漩涡!!!帮忙解释详细点!!原理等。。。。。。。

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/28 14:40:25

涡街流量计是基于卡门涡街原理制成的一种流体振荡性流量计。即在流动的流体中放置一个非流线型的对称形状的物体(涡街流量传感器中称之为漩涡发生体),就会在其下流两侧产生两列有规律的漩涡即卡门涡街,其漩涡频率正比于来流速度:[2]
F=Stu/d (1)
式中 F—涡街频率
d—漩涡发生体宽度
u—来流速度
St—斯特劳哈尔数
St的值与漩涡发生体宽度d和雷诺数Re有关。当雷诺数Re<2×104情况下,St为变数:当Re在2×104~7×106的范围内,St值基本上保持不变,这段范围为流量计的基本测量范围。
式(1)表明,当d和St为定值时,漩涡产生的频率F与流体的平均流速u成正比,利用这一特性制成了涡街流量计。由于涡街传感器所测的并不是平均流速,而大约是漩涡发生体两侧的流速。[3]对于湍流状态,不同的雷诺数下,流速分布规律是不同的。即不同的流速下具有不同的流速分布,进而说明了涡街流量传感器检测到的主要反映漩涡发生体两侧的流速与管道平均流速的关系不是唯一确定的。这说明涡街流量传感器的非线性误差是其检测机理所决定的。在实际使用时,先绘出传感器的仪表系数与频率的试验曲线f (F)。
K= f (F)=KG(F) (2)
式中G(F)是同一口径的各台仪表相同的曲线形状(仅是位移不同)。K是平均仪表系数。在本文应用MCS一51单片机的智能涡街流量计中,通过将试验曲线形状G(F)事先固化于流量计的EPROM中,和让用户结合现场具体工况通过键盘输入K的值,实现涡街传感器的非线性修正。

硬件设计

图1是系统的硬件原理框图。

图1 硬件原理框图

根据设计要求,单片机应用系统[4]包括:(1)接受变送器送来的与流量成正比的脉冲,并对其定时、计数的电路;(2)显示器,键盘,打印机接口电路;(3)外部存储器的扩展电路;主要电路介绍如下:

1 键盘/显示器及打印机接口[5]

为使接口硬件尽可能少,