涡街流量计的设计探讨 十九

第二章光纤涡街流量计的理论基础

2．1 光纤涡街流量计工作原理介绍

光源发出的光，经过聚焦透镜耦合到传感光纤中，光纤垂直流体流动方向穿过管道，在光纤的出射光端放置一狭缝，光纤出射光经过狭缝打在光电转换接收器上，接收器把光信号转换成电信号并输出，电信号经过滤波和整形电路输入到单片机上并显示出来。涡街发生体垂直流体流动方向放置在传感光纤的正前方，被测流体经过旋涡发生体时，当流体的雷诺数e R 增大到40左右时，旋涡发生体的下游会产生两列旋转方向相反的并排旋涡，这被称为卡门涡街，如图（2-1）所示。漩涡的频率与流体流速的关系为：u = df St ，式中f 为漩涡的频率， t S 为斯特劳哈尔数， u 为流体的流速， d 为涡街发生体的特征常数。振动的旋涡

序列在向下游移动的过程中作用于传感光纤上，使之产生频率相同的振动，光电管接收到光纤输出光的光强受到光纤振动调制。只要我们知道光电管的输出能量的变化频率，也就测出光纤振动频率，从而测出旋涡频率，根据卡门涡街原理也就测出流体的流速，再知道流体流动的横截面积S，就能测出流体的流量Q：Q = Su。

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