渦街式流量測量儀表由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,,傳感器包括漩渦發(fā)生體(阻流體),、測量元件,、儀表表體,、安裝架和法蘭等,;轉(zhuǎn)換器包括前置放大器,、濾波整形電路,、接線端子,、支架和防護(hù)罩等,。
一、 漩渦發(fā)生體
漩渦發(fā)生體是傳感器的主要部件,它的形狀和尺寸與儀表的流量特性(儀表系數(shù),、線性度,、范圍度等)和阻力特性(壓力損失)密切相關(guān),對它的要求如下,。
1)能控制漩渦在漩渦發(fā)生體軸線方向上同步分離,;
2)在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi),有穩(wěn)定的漩渦分離點(diǎn),,保持恒定的斯特勞哈爾數(shù),;
3)能產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦街,信號的信噪比高,;
4)形狀和結(jié)構(gòu)簡單,,便于加工和幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,以及各種測量元件的安裝和組合,;
5)材質(zhì)應(yīng)滿足流體性質(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的頻帶外。
目前已經(jīng)開發(fā)出形狀繁多的漩渦發(fā)生體,,應(yīng)根據(jù)具體情況,,保證上述要求,選擇合理的漩渦發(fā)生體,。
二,、測量元件
漩渦頻率的檢測是渦街流量傳感器的關(guān)鍵。
由流體力學(xué)原理可知,,在每個(gè)漩渦產(chǎn)生并瀉下時(shí),,它會在體壁上產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向力,漩渦發(fā)生體便受到一個(gè)周期振動力的作用,。如果漩渦發(fā)生體具有彈性,,則將產(chǎn)生振動。同時(shí),,漩渦發(fā)生體周圍流體會同步發(fā)生流速,、壓力變化和下游尾流周期振蕩。根據(jù)這些現(xiàn)象可以進(jìn)行漩渦分離頻率的測量,。綜合起來測量技術(shù)可概括為以下兩大類:
1)受力測量類,,即測量漩渦發(fā)生后在漩渦發(fā)生體上受力的變化頻率。一般可用應(yīng)力,、應(yīng)變,、電容、電磁等測量技術(shù)。
2)流速測量類,,即測量漩渦發(fā)生后在漩渦發(fā)生體附近的流動變化頻率,,即,一般可用熱敏,、超聲,、光電(光纖)等測量技術(shù)。
不管采用哪一種測量技術(shù),,就其測量漩渦分離頻率信號的方式主要有5種方式,。
1)用設(shè)置在漩渦發(fā)生體內(nèi)的測量元件直接測量發(fā)生體兩側(cè)差壓;
2)在漩渦發(fā)生體上開設(shè)導(dǎo)壓孔,,在導(dǎo)壓孔中安裝測量元件測量發(fā)生體兩側(cè)差壓,;
3)測量漩渦發(fā)生體周圍交變環(huán)流;
4)測量漩渦發(fā)生體背面交變差壓,;
5)測量尾流中漩渦列,。
根據(jù)這5種測量方式,采用不同的測量技術(shù),,如熱敏,、超聲、應(yīng)力,、應(yīng)變,、電容、電磁,、光電,、光纖等可以構(gòu)成不同類型的渦街流量傳感器。
三,、 轉(zhuǎn)換器
測量元件把渦街信號轉(zhuǎn)換成電信號,,該信號既微弱又含有不同成分的噪聲,必須進(jìn)行前置放大,、濾波,、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號,或者轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出,。
四,、 儀表表體
儀表表體可分為夾持型和法蘭型,分別與管道采用法蘭連接方式和法蘭夾裝方式連接,。
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