渦街流量計存在的問題以及前置放大電路的意義由于渦街流量計具有原理及結(jié)構(gòu)相對簡單,程范圍寬,無機(jī)械可動部件,壓力損失小,流量測量幾乎不受流體組成、密度、粘度、壓力等因素的影響,測量精度較高等獨特的優(yōu)點,因此在近幾年得到了飛速的發(fā)展,廣泛應(yīng)用于化工、食品、制藥、造酒等產(chǎn)業(yè)的液體、氣體和蒸汽的流量測量田。但在另外方面,渦街流量計的發(fā)展時間相對較短,其本身仍然有一些問題沒有得到很好的解決。目前困擾著人們的主要是兩方面問題:一是由于渦街流量計的使用現(xiàn)場環(huán)境較為復(fù)雜,流體的沖擊,管道的振動,以及周圍存在的電磁場,都對流量的測量造成了極大的干擾,這一問題目前只能通過的信號放大電路進(jìn)行解決;二是雖然渦街流量計的測量量程寬,但在實際應(yīng)用中,其對小流量的反應(yīng)并不敏感,產(chǎn)生的壓電信號極弱,使得流量測量準(zhǔn)確度下降和抗干擾能力均大幅下降。五、傳感器安裝場所應(yīng)盡量避開振動源,加裝管道支撐物是有效的減震方法。為了提高小流量的測量精度,目前人們大多采用變徑管縮徑的方法提高測量處管道內(nèi)流體的流速,以使管道內(nèi)流體流速能夠達(dá)到使渦街流量計正常工作的范圍。但這種方法必須在變徑處與測量儀表之間安裝大于15倍管徑長度的直管段進(jìn)行整流,否則在變徑處所產(chǎn)生大量旋轉(zhuǎn)流團(tuán)會增加流量計的測量干擾,但安裝過長直管段的同時也將給流量計的安裝和使用造成極大的不便,因此第二方面問題的解決終也要依靠的信號放大電路才能夠得以解決

一、渦街流量計工作原理及特點渦街流量計是基于卡門渦街原理進(jìn)行測量的一種具有網(wǎng)際先進(jìn)水平的流量計,由于它具有其他流量計不可兼得的優(yōu)點,自20世紀(jì)70年代以來得到了迅速發(fā)展,據(jù)有關(guān)資料顯示,現(xiàn)在日本、歐美等發(fā)達(dá)國家使用渦街流量計的比例大幅度上升,已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域?qū)⒃谖磥砹髁績x表中占主導(dǎo)地位,是孔板流量計比較理想的替代產(chǎn)品渦街流量計在測量管道中設(shè)置一個垂直的柱狀物流體通過柱狀物兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦也被稱為卡門渦街。卡門渦街的釋放頻率與流體的流動速度及柱狀物的寬度有關(guān),可用下式表中f一卡門渦街的釋放頻率;Sr-傳感器系數(shù)(稱為斯特羅哈數(shù));v-流速;d-柱狀物的寬度由此公式可見,在儀表系數(shù)Sr和柱狀物寬度d不變的情況下,卡門渦街的頻率與流體的流速成正比,因此,通過測量卡門渦街的釋放頻率就可計算出管道內(nèi)放頻率是根據(jù)旋渦交替地作用于檢測傳感器上的應(yīng)力,通過在它內(nèi)部的壓電元件來檢測出的。①上、下游配管內(nèi)徑D與傳感器內(nèi)徑D’相同，其差異滿足下述條件：0。

