渦街流量計(jì)原理

LUGB型應(yīng)力式渦街流量傳感器有普通型、高溫型和就地顯示型三種。

LUGB型應(yīng)力式渦街流量傳感器是根據(jù)卡門(mén)渦街原理，利用應(yīng)力檢測(cè)方式，以壓電晶體作為敏感元件，并使檢測(cè)部件與旋渦發(fā)生體分離的一種新型流體振蕩型流量傳感器。

該傳感器具有無(wú)運(yùn)動(dòng)零部件、測(cè)量范圍度大、介質(zhì)適用性廣、測(cè)量精度高、檢定周期長(zhǎng)、傳輸信號(hào)距離遠(yuǎn)、壓力損失小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、使用壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)方便等許多顯著優(yōu)點(diǎn)?？蓮V泛地應(yīng)用于石油化工、冶金機(jī)械、供熱供電、醫(yī)藥科研等各行業(yè)的各種氣體、液體、蒸汽等單相流體的工藝計(jì)量和節(jié)能管理。

渦街流量計(jì)原理，渦街流量傳感器是根據(jù)“卡門(mén)渦街"原理研制成的一種流體振動(dòng)型流量?jī)x表，基本原理是當(dāng)流體遇到非流線體時(shí)，在非流線體兩側(cè)會(huì)交替產(chǎn)生旋渦。

1、基本原理見(jiàn)圖一

圖一  St與Re的關(guān)系

旋渦的分離頻率，在一定的柱形下與流速成線性比例關(guān)系，基本函數(shù)關(guān)系如下：

 式中     

f：旋渦分離頻率，HZ

    St：斯特勞哈爾數(shù)，不同的柱形St不同，在一定柱形下，在一定流量?jī)?nèi)St基本不變，無(wú)量綱

    V：流體在管道中平均流速，m/s

D：管道直徑，m

d：旋渦發(fā)生體迎流面寬度，m

由上式可見(jiàn)，通過(guò)測(cè)量旋渦的分離頻率，便可知流體的流速和瞬時(shí)量，斯特勞哈爾數(shù)St是通過(guò)試驗(yàn)確定的無(wú)量綱的常數(shù)，一段時(shí)間內(nèi)輸出的頻率脈沖數(shù)與流體的體積之比稱為儀表系數(shù)，基本公式演變?nèi)缦拢?/span>

式中       Q：一段時(shí)間內(nèi)體積量，m3

              S：管道的截面積，m2

     T：一段時(shí)間單位，秒

一段時(shí)間內(nèi)旋渦產(chǎn)生的數(shù)量N = f · T

儀表系數(shù)K值由式K=N/Q得出,單位: n/ m3

LUGB系列渦街傳感器采用高性能的壓電晶體檢測(cè)旋渦分離的頻率。旋渦在柱體后部?jī)蓚?cè)交替分離，產(chǎn)生壓力脈動(dòng)。安裝在柱體后面的壓電檢測(cè)體感受到渦街的交變力時(shí)，產(chǎn)生交變的電荷信號(hào)。交變的電荷信號(hào)，經(jīng)電荷放大器處理后，以電壓頻率信號(hào)輸出（傳感器）或進(jìn)一步變成與流量成線性比例的4～20 mA直流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出（變送器）。

2、渦街流量計(jì)原理，電荷檢測(cè)放大器工作原理

檢測(cè)放大器的作用是將傳感器探頭產(chǎn)生的交變信號(hào)，經(jīng)電荷放大器進(jìn)行電荷/電壓轉(zhuǎn)換，經(jīng)高通濾波電壓放大，低通濾波整形后，輸出頻率脈沖信號(hào)。

電路原理框圖見(jiàn)圖二