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1、第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.8 質量流量計質量流量計 15.9 靶式流量計靶式流量計 15.10 均速管流量計均速管流量計 15.11 容積式流量計容積式流量計 15.12 彎管流量計彎管流量計 15.13 轉子流量計轉子流量計 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.14 相關流量計相關流量計 15.15 流量標準裝置流量標準裝置 15.16 智能化流量積算儀智能化流量積算儀 15.17 流量檢測儀表的選用流量檢測儀表的選用 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量

2、傳感器15 15 流量檢測流量檢測15.1 概述概述瞬時流量瞬時流量:單位時間內流過管道某一截面的流體數量。單位時間內流過管道某一截面的流體數量。累累積積流流量量:在在某某一一段段時時間間間間隔隔內內流流過過管管道道某某一一截截面面的的流流體體量量的的總總和和,即即瞬瞬時時流流量量在在某某一一段段時時間間內內的的累累積積值值,稱為稱為總量總量。瞬時流量有瞬時流量有體積流量和質量流量體積流量和質量流量。傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 （1）體體積積流流量量q qv v 單單位位時時間間內內通通過過某某截截面面的的流流體體的的體體

3、積積,單位為單位為m m3 3/s/s。qv=用流體的平均流束用流體的平均流束V V表示表示,體積流量可寫成體積流量可寫成 qv=vA （2）質量流量質量流量q qm m 單位時間內通過某截面的單位時間內通過某截面的流體的質量流體的質量,qm=用平均流速表示用平均流速表示,則為則為第第15章章 流量傳感器流量傳感器從測量方法上可分為三大類。從測量方法上可分為三大類。15 15 流量檢測流量檢測傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器（1）速度式）速度式 通通過過測測量量流流體體在在管管路路內內已已知知截截面面流流過過的的流流速速大大小小

4、實實現流量測量?，F流量測量。傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 管管道道中中流流量量敏敏感感元元件件（如如孔孔板板、轉轉子子、渦渦輪輪、靶靶子子、非非線線性性物物體體等等）把把流流體體的的流流速速變變換換成成壓壓差差、位位移移、轉轉速速、沖沖力力、頻頻率率信信號號來來間間接接測測量量流量。流量。如如:差差壓壓式式、轉轉子子、渦渦輪輪、電電磁磁、旋旋渦渦和和超超聲聲波等流量傳感器。波等流量傳感器。傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器（2 2）容積式）容積式 根根據據已已知

5、知容容積積的的容容室室在在單單位位時時間間內內所所排排出出流流體體的的次次數數來測量流體的瞬時流量和總量。來測量流體的瞬時流量和總量。有有橢圓齒輪、橢圓齒輪、旋轉活塞式和刮板等流量傳感器旋轉活塞式和刮板等流量傳感器。傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 （3 3）質量式質量式 一一種種是是根根據據質質量量流流量量與與體體積積流流量量的的關關系系,測測出出體體積積流流量量再再乘乘被被測測流流體體密密度度的的間間接接質質量量流流量量傳傳感器感器,常常用用的的溫溫度度、壓壓力力自自動動補補償償的的補補償償式式質質量量流流量傳感器。量傳感器

6、。傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 另一種另一種是直接測量流體質量流量的是直接測量流體質量流量的直接式質量直接式質量流量傳感器流量傳感器.如如熱式、慣性力式、動量矩式質量流量熱式、慣性力式、動量矩式質量流量傳感器傳感器等。等。傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器利利用用管管路路內內的的節(jié)節(jié)流流裝裝置置,將將管管道道中中流流體體的的瞬瞬時時流流量量轉轉換成節(jié)流裝置前后的壓力差。換成節(jié)流裝置前后的壓力差。15.2 節(jié)流式流量計節(jié)流式流量計節(jié)流式流量計又稱差壓式流量計節(jié)流式

