流体振动式流量计 _生活百科

流体振动式流量计【流体振动式流量计】根据流体受阻后产生振动旋涡的原理製成的流量感测器，又称旋涡式流量计。流体在流动过程中遇到某种阻碍后在它的下游会产生一系列自激振荡的旋涡，测量流量旋涡的振动频率就可推算出流量值。按照管道内设定阻碍和产生旋涡形式的不同可分为旋进式旋涡流量计和卡门旋涡流量计。这类流量计一般以频率输出，以数字显示，它们的转换过程没有可动元件，压力损失小，流量测量範围大，工作可靠，寿命长，因而自60年代后期以来发展较快。
基本介绍中文名：流体振动式流量计
性质：设备
特徵：流体受阻后产生振动旋涡
优点：工作可靠，寿命长
流量计的分类1 ，旋进式旋涡流量计它在文丘里管（见差压式流量计）的前部设定固定的螺旋形导流片，强迫流体产生围绕轴线旋转进动的旋涡(图1) 。旋涡的旋进频率与流量成正比而与粘度无关。敏感元件位于文丘里管的最小截面处，测量压力分布或流速分布的变化频率。其测量方法有多种,例如可採用应变片(见半导体应变计、电阻应变计)或热敏电阻作为敏感元件。热敏电阻应加薄玻璃罩以防振和防污染。旋进式旋涡流量计是使管道中均匀流动的气体整个旋转而产生旋涡，因此测量结果是总体流量，适用于小口径的流体管道测量。它从原理上说也可用于测量液体，还但实际上只能用于气体。

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图12 ，卡门旋涡流量计它在管道内横向地设定圆柱状阻流元件，流体因附面层的分离作用产生自激振荡在下游形成两排交替的旋涡列（图2）。T.冯·卡门在理论上证明：交替排列的旋涡流的间隔h与旋涡的间隔 τ之间的比值0<x/y<时,旋涡流才是稳定的。卡门旋涡因此得名。旋涡的频率f只决定于流速v和圆柱直径 d之比而不受温度、密度和粘度的影响，它们之间的关係可用斯特劳哈尔数fd/v来描述，约为0.2 。通过测量旋涡频率就可推算出流体速度。旋涡频率的测量方法有直接测量流体振动和测量检测体在旋涡推动下的振动两类。卡门流量计适用于大口径管和大流量的测量，在工业生产中广泛套用。

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图2作用及信号方法成形作用在流动的流体中放置一个柱形钝体，就会在柱体下游两侧产生两列有规律的旋涡，伴随旋涡的产生，在柱体周围和下游的流体将产生有规律的振动，其振动频率与流量存在对应关係．约束的旋流在通过扩大管时，会产生涡流进动现象，流体发生振动，其振动频率与流速成正比关係．另外，在附壁射流元件製成的流体振荡器中，也可产生与流速成比例的流体振动．利用测量上述流体振动频率来测量流量的仪表，就称为流体振动式流量计。流体振动流量计是60年代末期发展起来的一种较新的流量测量技术，它具有如下一些特点：可得到与流量成正比的频率输出信号；被测流体本身就是振动体，无机械可动部件；几乎不受流体组成、密度、粘度、压力等因素的影响；与节流流量计相比它的压力损失小，量程比宽等．所以，该测量方法越来越受到人们的重视，正处在不断发展完善过程中．信号处理模组方法信号处理模组设定在流量计一次感测器与流量计二次仪表之间，将带有噪声的一次感测器输出信号S1输入信号处理模组，经信号处理模组进行自适应FFT功率谱分析处理后，输出去噪后的有效振动脉冲信号S3 ，提供给流量计二次仪表用于流量计算，以提高流量计抗噪性能并降低测量下限。避免了传统模拟信号处理存在的丢步与误触发现象，克服了传统单一採样频率FFT功率谱分析方法不能同时适用于高低频计量的弊端，以自适应的方式寻找採样频率，提高了低频时的频率解析度，改善流量计测量精度并降低计量下限，适用于流体振动式流量计，尤其适用于电池供电的流体振动式流量计。