结构

  VSF由传感器和转换器两部分组成，如图3所示。传感器包括旋涡发生体(阻流体)、检测元件、仪表表体等;转换器包括前置放大器、滤波整形电路、D/A转换电路、输出接口电路、端子、支架和防护罩等。近年来智能式流量计还把微处理器、显示通讯及其他功能模块亦装在转换器内。

(1)旋涡发生体

  旋涡发生体是检测器的主要部件，它与仪表的流量特性(仪表系数、线性度、范围度等)和阻力特性(压力损失)密切相关，对它的要求如下。

  1) 能控制旋涡在旋涡发生体轴线方向上同步分离;

  2) 在较宽的雷诺数范围内，有稳定的旋涡分离点，保持恒定的斯特劳哈尔数;

  3) 能产生强烈的涡街，信号的信噪比高;

  4) 形状和结构简单，便于加工和几何参数标准化，以及各种检测元件的安装和组合;

  5) 材质应满足流体性质的要求，耐腐蚀，耐磨蚀，耐温度变化;

  6) 固有频率在涡街信号的频带外。

  已经开发出形状繁多的旋涡发生体，它可分为单旋涡发生体和多旋涡发生体两类，如图4所示。单旋涡发生体的基本形有圆柱、矩形柱和三角柱，其他形状皆为这些基本形的变形。三角柱形旋涡发生体是应用最广泛的一种，如图5所示。图中D为仪表口径。为提高涡街强度和稳定性，可采用多旋涡发生体，不过它的应用并不普遍。

  ⑵ 检测元件

  流量计检测旋涡信号有5种方式。

  1) 用设置在旋涡发生体内的检测元件直接检测发生体两侧差压;

  2) 旋涡发生体上开设导压孔，在导压孔中安装检测元件检测发生体两侧差压;

  3) 检测旋涡发生体周围交变环流;

  4) 检测旋涡发生体背面交变差压;

  5) 检测尾流中旋涡列。

  根据这5种检测方式，采用不同的检测技术(热敏、超声、应力、应变、电容、电磁、光电、光纤等)可以构成不同类型的VSF

1. 优点

  VSF结构简单牢固，安装维护方便(与节流式差压流量计相比较，无需导压管和三阀组等，减少泄漏、堵塞和冻结等)。

  适用流体种类多，如液体、气体、蒸气和部分混相流体。

  精确度教高(与差压式，浮子式流量计比较)，一般为测量值的( ±1%～±2%)R。

  范围宽度，可达10：1或20：1。

  压损小(约为孔板流量计1/4～1/2)。

  输出与流量成正比的脉冲信号，适用于总量计量，无零点漂移;

  在一定雷诺数范围内，输出频率信号不受流体物性(密度，粘度)和组分的影响，即仪表系数仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸有关，只需在一种典型介质中校验而适用于各种介质，仪表的适应性强。VSF在各种流量计中是一种较有可能成为仅需干式校验的流量计。