7、流量計又稱差壓式流量計 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.2 節(jié)流式流量計節(jié)流式流量計節(jié)流式流量計測量系統(tǒng)主要由節(jié)流裝置、節(jié)流式流量計測量系統(tǒng)主要由節(jié)流裝置、引壓導管和差壓變送器（或流量變送器）等組成引壓導管和差壓變送器（或流量變送器）等組成 節(jié)流裝置引壓導管差壓變送器（或流量變送器）qvppIo傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 節(jié)節(jié)流流裝裝置置的的作作用用是是把把被被測測流流體體的的流流量量轉轉換換成成壓壓差差信號信號,差壓計差壓計則對壓差進行測量并顯示測量

8、值則對壓差進行測量并顯示測量值,差差壓壓變變送送器器能能把把差差壓壓信信號號轉轉換換為為與與流流量量對對應應的的標標準準電電信信號號或或氣氣信信號號,以以供供顯顯示示、記記錄錄或或控控制制。引壓導管引壓導管將節(jié)流裝置前后產生的差壓傳送給將節(jié)流裝置前后產生的差壓傳送給差壓變送器（或流量變送器）差壓變送器（或流量變送器）15.2 節(jié)流式流量計節(jié)流式流量計傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.2 節(jié)流式流量計節(jié)流式流量計傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 1 1節(jié)流裝置節(jié)

9、流裝置是是差差壓壓式式流流量量傳傳感感器器的的流流量量敏敏感感檢檢測測元元件件,安安裝裝在在流流體流動的管道中的阻力元件。體流動的管道中的阻力元件。常用的節(jié)流元件有孔板、常用的節(jié)流元件有孔板、噴嘴、文丘里管。噴嘴、文丘里管。工業(yè)生產過程中常采用孔板工業(yè)生產過程中常采用孔板。15.2 節(jié)流式流量計節(jié)流式流量計傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.2 節(jié)流式流量計節(jié)流式流量計孔板孔板 噴嘴噴嘴 文丘里管文丘里管 1 1節(jié)流裝置節(jié)流裝置傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器1

10、5.2 節(jié)流式流量計節(jié)流式流量計1 1節(jié)流裝置節(jié)流裝置標準孔板是最為簡單和典型的標準節(jié)流裝置標準孔板是最為簡單和典型的標準節(jié)流裝置 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.2.2 節(jié)流原理與流量方程式節(jié)流原理與流量方程式15.2.2.1 15.2.2.1 節(jié)流原理節(jié)流原理流體在裝有節(jié)流裝置的管道中流動時，流體在裝有節(jié)流裝置的管道中流動時，會在節(jié)流裝置前后的管壁處產生靜壓力差，會在節(jié)流裝置前后的管壁處產生靜壓力差，這種現象稱為這種現象稱為節(jié)流原理節(jié)流原理 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章

11、流量傳感器流量傳感器用用節(jié)節(jié)流流元元件件測測量量流流量量時時,流流體體流流過過節(jié)節(jié)流流裝裝置置前前后后產產生生壓力差壓力差p(p=pp(p=p1 1-p-p2 2),),流過的流量越大流過的流量越大,節(jié)流裝置前后的壓差也越大節(jié)流裝置前后的壓差也越大,流量與壓差之間存在一定關系流量與壓差之間存在一定關系.15.2.2 節(jié)流原理與流量方程式節(jié)流原理與流量方程式15.2.2.1 15.2.2.1 節(jié)流原理節(jié)流原理通過檢測節(jié)流裝置前后管壁處的靜壓差通過檢測節(jié)流裝置前后管壁處的靜壓差p就能得知流體的流量大小就能得知流體的流量大小 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章

12、章 流量傳感器流量傳感器v1v2v1p1p2p3p1-p3pv（a）（b）（c）p2節(jié)流現象及流體流經節(jié)流裝置時壓力和流速分布圖節(jié)流現象及流體流經節(jié)流裝置時壓力和流速分布圖 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 （2 2）流流量量方方程程式式 假假設設節(jié)節(jié)流流件件上上游游入入口口前前的的流流速速為為V V1010,密密度度為為1 1,靜靜壓壓為為p p1010,流流過過節(jié)節(jié)流流件件時時的的流流速速、密密度度和和靜靜壓壓分分別別為為V V2020、2 2和和p p2020,對對于于不不可可壓壓縮縮理理想想流流體體,能能量量方方程程為為