渦街流量計的安裝要求：1、合理選擇安裝場所和環(huán)境。避開強(qiáng)電力設(shè)備，高頻設(shè)備，強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備;避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊?，避開強(qiáng)烈震動場所和強(qiáng)腐蝕環(huán)境等，同時要考慮安裝維修方便。2、上下游必須有足夠的直管段。若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90。彎頭，則：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D 。若渦街流量計安裝點的上游在不同平面上有二個90。彎頭，則：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D 。調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D，下游應(yīng)有不小于5D。3、安裝點上下游的配管應(yīng)與傳感器同心，同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。4、管道采取減振動措施。傳感器盡量避免安裝在振動較強(qiáng)的管道上，特別是橫向振動。若不得已要安裝時，必須采取減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。5.在水平管道上安裝是流量傳感器常用的安裝方式。測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，渦街流量計應(yīng)安裝在管線的較低處。6.傳感器在垂直管道的安裝。測量氣體流量時，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。雷諾數(shù)Re是表征粘性流體流動特性的一個無量綱數(shù)，其物理意義是流體流動的慣性力與粘滯力的比值。若被測氣體中含有少量的液體，氣體流向應(yīng)由下向上。測量液體流量時，液體流向應(yīng)由下向上：這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。7、傳感器在水平管道的側(cè)裝。無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側(cè)裝，特別是測量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許盡量采用側(cè)裝，這樣流體的溫度對放大器的影響較小。8.渦街流量計在水平管道的倒裝。一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽?？捎糜跍y量飽和蒸汽，適用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。9.傳感器在有保溫層管道上的安裝。測量高溫蒸汽時，保溫層多不能超過支架高度的三分之一。

一，渦街流量計技術(shù)基礎(chǔ)理論研究：新的測試?yán)碚摵头椒ㄑ芯俊⑷斯ぶ悄芾碚撗芯?、頻率基溯源與標(biāo)準(zhǔn)器獲得方法研究、新型測控總線及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究、測量與儀器標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定等都是今后在理論研究方面的重點。

第二，渦街流量計技術(shù)的發(fā)展：目前發(fā)展較快的技術(shù)有先進(jìn)測控總線技術(shù)、數(shù)字信號處理新技術(shù)、綜合測試與故障診斷新技術(shù)、光頻標(biāo)和精密時頻測試新技術(shù)等。渦街流量計產(chǎn)品是進(jìn)入再制造還是報廢，是關(guān)乎生態(tài)文明的一個大問題。

 第三，二類重要流量計測量儀器：矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的一個重要發(fā)展方向是構(gòu)建以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心的自動測量技術(shù)和自動測試系統(tǒng)；另外，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已走出傳統(tǒng)的線性網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域，而在非線性、大功率網(wǎng)絡(luò)的測試和分析中發(fā)揮著重要作用。調(diào)制域分析儀器是當(dāng)今唯1一能直接對通信傳輸中隨時間而變化的晃動進(jìn)行精1確測量的技術(shù)，尤其是在電子測試領(lǐng)域更有其重要的意義。主要是傳感器前面的直管段長度不夠，影響測量精度，這方面的原因主要同問題①有關(guān)。

 第四，渦街流量計測量儀器現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展：儀器產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)水平是衡量一個國家科技工業(yè)基礎(chǔ)和工業(yè)能力的重要標(biāo)志，貫穿于整個產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程和全壽命周期中。今后在儀器儀表生產(chǎn)技術(shù)的研究中要注意解決好產(chǎn)品設(shè)計和過程監(jiān)管模式問題，研究新型的儀用器件，研制和高質(zhì)量的儀器儀表專用元器件、零部件和整機(jī)的質(zhì)量檢驗設(shè)備，研究虛擬試驗驗證和工程化驗證技術(shù)，研究先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和流程，研究穩(wěn)定性、可靠性、可維護(hù)性和可測性新的評估方法，以及產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證體制。選擇合適的安裝方式在對高壓風(fēng)測量時，可以選擇將流量計傳感器安裝于水平管道或垂直管道上，但如果高壓風(fēng)中水份含量較高，水平安裝時傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處，垂直安裝時氣體流向應(yīng)由下向上。

 第五，渦街流量計測量儀器綜合測試系統(tǒng)：綜合測試應(yīng)將研究的重點放在綜合測試系統(tǒng)的體系優(yōu)化研究，測控系統(tǒng)的統(tǒng)一性和整體性技術(shù)研究，傳感器信息處理和多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究，大區(qū)域現(xiàn)場測試的分布式網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、觸發(fā)、同步等技術(shù)研究，以及基于合成儀器與系統(tǒng)的可重構(gòu)測控系統(tǒng)技術(shù)研究等多個方面。有些渦街流量計產(chǎn)品，采用模壓成型工藝，把渦街流量計的傳感器制作成全塑料產(chǎn)品，再配置不接觸的超聲波檢測元件，對液體進(jìn)行不接觸測量，可用于腐蝕性液體和高純凈液體的流量測量。