涡街流量计结构

    涡街流量计由传感器和转换器两部分组成,如图 9 . 3 所示。传感器包括旋涡发生体(阻流体)、检测元件、仪表表体等;转换器包括前置放大器、滤波整形电路、 D / A 转换电路、输出接口电路、端子、支架和防护罩等。近年来智能式流量计还把微处理器、显示通讯及其他功能模块亦装在转换器内。

涡街流量计

( 1 )旋涡发生体

    旋涡发生体是检测器的主要部件,它与仪表的流量特性(仪表系数、线性度、范围度等)和阻力特性(压力损失)密切相关,对它的要求如下。

l )能控制旋涡在旋涡发生体轴线方向上同步分离;

2 )在较宽的雷诺数范围内,有稳定的旋涡分离点,保持恒定的斯特劳哈尔数;

3 )能产生强烈的涡街,信号的信噪比高;

4 )形状和结构简单,便于加工和几何参数标准化,以及各种检测元件的安装和组合;

5 )材质应满足流体性质的要求,耐腐蚀,耐磨蚀,耐温度变化;

6 )固有频率在涡街信号的频带外。

    已经开发出形状繁多的旋涡发生体,它可分为单旋涡发生体和多旋涡发生体两类,如图 9 . 4 所示。单旋涡发生体的基本形有圆柱、矩形柱和三角柱,其他形状皆为这些基本形的变形。三角柱形旋涡发生体是应用最广泛的一种,如图 9 . 5 所示。图中 D 为仪表口径。为提高涡街强度和稳定性,可采用多旋涡发生体,不过它的应用并不普遍。

涡街流量计

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( 2 )检测元件

涡街流量计检测旋涡信号有 5 种方式。

l )用设置在旋涡发生体内的检测元件直接检测发生体两侧差压;

2 )旋涡发生体上开设导压孔,在导压孔中安装检测元件检测发生体两侧差压;

3 )检测旋涡发生体周围交变环流;

4 )检测旋涡发生体背面交变差压;

5 )检测尾流中旋涡列。

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    根据这 5 种检测方式,采用不同的检测技术(热敏、超声、应力、应变、电容、电磁、光电、光纤等)可以构成不同类型的 VSF ,如表 9 . 1 所示。

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( 3 )转换器

    检测元件把涡街信号转换成电信号,该信号既微弱又含有不同成分的噪声,必须进行放大、滤波、整形等处理才能得出与流量成比例的脉冲信号 . 不同检测方式应配备不同特性的前置放大器,如表 9 . 2 所列。

转换器原理框图如图 9 . 6 所示。

( 4 )仪表表体

仪表表体可分为夹持型和法兰型,如图 9 . 7 所示。

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