蕩室和左輸出流道19、右輸出流道21。其中振蕩室包括 左隔板18、右隔板20分隔成居中的主流道，以及居于左、右兩側(cè)的左 反饋通道17、右反饋通道28。在左、右反饋通道上各自形成左反射庫 斗16、右反射庫斗27,入水管相對于主流道是偏置的，其內(nèi)裝有高壓 噴嘴。
上述振蕩器的振蕩原理為由高壓噴嘴射入振蕩室的射流，由于附 壁效應(yīng)會貼附在左隔板18或右隔板20。圖1中實線箭頭表示此射流貼 附在左隔板18上，進而由左側(cè)輸出流道19射出。在由入水管15射入 的中速射流射入左輸出流道19的同時，也會有一小部分射入左反射戽 斗16。這一小部分水流被反射后就由左反饋通道17沖向噴嘴出口右邊， 由動量合成的矢量法則，使后續(xù)射流不能貼附在左隔板18上面，而改 變?yōu)槿鐖D1中虛線箭頭所表示的那樣切換到右側(cè)循著右隔板20前進。 大部分主流繼而通過右輸出流道21射出。與此同時，在大部分射流進 入右輸出通道21的時候，另一小部分射流則被右反射庫斗27挑回到右 反饋通道28,又從右側(cè)逼迫入水管15射入的射流切換到右側(cè)，使水射流再次由左輸出流道19流出。如此完成"左側(cè)一右側(cè)一左側(cè)" 一個周 期并將循環(huán)往復(fù)、周而復(fù)始地交替變向射流，形成振蕩。
為檢測上述的振蕩，可以通過在振蕩室內(nèi)對流體施加磁場，并由采 樣電路及其電極來檢測流體通過磁場時本身內(nèi)所產(chǎn)生的合成電壓，來對 振蕩進行電磁檢測。最后通過流體振蕩頻率-電壓-流體速度-流量的 對應(yīng)關(guān)系，由檢測到的電壓來計算出流體的速度或流量。參閱圖2，是 現(xiàn)有技術(shù)采樣電路的原理框圖。所述釆樣電路包括連接采樣電極的信號 檢測裝置、初級放大裝置及低通濾波裝置。信號^^測裝置還連接激勵裝 置。激勵裝置產(chǎn)生的激勵信號作用到釆樣電極上，；險測裝置輸出采樣電 極檢測到的合成電壓信號到初級放大裝置。初級放大裝置對信號進行放 大處理，后輸出到低通濾波，過濾掉不需要的信號后輸出到末紹j故大裝 置。
一般情況下，采樣電路的設(shè)計直接影響流儀表流量檢測的精度，特 別在信號進行放大之前，從檢測電極輸出的流量檢測信號有時會受到電 磁干擾而失真。這些失真的信號被多級放大之后，失真更為嚴(yán)重，嚴(yán)重 影響流儀表的測量精度；另外，激勵裝置的作用是施加交流信號到檢測 電極上，以提高采樣的精度，但這些交流信號在被干擾的情況下，會使 激勵裝置失去功能，甚至進一步使流量檢測信號失真，影響流體檢測結(jié) 果的準(zhǔn)確度和精度。

實用新型內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)進行流量測量的采樣電路由于易受干擾而導(dǎo)致計 量信號失真的技術(shù)缺陷，本實用新型提供一種流儀表及其檢測裝置，可 以提高采樣電路輸出信號的準(zhǔn)確性和精確度。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的一個方面是提供一種流儀表， 包括振蕩發(fā)生器、設(shè)置于所述振蕩發(fā)生器的檢測電極、以及與所述檢測 電極連接的采樣電路，還包括罩設(shè)于所述釆樣電路的電磁屏蔽罩。
較優(yōu)實施方式中，所述電磁屏蔽罩具有多個散熱通孔。
較優(yōu)實施方式中，所述電磁屏蔽罩是一面開口的箱體。較優(yōu)實施方式中，所述箱體開口的一面是與所述采樣電路所在電路 才反表面對應(yīng)的箱面。
較優(yōu)實施方式中，所述箱體開口的一面是與所述采樣電路所在電路 才反側(cè)邊對應(yīng)的箱面。
較優(yōu)實施方式中，所述電磁屏蔽罩內(nèi)還容納連接所述采樣電路的主 控電路板。
較優(yōu)實施方式中，所述電磁屏蔽罩與所述流儀表的蓋體一體成型。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的另一個方面是提供一種檢測裝 置，包括設(shè)置于振蕩發(fā)生器的檢測電極、與所述檢測電極連接的采樣電
路、以及與所述采樣電路連接的主控電路板，還包括罩設(shè)于所述釆樣 電路的電磁屏蔽罩。