13、:流體的流體的連續(xù)方程連續(xù)方程為為:A A1 1V V1 1=A=A2 2V V2 2 聯立求解得到流量與壓差之間的聯立求解得到流量與壓差之間的流量方程式流量方程式為為:體積流量體積流量 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器質量流量質量流量為為流流量量系系數數。傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 對于可壓縮流體對于可壓縮流體,壓力變化必然會引起密壓力變化必然會引起密度度的改變的改變,在公式中應引入流束膨脹系數在公式中應引入流束膨脹系數,公式應變?yōu)楣綉優(yōu)?15.2.2

14、 節(jié)流原理與流量方程式節(jié)流原理與流量方程式傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.2.3 取壓方式取壓方式不同的節(jié)流裝置應采用不同的取壓方式不同的節(jié)流裝置應采用不同的取壓方式 標準孔板的取壓方式有角接取壓、標準孔板的取壓方式有角接取壓、法蘭取壓和徑距取壓（法蘭取壓和徑距取壓（D-D/2取壓），取壓），其中角接取壓又分環(huán)室取壓和單獨鉆孔取壓其中角接取壓又分環(huán)室取壓和單獨鉆孔取壓，流向流向流向環(huán)室取壓環(huán)室取壓 單獨鉆孔取壓單獨鉆孔取壓 法蘭取壓法蘭取壓 標準孔板的幾種取壓方式標準孔板的幾種取壓方式 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感

15、器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器1515配標準節(jié)流裝置的差壓計配標準節(jié)流裝置的差壓計被被測測流流量量與與壓壓差差pp成成平平方方根根關關系系,對對于于直直接接配配用用差差壓壓計計顯顯示示流流量量時時,流流量量標標尺尺是是非非線線性性的的,為為了了得得到到線線性刻度性刻度,可加開方運算電路?？杉娱_方運算電路。差差壓壓流流量量變變送送器器應應帶帶有有開開方方運運算算,使使變變送送器器輸輸出出電電流流與流量成線性關系與流量成線性關系,傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器由節(jié)流裝置、差壓引壓導管及差壓計或差壓變

16、送由節(jié)流裝置、差壓引壓導管及差壓計或差壓變送器等組成。器等組成。15.2.4 節(jié)流式流量測量系統(tǒng)節(jié)流式流量測量系統(tǒng) 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.2.4 節(jié)流式流量測量系統(tǒng)節(jié)流式流量測量系統(tǒng) 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 節(jié)節(jié)流流裝裝置置是是將將被被測測流流體體的的流流量量值值變變換換成成差差壓壓信信號號pp，由由壓壓力力信信號號管管路路輸輸送送到到差差壓壓變變送送器器(或或差差壓壓計計)。被被測測流流量量與與差差壓壓pp成成平平方方根根關關系系，是是

17、非非線線性性的的，為為了了得得到到線線性性刻刻度度，可可加加開開方方運運算算電電路路或或加加開開方方器。器。差差壓壓流流量量變變送送器器帶帶有有開開方方運運算算，變變送送器器的的輸輸出出電電流就與流量成線性關系。流就與流量成線性關系。顯示儀表顯示流量的大小。顯示儀表顯示流量的大小。15.2.4 節(jié)流式流量測量系統(tǒng)節(jié)流式流量測量系統(tǒng) 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.2.5 節(jié)流式流量計的應用問題節(jié)流式流量計的應用問題 節(jié)流裝置前后必須有足夠長的直管段，節(jié)流裝置前后必須有足夠長的直管段，一般節(jié)流件前為一般節(jié)流件前為1020D，

