一种流量计及其振动片

技术领域

本申请涉及流量计技术领域，特别涉及一种振动片。本申请还涉及一种具有该振动片的流量计。

背景技术

众所周知，科里奥利质量流量计(以下简称流量计)是一种能够高精度计量质量流量和密度的仪表。随着市场对流量计需求的提高，对流量计的生产效率、成本、精度以及稳定性也提出了更高的要求。

现有体系中，振动片是流量计的关键零部件之一，流量计通过添加振动片，能最大幅度隔绝振动，减小管道等外界环境对流量计的影响，大大提高流量计的精度和稳定性，同时将测量管的旋转轴从测量管根部提高到振动片处，可显著提高流量计的使用寿命。

在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

流量计对焊接应力的灵敏性非常高，而振动片的结构决定了可以采用的焊接方式。现有最常见的振动片一般直接由0.5～10mm的不锈钢板通过激光切割、线切割或其他方式加工而成，板面根据流量管中心距加工两个适合流量管外径的圆孔。然而，此种振动片均为封闭式结构，其中，全接触式振动片需要和流量管焊接一整圈，在采用真空钎焊的焊接方式时，其成本非常高，且需要的时间长，生产效率低下，在采用氩弧焊的焊接方式时，其焊接时间长，因无法避免振动片变形导致焊接一致性难以保证，影响流量计的精度，并且焊后残余应力非常大，会在很长时间内一直缓慢释放应力，导致流量计零点不稳定，影响设备的基本性能。

因此，本领域技术人员有必要提供一种能够提高装配效率、降低装配成本，并且能够提高流量计的精度和稳定性的振动片。

发明内容

本申请的目的是提供一种振动片，能够提高与流量管的装配效率，降低与流量管的装配成本，并且能够提高流量计的精度和稳定性。本申请的另一目的是提供一种包括上述振动片的流量计。

为实现上述目的，本申请提供一种振动片，包括本体，本体沿第一方向的两端设有内凹部，且内凹部的内壁设有至少两个结合部，至少两个结合部用于与流量管的外壁焊接。

在一些实施例中，内凹部的内壁设有两个结合部，两个结合部关于本体沿第一方向的轴线对称分布。

在一些实施例中，两个结合部之间形成有圆弧槽，圆弧槽的角度范围为90-180°。

在一些实施例中，任一结合部背离圆弧槽一侧的端面与本体的端面齐平。

在一些实施例中，任一结合部设有结合面，结合面用于与流量管的外壁贴合，结合面为弧面或平面。

在一些实施例中，结合面通过氩弧焊接的方式与对应的流量管固定。

在一些实施例中，本体沿第二方向的两端设有凹陷结构。

在一些实施例中，本体沿第二方向的两端设有凸起结构。

在一些实施例中，本体在两个内凹部之间设有过线孔。

本申请还提供一种流量计，包括上述任一项的振动片。

相对于上述背景技术，本申请实施例所提供的振动片，包括本体，本体沿第一方向的两端设有内凹部，且内凹部的内壁设有至少两个结合部，至少两个结合部用于与流量管的外壁焊接。可以看出，本体两端的内凹部均具有开口，使得流量管经开口进入对应的内凹部，从而实现与结合部的固定连接。采用本申请设置的振动片，可以带来以下

有益效果：

其一，相较于传统封闭式通孔结构的振动片，本申请的振动片设有内凹部，显然地，内凹部具有开口，使得振动片与流量管连接的部分为开口结构，这样可在焊好流量管和分流器后再将流量管从开口处放入内凹部并焊接，优化了焊接流程，省去了振动片套入流量管的组装时间和固定振动片的工装，提高了焊接效率，实际测试每套流量计可节省5％的组装焊接时间。

其二，相较于与流量管全接触式焊接的方式，本申请的振动片在内凹部的内壁设置结合部，通过结合部与流量管的外壁焊接，以达到固定流量管的目的，其焊缝长度短，可少至全接触式振动片的1/10，大大缩短了焊接时间，这既有利于生产效率的提高，又有利于焊接一致性的保证，还能大大降低焊后残余应力，提高流量计的精度和稳定性。