較優(yōu)實施方式中，所述電磁屏蔽罩內(nèi)還容納所述主控電路板。 較優(yōu)實施方式中，所述電磁屏蔽罩具有多個散熱通孔。 本實用新型的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)流儀表的采樣電路由于 易受干擾而導(dǎo)致計量信號失真的技術(shù)問題，本實用新型通過為采樣電路 提供電磁屏蔽罩，確保檢測電極輸出的流量檢測信號不會受到電磁千擾 而導(dǎo)致失真，那么被保護的信號被多級放大之后，不會出現(xiàn)嚴(yán)重失真的 現(xiàn)象；另外，本實用新型可以確保激勵信號的被正確地施加在檢測電極 上，確保測量輸出的計量信號具有較高的準(zhǔn)確性和精確度。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)流儀表的結(jié)構(gòu)示意圖2現(xiàn)有技術(shù)流儀表中采樣電路的原理框圖3是本實用新型流儀表一實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4中振蕩發(fā)生器與采樣電路板、電磁屏蔽罩結(jié)合的示意圖； 圖6是圖4中電磁屏蔽罩翻轉(zhuǎn)后的立體示意圖； 圖7是圖4中采樣電路板上釆樣電路第一實施方式的原理框圖； 圖8是圖4中采樣電路板上采樣電路第二實施方式的原理框圖；圖9是圖3中A-A，方向的剖一見圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。 請參考圖3,是本實用新型流儀表實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振蕩發(fā)生器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 所述振蕩發(fā)生器320。所述表殼310兩側(cè)邊具有開口 311 (另一側(cè)未示)， 所述振蕩發(fā)生器320流體路徑的入口 321和出口 322 (如圖9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，所述振蕩發(fā)生器320的入口 321和出口 322的結(jié)構(gòu) 部分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。
所述振蕩發(fā)生器320的流體路徑內(nèi)可產(chǎn)生流體振蕩，并采用檢測電 極331, 332, 333設(shè)置在其中進行振蕩頻率的檢測。所述振蕩發(fā)生器320 的上下各設(shè)置上蓋357以及底板353。所述振蕩發(fā)生器320與底板353 之間還從上到下設(shè)置有振蕩發(fā)生器蓋板359以及硅膠墊351。所述振蕩 發(fā)生器蓋板359和振蕩發(fā)生器320之間采用超聲焊接.工藝進行焊接。所 述振蕩發(fā)生器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、電磁屏蔽罩354以及采樣電路板335。所述采樣電路板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)。
6一起參閱圖5和圖6,所述電磁屏蔽罩354罩設(shè)于所述采樣電路板 335,所述采樣電路板335上設(shè)置有采樣電路。如圖6所示，所述電磁 屏蔽罩354上具有多個散熱通孔3541。所述散熱通孔3541足夠小，不 至于影響電磁屏蔽罩354的電磁屏蔽性能。所述電磁屏蔽罩354是一面 開口的箱體。在本實施方式中，所述箱體開口的一面是與所述采樣電路 所在電路^反335表面對應(yīng)的箱面，即面積較大的底面。^旦本實用新型中 所述箱體的開口不限于所述底面，比如在其他實施方式中，所述箱體開 口的一面是與所述采樣電路所在電路板335側(cè)邊對應(yīng)的箱面，即箱體的 一個側(cè)面開口，箱體其他面都是封閉的，采樣電路板335則通過所述側(cè) 面開口插入電i茲屏蔽罩354。
可以看出，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)流儀表的采樣電路由于易受干擾而導(dǎo)致 計量信號失真的技術(shù)問題，本實用新型通過為采樣電路提供電磁屏蔽罩 354,確保檢測電極331, 332, 333輸出的流量檢測信號不會受到電磁干 擾而導(dǎo)致失真，那么被保護的信號被多級放大之后，不會出現(xiàn)嚴(yán)重失真 的現(xiàn)象；另外，本實用新型可以確保激勵信號的被正確地施加在檢測電 極331, 332， 333上，確保測量輸出的計量信號具有較高的準(zhǔn)確性和精確 度。
在其他實施方式中，所述電磁屏蔽罩354的位置可以有各種設(shè)計， 比如所述電磁屏蔽罩354內(nèi)還可以容納連接所述采樣電路的主控電路板 334。又或者，所述電磁屏蔽罩354與所述流儀表的上蓋357或底板353 一體成型，又或者與所述表殼310—體成型。如果將所述上蓋357、底 板353和表殼310統(tǒng)稱為蓋體，那么電磁屏蔽罩354還可以與所述蓋體 一體成型。