18、節(jié)流件后為，節(jié)流件后為5D（D為管道內徑）。為管道內徑）。節(jié)流裝置的幾何尺寸必須符合設計要求節(jié)流裝置的幾何尺寸必須符合設計要求 節(jié)流裝置的開孔必須與管道的軸線同心，節(jié)流裝置的開孔必須與管道的軸線同心，且節(jié)流裝置前后長度為且節(jié)流裝置前后長度為2D的管道內不得有的管道內不得有任何凸出物（如測溫裝置等）任何凸出物（如測溫裝置等）孔板安裝方向必須正確，即流體從圓柱形一側流入，孔板安裝方向必須正確，即流體從圓柱形一側流入，從圓錐形一側流出。如果裝反，則顯示值比實際值偏小從圓錐形一側流出。如果裝反，則顯示值比實際值偏小 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感

19、器流量傳感器15.2.5 節(jié)流式流量計的應用問題節(jié)流式流量計的應用問題 導壓管路應盡量短，其走向必須符合有關規(guī)范要求，導壓管路應盡量短，其走向必須符合有關規(guī)范要求，必要時必須安裝集氣器、排氣閥或排污閥等必要時必須安裝集氣器、排氣閥或排污閥等 被測介質應充滿管道，流速應盡量平穩(wěn)，被測介質應充滿管道，流速應盡量平穩(wěn)，且通過節(jié)流裝置時不發(fā)生相變且通過節(jié)流裝置時不發(fā)生相變 被測介質在節(jié)流裝置前后應始終保持單向流體被測介質在節(jié)流裝置前后應始終保持單向流體 使用中要保證導壓管路暢通，并不得泄漏，使用中要保證導壓管路暢通，并不得泄漏，要根據待測介質定期進行排氣或排污要根據待測介質定期進行排氣或排污 測量如人

20、工煤氣等易引起節(jié)流裝置幾何尺寸變化測量如人工煤氣等易引起節(jié)流裝置幾何尺寸變化甚至堵塞的介質流量時，必須進行定期清刷甚至堵塞的介質流量時，必須進行定期清刷 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 根據法拉弟電磁感應定律測量導電性液體的流量根據法拉弟電磁感應定律測量導電性液體的流量。當當有有一一定定電電導導率率的的流流體體在在管管道道中中流流動動時時就就切切割割磁磁力力線線。15.3 電磁流量計電磁流量計15.3.1 基本原理基本原理傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 在在導

21、導體體（流流動動介介質質）的的兩兩端端也也會會產產生生感感應應電電動動勢勢,大大小小與與磁磁感感應應強強度度、管管徑徑大大小小、流流體體流流速大小有關速大小有關。即即15.3 電磁流量計電磁流量計15.3.1 基本原理基本原理傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.3 電磁流量計電磁流量計15.3.1 基本原理基本原理傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器體體積積流流量量q qv v與與流流體體的的流流速速v v關關系系為為 可得可得:15.3 電磁流量計電磁流量計15.

22、3.1 基本原理基本原理傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器兩電極間的感應電動勢兩電極間的感應電動勢E E與流量與流量q qV V成線性關系成線性關系,通通過過測測量量感感應應電電動動勢勢E E來來間間接接測測量量被被測測流流體體的的流流量量q qV V值。值。15.3 電磁流量計電磁流量計15.3.1 基本原理基本原理傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 電電磁磁流流量量傳傳感感器器產產生生的的感感應應電電動動勢勢信信號號是是很很微微小的小的,須通過電磁流量轉換器來顯示

23、流量。須通過電磁流量轉換器來顯示流量。15.3 電磁流量計電磁流量計15.3.1 基本原理基本原理傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器 常常用用的的電電磁磁流流量量轉轉換換器器能能把把傳傳感感器器的的輸輸出出感感應應電電動動勢勢信信號號放放大大并并轉轉換換成成標標準準電電流流（0-10 0-10 mAmA或或4-20 4-20 mAmA）信信號號或或一一定定頻頻率率的的脈脈沖沖信信號號,配配合合單單元元組組合合儀儀表表或或計計算算機機對對流流量量進進行行顯顯示示、記記錄、運算、報警和控制等錄、運算、報警和控制等 電磁流量傳感器電磁流

