涡街流量计工作原理动态图,看动态图读懂工作原理
涡街流量计是一种*应用于工业过程控制中的流量测量仪表。它利用流体在管道中流动时产生的涡流现象,通过感测捕获管道内流体的动量转移,进而转化为电信号,反映流体的流量。其工作原理虽然复杂,但通过动态图的演示,可以更加直观地帮助我们理解。
涡街流量计工作原理概述
涡街流量计的工作原理是基于卡门涡街原理。当流体在管道中流动时,会产生交替的漩涡街道,这些漩涡街道在管道中一侧产生动压脉动。涡街流量计的传感器即安装在管道的这一侧,感测到动压脉动,并转换为电信号。通过对电信号的分析处理,即可得到流体的流量。
涡街流量计工作原理动态图
要理解涡街流量计的工作原理,我们可以参考下面的动态图。动态图中展示了流体在管道中流动时产生的涡流现象,以及传感器如何感测动压脉动的过程。
如图所示,当流体在管道中流动时,会产生交替的漩涡街道。传感器被安装在管道的内部,其上设有一个阻流体流动的障碍物。流体在流动过程中,会受到障碍物的阻挡,产生漩涡。这些漩涡会脱落并沿着管道流动,形成交替的漩涡街道。传感器感测到动压脉动,并转换为电信号。
动态图中,我们可以看到传感器被安装在管道的侧面。这是因为漩涡街道产生的动压脉动主要集中在管道的这一侧。传感器感测到动压脉动,并通过内部的压电晶体转换为电信号。压电晶体是一种可以将机械能转换为电能的材料,在此过程中发挥着关键作用。
关键元件——传感器
传感器是涡街流量计的核心元件,其工作原理和结构设计直接影响着流量计的准确性和稳定性。传感器一般由两个部分组成:阻流体部件和压电晶体。
阻流体部件:这一部件的作用是产生漩涡。它通常由一个圆柱体或楔形体组成,被安装在传感器的顶部,伸入管道中,阻挡流体的流动,从而产生漩涡。
压电晶体:压电晶体是将机械能转换为电能的关键元件。当漩涡产生的动压脉动作用在压电晶体上时,其内部的晶体结构会发生形变,从而产生电荷,形成电信号。
信号处理与转换
传感器产生的电信号需要通过后续的信号处理和转换才能反映流体的流量。这一过程通常包括放大、滤波和转换等步骤。
放大:由于传感器产生的电信号比较弱,需要通过放大器将其放大,便于后续的处理和转换。
滤波:在放大电信号的同时,也可能会放大噪声和干扰。因此,需要通过滤波器去除不需要的频率成分,保留有用的信号。
转换:经过放大和滤波后的电信号需要被转换为流量值。这一步骤通常由一个微处理器完成,它根据电信号的频率和振幅,结合流体的密度和管道的尺寸,计算出流体的流量。
涡街流量计的优势与应用
涡街流量计具有许多优点,使其在工业过程控制中得到*应用。
无动部分:涡街流量计的传感器部分没有移动部件,因此具有较长的使用寿命,并且维护成本较低。
宽量程:涡街流量计具有较宽的量程,可以测量从很低到很高的流量,满足不同的应用需求。
适用多种流体:涡街流量计可以测量各种类型的流体,包括气体、液体和蒸汽,并且不受流体的粘度和导电性影响。
由于这些优点,涡街流量计被*应用于石油、化工、电力、冶金等行业。例如,在石油天然气行业,涡街流量计被用于天然气、原油和精炼产品的流量测量;在化工行业,它可以测量各种化学品的流量;在电力行业,它可以测量锅炉给水和凝结水的流量。
结论
涡街流量计是一种*的流量测量仪表,其工作原理是利用流体产生的涡流现象,通过传感器感测动压脉动,并转换为电信号。通过动态图的演示,我们可以更加直观地了解其工作原理。涡街流量计具有无动部分、宽量程和适用多种流体等优势,使其在工业过程控制中得到*应用。