參閱圖7，在具體的實施方式中，所述采樣電路包括信號檢測單元、 激勵單元、初級放大單元、低通濾波單元、次級放大單元、末級放大單 元以及信號判定單元。所述初級放大單元的輸出端接所述次級放大單 元，所述低通濾波單元接于所述次級放大單元的輸出端與末級放大單元 的輸入端之間。所述末級放大單元的輸出端接所述主控電路板334中的 處理器。所述信號判定單元的輸入端接所述末級放大單元的輸出端，并且還連接信號#企測單元。所述信號判定單元用于判斷所述末級放大單元 的輸出信號的信號頻率與所述激勵單元的激勵信號的信號頻率是否相
同，在信號頻率相同的情況下判定所述放大單元輸出的信號無效；在信 號頻率相同的情況下判定所述末級j文大單元輸出的信號無效，并觸發(fā)所 述主控電路板334中的處理器丟棄所述信號，保證計量信號的有效性。
參閱圖8，在另一實施方式中，所述采樣電路進一步包括偏置跟隨 單元，其輸入端連接所述信號檢測單元，輸出端連接信號檢測單元、初 ^U文大單元、次級放大單元、低通濾波單元、末級放大單元以及信號判 定單元，用于輸入經(jīng)所述信號檢測單元進行疊加后的所述檢測電極331， 332， 333的極化電壓差和激勵單元產(chǎn)生的激勵信號，并且對所述極化電 壓差和激勵信號進行疊加后的信號進行整流，產(chǎn)生隨環(huán)境溫度和環(huán)境濕 度緩慢變化的直流偏置電壓，將所述直流偏置電壓施加于所述信號檢測 單元、初級放大單元、次級放大單元、低通濾波單元、末級放大單元以
及信號判定單元上。
本實施方式中增加的偏置跟隨單元，可以產(chǎn)生采樣電路需要的直流 偏置電壓，消除電極極化效應(yīng)的影響，減弱來自外界的由采樣電路感應(yīng) 的電磁信號對各級放大電路產(chǎn)生的影響，以及減弱環(huán)境溫度和環(huán)境濕度 對采樣電路的各級放大電路產(chǎn)生的影響，保證采樣電路輸出信號的精度 和有效性。
為屏蔽外界電磁波干擾、增強采樣電路的抗干擾性能、穩(wěn)定計量信 號的輸出，可進一步增加覆蓋在所述采樣電路上的電磁屏蔽罩。
另外，為得到較好形態(tài)的流體，可設(shè)計一些整流結(jié)構(gòu)，如下所述
一起參閱圖9,所述振蕩發(fā)生器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以及出口 322。所述 振蕩發(fā)生器320的流體路徑還包括主流道325靠近出口 322處向兩側(cè)叉 開的反饋流道328。所述反饋流道328通過反饋流入口 326直通主流入 口 324。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^茲場發(fā)生裝置343、所述流體附著壁341附近的一對;險測電才及331，332、所述主流道325中央的另一電極333以及連接至所述4企測電才及331，332， 333的采樣激勵裝置。所述檢測電極331， 332從振蕩發(fā)生器320外部伸入至所述流體路徑中。另外，所述流體附著壁341的外表面是磁體貼合壁342。所述^f茲場發(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》茲體334。
所述整流裝置對流體的測量非常重要，同時可明顯改善小流量特性。所述楔形流道323的整流原理這樣的流體從闊口處流進窄形的長方形出口 ，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，有效提高流體測量的精度及穩(wěn)定度。
在本實施方式中，為進一步取得穩(wěn)定的振蕩流體，在所述分流劈329與所述流體路徑出口 322之間設(shè)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390可以取得如下技術(shù)效果
1、 在反向安裝時讓流儀表無法正常工作，有了這個裝置，流儀表反向安裝時，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，振蕩發(fā)生器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，并進一步保證測量的精度。
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與所述流體路徑出口 322之間設(shè)置的渦流區(qū)327可進一步使振蕩發(fā)生器320始終取得穩(wěn)定的流體振蕩，進一步保證流體測量的精度。
