涡街流量计内部结构图信号转换?

涡街流量计内部结构图信号转换分析

一、引言

涡街流量计是一种广泛应用于工业生产、能源计量、环保监测等领域的流量测量仪表。它具有结构简单、安装方便、测量精度高等优点。涡街流量计的测量原理基于卡门涡街效应,通过检测涡街频率来计算流量。本文将详细介绍涡街流量计的内部结构、信号转换过程以及相关技术。

二、涡街流量计内部结构

涡街流量计主要由以下几个部分组成:

  1. 流体通道:流体通道是涡街流量计的核心部分,其形状为圆柱形或矩形,流体在其中流动产生涡街。

  2. 涡街发生体:涡街发生体是涡街流量计的关键部件,其形状和尺寸直接影响涡街频率。常见的涡街发生体有圆柱形、三角柱形、V形等。

  3. 涡街检测器:涡街检测器用于检测涡街频率,常见的检测器有压电式、电磁式、光电式等。

  4. 信号处理电路:信号处理电路对涡街检测器输出的信号进行处理,如放大、滤波、整形等。

  5. 显示仪表:显示仪表用于显示流量、流速等参数。

三、涡街流量计信号转换过程

  1. 涡街产生:当流体流经涡街发生体时,由于发生体的形状和尺寸,会在流体中产生一系列交替出现的涡街。涡街频率与流体流速成正比。

  2. 涡街检测:涡街检测器将涡街频率转换为电信号。以压电式检测器为例,涡街产生的振动使压电陶瓷产生电荷,从而输出电压信号。

  3. 信号处理:信号处理电路对涡街检测器输出的信号进行处理。主要包括以下步骤:

(1)放大:对涡街检测器输出的微弱信号进行放大,提高信号幅度。

(2)滤波:滤除信号中的噪声,提高信号质量。

(3)整形:将信号转换为标准波形,便于后续处理。


  1. 计算流量:根据涡街频率和已知参数,通过公式计算流量。常见的计算公式有:

(1)斯特劳哈数法:斯特劳哈数是涡街频率与流速的比值,根据斯特劳哈数和涡街发生体形状,可计算流量。

(2)涡街频率法:直接利用涡街频率计算流量。

四、涡街流量计信号转换技术

  1. 涡街检测技术:涡街检测技术是涡街流量计的核心技术之一。目前,涡街检测技术主要有压电式、电磁式、光电式等。

(1)压电式检测器:压电式检测器利用压电陶瓷的压电效应,将涡街振动转换为电压信号。

(2)电磁式检测器:电磁式检测器利用涡街产生的磁场,通过电磁感应原理产生电压信号。

(3)光电式检测器:光电式检测器利用涡街产生的光强变化,通过光电转换原理产生电压信号。


  1. 信号处理技术:信号处理技术主要包括放大、滤波、整形等。目前,信号处理技术主要有模拟信号处理和数字信号处理两种。

(1)模拟信号处理:模拟信号处理主要采用运算放大器、滤波器等模拟电路进行信号处理。

(2)数字信号处理:数字信号处理主要采用微处理器、数字滤波器等数字电路进行信号处理。


  1. 计算技术:计算技术主要包括斯特劳哈数法和涡街频率法。斯特劳哈数法适用于已知斯特劳哈数和涡街发生体形状的情况,涡街频率法适用于直接测量涡街频率的情况。

五、结论

涡街流量计的信号转换过程包括涡街产生、涡街检测、信号处理和计算流量等步骤。涡街流量计的信号转换技术主要包括涡街检测技术、信号处理技术和计算技术。通过对涡街流量计信号转换过程的分析,有助于提高涡街流量计的测量精度和可靠性。

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