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應力式渦街流量計的特點與局限性
關鍵字：應力式渦街流量計,渦街流量計,流量計 日期：2012-9-21 8:37:20
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1．特點
應力式渦街流量計自20世紀70年代末期出現以來，發展十分迅速。至今應用多種檢測方式
和壓電元件的多種工作模式開發的渦街流量計，在世界各大著名儀表公司都有系列產品。在
我國應力式渦街流量計產品占有較高的市場份額，成為渦街流量計的主導產品。這種局面形
成的主要原因是應力式渦街流量計的檢測元件采用了壓電元件，這種元件有許多優點。
(1)壓電檢測元件靈敏度較高，動態特性好，響應速度快；
(2)壓電元件的工作模式較多，有縱向、橫向、切向和扭轉形變等多種工作模式，可以根據
不同的檢測方式，設計制作多種檢測元件，用于渦街信號的檢測；
(3)壓電元件的工藝性好，可以根據設計要求做成所需的形狀，滿足設計需要；
(4)壓電元件的工作溫度范圍較寬，最新資料表明，它可經受- 200℃的低溫，也可承受+450℃
的高溫；
(5)長期穩定性好，有資料介紹，經過10年的應用，壓電參數僅變化1%；
(6)抗輻射性能強，有關學者經試驗發現，壓電元件是抗輻射性能較強的敏感元件；
(7)壓電元件是一種力敏型元件，在渦街流量計中壓電檢測元件通過檢測旋渦分離時產生的
力的變化，所以外殼上輕微的結垢或粘附一些臟物，不會影響力的傳遞，不會影響儀表的正
常工作；
(8)壓電元件制成檢測元件后，具有固體化元件的特征，牢固可靠；
(9)價格低廉。
以上優點使應力式渦街流量計受到開發者和制造廠家的青睞。
2．局限性
應力式渦街流量計有許多優點來自壓電元件，而它的局限性也與壓電元件密切相關。
(1)抗振性能差。壓電元件是一種有源元件，在外力作用下，它自身就可以產生電荷（或電
壓）信號。它對力和加速度的作用相當敏感。在靜止狀態，只要有力或加速度作用到檢測元
件，它就可產生與作用力同步的電信號，這種信號經過測量電路的放大，就會變成脈沖信號
輸出，引起儀表計數單元動作。在工作狀態，由于渦街信號較強，如果渦街信號大于振動干
擾信號，這種影響不會引起測量誤差。如果在流量較小或靜止狀態，這種振動干擾信號就會
引起很大的測量誤差，甚至使儀表無法正常工作。盡管在抗振問題上，各家都做了不少的工
作，逐步提高了應力式渦街流量計的抗振能力，但在振動較強的場合，選用應力式渦街流量
計仍需慎重。
(2)壓電元件工作在非諧振狀態，它的等效阻抗很高，極易引入外界的電磁干撫，影響儀表
的正常工作，所以應力式渦街流量計特別要注意信號的屏蔽與接地，防止電磁干擾進入高阻
抗電荷放大器的輸入端。 |
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