渦街流量計作為一種常用的流量測量儀表，在工業(yè)生產(chǎn)、能源計量等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。它具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、測量精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。 一、工作原理
基于卡門渦街原理進(jìn)行工作的。當(dāng)流體以一定流速流過垂直于流體流向的非流線型物體時，在旋渦發(fā)生體的下游兩側(cè)會交替產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門渦街。
卡門渦街的形成與流體的雷諾數(shù)有關(guān)。雷諾數(shù)是一個表征流體流動狀態(tài)的無量綱數(shù)，當(dāng)雷諾數(shù)達(dá)到一定范圍時，卡門渦街才會穩(wěn)定地形成。在穩(wěn)定的卡門渦街中，兩列旋渦之間的距離（渦街間距）與流體的流速成正比，而旋渦的頻率與流體的流速也存在一定的關(guān)系。
具體來說，當(dāng)流體流過旋渦發(fā)生體時，由于旋渦發(fā)生體的特殊形狀，會在其下游產(chǎn)生周期性的漩渦脫落現(xiàn)象。這些漩渦在流體中交替地向兩側(cè)移動，形成了一系列規(guī)則的渦街。在一定范圍內(nèi)，斯特勞哈爾數(shù)近似為常數(shù)，因此渦街頻率與流體流速成正比。
二、測量原理
通過檢測卡門渦街的頻率來測量流體的流量。目前，常用的渦街流量計主要有壓電式、電容式、光電式等幾種類型，它們的測量原理略有不同，但基本思想都是將渦街頻率轉(zhuǎn)換為電信號，然后通過信號處理電路對電信號進(jìn)行處理和分析，得到流體的流量值。
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壓電式是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)來檢測渦街頻率的。當(dāng)渦街產(chǎn)生的壓力脈動作用在壓電晶體上時，壓電晶體會產(chǎn)生相應(yīng)的電荷輸出，這個電荷信號與渦街頻率成正比。通過對電荷信號進(jìn)行放大、濾波、整形等處理，得到一個穩(wěn)定的方波信號，然后根據(jù)方波信號的頻率計算出流體的流速，再結(jié)合管道的截面積等信息，就可以計算出流體的流量。
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電容式是基于電容變化原理來檢測渦街頻率的。它由兩個平行的電極和一個旋渦發(fā)生體組成，當(dāng)渦街產(chǎn)生的壓力脈動使電極之間的介質(zhì)發(fā)生變化時，電極之間的電容也會隨之變化。通過檢測電容的變化信號，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號，再經(jīng)過信號處理電路進(jìn)行處理，就可以得到渦街頻率，進(jìn)而計算出流體的流量。
（三）光電式
光電式是利用光敏元件來檢測渦街頻率的。當(dāng)渦街產(chǎn)生的壓力脈動引起流體中顆粒的運動時，這些顆粒會對光線產(chǎn)生散射或遮擋作用，從而使光敏元件接收到的光強發(fā)生變化。通過檢測光強的變化信號，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過信號處理電路進(jìn)行處理，就可以得到渦街頻率，從而計算出流體的流量。
渦街流量計以其工作原理和測量原理，在流量測量領(lǐng)域具有重要的地位。它能夠準(zhǔn)確地測量各種流體的流量，為工業(yè)生產(chǎn)和能源計量提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。
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