其三，通过振动片的结构设计，舍弃了作用小的外缘部分，只保留起主要作用的中间部分，简化了结构，如此一来，可以采用焊接成本更低的方式，比如用氩弧焊代替钎焊，解决钎焊成本高、效率低、难以大批量连续生产的问题，此外，本申请的振动片可由平板激光切割加工完成，没有沟槽特殊结构，且整体尺寸比现有其他方案缩小1/3，加工非常简便且成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中第一种振动片的整体结构示意图；

图2为图1所示振动片的俯视图；

图3为图2所示振动片与流量管的装配示意图；

图4为图3中结合部与流量管结合的局部放大图；

图5为图1所示振动片的第一种结合部与流量管的焊接示意图；

图6为图1所示振动片的第二种结合部与流量管的焊接示意图；

图7为图1所示振动片的第三种结合部与流量管的焊接示意图；

图8为本申请实施例中第二种振动片的整体结构示意图；

图9为本申请实施例中第三种振动片的整体结构示意图；

图10为本申请实施例中第四种振动片的整体结构示意图。

其中：

100-本体、101-内凹部、102-结合部、1021-结合面、103-圆弧槽、104-凹陷结构、105-凸起结构、106-过线孔；

200-流量管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参阅图1和图2，本申请实施例所提供的振动片，包括本体100，本体100沿第一方向(所谓第一方向可为如图2所示的X轴方向或者水平方向)的两端均设有内凹部101，且内凹部101的内壁设有至少两个结合部102，至少两个结合部102用于与流量管200的外壁焊接。

可以看出，本体100两端的内凹部101均具有开口，本体100两端的开口分别使得两个流量管200经对应的开口进入对应的内凹部101，从而实现本体100与两个流量管200的固定连接。

考虑到流量管200的结构，上述内凹部101设计为半圆孔结构，半圆孔的半径和与之配合的流量管200的外径差值不做具体限定，一般来说，只要半圆孔的半径略大于流量管200的外径即可。

采用上述设置方式的振动片，其适应性非常广，既适用于流量管200间距小的微弯管型号，又适用于整体尺寸非常大的大口径型号。

需要强调的是，现有体系下的振动片多为封闭式结构，所谓封闭式结构是指在振动片的板面根据流量管200中心距加工两个适合流量管200外径的圆孔，两个圆孔均为封闭结构。基于此，常规焊接顺序为先焊接流量管200和分流器，然而由于焊完后振动片无法放入，因此，装配工序只能调整为先将振动片套入流量管200，然后将振动片用胶带或其他工装固定在不妨碍焊接的地方，才能焊接流量管200和分流器，这导致了很多额外的工作量，降低了生产效率。

相较于传统封闭式圆孔结构的振动片，本申请的振动片设有内凹部101，显然地，内凹部101具有开口，使得振动片与流量管200连接的部分为开口结构，这样可在焊好流量管200和分流器后再将流量管200从开口处放入内凹部101并焊接，优化了焊接流程，省去了振动片套入流量管200的组装时间和固定振动片的工装，提高了焊接效率，实际测试每套流量计可节省5％的组装焊接时间。

也就是说，本申请的振动片，优化了焊接工序，可以在焊好分流器和流量管200后进行振动片的定位和焊接，简化了流程，提高了生产效率。

此外，相较于与流量管200全接触式焊接的方式，本申请的振动片在内凹部101的内壁设置结合部102，通过结合部102与流量管200的外壁焊接，以达到固定流量管200的目的，其焊缝长度短，可少至全接触式振动片的1/10，大大缩短了焊接时间，这既有利于生产效率的提高，又有利于焊接一致性的保证，还能大大降低焊后残余应力，提高流量计的精度和稳定性。

本申请通过振动片的结构设计，舍弃了作用小的外缘部分，只保留起主要作用的中间部分，简化了结构，如此一来，可以采用焊接成本更低的方式，比如用氩弧焊代替钎焊，解决钎焊成本高、效率低、难以大批量连续生产的问题，与此同时，本申请的振动片可由平板激光切割加工完成，没有沟槽特殊结构，且整体尺寸比现有其他方案缩小1/3，加工非常简便且成本低。

