通用數(shù)字式渦街流量儀表
上海潤思機械電子科技有限公司
一、 前言
渦街流量計是20世紀中期發(fā)展的流量計,它使用卡門渦街原理來測量介質流量。它具有以下一些特點:可得到與流量成正比的頻率輸出信號;被測流體本身即為振動體,故無機械可動部件;幾乎不受流體組成、密度、粘度、壓力等因素的影響,適用介質范圍廣;精度高(理論上可達到0.1%);與節(jié)流流量計相比它的壓力損失小流量量程比寬(理論上可超過1:38)。
由于以上的優(yōu)點,在渦街問世之初,受到了國內外流量工作者的廣泛重視,并被看成新一代流量計的發(fā)展趨勢。但是,由于當時電子及計算機發(fā)展水平的限制,渦街流量計的實際水平一直差強人意,并沒有得到很好地發(fā)展。總的來看,目前渦街流量計主要存在有抗震性差、量程比不夠寬(特別是小流量計量不準)、適用介質有一定的限制等缺點,這也是阻礙渦街發(fā)展應用的主要問題所在,怎樣提高渦街的整體性能,提高渦街的可靠性是渦街發(fā)展應用中的根本問題。
近年來隨著世界能源的緊缺,節(jié)能降耗成為企業(yè)發(fā)展的重要手段之一,節(jié)能型傳感器也是工業(yè)測控領域發(fā)展的趨勢,渦街流量傳感器因其具有安裝方便(可直接在管道上安裝)、體積小、互換性強、長期運行精度高等特點,而且還具有壓阻小、造價低、維護量小、可適用于大多數(shù)液體、氣體和蒸氣測量的優(yōu)勢,渦街流量計的應用領域日益廣泛。
數(shù)字式渦街是針對壓電陶瓷型渦街流量計設計的,它用一種全新的,與以前的模擬式經(jīng)典渦街流量計完全不同的處理方法,使用現(xiàn)代數(shù)字信號處理理論來完善傳統(tǒng)渦街流量計,從而大幅度提高了渦街的整體性能和可靠性,大大降低了渦街的維護費用。
下面將系統(tǒng)地介紹一下數(shù)字式渦街流量計。
二、 渦街流量計的原理
渦街流量計主要的基本結構由渦街發(fā)生體、檢測元件、信號處理放大電路組成,目前對于渦街發(fā)生體的研究已達到相當完善的程度,以三角型發(fā)生體為最佳型體,在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規(guī)律的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,它隨介質流量增大頻率增大同時旋渦的力度
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