還參閱圖4,本實用新型還公開一種檢測裝置，包括設(shè)置于振蕩發(fā)生器320的檢測電極331, 332， 333、與所述檢測電極331, 332， 333連接的采樣電路、以及與所述采樣電路連接的主控電路板334,還包括罩設(shè)于所述采樣電路的電磁屏蔽罩354。所述采樣電路設(shè)置于所述采樣電路板335上。
進一步，所述電磁屏蔽罩354內(nèi)還容納所述主控電路板334。所述電磁屏蔽罩354具有多個散熱通孔3541 (如圖6示)。綜上所述，本實用新型可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果
1、 電磁屏蔽罩354屏蔽外界電磁波干擾、增強釆樣電路的抗干擾性能、穩(wěn)定計量信號的輸出；
2、 采樣電路中的信號判定單元可以剔除因激勵信號產(chǎn)生的無效信號，保證計量信號的有效性；
3、 采樣電路中的偏置跟隨單元可以消除電極極化效應(yīng)的影響，減弱來自外界的由采樣電路感應(yīng)的電磁信號對各級放大電路產(chǎn)生的影響，以及減弱環(huán)境溫度和環(huán)境濕度對采樣電路的各級放大電路產(chǎn)生的影響，保證采樣電路輸出信號的精度和有效性；
4、 整流裝置可以使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，有效提高流體測量的精度及穩(wěn)定度；
5、 單向?qū)Я餮b置390保證流儀表正常工作。
以上對本實用新型所提供的 一種流儀表及其檢測裝置進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施方式的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
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)理解為對本實用新型的限制。
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權(quán)利要求1.一種流儀表，包括振蕩發(fā)生器、設(shè)置于所述振蕩發(fā)生器的檢測電極、以及與所述檢測電極連接的采樣電路，其特征在于，還包括罩設(shè)于所述采樣電路的電磁屏蔽罩。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流儀表，其特征在于所述電f茲屏蔽罩 具有多個散熱通孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流儀表，其特征在于所述電磁屏蔽罩 是一面開口的箱體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的流儀表，其特征在于所述箱體開口的 一面是與所述采樣電路所在電路板表面對應(yīng)的箱面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的流儀表，其特征在于所述箱體開口的 一面是與所述采樣電路所在電路板側(cè)邊對應(yīng)的箱面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的流儀表，其特征在于所述 電磁屏蔽罩內(nèi)還容納連接所述采樣電路的主控電路板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流儀表，其特征在于所述電磁屏 蔽罩與所述流儀表的蓋體一體成型。
8. —種檢測裝置，包括設(shè)置于振蕩發(fā)生器的檢測電極、與所述檢 測電極連接的采樣電路、以及與所述采樣電路連接的主控電路板，其特 征在于，還包括罩設(shè)于所述采樣電路的電磁屏蔽罩。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測裝置，其特征在于所述電磁屏蔽 罩內(nèi)還容納所述主控電路板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的檢測裝置，其特征在于所述電磁 屏蔽罩具有多個散熱通孔。
專利摘要本實用新型公開一種流儀表及其檢測裝置。所述流儀表包括振蕩發(fā)生器、設(shè)置于所述振蕩發(fā)生器的檢測電極、以及與所述檢測電極連接的采樣電路，其特征在于，還包括罩設(shè)于所述采樣電路的電磁屏蔽罩。本實用新型可以解決流儀表中采樣電路的信號失真問題，保證流體測量信號的準(zhǔn)確性。
文檔編號G01F1/58GK201340282SQ20082021416
公開日2009年11月4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:深圳市思達儀表有限公司