渦街流量計(jì)振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，隨著振動(dòng)試驗(yàn)在產(chǎn)品可靠性領(lǐng)域的推廣，振動(dòng)測(cè)量的應(yīng)用顯得越來(lái)越重要。而電荷放大器作為連接振動(dòng)傳感器與信號(hào)分析儀之間的關(guān)鍵器件，是不可缺少一個(gè)環(huán)節(jié)。電荷放大器可以用于電子、航空航天、船舶等重要工業(yè)，同時(shí)也是教學(xué)科研不可缺少的重要手段。流量計(jì)盡量避免在架空的非常長(zhǎng)的管道上安裝，這樣時(shí)間一長(zhǎng)后，由于流量計(jì)的下垂非常容易造成流量計(jì)于法蘭的密封泄露，若不得已安裝時(shí)，必須在流量計(jì)的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。系統(tǒng)閘述了電荷放大器研制方法，對(duì)關(guān)鍵的電路進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并給出了相應(yīng)的電路圖。為了滿足電荷放大器低噪聲性能要求，介紹了電荷放大電路的噪聲分析以及計(jì)算，提出減小電荷放大電路系統(tǒng)噪聲的方法。電荷放大器也能用于渦街流量計(jì)的流體振動(dòng)測(cè)量，因此在中論述了如何提高渦街流量計(jì)的測(cè)量精度，討論了ZOOM-FFT譜分析分析方法在渦街流量計(jì)中的應(yīng)用。各章節(jié)主要內(nèi)容概述如下：d一章主要概述了振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展背景，電荷放大器在振動(dòng)檢測(cè)中的應(yīng)用與發(fā)展，同時(shí)介紹了渦街流量計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，并提出了本的主要研究?jī)?nèi)容。第二章說(shuō)明了振動(dòng)測(cè)量電路的研制，對(duì)關(guān)鍵電路進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并給出個(gè)具體的電路，對(duì)電荷放大電路的噪聲進(jìn)行計(jì)算與分析。第三章介紹振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在渦街流量計(jì)中的應(yīng)用，重點(diǎn)講述了電荷放大器在渦街振動(dòng)頻率的檢測(cè)中的應(yīng)用。第四章主要講述了渦街流量計(jì)信號(hào)處理方法，著重介紹了ZOOM—FFT譜分析方法在渦街流量計(jì)中的應(yīng)用。

渦街流量計(jì)工作原理及特點(diǎn)

　　渦街流量計(jì)是基于卡門(mén)渦街原理進(jìn)行測(cè)量的一種具有水平的流量計(jì)，由于它具有其他流量計(jì)不可兼得的優(yōu)點(diǎn)，自 20 世紀(jì) 70 年代以來(lái)得到了迅速發(fā)展。作為貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具,以上四件計(jì)量器具都需要選型合適、強(qiáng)制檢定合格、安裝正確方可進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算使用。據(jù)有關(guān)資料顯示，現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家使用渦街流量計(jì)的比例大幅度上升，己廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，也是孔板流量計(jì)理想的替代產(chǎn)品。

　　渦街流量計(jì)在測(cè)量管道中設(shè)置一個(gè)垂直的柱狀物，流體通過(guò)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(mén)渦街?？ㄩT(mén)渦街的釋放頻率與流體的流動(dòng)速度及柱狀物的寬度有關(guān)，可用下式表達(dá)：

　　由公式可見(jiàn)，在儀表系數(shù) Sr 和柱狀物寬度 d不變的情況下，卡門(mén)渦街的頻率與流體的流速成正比，因此通過(guò)測(cè)量卡門(mén)渦街的釋放頻率就可計(jì)算出管道內(nèi)流體的瞬時(shí)流量。2、焦?fàn)t煤氣因出廠時(shí)溫度高，濕度大，因此在氣體輸送過(guò)程中會(huì)有水分存在。渦街流量傳感器的旋渦釋放頻率是根據(jù)旋渦交替地作用于檢測(cè)傳感器上的應(yīng)力，通過(guò)它內(nèi)部的壓電元件來(lái)檢測(cè)的。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展改進(jìn)，渦街流量計(jì)的測(cè)量技術(shù)日臻成熟，相對(duì)于其他流量計(jì)，它具有以下特點(diǎn)：

　?、?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固，無(wú)可動(dòng)部件，可靠性高，長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠;

　　② 安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)十分方便;

　?、?輸出信號(hào)是與流量成正比的脈沖信號(hào)，無(wú)零點(diǎn)漂移，準(zhǔn)確度高;

