渦街流量計結構

    渦街流量計由傳感器和轉換器兩部分組成,如圖 9 . 3 所示。傳感器包括旋渦發生體(阻流體)、檢測元件、儀表表體等;轉換器包括前置放大器、濾波整形電路、 D / A 轉換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護罩等。近年來智能式流量計還把微處理器、顯示通訊及其他功能??橐嘧霸謐黃髂?。

渦街流量計

( 1 )旋渦發生體

    旋渦發生體是檢測器的主要部件,它與儀表的流量特性(儀表系數、線性度、范圍度等)和阻力特性(壓力損失)密切相關,對它的要求如下。

l )能控制旋渦在旋渦發生體軸線方向上同步分離;

2 )在較寬的雷諾數范圍內,有穩定的旋渦分離點,保持恒定的斯特勞哈爾數;

3 )能產生強烈的渦街,信號的信噪比高;

4 )形狀和結構簡單,便于加工和幾何參數標準化,以及各種檢測元件的安裝和組合;

5 )材質應滿足流體性質的要求,耐腐蝕,耐磨蝕,耐溫度變化;

6 )固有頻率在渦街信號的頻帶外。

    已經開發出形狀繁多的旋渦發生體,它可分為單旋渦發生體和多旋渦發生體兩類,如圖 9 . 4 所示。單旋渦發生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱,其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發生體是應用廣泛的一種,如圖 9 . 5 所示。圖中 D 為儀表口徑。為提高渦街強度和穩定性,可采用多旋渦發生體,不過它的應用并不普遍。

渦街流量計

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( 2 )檢測元件

渦街流量計檢測旋渦信號有 5 種方式。

l )用設置在旋渦發生體內的檢測元件直接檢測發生體兩側差壓;

2 )旋渦發生體上開設導壓孔,在導壓孔中安裝檢測元件檢測發生體兩側差壓;

3 )檢測旋渦發生體周圍交變環流;

4 )檢測旋渦發生體背面交變差壓;

5 )檢測尾流中旋渦列。

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    根據這 5 種檢測方式,采用不同的檢測技術(熱敏、超聲、應力、應變、電容、電磁、光電、光纖等)可以構成不同類型的 VSF ,如表 9 . 1 所示。

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( 3 )轉換器

    檢測元件把渦街信號轉換成電信號,該信號既微弱又含有不同成分的噪聲,必須進行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號 . 不同檢測方式應配備不同特性的前置放大器,如表 9 . 2 所列。

轉換器原理框圖如圖 9 . 6 所示。

( 4 )儀表表體

儀表表體可分為夾持型和法蘭型,如圖 9 . 7 所示。

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