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应力式涡街流量计的特点与局限性
关键字:应力式涡街流量计,涡街流量计,流量计 日期:2012-9-21 8:37:20
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1.特点
应力式涡街流量计自20世纪70年代末期出现以来,发展十分迅速。至今应用多种检测方式
和压电元件的多种工作模式开发的涡街流量计,在世界各大著名仪表公司都有系列产品。在
我国应力式涡街流量计产品占有较高的市场份额,成为涡街流量计的主导产品。这种局面形
成的主要原因是应力式涡街流量计的检测元件采用了压电元件,这种元件有许多优点。
(1)压电检测元件灵敏度较高,动态特性好,响应速度快;
(2)压电元件的工作模式较多,有纵向、横向、切向和扭转形变等多种工作模式,可以根据
不同的检测方式,设计制作多种检测元件,用于涡街信号的检测;
(3)压电元件的工艺性好,可以根据设计要求做成所需的形状,满足设计需要;
(4)压电元件的工作温度范围较宽,最新资料表明,它可经受- 200℃的低温,也可承受+450℃
的高温;
(5)长期稳定性好,有资料介绍,经过10年的应用,压电参数仅变化1%;
(6)抗辐射性能强,有关学者经试验发现,压电元件是抗辐射性能较强的敏感元件;
(7)压电元件是一种力敏型元件,在涡街流量计中压电检测元件通过检测旋涡分离时产生的
力的变化,所以外壳上轻微的结垢或粘附一些脏物,不会影响力的传递,不会影响仪表的正
常工作;
(8)压电元件制成检测元件后,具有固体化元件的特征,牢固可靠;
(9)价格低廉。
以上优点使应力式涡街流量计受到开发者和制造厂家的青睐。
2.局限性
应力式涡街流量计有许多优点来自压电元件,而它的局限性也与压电元件密切相关。
(1)抗振性能差。压电元件是一种有源元件,在外力作用下,它自身就可以产生电荷(或电
压)信号。它对力和加速度的作用相当敏感。在静止状态,只要有力或加速度作用到检测元
件,它就可产生与作用力同步的电信号,这种信号经过测量电路的放大,就会变成脉冲信号
输出,引起仪表计数单元动作。在工作状态,由于涡街信号较强,如果涡街信号大于振动干
扰信号,这种影响不会引起测量误差。如果在流量较小或静止状态,这种振动干扰信号就会
引起很大的测量误差,甚至使仪表无法正常工作。尽管在抗振问题上,各家都做了不少的工
作,逐步提高了应力式涡街流量计的抗振能力,但在振动较强的场合,选用应力式涡街流量
计仍需慎重。
(2)压电元件工作在非谐振状态,它的等效阻抗很高,极易引入外界的电磁干抚,影响仪表
的正常工作,所以应力式涡街流量计特别要注意信号的屏蔽与接地,防止电磁干扰进入高阻
抗电荷放大器的输入端。 |
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