渦街流量計智能技術的應用與原理 十二
第二章智能壓電式渦街流量計原理及體系研究
§2．1傳統壓電式渦街流量計結構及原理
當管道中的流體遇到橫置(即與管道軸線相垂直方向)的柱狀障礙物時，就會產生有規律的漩渦序列。漩渦成兩列而且平行，有如街區道路兩旁的路燈，故又稱為“渦街”。根據漩渦出現的頻率測量介質流量，這就是渦街流量計的基本思想。根據卡門渦街原理，當兩漩渦列之間的距離h和同列的兩個漩渦之間的距離L滿足h／L=O．281時，由兩列漩渦構成的渦街陣
列幾何結構最穩定。
利用流體自然振蕩原理，通過檢測在漩渦發生體后產生的卡門漩渦列的頻率，求出流經管道的體積流量。其中以壓電元件作為檢測元件在80年代后期越來越廣泛，尤其是利用應力檢測方式。其特點是結構簡單，如能把檢測元件密封安裝在漩渦發生體內部，則檢測元件不接觸被測流體，耳前采用壓電元件作為檢測元件的漩渦流量計，其封裝方式和結構各有不同。
本文僅就一種典型的壓電式渦街流量計討論其結構及其特點。
流體的流動方向垂直于紙面，作用在漩渦發生體上面的交替推力頻率與漩渦發生體發出的漩渦頻率相同，這個力使漩渦發生體產生應力變化，由裝在漩渦發生體內的壓電元件檢測出此
應力的變化頻率。交替推力的大小與流體流速平方及流體的密度成正比，而交替應力誘導的交變電荷的頻率即為漩渦的頻率，將交變電荷經電子線路處理后作為漩渦的頻率輸出。
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