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传感器知识

    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。
工作原理
    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。
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
把U=fmd/Sr代入上式有qv=πD2mdf/4Sr
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。
特点:
1、涡街流量传感器结构简单,没有可以运动部件,不会造成磨损,长期使用时,可靠性高。
2、内藏式传感器在测量的时候可以不直接接触被测介质,所以不会被腐蚀、污染,使用寿命长,性能稳定。
3、安装简单,维护方便。不需要另外增加导压管和支架,不用考虑受它们的影响,既节省了费用又提高了性能。
4、测量范围宽,目前最高可达20比1。
5、输出的信号是频率,它属于一种脉冲信号,不存在零点漂移,精度高,数据可靠。
6、相对于差压流量计来说,它的压力损失小;相对于电磁流量传感器来说,它不易受干扰。此外,它的运行费用也低,对节能降耗有很大帮助。
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