光纖渦街流量計

2020-11-22 電子產品世界

當一個非流線體置於流體中時，在某些條件下會在液流的下遊產生有規律的旋渦。這種旋渦將會在該非流線體的兩邊交替地離開。當每個旋渦產生並瀉下時，會在物體壁上產生一側向力。這樣，周期產生的旋渦將使物體受到一個周期的壓力。若物體具有彈性，它便會產生振動，振動頻率近似地與流速成正比。

即f＝sv/d

式中：v——流體的流速；
d——物體相對於液流方向的橫向尺寸；
s——與流體有關的無量綱常數。
因此，通過檢測物體的振動頻率便可測出流體的流速。光纖渦街流量計便是根據這個原理製成的，其結構如圖。
在橫貫流體管道的中間裝有一根繃緊的多模光纖，當流體流動時,光纖就發生振動,其振動頻率近似與流速成正比。由於使用的是多模光纖,故當光源採用相干光源(如雷射器)時,其輸出光斑是模式間幹涉的結果。當光纖固定時,輸出光斑花
紋穩定。當光纖振動時,輸出光斑亦發生移動。對於處於光斑中某個固定位置的小型探測器,光斑花紋的移動反映為探測器接收到的輸出光強的變化。利用頻譜分析,即可測出光纖的振動頻率。根據上式或實驗標定得到流速值,在管徑尺寸已知的情況下，即可計算出流量。
光纖渦街流量計特點：可靠性好,無任何可動部分和聯接環節,對被測體流阻小,基本不影響流速。但在流速很小時,光纖振動會消失,因此存在一定的測量下限。

1 夾具2 密封膠3 液體流管4 光纖5 張力載荷

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