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涡街电磁流量计机理的研究与开发

刘鹏民  
【摘要】:涡街流量计在近年来取得了长足的发展,一跃而成为十大流量计之一。但是在获得广泛应用的同时,涡街流量计在工业现场也遇到了一些问题,如电磁干扰、流场干扰及振动干扰等。为了解决涡街流量计在现场应用中所暴露出的问题,科技工作者做了许多努力。迄今为止,漩涡发生体的性能已经比较稳定,人们便把更多的注意力投向了新型涡频检测方法的采用和后续信号处理电路的改进上,电磁涡街流量计的研究与开发就是这方面的探索和努力之一。 本课题研究了电磁涡街流量计的工作原理,并设计制造了电磁涡街流量传感器。在传感器结构上,电磁涡街流量计的漩涡发生体综合了以往的实践经验,在目前应用最广、性能最好的三角柱漩涡发生体的基础上做了进一步的改进,以产生更加强烈而稳定的漩涡序列,同时也减少了带来测量误差的因素。流量计壳体的入口和出口部分在尺寸和结构上分别采用了渐缩和渐扩设计,能够降低流量计的测量下限,提高仪表的抗流场干扰能力。在涡频检测方式上采用电磁检测方法检测漩涡分离频率,提高了涡街流量计的抗振动干扰能力和抗电磁干扰能力。 电磁涡街流量计的后续信号处理电路设计为低功耗单片微机处理系统,整台仪表可以采用电池供电,拓宽了涡街流量计的应用范围。在设计该系统时,以低功耗为主要指标,除了选用各种低功耗元件和芯片以外,还在满足速度等指标的前提下,采用低功耗硬件和软件设计技术,使系统运行功耗达到最小。 从实验数据来看,电磁涡街流量计的测量结果与理论计算吻合,较好地消除了干扰所带来的影响,测量结果准确,性能优异,是一种有发展前途的涡街流量计。


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