　?、?測(cè)量范圍廣，量程比可達(dá) 1:10~1:20，但不適于測(cè)量流速過(guò)低的介質(zhì)。因?yàn)榻橘|(zhì)流速過(guò)低，則旋渦的強(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)速度也低，難以引起傳感元件產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào)，旋渦頻率也小，會(huì)使信號(hào)處理發(fā)生困難;

　?、?壓力損失較小，運(yùn)行費(fèi)用低，更具節(jié)能意義;

　?、?在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，測(cè)量流體體積流量時(shí)無(wú)需補(bǔ)償，調(diào)換配件后一般無(wú)需重新標(biāo)定儀表系數(shù);

　?、?應(yīng)用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測(cè)量;

　?、?當(dāng)需要進(jìn)行壓力和溫度補(bǔ)償時(shí)，可配備壓力和溫度變送器進(jìn)行壓力溫度補(bǔ)償。

軟件加載  渦街流量計(jì)在保留少點(diǎn)數(shù)快速傅立葉變換（FFT），周期圖譜分析等優(yōu)勢(shì)算法的情況下，吸收和優(yōu)化智能數(shù)字渦街程序，消除因降低功耗修改主頻帶來(lái)的算法運(yùn)行上的困難，成功嵌入HART通訊軟件包。  渦街流量計(jì)所具備的各種補(bǔ)償功能    渦街流量計(jì)與其它智能流量計(jì)一樣，針對(duì)各種測(cè)量介質(zhì)和復(fù)雜的工作狀況，在儀表的軟件開(kāi)發(fā)中，我們賦予儀表各種補(bǔ)償功能。渦街流量計(jì)產(chǎn)品實(shí)施高技術(shù)修復(fù)和改造的產(chǎn)業(yè)，它針對(duì)的是損壞或行將報(bào)廢的零部件，在性能失效分析、壽命評(píng)估等分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行再制造工程設(shè)計(jì)，采用一系列相關(guān)的先進(jìn)制造技術(shù)，使渦街流量計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過(guò)新品。  渦街流量計(jì)儀表系數(shù)K的修正    通常渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)K是通過(guò)液體或氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在常溫、常壓條件下標(biāo)定后確定的。如果儀表用于高溫流體（例如蒸汽）測(cè)量或用于低雷諾數(shù)區(qū)域的流量測(cè)量時(shí)，還用實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的儀表系數(shù)則會(huì)產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差。因此當(dāng)儀表的工作條件偏離標(biāo)定條件較遠(yuǎn)時(shí)需對(duì)儀表系數(shù)K進(jìn)行修正。

渦街流量計(jì)儀表之上位機(jī)RTU的主要作用：1、采集狀態(tài)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離，遙信變位優(yōu)先傳送； 2、采集數(shù)據(jù)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離； 3、直接采集系統(tǒng)工頻電量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、有功、無(wú)功的測(cè)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送 ，可計(jì)算正反向電度； 4、采集脈沖電度量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離； 5、接收并執(zhí)行遙控及返校；利用概率密度函數(shù)和功率譜密度函數(shù)分析渦街流量計(jì)流量信號(hào)的特點(diǎn),建立了定常流量條件下渦街流量計(jì)信號(hào)的數(shù)學(xué)模型。 6、程序自恢復(fù)； 7、設(shè)備自診斷(故障診斷到插件級(jí))； 8、設(shè)備自調(diào)； 9、通道監(jiān)視； 10、接收并執(zhí)行遙調(diào)； 11、接收并執(zhí)行校時(shí)命令(包括GPS對(duì)時(shí)功能 選配)； 12、與兩個(gè)及兩個(gè)以上的主站通訊； 13、采集事件順序記錄并向遠(yuǎn)方發(fā)送； 14、提供多個(gè)數(shù)字接口及多個(gè)模擬接口； 15、可對(duì)每個(gè)接口特性進(jìn)行遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)卦O(shè)置； 16、提供若干種通信規(guī)約,每個(gè)接口可以根據(jù)遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)卦O(shè)置傳輸不同規(guī)約的數(shù)據(jù)； 17、接受遠(yuǎn)方命令,選擇發(fā)送各類信息； 18、可轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)子站遠(yuǎn)動(dòng)信息； 19、當(dāng)?shù)仫@示功能，當(dāng)?shù)亟涌谟懈綦x器； 20、支持與擴(kuò)頻、微波、衛(wèi)1星、載波等設(shè)備的通訊； 21、選配及多規(guī)約同時(shí)運(yùn)行，如DL451-91 CDT規(guī)約，同進(jìn)應(yīng)支持POLLING規(guī)約和其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約（如DNP3.0、SC1801、101規(guī)約）； 22、可通過(guò)電信網(wǎng)和電力系統(tǒng)通道進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置。