24、量傳感器只能測量導電介質的流體流量只能測量導電介質的流體流量。15.3 電磁流量計電磁流量計15.3.1 基本原理基本原理傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.3 電磁流量計電磁流量計15.3.2 電磁流量計測量系統(tǒng)電磁流量計測量系統(tǒng)由傳感器和轉換器兩部分組成，再加上流量顯示、由傳感器和轉換器兩部分組成，再加上流量顯示、記錄或累積儀即可構成電磁流量計測量系統(tǒng)記錄或累積儀即可構成電磁流量計測量系統(tǒng) 傳感器轉換器顯示、記錄或累積儀傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.

25、3 電磁流量計電磁流量計15.3.2 電磁流量計測量系統(tǒng)電磁流量計測量系統(tǒng)傳感器傳感器安裝在工藝管道上，安裝在工藝管道上，其作用是將流經管道的液體流量線性地其作用是將流經管道的液體流量線性地變換成感應電動勢，并將此信號傳送到轉換器變換成感應電動勢，并將此信號傳送到轉換器 轉換器轉換器是將傳感器送來的感應電動勢進行處理后是將傳感器送來的感應電動勢進行處理后變成統(tǒng)一的標準信號變成統(tǒng)一的標準信號4 420mA DC20mA DC輸出輸出；顯示、記錄或累積儀顯示、記錄或累積儀接收轉換器送來的接收轉換器送來的420mA DC信號信號,實現對被測流體流量的指示、記錄或積算實現對被測流體流量的指示、記錄或積

26、算 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.3.3 電磁流量計的應用問題電磁流量計的應用問題15.3.3.1 待測液體常見問題及解決辦法待測液體常見問題及解決辦法 含有氣泡含有氣泡 非滿管非滿管 電導率劇變電導率劇變 電導率太低電導率太低 流速問題流速問題 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.3.3 電磁流量計的應用問題電磁流量計的應用問題15.3.3.2 15.3.3.2 選型及安裝應考慮的問題選型及安裝應考慮的問題 空間電磁波干擾問題空間電磁波干擾問題 待測液

27、體非對稱流動待測液體非對稱流動 電極及襯里材料選擇問題電極及襯里材料選擇問題 勵磁穩(wěn)定性問題勵磁穩(wěn)定性問題 混合相流體流量測量問題混合相流體流量測量問題 電極與勵磁線圈對稱性問題電極與勵磁線圈對稱性問題 傳感器接地傳感器接地 連接電纜問題連接電纜問題 安裝點振動問題安裝點振動問題傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.4 渦街式流量計渦街式流量計利用流體振蕩原理工作利用流體振蕩原理工作 兩種：一種是應用自然振蕩的卡曼漩渦列原理；兩種：一種是應用自然振蕩的卡曼漩渦列原理；另一種是應用強迫振蕩的漩渦漩進原理另一種是應用強迫振蕩的漩渦漩

28、進原理 前者稱為卡曼渦街流量傳感器（或渦街流量傳感器），前者稱為卡曼渦街流量傳感器（或渦街流量傳感器），后者稱為漩進漩渦流量傳感器。后者稱為漩進漩渦流量傳感器。15.4.1 測量原理測量原理hLdvhLdvDD卡曼漩渦原理卡曼漩渦原理 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.4 渦街式流量計渦街式流量計15.4.1 測量原理測量原理在管道中垂直于流體流動方向插入一根非流線形的在管道中垂直于流體流動方向插入一根非流線形的阻流體（也叫漩渦發(fā)生體），阻流體（也叫漩渦發(fā)生體），阻流體的下游兩側有時會交替出現漩渦阻流體的下游兩側有時會交替出

