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(cè)元件。 在國產(chǎn)電容式渦街流量計(jì)中，應(yīng)用電容檢測(cè)元件測(cè)量渦街信號(hào)，目前應(yīng)用于渦街流量計(jì)中的電容檢測(cè)元件有以下幾種： 1．用差動(dòng)電容檢測(cè)發(fā)生體兩側(cè)的脈動(dòng)壓力[檢測(cè)方式（一） 這種檢測(cè)方式直接利用發(fā)生體的兩側(cè)面作差動(dòng)電容的可動(dòng)電極，用以檢測(cè)旋渦分離時(shí)發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生的壓力脈動(dòng) 如圖1和圖2所示。 圖1 矩型發(fā)生體與差動(dòng)電容 圖2 三角柱發(fā)生體與差動(dòng)電容 圖1是矩形發(fā)生體與差動(dòng)電容的示意圖，而圖2是三角柱發(fā)生體與差動(dòng)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(dòng)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(dòng)電極。在薄片下面的測(cè) 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(cè)量室內(nèi)，設(shè)置了 壓力平衡孔和連接通道。在動(dòng)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(cè)量管處在有壓狀態(tài)時(shí)，隔離液可對(duì)膜片起到有效的支撐作用，并對(duì)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(dòng)態(tài)壓力，又可抑制對(duì)稱的壓力波動(dòng)的干擾。 當(dāng)流體流動(dòng)，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(dòng)，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(dòng)，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(cè)量電路，就可檢測(cè)出電容變化的頻率，從而檢測(cè)出 旋渦的頻率。 2．用電容檢測(cè)元件檢測(cè)量脈動(dòng)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(dòng)壓力傳遞給安裝在測(cè)量管外部的電容檢測(cè)元件 進(jìn)行檢測(cè)，如圖3(a)。這種檢測(cè)方式，由于電容檢測(cè)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(cè)量效果較好。 圖3 引出脈動(dòng)壓力的檢測(cè)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(dòng)開關(guān)電容(DSC)為檢測(cè)元件的電容式渦街流量計(jì)。 電容檢測(cè)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(cè)方式（三），電容檢測(cè)元件插入三角柱發(fā)生體的測(cè)量孔內(nèi)。三角柱兩側(cè)的導(dǎo)壓孔，把交變差壓引入測(cè)量 孔，作用到電容檢測(cè)元件上。金屬薄壁圓筒在交變差壓作用下，產(chǎn)生左右擺動(dòng)，引起兩側(cè)電容的極距變化，改變電容 量，通過測(cè)量電路檢測(cè)出電容變化的頻率，實(shí)現(xiàn)旋渦頻率的測(cè)量。 圖4 DSC電容檢測(cè)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(dòng)和管道內(nèi)流體沖擊時(shí)，不管振動(dòng)方向如何，引起電容檢測(cè)元件的內(nèi)外電極，同時(shí)作方向相同、變形 量相同的振動(dòng)。從而使兩電極之間的相對(duì)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(dòng)性能。 差動(dòng)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(dòng)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(cè)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(duì)較差，選用儀表時(shí)應(yīng)充分予以注意。
