涡街流量计原理

LUGB型应力式涡街流量传感器有普通型、高温型和就地显示型三种。

LUGB型应力式涡街流量传感器是根据卡门涡街原理，利用应力检测方式，以压电晶体作为敏感元件，并使检测部件与旋涡发生体分离的一种新型流体振荡型流量传感器。

该传感器具有无运动零部件、测量范围度大、介质适用性广、测量精度高、检定周期长、传输信号距离远、压力损失小、结构简单、运行可靠、使用寿命长、安装维护方便等许多显著优点。可广泛地应用于石油化工、冶金机械、供热供电、医药科研等各行业的各种气体、液体、蒸汽等单相流体的工艺计量和节能管理。

涡街流量计原理，涡街流量传感器是根据“卡门涡街”原理研制成的一种流体振动型流量仪表，基本原理是当流体遇到非流线体时，在非流线体两侧会交替产生旋涡。

1、基本原理见图一

图一  St与Re的关系

旋涡的分离频率，在一定的柱形下与流速成线性比例关系，基本函数关系如下：

 式中     

f：旋涡分离频率，HZ

    St：斯特劳哈尔数，不同的柱形St不同，在一定柱形下，在一定流量内St基本不变，无量纲

    V：流体在管道中平均流速，m/s

D：管道直径，m

d：旋涡发生体迎流面宽度，m

由上式可见，通过测量旋涡的分离频率，便可知流体的流速和瞬时量，斯特劳哈尔数St是通过试验确定的无量纲的常数，一段时间内输出的频率脉冲数与流体的体积之比称为仪表系数，基本公式演变如下：

式中       Q：一段时间内体积量，m3

              S：管道的截面积，m2

     T：一段时间单位，秒

一段时间内旋涡产生的数量N = f · T

仪表系数K值由式K=N/Q得出,单位: n/ m3

LUGB系列涡街传感器采用高性能的压电晶体检测旋涡分离的频率。旋涡在柱体后部两侧交替分离，产生压力脉动。安装在柱体后面的压电检测体感受到涡街的交变力时，产生交变的电荷信号。交变的电荷信号，经电荷放大器处理后，以电压频率信号输出（传感器）或进一步变成与流量成线性比例的4～20 mA直流标准信号输出（变送器）。

2、涡街流量计原理，电荷检测放大器工作原理

检测放大器的作用是将传感器探头产生的交变信号，经电荷放大器进行电荷/电压转换，经高通滤波电压放大，低通滤波整形后，输出频率脉冲信号。

电路原理框图见图二