渦街流量計旋渦的發生頻率檢查

渦街流量計的流量信號是由旋渦的頻率反映的，所以渦頻如何檢出，是渦街流量計研制的一個重要課題．

從目前渦頻信號檢測原理來分，大致有這樣兩類：

①檢測產生旋渦后在旋渦發生體附近的流動變化頻率，主要通過熱敏元件完成，
②檢測旋渦產生后在旋渦發生體上受力的變化頻率，這主要通過壓電敏感元件完成．

下面，我們將分別來討論這兩種檢測方式的具體實例．

第一種檢測方法以圓柱形旋渦發生體熱線式為例．圓柱體表面開有導壓孔，與圓柱體內部空腔相通．空腔由隔墻分成兩部分，在隔墻的中央部分有—小孔，在小孔中裝有檢測流體流動的鉑電阻絲．

當旋渦在圓柱體下游側產生時，由于升力的作用，使得圓柱體下方的壓力比上方高一些．圓柱體下方的流體在上下壓力差的作用下，從圓柱體下方導壓孔進入空膠，通過隔墻中央部分的小孔，流過鉑電阻絲，從上方導壓孔流出．如果將鉑電阻絲加熱到高于流體溫度的某溫度值，則當流體流過鉑電阻絲時，就會帶走熱量，改變其溫度，也即改變其電阻值．當圓柱體上方產生一個旋渦時，則流體從上導壓孔進入，由下導壓孔流出，又一次通過鉑電阻絲，又改變一次它的電阻值．由此可知：電阻值變化與流動變化相對應，也就與旋渦的頻率相對應．所以，可由檢測鉑電阻絲電阻變化頻率得到渦頻率，進而得到流量值。

將鉑電阻絲的電阻值變化轉換成電信號的電路.將電橋一臂的鉑電阻絲的輸出進行差動放大，通過功率放大器A2的輸出電流反饋回電橋，使鉑電阻絲的溫度比流體溫度高一恒定值．

第二種檢測方法以三角柱旋渦發生體為例．其結構可見圖3—10所示．在三角柱的兩側裝有兩片彈性金屬薄膜，它們兼為電容器的極扳，里面裝有電極板．電極扳與金屬膜之間充滿了油，借以傳遞壓力．

這樣當三角拄下面產生一個旋渦，同時下方的壓力就高于上方壓力，將三角拄下方的金屬膜向里壓入，而上方的金屬膜就向外彈出，改變了兩個電容器各自的電容量．這樣，對應于交替產生的升力，兩組電容器的電容量就差動地變化．于是，電容量變化與升力變化相對應，也就與旋渦的發生頻率相對應．這樣，就可由電容量變化頻率得到旋渦頻率，進而得到流量值．

將電容量變化轉換成電信號的電路框渦檢測傳感器由兩組金屬膜和電極板組成差動變化電容器，將它放在靜電容檢測電橋上，由RF振蕩回路產生激勵．當渦產生時，靜電容量發生變化，導致電橋不平衡，將該不平衡勢通過RF放大電路放大，經檢波后就得到與渦頻相對應的信號．將該信號放大并整形成矩形波，由定電流回路作為給定電流脈沖輸出．反饋回路用于補償溫度變化引起的電橋不平衡。





兩種檢測方式相比，第一種方法靈敏度高，適用頻率范圍較寬，故對應的流量范圍也較寬．但它構造精細，容易受到流體中雜質的影響．第二種方法結構堅固，可靠，在工業測量中應用較廣泛．但由于升力與流速平方成正比，即流速增加10倍，升力將變化100倍．所以，如果要求流量計既能適用于大的流量范圍，又能保證它具有一定的靈夠度，這種方法是有一定困難的。