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— 技術(shù)文章-渦街流量計(jì) —
技術(shù)文章-渦街流量計(jì)
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技術(shù)文章-渦街流量計(jì)
發(fā)布時(shí)間：2024-03-15 09:32:42 人氣： 993
渦街流量計(jì)是一種速度式流量?jī)x表，利用流體力學(xué)中**的卡門(mén)渦街原理,即在流動(dòng)的流體中插入一個(gè)漩渦發(fā)生體(常見(jiàn)圓柱體、方形柱體、三角柱體),在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)將在漩渦發(fā)生體下游產(chǎn)生漩渦分離現(xiàn)象，這種穩(wěn)定而規(guī)則地排列的渦列稱(chēng)為“卡門(mén)渦街”。這就是卡門(mén)渦街流量計(jì)的名稱(chēng)由來(lái)。
VSF由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，如圖3所示。傳感器包括旋渦發(fā)生體（阻流體）、檢測(cè)元件、儀表表體等；轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、D／A轉(zhuǎn)換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護(hù)罩等。近年來(lái)智能式流量計(jì)還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉(zhuǎn)換器內(nèi)。
（1）旋渦發(fā)生體
旋渦發(fā)生體是檢測(cè)器的主要部件，它與儀表的流量特性（儀表系數(shù)、線(xiàn)性度、范圍度等）和阻力特性（壓力損失）密切相關(guān)，對(duì)它的要求如下。
1）能控制旋渦在旋渦發(fā)生體軸線(xiàn)方向上同步分離；
2）在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，有穩(wěn)定的旋渦分離點(diǎn)，保持恒定的斯特勞哈爾數(shù)；
3） 能產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦街，信號(hào)的信噪比高；
4） 形狀和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工和幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以及各種檢測(cè)元件的安裝和組合；
5） 材質(zhì)應(yīng)滿(mǎn)足流體性質(zhì)的要求，耐腐蝕，耐磨蝕，耐溫度變化；
6） 固有頻率在渦街信號(hào)的頻帶外。
已經(jīng)開(kāi)發(fā)出形狀繁多的旋渦發(fā)生體，它可分為單旋渦發(fā)生體和多旋渦發(fā)生體兩類(lèi)，如圖4所示。單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱，其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發(fā)生體是應(yīng)用*廣泛的一種，如圖5所示。圖中D為儀表口徑。為提高渦街強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可采用多旋渦發(fā)生體，不過(guò)它的應(yīng)用并不普遍。
d/D=0.2～0.3;c/D=0.1～0.2;
b/d=1～1.5;θ=15o～65o
⑵ 檢測(cè)元件
流量計(jì)檢測(cè)旋渦信號(hào)有5種方式。
1）用設(shè)置在旋渦發(fā)生體內(nèi)的檢測(cè)元件直接檢測(cè)發(fā)生體兩側(cè)差壓；
2）旋渦發(fā)生體上開(kāi)設(shè)導(dǎo)壓孔，在導(dǎo)壓孔中安裝檢測(cè)元件檢測(cè)發(fā)生體兩側(cè)差壓；
3）檢測(cè)旋渦發(fā)生體周?chē)蛔儹h(huán)流；
4）檢測(cè)旋渦發(fā)生體背面交變差壓；
5）檢測(cè)尾流中旋渦列。
根據(jù)這5種檢測(cè)方式，采用不同的檢測(cè)技術(shù)（熱敏、超聲、應(yīng)力、應(yīng)變、電容、電磁、光電、光纖等）可以構(gòu)成不同類(lèi)型的VSF，如表1所示。
檢測(cè)元件把渦街信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該信號(hào)既微弱又含有不同成分的噪聲，必須進(jìn)行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號(hào)。
⑶ 轉(zhuǎn)換器
不同檢測(cè)方式應(yīng)配備不同特性的前置放大器，如表2所列。
⑷ 儀表表體
儀表表體可分為夾持型和法蘭型，如圖7所示。
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