電阻應變片的工作原理
發(fā)生渦旋的頻率與流體流量有如下的關系,即
式中f——渦流的頻率
St——斯托哈爾數(shù)(雷諾數(shù)在某些范圍內(nèi)的一定值)
v——流體的平均流速
d——插入物體正對流向的寬度
A——流路的斷面積
Q——流體的流量
上式說明,St在一定的范圍內(nèi),渦流頻率f和流量成正比,因此只要測定出渦流的頻率,就可得知流體的流量這就是渦流流量傳感器的工作原理。
二.渦流流量計的結(jié)構(gòu)
渦流流量計的基本結(jié)構(gòu),如圖5所示,流量脊由外殼、渦流發(fā)生器和頻率檢測元件等組成。渦流發(fā)生器的下端沿樅向自由支撐,上端固定在外殼的孔內(nèi),通過密封圈再用壓板予以固定。在渦流發(fā)生器的內(nèi)部裝有壓電元件,用來通過體內(nèi)的應力變化檢測出渦流的頻率。圖中的渦流發(fā)生器與流體接觸部分的截面為梯形,這種形狀能使流速與渦流的頻率具有良好的線性。當渦流發(fā)生時,其內(nèi)部將產(chǎn)生一定的應力,這種應力經(jīng)壓電元件檢測后,用電路對得到的信號進行處理,從而得到跟渦流頻率對應的脈沖頻率,最終以模擬電壓的形式輸出。
渦流頻率的檢測方法有許多種,可利用加熱體的冷卻方法來檢測渦流非生產(chǎn)性器周圍和內(nèi)部流體流動的周期變化,也可以通過個種傳感器檢測流體振動所產(chǎn)生的力的周期變化。
三.渦流流量傳感器的特性及使用
渦流流量傳感器有以下特征:
(1).測量渦流頻率的檢測元件,一般都設置在渦流發(fā)生器的內(nèi)部,與流體隔離,所以渦流流量傳感器可以對所有的流體進行流量檢測。
(2).在流體的通道上設置的渦流發(fā)生器是固定的,因此傳感器沒有運動部分,使傳感器長期使用的可靠性得到保證。
(3).因為阻礙流體運動的只有一根渦流發(fā)生器,所以壓力損失小。
(4).傳感器測量流體的溫度為-40——300℃,流體的最高壓力可達30MPa。
(5).傳感器測定流速的范圍,液體最大為10m/s,氣體最大為90m/s。
使用渦流流量傳感器時應注意以下幾點:
[1].當被測流體的流速偏低時,流體將產(chǎn)生不穩(wěn)定渦流,此時應適當減小管道的口徑以提高流速。
[2].當測定附著性流體時,如果渦流發(fā)生器上附著過多的流體,將會使測量誤差增大。
[3].傳感器安裝時,應設置在管道振動小的位置,并固定在牢固可靠的支架上。
速度傳感器
單位時間內(nèi)位移的增量就是速度。速度包括線速度和角速度,與之相對應的就有線速度傳感器和角速度傳感器,我們都統(tǒng)稱為速度傳感器。
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的結(jié)構(gòu)和特征
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