也增強(qiáng),并且研究表明旋渦力度的大小與旋渦頻率的平方成正比增長。如下圖所示,旋渦列在發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生為f ,被測介質(zhì)來流平均流速為 ,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d ,表體通徑為D ,既可得到關(guān)系式: 式中:Sr 斯特羅哈爾數(shù)
為了得到旋渦的頻率從而計算出流體流量,需要使用傳感器來測量。目前,渦街流量計使用的檢測元件有熱敏電阻、應(yīng)變片、壓電晶體、差動電容、超聲波等。其中,壓電式探頭因其靈敏度高、加工工藝簡單、成本低廉廣泛應(yīng)用于渦街生產(chǎn)中。壓電式探頭是將壓電晶體片作為敏感元件封裝在外形為懸臂梁式結(jié)構(gòu)傳感器外殼中,其結(jié)構(gòu)及原理決定了壓電式渦街傳感器為加速度型傳感器(或應(yīng)力式傳感器),即傳感器信號強(qiáng)度與渦街漩渦力成正比。研究證明,傳感器信號強(qiáng)度與介質(zhì)的密度和流速的平方成正比,并且與三角柱的寬度也成正比。數(shù)字式渦街放大板就是針對壓電探頭的此種特性來設(shè)計的,其宗旨就是最大范圍的提高渦街性能。
一、 數(shù)字式渦街與傳統(tǒng)模擬渦街相比的優(yōu)越性
從渦街的原理可知壓電陶瓷式渦街探頭屬于振動加速度傳感器,可以感受由渦街三角柱產(chǎn)生的渦流振動信號。壓電晶體是將一定的力轉(zhuǎn)換為電荷量,且電荷量的多少與作用力的大小是成正比的,即作用力越大,產(chǎn)生的電荷量也越多,反之亦然。
我們知道,現(xiàn)代物理學(xué)中力與加速度的關(guān)系為:F=m·a,從此公式可以得知,壓電晶體產(chǎn)生的電荷量與加速度是成正比的。這也與物理學(xué)中的一個說法也是一致的,即有力就有加速度。進(jìn)而,根據(jù)能量守恒原理,此力(或加速度)被轉(zhuǎn)換為一振動信號。這點是壓電探頭的原理,但是據(jù)此而出的渦街電路是有問題
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