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應力式渦街流量計的特點與局限性
關(guān)鍵字：應力式渦街流量計,渦街流量計,流量計 日期：2012-9-21 8:37:20
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1．特點
應力式渦街流量計自20世紀70年代末期出現(xiàn)以來，發(fā)展十分迅速。至今應用多種檢測方式
和壓電元件的多種工作模式開發(fā)的渦街流量計，在世界各大著名儀表公司都有系列產(chǎn)品。在
我國應力式渦街流量計產(chǎn)品占有較高的市場份額，成為渦街流量計的主導產(chǎn)品。這種局面形
成的主要原因是應力式渦街流量計的檢測元件采用了壓電元件，這種元件有許多優(yōu)點。
(1)壓電檢測元件靈敏度較高，動態(tài)特性好，響應速度快；
(2)壓電元件的工作模式較多，有縱向、橫向、切向和扭轉(zhuǎn)形變等多種工作模式，可以根據(jù)
不同的檢測方式，設(shè)計制作多種檢測元件，用于渦街信號的檢測；
(3)壓電元件的工藝性好，可以根據(jù)設(shè)計要求做成所需的形狀，滿足設(shè)計需要；
(4)壓電元件的工作溫度范圍較寬，最新資料表明，它可經(jīng)受- 200℃的低溫，也可承受+450℃
的高溫；
(5)長期穩(wěn)定性好，有資料介紹，經(jīng)過10年的應用，壓電參數(shù)僅變化1%；
(6)抗輻射性能強，有關(guān)學者經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，壓電元件是抗輻射性能較強的敏感元件；
(7)壓電元件是一種力敏型元件，在渦街流量計中壓電檢測元件通過檢測旋渦分離時產(chǎn)生的
力的變化，所以外殼上輕微的結(jié)垢或粘附一些臟物，不會影響力的傳遞，不會影響儀表的正
常工作；
(8)壓電元件制成檢測元件后，具有固體化元件的特征，牢固可靠；
(9)價格低廉。
以上優(yōu)點使應力式渦街流量計受到開發(fā)者和制造廠家的青睞。
2．局限性
應力式渦街流量計有許多優(yōu)點來自壓電元件，而它的局限性也與壓電元件密切相關(guān)。
(1)抗振性能差。壓電元件是一種有源元件，在外力作用下，它自身就可以產(chǎn)生電荷（或電
壓）信號。它對力和加速度的作用相當敏感。在靜止狀態(tài)，只要有力或加速度作用到檢測元
件，它就可產(chǎn)生與作用力同步的電信號，這種信號經(jīng)過測量電路的放大，就會變成脈沖信號
輸出，引起儀表計數(shù)單元動作。在工作狀態(tài)，由于渦街信號較強，如果渦街信號大于振動干
擾信號，這種影響不會引起測量誤差。如果在流量較小或靜止狀態(tài)，這種振動干擾信號就會
引起很大的測量誤差，甚至使儀表無法正常工作。盡管在抗振問題上，各家都做了不少的工
作，逐步提高了應力式渦街流量計的抗振能力，但在振動較強的場合，選用應力式渦街流量
計仍需慎重。
(2)壓電元件工作在非諧振狀態(tài)，它的等效阻抗很高，極易引入外界的電磁干撫，影響儀表
的正常工作，所以應力式渦街流量計特別要注意信號的屏蔽與接地，防止電磁干擾進入高阻
抗電荷放大器的輸入端。 |
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