在通常使用的时候Sr可视为常数,由上式可以看出流量传感器的输出频率只于旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。
应力式涡街流量传感器是基于“卡门涡街”原理而研制的新一代流体振荡型仪表。它是由一个与公称通径相同的壳体和一个断面为三角形的旋涡发生体构成的,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。
应力式涡街流量传感器的结构主要由检测器,放大器两大器两大部分组成
把U=fmd/Sr代入上式有qv=πD2mdf/4Sr
检测器主要由表体,探头(检测元件)等组成。其功能为当旋涡在旋涡发生体两侧产生时,将同时产生流体流动方向垂直的横向交变升力,该力作用于传感器探头两侧,使检测深头内的压电晶体变形,输出与旋涡频率相同的交变电荷信号。表体及全部零件均采用1Cr18Ni9Ti不锈钢制成。旋涡发生体与表体的连接采用气体保护自熔焊接技术,密封采用高压耐腐蚀密封材料,***。连杆采用普通型和高温型两种,以适应于不同温度场合的需要。
涡街流量传感器是基于卡门涡街原理研制出来的,它不仅可以测量体积流量,还可以测量质量流量。自从它发明以来,其发展速度迅速加快,渐渐取代了一些传统的流量传感器,在未来的流量测量中将占主导地位,目前广泛应用于蒸汽、压缩空气和液体流量的测量。
在一定的流动条件下,一部分流体动能转化为流体振动,其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系。在流体中设置旋涡发生体(阻流体),从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街。卡曼涡街中一定的流量范围内旋涡分离频率正比于管道内的平均流速,然后通过检测输出的频率就可以知道流量的大小。
涡街流量传感器的检测放大器将电荷信号放大变换***处理后,输出与流量成正比的电压脉冲信号,供显示仪表积算显示。也可变成0-10mA或4-20mA模拟量信号,供记录、调节,控制与计算机联网集中监控。
设被测流体的平均速度为U,旋涡发生体迎面宽度为d,表体通径为D,根据卡曼涡街原理,其输出频率f=SrU/md。其中Sr表示斯特劳哈尔数,它是表示旋涡频率与阻流体特征尺寸,这是为了纪念斯特劳哈尔而命名的,他在1878年就指出流体振动频率与流速有一定的关系。m表示旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比。
我们都知道提及流量计算公式为qv=πD2U/4
应力式涡街流量传感器特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。应力式涡街流量传感器仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较***、理想的流量仪表。
版权所有©2024 天助网