29、現漩渦 該漩渦列稱為卡曼渦列（也稱為渦街）該漩渦列稱為卡曼渦列（也稱為渦街）當兩列漩渦的間距當兩列漩渦的間距h與同列中相鄰漩渦的間距與同列中相鄰漩渦的間距L滿足滿足h/L=0.281（對于圓柱體）條件時，（對于圓柱體）條件時，卡曼渦列才是穩(wěn)定的卡曼渦列才是穩(wěn)定的 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.4 渦街式流量計渦街式流量計15.4.1 測量原理測量原理每一列漩渦產生的頻率每一列漩渦產生的頻率f與流速與流速v、圓柱體直徑、圓柱體直徑d的關系為的關系為 St與雷諾數的關系與雷諾數的關系 當雷諾數在當雷諾數在500150000范

30、圍內時，范圍內時，斯特羅哈爾系數基本上是一個常數斯特羅哈爾系數基本上是一個常數 可以認為頻率可以認為頻率f只受流速只受流速v和和漩渦發(fā)生體的特征尺寸漩渦發(fā)生體的特征尺寸d的影響的影響 當測得漩渦的頻率后，就可得到流體的流速當測得漩渦的頻率后，就可得到流體的流速v，進而求得流體的體積流量進而求得流體的體積流量qv 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.4 渦街式流量計渦街式流量計15.4.2 漩渦頻率的測量漩渦頻率的測量可采用熱、電、聲等多種方法，可采用熱、電、聲等多種方法，如：熱敏檢測法、應力檢測法、電容檢測法、如：熱敏檢測法、

31、應力檢測法、電容檢測法、超聲檢測法等，超聲檢測法等，這些方法是利用敏感元件把漩渦處的壓力、這些方法是利用敏感元件把漩渦處的壓力、流速及密度等的周期性變化轉換為周期性流速及密度等的周期性變化轉換為周期性的電信號，然后經放大整形等處理后得到方波脈沖，的電信號，然后經放大整形等處理后得到方波脈沖，最后由二次儀表顯示、記錄或累積。最后由二次儀表顯示、記錄或累積。傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.4 渦街式流量計渦街式流量計15.4.2 漩渦頻率的測量漩渦頻率的測量導 壓孔鉑電阻絲圓柱形漩渦發(fā)生體熱敏電阻三角柱形漩渦發(fā)生體圓柱體漩渦檢

32、測方法圓柱體漩渦檢測方法,它是根據漩渦發(fā)生處流體的流速它是根據漩渦發(fā)生處流體的流速與壓力會周期性變化的特征工作的與壓力會周期性變化的特征工作的 通過測量鉑電阻絲的電阻阻值變化頻率即可求通過測量鉑電阻絲的電阻阻值變化頻率即可求得被測流量的大小。電阻阻值變化可用電橋來測量。得被測流量的大小。電阻阻值變化可用電橋來測量。傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.4 渦街式流量計渦街式流量計15.4.2 漩渦頻率的測量漩渦頻率的測量三角柱漩渦發(fā)生體的漩渦頻率檢測原理三角柱漩渦發(fā)生體的漩渦頻率檢測原理 埋在三角柱正面的兩只熱敏電阻（負溫度系數

33、）埋在三角柱正面的兩只熱敏電阻（負溫度系數）與其它兩只固定電阻構成一個電橋，電橋通以與其它兩只固定電阻構成一個電橋，電橋通以恒定電流使熱敏電阻的溫度升高。恒定電流使熱敏電阻的溫度升高。每產生一個漩渦，與漩渦在同一側的熱敏電阻的阻值每產生一個漩渦，與漩渦在同一側的熱敏電阻的阻值就減小一次，上、下兩側漩渦交替有規(guī)律出現，就減小一次，上、下兩側漩渦交替有規(guī)律出現，上、下兩個熱敏電阻的阻值交替變化。上、下兩個熱敏電阻的阻值交替變化。電橋的輸出電壓變化頻率就為雙側漩渦頻率，電橋的輸出電壓變化頻率就為雙側漩渦頻率，通過測量電橋的輸出電壓的變化頻率，通過測量電橋的輸出電壓的變化頻率，即可求得被測流量的大小即可求得被測流量的大小 傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用傳感器原理及應用第第15章章 流量傳感器流量傳感器15.4 渦街式流量計渦街式流量計15.4.2 漩渦頻率的測量漩渦頻率的測量 把