涡街流量计旋涡的发生频率检查

从目前涡频信号检测原理来分，大致有这样两类：

①检测产生旋涡后在旋涡发生体附近的流动变化频率，主要通过热敏元件完成，

②检测旋涡产生后在旋涡发生体上受力的变化频率，这主要通过压电敏感元件完成．

下面，我们将分别来讨论这两种检测方式的具体实例．

第一种检测方法以圆柱形旋涡发生体热线式为例．圆柱体表面开有导压孔，与圆柱体内部空腔相通．空腔由隔墙分成两部分，在隔墙的中央部分有—小孔，在小孔中装有检测流体流动的铂电阻丝．

当旋涡在圆柱体下游侧产生时，由于升力的作用，使得圆柱体下方的压力比上方高一些．圆柱体下方的流体在上下压力差的作用下，从圆柱体下方导压孔进入空胶，通过隔墙中央部分的小孔，流过铂电阻丝，从上方导压孔流出．如果将铂电阻丝加热到高于流体温度的某温度值，则当流体流过铂电阻丝时，就会带走热量，改变其温度，也即改变其电阻值．当圆柱体上方产生一个旋涡时，则流体从上导压孔进入，由下导压孔流出，又一次通过铂电阻丝，又改变一次它的电阻值．由此可知：电阻值变化与流动变化相对应，也就与旋涡的频率相对应．所以，可由检测铂电阻丝电阻变化频率得到涡频率，进而得到流量值。

将铂电阻丝的电阻值变化转换成电信号的电路.将电桥一臂的铂电阻丝的输出进行差动放大，通过功率放大器A2的输出电流反馈回电桥，使铂电阻丝的温度比流体温度高一恒定值．

第二种检测方法以三角柱旋涡发生体为例．其结构可见图3—10所示．在三角柱的两侧装有两片弹性金属薄膜，它们兼为电容器的极扳，里面装有电极板．电极扳与金属膜之间充满了油，借以传递压力．

这样当三角拄下面产生一个旋涡，同时下方的压力就高于上方压力，将三角拄下方的金属膜向里压入，而上方的金属膜就向外弹出，改变了两个电容器各自的电容量．这样，对应于交替产生的升力，两组电容器的电容量就差动地变化．于是，电容量变化与升力变化相对应，也就与旋涡的发生频率相对应．这样，就可由电容量变化频率得到旋涡频率，进而得到流量值．

将电容量变化转换成电信号的电路框涡检测传感器由两组金属膜和电极板组成差动变化电容器，将它放在静电容检测电桥上，由RF振荡回路产生激励．当涡产生时，静电容量发生变化，导致电桥不平衡，将该不平衡势通过RF放大电路放大，经检波后就得到与涡频相对应的信号．将该信号放大并整形成矩形波，由定电流回路作为给定电流脉冲输出．反馈回路用于补偿温度变化引起的电桥不平衡。

两种检测方式相比，第一种方法灵敏度高，适用频率范围较宽，故对应的流量范围也较宽．但它构造精细，容易受到流体中杂质的影响．第二种方法结构坚固，可靠，在工业测量中应用较广泛．但由于升力与流速平方成正比，即流速增加10倍，升力将变化100倍．所以，如果要求流量计既能适用于大的流量范围，又能保证它具有一定的灵够度，这种方法是有一定困难的。