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旋進旋渦氣體流量計傳感器的組成與工作原理

時間:2011/2/18閱讀:1397
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旋進旋渦氣體流量計傳感器的組成與工作原理

按結構形式不同,旋進旋渦流量傳感器分為單探頭結構和雙探頭結構兩種形式。單探頭結構由于無法區別流體振動信號和壓力波動及機械振動信號, 因此抗*力較弱,在存在強干擾的場合將會導 致"零流量計數"和小流量計量不準等問題。雙探頭結構由于能有效克服壓力波動及機械振動干擾問 題,因此計量準確可靠,對環境條件和介質的適應性強。

  壓電傳感器(探頭)結構的旋進旋渦流量傳感器按壓電傳感器安裝方法又分為對稱安 裝、前后安裝和90度安裝三種方式。

  (一)旋進旋渦氣體流量計流量傳感器的組成

  旋進旋渦氣體流量計傳感器由殼體、旋渦發生體、出口整流器和壓電式傳感器組成。

  旋渦發生體:一般由鋁合金、不銹鋼或能耐流體作用的材料制造,安裝在流量計入口 處,用于強迫氣流旋轉產生旋渦流,從而利于壓電傳感器檢測。

  殼體:一般由鑄鋁、不銹鋼、碳鋼等材料制造,其形狀類似文丘里管,由入口段、收縮

  段、喉部、擴大段和出口段組成,用于氣流加速和擴張。

  壓電傳感器:用于檢測旋渦振動頻率。壓電傳感器目前為主要的傳感器類型,除采用壓

  電式之外還可采用熱敏、應變、電容等類型的傳感器。

  出口整流器:用直葉片做成的輻射狀或網絡狀流動整直器,安裝于流量傳感器的出口

  處,用于消除旋渦流,減少對下游儀表的影響。而對旋進旋渦流量傳感器自身,有無該部

  件,對其計量特性影響并不大。

  (二)旋進旋渦氣體流量計工作原理

  旋進旋渦流量計是基于旋渦進動現象為機理的流量計。旋揭發生體使進入流量計的流體 產生一個旋轉運動,附加一個切向的速度到軸向運動的流體,這樣就產生了連續的旋渦系列 而構成一個旋渦流,稱之為"渦勢",其中心為旋渦核(旋渦中心流) ,外圍為環流,如 圖2一37所示。流體流經傳感器收縮段時旋渦流加速,此時,渦核直徑沿流動方向逐漸縮小, 而旋渦強度逐漸加強達到擴大段時,由于旋渦急劇減速,壓力上升,旋渦中心區的壓力比 周圍低,于是就產生與回流。在回流的作用下,旋渦流偏離原前進方向,迫使像剛體一樣旋 轉的渦核在擴大段作一種類似陀螺的運動。旋渦流的進動是貼近擴大段的壁面進行的。由于 旋渦進動頻率與流體的流速成正比,因此,測得旋渦進動頻率即能反映此流速和體積流量的

  大小。
旋進旋渦氣體流量計

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