渦街流量計(jì)發(fā)生體是渦街流量計(jì)流量計(jì)的關(guān)鍵部件，它對(duì)流量計(jì)的性能起著至關(guān)重要的作用。目前渦街流量計(jì)所使用的渦街流量計(jì)發(fā)生體一般采用尖頭或鈍頭三角柱、圓柱、方柱、T型柱等柱型，雖
然可以產(chǎn)生用于檢測(cè)的卡門渦街流量計(jì)，但普遍存在低流速下渦街流量計(jì)強(qiáng)度微弱，高流速容易產(chǎn)生次漩渦的缺點(diǎn)。這種低速的紊流和高速的湍流造成渦街流量計(jì)分離頻率和流速不成正比，影響傳感器探頭信號(hào)的采集質(zhì)量，造成量程縮短及測(cè)量誤差。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的渦街流量計(jì)發(fā)生體普通存在的量程短、測(cè)量誤差較大等問(wèn)題，提供一種能測(cè)量小流速、量程大且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的渦街流量計(jì)發(fā)生體。
本實(shí)用新型呈對(duì)稱的三角柱結(jié)構(gòu)，其迎流面為平面，非迎流的兩對(duì)稱面為對(duì)稱的向內(nèi)凹
圓柱面。
所述的三角柱為工程塑料三角柱或金屬三角柱。
當(dāng)本實(shí)用新型用于測(cè)量氣液體流量或速度時(shí)，產(chǎn)生渦街流量計(jì)。
與現(xiàn)有的渦街流量計(jì)發(fā)生體相比，本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有的渦街流量計(jì)發(fā)生體存在的技術(shù)缺陷，采用了整體為形變?nèi)侵慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是非迎流的兩個(gè)對(duì)稱面采用了雙凹圓柱面的結(jié)構(gòu)，流體在兩個(gè)尖端邊界層開(kāi)始分離，形成渦街流量計(jì)，因?yàn)榧舛说那授呄驘o(wú)限大，邊界層的分離更早更強(qiáng)烈，更重要的是內(nèi)凹圓柱的表面很好地符合了邊界層回流的力矩方向，漩渦的形成受到發(fā)生體表面的阻礙更少，所以產(chǎn)生渦街流量計(jì)強(qiáng)度更大。本實(shí)用新型不僅在低流速(低雷諾數(shù)) 下也能產(chǎn)生強(qiáng)度較大、穩(wěn)定的渦街流量計(jì)，在高流速時(shí)渦街流量計(jì)陣列規(guī)律性好，雜漩渦少，便于傳感器
探頭的信號(hào)采集，降低電路抗干擾的設(shè)計(jì)要求，擴(kuò)展了流量計(jì)的量程；而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、渦街流量計(jì)產(chǎn)生強(qiáng)烈、測(cè)量效果好、適合低流速測(cè)量和便于安裝和清洗等特點(diǎn)，可以方便地替換現(xiàn)有的渦街流量計(jì)發(fā)生體。經(jīng)檢測(cè)，本渦街流量計(jì)發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)(St)基本穩(wěn)定在O. 16。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例產(chǎn)生渦街流量計(jì)的原理示意圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例用于液體流量計(jì)的安裝狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，本實(shí)用新型呈對(duì)稱的三角柱結(jié)構(gòu)，其非迎流的兩對(duì)稱面1為對(duì)稱的向內(nèi)凹
圓柱面，迎流面2為平面。材料可選為工程塑料或金屬。圖2給出產(chǎn)生渦街流量計(jì)的原理示意圖，在圖2中，箭頭表示流體的流向，渦街流量計(jì)發(fā)生體3置于流量計(jì)的殼體4內(nèi)腔，傳感器探頭5設(shè) 于流量計(jì)的殼體4外，記號(hào)6為卡門渦街流量計(jì)。
當(dāng)用于測(cè)量氣液體流量或速度時(shí)產(chǎn)生渦街流量計(jì)，在圖3中檢測(cè)的是液體的流量，渦街流量計(jì)發(fā)生體 3安裝在管道的中部，平面朝向流向，通過(guò)螺絲固定。 一對(duì)超聲波傳感器7 (—個(gè)為發(fā)射端， 另一個(gè)是接收端)對(duì)稱安裝在渦街流量計(jì)發(fā)生體3后部約1. 5 2倍特征寬度處(此處漩渦分離最 強(qiáng)烈，渦街流量計(jì)強(qiáng)度最大)，超聲波傳感器7的軸線與渦街流量計(jì)發(fā)生體3垂直。具體使用時(shí)流量計(jì)體 通過(guò)兩端的法蘭盤8連接在管道上，流體繞流過(guò)渦街流量計(jì)發(fā)生體3，由于渦街流量計(jì)發(fā)生體3采用了雙 凹面的結(jié)構(gòu)，流體在兩個(gè)尖端邊界層開(kāi)始分離，形成渦街流量計(jì)，加之尖端的曲率趨向無(wú)限大，邊界層的分離更早更強(qiáng)烈，更重要的是內(nèi)凹的表面很好地符合了邊界層回流的力矩方向，漩渦的形成受到發(fā)生體表面的阻礙更少，所以產(chǎn)生渦街流量計(jì)強(qiáng)度更大更有規(guī)律。當(dāng)渦街流量計(jì)信號(hào)與傳感器發(fā)出的超聲波聲束相遇時(shí)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的漩渦街流量計(jì)對(duì)超聲波產(chǎn)生反射與折射。由于兩列渦街流量計(jì)的旋轉(zhuǎn)方向相反，對(duì)聲束折射的方向也相反，但無(wú)論哪一列渦街流量計(jì)與聲束的相互作用，結(jié)果都使接收端接收的信號(hào)減小。渦街流量計(jì)通過(guò)聲束后，超聲波接收端接收到的信號(hào)又恢復(fù)到常態(tài)。就這樣，流體連續(xù)流動(dòng)，渦街流量計(jì)不斷形成，對(duì)超聲波的調(diào)制作用就會(huì)不斷進(jìn)行。超聲波傳感器接收端把聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送到二次儀表中的選頻放大器。選頻放大器輸出的信號(hào)又經(jīng)檢波器解調(diào)，檢出渦街流量計(jì)信號(hào)。再經(jīng)比較器整形和放大，就獲得頻率為f的方波信號(hào)，最后使用單片機(jī) 進(jìn)行計(jì)數(shù)即可檢測(cè)出流量值。
采用本實(shí)用新型制作的超聲波渦街流量計(jì)流量計(jì)，流速范圍為0. 1 12m/s，基本誤差為iWFS， 可測(cè)管徑為10 100mm，工作電壓為5V，靈敏度高，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)，維護(hù)簡(jiǎn)單，工作壽命 長(zhǎng)。
