金湖捷特儀表生產(chǎn)的渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理而研制成功的一種具有國際先進(jìn)水平的新型流量計(jì)。由于它具有其它流量計(jì)不可兼得的優(yōu)點(diǎn),在眾多的流量檢測解決方案中,渦街流量計(jì)由于測量精度高,壓力損失小,安裝方便,不受被測介質(zhì)物理性質(zhì)的影響,信號便于遠(yuǎn)傳等特點(diǎn),應(yīng)用技術(shù)日趨完善,尤其在大管徑和水、油等液體介質(zhì)的流量測量方面應(yīng)用更加廣泛。 為了使渦街流量計(jì)盡可能測量低流速、小流量,必須提高信噪比,即盡量提高有效流量信號的幅值而降低機(jī)械振動(dòng)干擾信號的幅值。改進(jìn)阻流體的結(jié)構(gòu)形狀,使傳感器能更好地接收旋渦的脈動(dòng)壓力,可使有效信號幅值提高。但更有效的辦法是在旋渦發(fā)生體的兩側(cè)封裝對應(yīng)的兩塊壓電晶體,即采用差動(dòng)壓電傳感器和差動(dòng)放大電路(見圖3)。由于機(jī)械振動(dòng)對2塊壓電晶體的作用力是一致的,而流體旋渦在阻流體兩側(cè)是交替產(chǎn)生的,通過差動(dòng)放大后,2塊壓電晶體相同的機(jī)械振動(dòng)信號相互抵消削減,2塊壓電晶體相反的流量信號相加后增強(qiáng)。于是,大大降低了機(jī)械振動(dòng)信號的干擾。渦街流量計(jì)的阻流體以壓電晶體檢測旋渦頻率,得壓電信號經(jīng)交流放大和觸發(fā)器,將旋渦頻率變成脈沖信號。脈沖信號送到二次儀表經(jīng)換算后顯示被測流量。其中,交流放大器的放大倍數(shù)K和觸發(fā)器的門限電壓可以調(diào)整。
為了使門限電壓能阻止干擾信號以保證觸發(fā)器能輸出有效信號,必須使干擾信號V小于門限電壓u,而有效信號電壓E大于門限電壓u,即渦街流量計(jì)的工作條件是: E > u > V 干擾信號V的大小決定渦街流量計(jì)的量程下限。因此擴(kuò)展渦街流量計(jì)的量程下限必須從降低干擾信號入手。調(diào)整交流放大倍數(shù)K只能對輸出信號加強(qiáng),而量程下限并不能得到擴(kuò)展,電磁干擾和機(jī)械振動(dòng)干擾是渦街流量計(jì)的重要干擾因素,限制了量程下降,影響渦街流量計(jì)在低流速、小流量測量中的使用。通過在電路上設(shè)計(jì)采用光隔離限流抗干擾措施,可以有效解決地線電流的干擾,解決抗電磁干擾的主要問題;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用雙壓電晶體的差動(dòng)壓電傳感器和差動(dòng)放大電路可消除機(jī)械振動(dòng)的干擾。以上兩種抗干擾措施共同采用的結(jié)果,可以將渦街流量計(jì)的量程下限擴(kuò)展至原量程下限的1/2~1/3。