当然，根据实际需要，每一内凹部101中结合部102的数量可以根据焊接需要进行设计，为了保证焊接后流量计的精度和稳定性，每一内凹部101中结合部102的数量可以为两个，或者两个以上。

在一些实施例中，内凹部101的内壁设有两个结合部102，两个结合部102关于本体100沿第一方向的轴线对称分布。

如此一来，振动片整体为对称的非封闭结构，其两端分别可以通过结合部102固定连接流量管200，当两个流量管200与振动片焊接后，对称的结构可以保证流量计的精度和稳定性。

请一并参阅图3，可以看出，内凹部101的两个结合部102之间形成有圆弧槽103，该圆弧槽103为本体100对于流量管200的有效避让结构，其作用是能够减少焊缝的长度，同时能够便于采用焊接成本更低的氩弧焊工艺。

在一些实施例中，圆弧槽103的角度范围为90-180°。

可以理解的是，所谓圆弧槽103的角度范围为90-180°是指圆弧槽103的圆心角在90-180°的范围内，其作用是能够将振动片的结合部102和流量管200结合在应力不敏感的区域(非振动方向)，该应力不敏感的区域为与流量管200振动回转轴(即如图3所示的流量管200轴线AA’/BB’)夹角小于45°的区域。

换言之，为了进一步降低焊接后应力反应，将振动片与流量管200的焊接位置集中在非振动方向上，以使焊接应力出现在对流量管200影响最小的位置，如此一来，降低了氩弧焊接焊后应力对流量计性能的影响，可有效保证流量计的稳定性和精度。

在一些实施例中，任一结合部102背离圆弧槽103一侧的端面与本体100的端面齐平。

也就是说，两个结合部102设于内凹部101的两个端部位置，这样在焊接时，只需对流量管200的顶部和底部两个部位进行焊接即可。

由于振动片和流量管200只在结合部102的位置进行焊接，该振动片焊接位置一共只有四处，焊接位置在轴向和径向都是对称布置。

采用此种焊接位置可实现机器人批量自动焊接，大大降低了焊接的难度，提高了焊接效率。

请一并参阅图4，任一结合部102设有结合面1021，结合面1021用于与流量管200的外壁贴合。

请一并参阅图5、图6和图7，结合面1021可以为弧面或平面。相较于平面，弧面的结构能够和流量管200的外壁更紧密地完成贴合。

在一些实施例中，结合面1021通过氩弧焊接的方式与对应的流量管200固定。

整体采用氩弧焊工艺，彻底摆脱了钎焊对设备和场地的需求，焊接质量更可控，而且大大节约了时间，从6-10h每批提高到10分钟每套，极大提高了生产效率，可实现大批量的连续制作。

此外，振动片的其他部分的结构不做具体限定，可以设置凹陷结构104或者凸起结构105。

在一些实施例中，请一并参阅图8，本体100沿第二方向的两端设有凹陷结构104。

在一些实施例中，请一并参阅图9，本体100沿第二方向的两端设有凸起结构105。

相较于凸起结构105，凹陷结构104的设置可以大大降低振动片的整体重量。

需要说明的是，所谓第二方向可以为如图2所示的Y轴方向，或者竖直方向，第二方向垂直于第一方向。

请一并参阅图10，本体100在两个内凹部101之间设有过线孔106。过线孔106的设置可以方便定位流量计计量过程中的线路，防止现场线路错乱分布。

当然，根据实际需要，过线孔106的数量可以根据实际需求进行调整，本实施例对此并不做具体限制。

此外，振动片的厚度不做具体限定，可根据不同的口径或定制要求采用不同的厚度。

本申请所提供的一种流量计，包括上述具体实施例所描述的振动片，该振动片是一种科里奥利质量流量计振动片，当然也可以应用于其他类型流量计。科里奥利质量流量计还包括底盘、分流器、支撑横梁、测量机构等一个或多个部件。本申请对底盘、分流器、支撑横梁和测量机构的样式不做具体要求。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的流量计及其振动片进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。