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供應(yīng)德國E+H渦街流量計渦街流量計設(shè)備的測量原理

在流通的管道內(nèi)設(shè)置適當(dāng)形態(tài)、尺寸的非流線型柱體，即渦街發(fā)生體，在流體流通過渦街發(fā)生體時，會在發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生漩渦，漩渦脫落并向下游傳播，形成形似交叉排列街燈的漩渦列，這種現(xiàn)象被稱作卡門渦街。
 

單位時間內(nèi)產(chǎn)生的漩渦數(shù)量即為渦街頻率，此頻率與流速成線性正比關(guān)系，渦街流量計正是利用卡門渦街的這種特性，通過測量管道內(nèi)渦街發(fā)生體后的渦街頻率，計算出管道內(nèi)介質(zhì)的流速從而達到測量流量的目的。

工況體積流量由下式給出:Qv=3600×（f/K）

式中，Qv 為工況體積流量(m3/h);f 為渦街頻率(Hz);k 為渦街流量計儀表系數(shù)，K=St/（A×d） ，其中:St 為斯特羅哈爾數(shù)，在渦街流量計標(biāo)稱測量范圍之內(nèi)，可被作與流體特性無關(guān)，A 為流量計流通管橫截面積，d 為渦街發(fā)生體迎流面寬度。

2 關(guān)鍵測量元件

為了準(zhǔn)確測量渦街頻率，測量元件材質(zhì)及形式的選擇就變得尤為重要。由于工業(yè)領(lǐng)域的流體，固有的臟污、含雜質(zhì)、高溫/低溫、高壓、腐蝕等特征，曾經(jīng)出現(xiàn)過的熱敏、磁敏、激光尾流、超聲尾流等種類繁多的漩渦探測方式已消失不見，通過感測漩渦橫向升力識別漩渦的力敏檢測方式成為渦街流量計制造商的*選擇，其中，采用壓電晶體敏感元件的應(yīng)力式渦街傳感器為絕大多數(shù)制造商使用，直接原因在于，漩渦升力與流量平方成正比，同時與流體工況密度成正比，為實現(xiàn) 20:1 的量程比，保證出現(xiàn)渦街的必要性，傳感器必須在足夠厚度/強度的耐腐蝕金屬包裹之下，同時為應(yīng)對低密度/低壓氣體流量測量，傳感器必須具備堪比麥克風(fēng)的*靈敏度;而為應(yīng)對蒸汽，液體介質(zhì)的強大漩渦升力，則需可長期承受強如鐵錘重?fù)舭愕目量讨剌d，顯然，應(yīng)力式傳感器更為適宜。

對比制造商樣本資料，即可發(fā)現(xiàn)，可實現(xiàn) 10 ∶ 1以上的量程比的渦街流量計基本均采用應(yīng)力式(壓電晶體)傳感器。

3 流量計的固有特性

(1)由原理可以得出:渦街流量計測量的是工況體積流量，產(chǎn)品銘牌給出 K 系數(shù)含義是:K 個漩渦=1m³ ，渦街流量計原始信號與輸出信號之間為簡單的線性正比關(guān)系，不可因慣用差壓類流量計的經(jīng)驗，進行開方運算;

(2)渦街流量計通過對于所產(chǎn)生漩渦數(shù)量的累計計數(shù)得到累計流量，通過計數(shù)單位時間之內(nèi)的漩渦個數(shù)得到瞬時流量。測量的難題主要表現(xiàn)為:在復(fù)雜因素(或工況)干擾下，正確判定漩渦的有/無;

(3)渦街流量計在檢測流量時，首要的是判斷漩渦的有無，即生成數(shù)字信號的，進而計數(shù)得到流量，因此，渦街流量計本質(zhì)上為數(shù)字測量原理，由此呈現(xiàn)出與常用的其它模擬原理流量計大相徑庭的特征:

①如能正確識別漩渦的有/無，則表現(xiàn)出優(yōu)異的測量精度;

②如果在判斷漩渦有/無時出現(xiàn)錯亂，則呈現(xiàn)無法接受的巨大誤差，甚至于不能正確反映信號變化趨勢。

對比熟知的模擬類流量儀表如差壓類、電磁類等等，是以信號強弱測得流量大小，而渦街流量計卻是以信號頻率的高低測得流量大小。因此，干擾對于模擬類流量儀表流量示值的影響往往取決于干擾的強度，在流量低于下*，更多的表現(xiàn)為精度超差，但可反映流量變化趨勢。并且，干擾信號的頻率通常與模擬類流量計的信號差異明顯，簡單的濾波就可以有效降低干擾信號幅度，從而抑制干擾的影響。

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