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射流流量传感器的影响因素

点击次数:更新时间:2013-06-17 16:06:18【打印】【关闭】

射流流量传感器通常由射流计量(振荡)腔和振荡信号检测电路两部分所组成。射流计量腔的作用是将被测流体引入腔体并使其产生稳定而持续的双稳态振荡;振荡信号检测电路的 作用

射流流量传感器通常由射流计量(振荡)腔和振荡信号检测电路两部分所组成。射流计量腔的作用是将被测流体引入腔体并使其产生稳定而持续的双稳态振荡;振荡信号检测电路的 作用则是将与被测流体振荡频率成比例的流速信号通过一定的传感原理及相应的敏感元件将其检出并做信号预处理,供后续信号处理单元使用,最终得到被测管道中流体的流速、 流量以及累积流量等参数。
 射流腔的结构形式有多种,其中有代表性结构的射流腔的主要特点是在小流量测量条件下(即雷诺数较小时)能很好地起振并持续等幅振荡,因此具有小的始动流量值,特别适合 于流量测量范围要求较宽的电子水表应用。
 当封闭管道中的水流体进入射流计量腔时,由于射流的附壁效应和控制射流反馈原理,使水流体在射流计量腔中振荡,该振荡频率在一定的流量范围内与流经管道流体的流速或 体积流量成正比,且不受流体的物理性质等影响,见下式
 式中:v—射流腔喷射口处流体平均流速值,m/s;d—与射流腔特征尺寸有关的参数;Sr—Strouhal数;f—射流振荡频率;qv—流过喷射口的体积流量值,m3/h;S—射流喷射口 截面积,m2。
 在射流腔主通道或反馈通道上设置电磁速度式敏感元件或压电压力式敏感元件,可以将流体振荡频率检出并送后续信号处理电路作进一步处理。
 对流体在射流腔中的振荡过程作如下描述:管道水流体进入射流腔进水孔并在其喷嘴口处形成射流喷射体;射流喷射体在通过主通道时,由于受到射流附壁效应和随机干扰影响 ,流体就会沿着两个对称侧壁中的任意一个侧壁前行;在分流劈的阻挡下,流体会在分流劈与其中一个侧壁之间通过,其中大部分流体流向出水孔并最后流出射流腔,少部分流体 则通过两个对称反馈通道中的同一侧通道流回主通道;反馈回来的流体会改变主通道射流喷射体的流动方向,使其偏向另一侧壁并在分流劈和另一侧壁之间流过。同样情形,大部 分流体又会流出出水孔,少部分流体通过另一反馈通道又流回到主通道并改变射流喷射体的流动方向;这样周而复始进行下去,就会在射流腔中形成稳定的射流振荡,它与双稳态 振荡器的工作原理非常相似。射流振荡频率在雷诺数大于某一数值时与管道中水流体的流速或体积流量成线性关系。

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