涡街流量计原理

时间：2020/4/30 15:26:36 点击次数：774

测量原理

涡街流量计是利用卡门涡街原理进行流量测量的。在测量管中垂直插入一个柱状物时,流体通过柱状物两侧就自然交替地产生有规则的旋涡（如下图所示）,这种旋涡列被称为卡门涡街. 在d/D=0.281时，释放的旋涡zui稳定。（D为管道直径。）卡门涡街的释放频率与流体的流动速度及柱状物的宽度有关.可用下式表示:

f=St·v/d
式中 f-卡门涡街的释放频率;
St-系数（称为斯特罗哈数）:
v-流速;
d-柱状物宽度.

斯特罗哈数是涡街流量计的重要系数，在一定的雷诺数范围内，斯特罗哈数接近常数。如下图所示，在曲线的St=0.17平直部分，旋涡释放频率与流速成正比，检出频率f就可求得流速v，由v求出体积流量。

FFM63系列涡街流量计是一种应力式涡街流量计，其传感器的旋涡释放频率是通过检测传感器（探头）内部的压电元件来检出的。

转换器电路构成

转换器是将检测元件检测的微弱电信号（杂乱的正旋波）进行放大、滤波、整形等处理，输出与流量成比例的脉冲信号或者转换成标准4～20mA信号。FFM63系列涡街流量计的转换器电路示意图如下图所示：

·电荷转换器：将压电元件输出的交变电荷经电荷转换器转换成与电荷量成比例的电压。
·交流放大器、低通滤波器：进行信号放大及噪声消除。
·从电荷转换器输出的波形：在低流速时，是管道振动等高频噪声形成的迭加波形；在高流速时，是由于差拍信号形成的包含低频摆动的波形。低流速时（输出电压小）的高频噪声由于低通特性而被消除，在高流速的噪声（输出电压大）随着低通特性解除后具有的限幅特性而被抑制。
·史密特整形器：把旋涡频率的检测电压转换成一定幅度的脉冲信号。另外，史密特整形器电路对输入，输出信号具有滞后作用，能够抑制由噪声产生的振荡。
·F/V转换器：把史密特整形器输出的脉冲信号转换成和频率成比例的摸拟电压。
·V/I转换器：把V/I转换器的模拟输出电压转换成4～20mADC的电流信号。
·脉冲输出放大器：把史密特整形电路输出的脉冲频率放大

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