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光纖渦街流量計(jì)的特點(diǎn)和原理

當(dāng)一個(gè)非流線體置于流體中時(shí)，在某些條件下會(huì)在液流的下游產(chǎn)生有規(guī)律的旋渦。這種旋渦將會(huì)在該非流線體的兩邊交替地離開(kāi)。當(dāng)每個(gè)旋渦產(chǎn)生并瀉下時(shí)，會(huì)在物體壁上產(chǎn)生一側(cè)向力。這樣，周期產(chǎn)生的旋渦將使物體受到一個(gè)周期的壓力。若物體具有彈性，它便會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)頻率近似地與流速成正比。

　　即f=sv/d

　　式中：v——流體的流速;

　　d——物體相對(duì)于液流方向的橫向尺寸;

　　s——與流體有關(guān)的無(wú)量綱常數(shù)。

因此，通過(guò)檢測(cè)物體的振動(dòng)頻率便可測(cè)出流體的流速。光纖渦街流量計(jì)便是根據(jù)這個(gè)原理制成的，其結(jié)構(gòu)如圖。

在橫貫流體管道的中間裝有一根繃緊的多模光纖，當(dāng)流體流動(dòng)時(shí),光纖就發(fā)生振動(dòng),其振動(dòng)頻率近似與流速成正比。由于使用的是多模光纖,故當(dāng)光源采用相干光源(如激光器)時(shí),其輸出光斑是模式間干涉的結(jié)果。當(dāng)光纖固定時(shí),輸出光斑花紋穩(wěn)定。當(dāng)光纖振動(dòng)時(shí),輸出光斑亦發(fā)生移動(dòng)。對(duì)于處于光斑中某個(gè)固定位置的小型探測(cè)器,光斑花紋的移動(dòng)反映為探測(cè)器接收到的輸出光強(qiáng)的變化。利用頻譜分析,即可測(cè)出光纖的振動(dòng)頻率。根據(jù)上式或?qū)嶒?yàn)標(biāo)定得到流速值,在管徑尺寸已知的情況下，即可計(jì)算出流量。

光纖渦街流量計(jì)特點(diǎn)：可靠性好,無(wú)任何可動(dòng)部分和聯(lián)接環(huán)節(jié),對(duì)被測(cè)體流阻小,基本不影響流速。但在流速很小時(shí),光纖振動(dòng)會(huì)消失,因此存在一定的測(cè)量下限。

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