一种涡街流量计的制作方法

1.本实用新型属于流体流量测量领域，特别涉及该领域中的一种涡街流量计。


背景技术：

2.涡街流量计主要用于各种行业管道中气体、液体、蒸汽介质流体的流量测量。涡街流量计特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响，无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小，仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电式传感器，可靠性高，可在
‑
40℃～250℃的温度范围内工作。有模拟标准信号，也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的流量仪表。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种涡街流量计及其流量测量方法。
4.本实用新型采用如下技术方案：
5.一种涡街流量计，其改进之处在于：包括表体，在表体内设置流体流通管道，在流体流通管道的轴线上设置旋涡发生体，旋涡发生体固定在管道壁上，在流体流通管道的中心部位设置检测元件，在表体内还设置与检测元件相连接的流量转换器。
6.进一步的，所述的检测元件为压电元件。
7.进一步的，流量转换器包括与检测元件电连接的电荷放大器、与电荷放大器电连接的二阶压控高通滤波器、与二阶压控高通滤波器电连接的二阶压控低通滤波器、与二阶压控低通滤波器电连接的运算放大器、与运算放大器电连接的选频网络，选频网络输出脉冲信号。
8.一种流量测量方法，使用上述的涡街流量计，其改进之处在于：将流体流通管道接入待测流体管路，使待测流体从流体流通管道内的旋涡发生体两侧流过，流体流过旋涡发生体后交替产生有规则的旋涡，旋涡经过检测元件，对检测元件产生振动，检测元件因振动产生的电信号传输到流量转换器的电荷放大器、然后依次经二阶压控高通滤波器、二阶压控低通滤波器、运算放大器和选频网络，选频网络输出脉冲信号。
9.本实用新型的有益效果是：
10.本实用新型所公开的涡街流量计，采用一体化结构，将涡街流量计的流体流通管道、旋涡发生体、检测元件、流量转换器设计成一体，具有一体化智能、无可动部件、运行可靠、使用寿命长等特点；配合隔离、屏蔽、滤波等措施，克服了同类产品抗震性差、小信号数据絮乱等问题，并采用独特的检测元件封装技术和防护措施，保证了产品的可靠性。
11.本实用新型所公开的流量测量方法，输出的是与流量成正比的脉冲信号，由于有稳定的旋涡分离点，无零点漂移，精度高，测量范围宽，量程比可达1：10，在一定的雷诺数范围内，输出信号频率不受流体物理性质和组分变化的影响，仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关，测量流体体积流量时无需补偿，调换配件后一般无需重新标定仪表系数，可
测量气体、液体、蒸汽的流量。
附图说明
12.图1是涡街流量计的原理示意图；
13.图2是本实用新型实施例1所公开涡街流量计的结构示意图；
14.图3是本实用新型实施例1所公开流量测量方法的流程示意图。
具体实施方式
15.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
16.涡街流量计由涡街流量传感器和涡街流量转换器两部分组成，是利用卡门涡街原理测量流量的流量计。在流体中安放特殊形状的阻流体（亦称非线性旋涡发生体），流体在该旋涡发声体下游两侧交替地分离释放出一系列旋涡。在给定流量范围内，旋涡的分离频率正比于流量。
17.涡街流量计是利用应力检测方式，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，具有体积小、安装方便、精度高和免维护等优点。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。
18.如图1所示，在测量管中垂直插入柱状物时，流体通过柱状物两侧就交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡列被称为卡门涡街。卡门涡街的释放频率与流体的流动速度及柱状物的宽度有关，可用如下公式表达：
19.f =st
×
v/d
20.式中：f
‑
卡门涡街的释放频率；st
‑
系数（称为斯特罗哈数）；v
‑
流速；d
‑
柱状体的宽度。
21.卡门涡街释放频率f和流速v成正比，因此通过测量卡门涡街释放频率就可以算出瞬时流量。
22.斯特罗哈数是涡街流量计的重要系数。在曲线的st≈0.17的平直部分，旋涡的释放频率与流速成正比，所以检出频率f就可求得流速v，由v求出体积流量。
23.释放频率是由旋涡交替地作用检测传感器（探头）上的应力通过在内部的压电元件检出来的。
24.实施例1，如图2所示，本实施例公开了一种涡街流量计，包括表体3，在表体内设置流体流通管道1，在流体流通管道的轴线上设置旋涡发生体2，旋涡发生体固定在管道壁上，是产生旋涡的非流线型物体，在流体流通管道的中心部位设置检测元件4，检测元件是检测旋涡发生体后流体振动旋涡信号的部件。在表体内还设置与检测元件相连接的流量转换器5。流量转换器转换来自检测元件的信号，产生被测参数和推导参数输出到电子控制系统。
25.所述的检测元件为压电元件。流量转换器包括与检测元件电连接的电荷放大器、
与电荷放大器电连接的二阶压控高通滤波器、与二阶压控高通滤波器电连接的二阶压控低通滤波器、与二阶压控低通滤波器电连接的运算放大器、与运算放大器电连接的选频网络，选频网络输出脉冲信号。
26.如图3所示，本实施例还公开了一种流量测量方法，使用上述的涡街流量计，将流体流通管道接入待测流体管路，使待测流体从流体流通管道内的旋涡发生体两侧流过，流体流过旋涡发生体后交替产生有规则的旋涡，旋涡经过检测元件，检测元件受到旋涡的压力产生振动，检测元件因振动产生的电信号传输到流量转换器的电荷放大器、然后依次经二阶压控高通滤波器、二阶压控低通滤波器、运算放大器和选频网络，选频网络输出脉冲信号。


技术特征：
1.一种涡街流量计，其特征在于：包括表体，在表体内设置流体流通管道，在流体流通管道的轴线上设置旋涡发生体，旋涡发生体固定在管道壁上，在流体流通管道的中心部位设置检测元件，在表体内还设置与检测元件相连接的流量转换器；所述的检测元件为压电元件；流量转换器包括与检测元件电连接的电荷放大器、与电荷放大器电连接的二阶压控高通滤波器、与二阶压控高通滤波器电连接的二阶压控低通滤波器、与二阶压控低通滤波器电连接的运算放大器、与运算放大器电连接的选频网络，选频网络输出脉冲信号。

技术总结
本实用新型公开了一种涡街流量计，包括表体，在表体内设置流体流通管道，在流体流通管道的轴线上设置旋涡发生体，旋涡发生体固定在管道壁上，在流体流通管道的中心部位设置检测元件，在表体内还设置与检测元件相连接的流量转换器。本实用新型所公开的涡街流量计，采用一体化结构，将涡街流量计的流体流通管道、旋涡发生体、检测元件、流量转换器设计成一体，具有一体化智能、无可动部件、运行可靠。运行可靠。运行可靠。


技术研发人员：毕增亮 毕瑞亮
受保护的技术使用者：青岛汇赢科技有限公司
技术研发日：2020.12.15
技术公布日：2021/12/14