國產(chǎn)渦街流量計(jì)，在性價(jià)比上遠(yuǎn)高于日本橫河渦街流量計(jì)，下面著重介紹下國產(chǎn)華立渦街流量計(jì)中所應(yīng)用的電容檢測元件。 在國產(chǎn)電容式渦街流量計(jì)中，應(yīng)用電容檢測元件測量渦街信號，目前應(yīng)用于渦街流量計(jì)中的電容檢測元件有以下幾種： 1．用差動電容檢測發(fā)生體兩側(cè)的脈動壓力[檢測方式（一） 這種檢測方式直接利用發(fā)生體的兩側(cè)面作差動電容的可動電極，用以檢測旋渦分離時(shí)發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生的壓力脈動 如圖1和圖2所示。 圖1 矩型發(fā)生體與差動電容 圖2 三角柱發(fā)生體與差動電容 圖1是矩形發(fā)生體與差動電容的示意圖，而圖2是三角柱發(fā)生體與差動電容的示意圖。這兩種方案都是用發(fā)生體 的部分側(cè)面作電容的動電極，即把不銹鋼薄片焊接在發(fā)生體的側(cè)面，作為變極距電容器的動電極。在薄片下面的測 量室內(nèi)，有使發(fā)生體與膜片相絕緣的絕緣層，在絕緣層表面用粘貼或蒸鍍工藝制成固定電極。在測量室內(nèi)，設(shè)置了 壓力平衡孔和連接通道。在動電極、固定電極和連接通道內(nèi)充滿了隔離液。隔離液一般采用性能較穩(wěn)定的硅油或其 他液體。 隔離液有兩方面作用：一是起電介質(zhì)的作用，可增大靜態(tài)電容；二是起抗靜壓和平衡作用。由于液體的不可壓 縮性，當(dāng)測量管處在有壓狀態(tài)時(shí)，隔離液可對膜片起到有效的支撐作用，并對兩電極起隔離絕緣作用，保護(hù)電容器。 兩側(cè)電極之間設(shè)置的平衡孔和連接通道，既能傳遞動態(tài)壓力，又可抑制對稱的壓力波動的干擾。 當(dāng)流體流動，發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦分離時(shí)，在發(fā)生體兩側(cè)同步出現(xiàn)壓力脈動，引起發(fā)生體兩側(cè)膜片的位移。 例如某一側(cè)有旋渦分離，該側(cè)的壓力升高，迫使這一側(cè)的極距減小，電容增大，而另一側(cè)極距增加，電容減小。下 一個(gè)旋渦從另一側(cè)分離時(shí)，就出現(xiàn)相反的情況。 隨著流體的流動，旋渦不斷交替分離，就出現(xiàn)了兩側(cè)電容 交替的變化。由于電容的交替變化與旋渦分離同步產(chǎn)生。通過測量電路，就可檢測出電容變化的頻率，從而檢測出 旋渦的頻率。 2．用電容檢測元件檢測量脈動壓力 如圖3所示，在三角柱發(fā)生體兩側(cè)開導(dǎo)壓孔，把發(fā)生體兩側(cè)的脈動壓力傳遞給安裝在測量管外部的電容檢測元件 進(jìn)行檢測，如圖3(a)。這種檢測方式，由于電容檢測元件未直接暴露在流體中，避開了流體中的雜物（污物、粉塵、 油污等）的直接影響，測量效果較好。 圖3 引出脈動壓力的檢測方式 圖4是20世紀(jì)80年代末期由E+H公司推出的，以差動開關(guān)電容(DSC)為檢測元件的電容式渦街流量計(jì)。 電容檢測元件制成圓管形，用變極距原理工作。本節(jié)前面已做了介紹，這里不在重復(fù)。 根據(jù)檢測方式（三），電容檢測元件插入三角柱發(fā)生體的測量孔內(nèi)。三角柱兩側(cè)的導(dǎo)壓孔，把交變差壓引入測量 孔，作用到電容檢測元件上。金屬薄壁圓筒在交變差壓作用下，產(chǎn)生左右擺動，引起兩側(cè)電容的極距變化，改變電容 量，通過測量電路檢測出電容變化的頻率，實(shí)現(xiàn)旋渦頻率的測量。 圖4 DSC電容檢測元件 值得重視的是內(nèi)外電極的力學(xué)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)，使外部金屬薄壁圓筒與內(nèi)部的電極支座的剛度相匹配。因此，當(dāng)外 界管道的機(jī)械振動和管道內(nèi)流體沖擊時(shí)，不管振動方向如何，引起電容檢測元件的內(nèi)外電極，同時(shí)作方向相同、變形 量相同的振動。從而使兩電極之間的相對距離保持不變，電容量也不變，明顯提高了渦街流量計(jì)的抗振動性能。 差動開關(guān)電容的兩電極之間，沒有充灌電解質(zhì)，而是采用介電常數(shù)的溫度系數(shù)近似為零的空氣，所以差動開關(guān)電 容有較好的熱穩(wěn)定性，工作溫度范圍相當(dāng)寬，可測低溫（- 200CC）到高溫(400C)介質(zhì)。這種電容式渦街流量計(jì)的局 限性是抗臟污能力相對較差，選用儀表時(shí)應(yīng)充分予以注意。
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