前置信號(hào)放大電路的主要功能及其要求1、渦街流量計(jì)信號(hào)放大模塊的設(shè)計(jì)要求由于渦街流量計(jì)的測量原理可知,渦街流量計(jì)是根據(jù)檢測到的頻率值換算流體流量的流量檢測裝置。因此,對渦街探頭所輸出信號(hào)的頻率進(jìn)行準(zhǔn)確的測量就成為渦街流量計(jì)信號(hào)放大電路的主要功能。此外,還要通過靜態(tài)水容積檢定實(shí)驗(yàn)對不同檢的儀表系數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。設(shè)計(jì)十要求儀表線性度誤差不超過1%,重復(fù)性誤差不超過線性度誤差的1/3~1/2。6、直管段的內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致，若不能一致，應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管道。2、放大電路設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1)流體通過漩渦發(fā)生體后將會(huì)產(chǎn)生,卡門漩渦作用于探頭上的橫向應(yīng)力在壓電效應(yīng)的作用下會(huì)產(chǎn)生微弱的電荷(電壓)信號(hào),對于這部份信號(hào)要通過電荷放大器對其進(jìn)行放大并輸出。2)用負(fù)反饋放大電路對電荷放大器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)一步放大并輸出。3)設(shè)置低通濾波器,對信號(hào)中的高頻干擾進(jìn)行衰減濾波。4)設(shè)置滯回比較器電路,將信號(hào)轉(zhuǎn)換成規(guī)則的方波信號(hào)以便進(jìn)行頻率的測量。5)當(dāng)整體放大電路版設(shè)計(jì)完成之后,焊接電路,并利用宏業(yè)公司提供的靜態(tài)水容積法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行檢定實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)放大電路是否淸足設(shè)計(jì)要求以進(jìn)行進(jìn)一步的修改工作。

渦街流量計(jì)不同流速及流量限制問題的研究，為了解決孔板流量計(jì)在測量時(shí)存在的諸多問題，渦街流量計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。渦街流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)渦街流量計(jì)在諸多應(yīng)用方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)。比如，孔板流量計(jì)1個(gè)測量回路靜密封點(diǎn)為20個(gè)左右。渦街流量計(jì)儀表系數(shù)K的修正通常渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)K是通過液體或氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在常溫、常壓條件下標(biāo)定后確定的。相比而言，渦街流量計(jì)的靜密封點(diǎn)只有3個(gè)，不容易泄漏 ，它不受流體溫度、壓力還有密度等影響，流量系數(shù)長期不變。但是渦街流量計(jì)在使用的時(shí)候，也存在一些問題。

1）由于渦街流量計(jì)的原始信號(hào)為頻率信號(hào)，致使渦街流量計(jì)實(shí)際為一種數(shù)字式儀表。它只要能正常工作，精度一定有保證。但是一旦不能正常工作，產(chǎn)生的測量誤差將非常大，甚至連流量的變化趨勢都不能指示，徹底不能工作。

2）漩渦升力與流量的平方呈正比、與流體的密度呈正比。因此，流量減小時(shí)，渦街信號(hào)以2階關(guān)系急劇減弱，而氣體的渦街信號(hào)遠(yuǎn)低于液體。渦街流量計(jì)用于液體流量測量，被用戶看好的是：它具有的量程范圍較寬、壓力損失較小、準(zhǔn)確度中等偏上、輸出線性、無可動(dòng)部件、可靠性高、維護(hù)量小、價(jià)格中等偏低、性能價(jià)格比較高等特點(diǎn)。在用于氣體流量檢測時(shí)，因低密度、低流速導(dǎo)致渦街信號(hào)微弱，極易湮沒在干擾之中，流量計(jì)無法正確識(shí)別出漩渦，致使測量失敗。

3）由于渦街流量計(jì)傳感器必須敏感檢測小流量時(shí)微小的渦街升力，直接限制了傳感器的結(jié)構(gòu)。針對以上一些問題，下面將做部分探討。

? 渦街流量計(jì)理論研究源于1878年斯特勞哈爾（Strouhal）就發(fā)表了關(guān)于流體振動(dòng)頻率與流速關(guān)系的文章，斯特勞哈爾數(shù)就是表示旋渦頻率與阻流體特征尺寸，流速關(guān)系的相似準(zhǔn)則。人們早期對渦街的研究主要是防災(zāi)的目的，如鍋爐及換熱器鋼管固有頻率與流體渦街頻率合拍將產(chǎn)生共振而破壞設(shè)備。傳感器在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝，但測量液體和氣體時(shí)為防止氣泡和液滴的干擾，要注意安裝位置。? 渦街流體振動(dòng)現(xiàn)象用于測量研究始于20世紀(jì)50年代，如風(fēng)速計(jì)和船速計(jì)等。

? 60年代末開始研制封閉管道流量計(jì)—渦街流量計(jì)，誕生了熱絲檢測法及熱敏檢測法渦街流量計(jì)。? 70、80年代渦街流量計(jì)發(fā)展異常迅速，開發(fā)出眾多類型阻流體及檢測法的渦街流量計(jì)，并大量生產(chǎn)投放市場，像這樣在短短幾年時(shí)間內(nèi)就達(dá)到從實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)到批量生產(chǎn)過程的流量計(jì)還沒有。局限性：(1)渦街流量計(jì)不適用于低雷諾數(shù)(ReD≤2*104)測量，在高黏度、低流速、小口徑情況下應(yīng)用受到限制?！　? 我國渦街流量計(jì)的生產(chǎn)亦有飛速發(fā)展，至今基本的流量方程經(jīng)常引用卡曼渦街理論，而此理論及其一些定量關(guān)系是卡曼在氣體風(fēng)洞（均勻流場）中實(shí)驗(yàn)得出的，它與封閉管道中具有三維不均勻流場其旋渦分離的規(guī)律是不一樣的，至于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更是需要通過長期應(yīng)用才能積累，渦街流量計(jì)已躋身通用流量計(jì)之列，無論國內(nèi)外皆已開發(fā)出多品種，全系列、規(guī)格齊全的產(chǎn)品，對于標(biāo)準(zhǔn)化工作亦很重視，流量計(jì)存在一些問題是發(fā)展中的正?，F(xiàn)象。