旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)傳感器的組成與工作原理

按結(jié)構(gòu)形式不同，旋進(jìn)旋渦流量傳感器分為單探頭結(jié)構(gòu)和雙探頭結(jié)構(gòu)兩種形式。單探頭結(jié)構(gòu)由于無(wú)法區(qū)別流體振動(dòng)信號(hào)和壓力波動(dòng)及機(jī)械振動(dòng)信號(hào)， 因此抗*力較弱，在存在強(qiáng)干擾的場(chǎng)合將會(huì)導(dǎo) 致"零流量計(jì)數(shù)"和小流量計(jì)量不準(zhǔn)等問(wèn)題。雙探頭結(jié)構(gòu)由于能有效克服壓力波動(dòng)及機(jī)械振動(dòng)干擾問(wèn) 題，因此計(jì)量準(zhǔn)確可靠，對(duì)環(huán)境條件和介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)。

　　壓電傳感器（探頭）結(jié)構(gòu)的旋進(jìn)旋渦流量傳感器按壓電傳感器安裝方法又分為對(duì)稱安 裝、前后安裝和90度安裝三種方式。

　　（一）旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)流量傳感器的組成

　　旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)傳感器由殼體、旋渦發(fā)生體、出口整流器和壓電式傳感器組成。

　　旋渦發(fā)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(jì)入口 處，用于強(qiáng)迫氣流旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋渦流，從而利于壓電傳感器檢測(cè)。

　　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(kuò)大段和出口段組成，用于氣流加速和擴(kuò)張。

　　壓電傳感器:用于檢測(cè)旋渦振動(dòng)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(yīng)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(wǎng)絡(luò)狀流動(dòng)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(duì)下游儀表的影響。而對(duì)旋進(jìn)旋渦流量傳感器自身，有無(wú)該部

　　件，對(duì)其計(jì)量特性影響并不大。

　?。ǘ┬M(jìn)旋渦氣體流量計(jì)工作原理

　　旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是基于旋渦進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象為機(jī)理的流量計(jì)。旋揭發(fā)生體使進(jìn)入流量計(jì)的流體 產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，附加一個(gè)切向的速度到軸向運(yùn)動(dòng)的流體，這樣就產(chǎn)生了連續(xù)的旋渦系列 而構(gòu)成一個(gè)旋渦流，稱之為"渦勢(shì)"，其中心為旋渦核（旋渦中心流） ，外圍為環(huán)流，如 圖2一37所示。流體流經(jīng)傳感器收縮段時(shí)旋渦流加速，此時(shí)，渦核直徑沿流動(dòng)方向逐漸縮小， 而旋渦強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)達(dá)到擴(kuò)大段時(shí)，由于旋渦急劇減速，壓力上升，旋渦中心區(qū)的壓力比 周圍低，于是就產(chǎn)生與回流。在回流的作用下，旋渦流偏離原前進(jìn)方向，迫使像剛體一樣旋 轉(zhuǎn)的渦核在擴(kuò)大段作一種類似陀螺的運(yùn)動(dòng)。旋渦流的進(jìn)動(dòng)是貼近擴(kuò)大段的壁面進(jìn)行的。由于 旋渦進(jìn)動(dòng)頻率與流體的流速成正比，因此，測(cè)得旋渦進(jìn)動(dòng)頻率即能反映此流速和體積流量的

　　大小。
旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)