涡街流量计的流量计测量系统如何设计？

涡街流量计是一种广泛应用于流体流量测量的仪表，具有结构简单、精度高、稳定性好等优点。涡街流量计的测量系统设计主要包括传感器设计、信号处理设计、数据采集设计等方面。本文将详细介绍涡街流量计的流量计测量系统设计。

一、传感器设计

涡街流量计的传感器部分主要由涡街发生体和测量管组成。涡街发生体是产生涡街的关键部件，其结构形式主要有圆柱形、V形、三角形等。在设计涡街发生体时，应考虑以下因素：

（1）涡街发生体的几何形状应满足产生稳定涡街的条件，以保证测量精度。

（2）涡街发生体的尺寸应与被测流体的雷诺数相匹配，以保证涡街发生体的稳定性和可靠性。

（3）涡街发生体的材料应具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。

测量管是涡街流量计的另一个重要组成部分，其设计应满足以下要求：

（1）测量管的内径应与涡街发生体的尺寸相匹配，以保证涡街的稳定性。

（2）测量管应具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，以适应不同介质的测量需求。

（3）测量管应具有足够的强度和刚度，以承受流体压力和振动。

二、信号处理设计

涡街流量计的信号处理部分主要包括涡街信号检测、信号放大、滤波、整形等环节。涡街信号检测是信号处理的第一步，其目的是从涡街发生体产生的涡街信号中提取出与流量相关的信息。

（1）涡街信号检测方法：涡街信号检测方法主要有振动检测、声波检测、电磁检测等。其中，振动检测和声波检测应用较为广泛。

（2）涡街信号检测原理：振动检测是利用涡街发生体振动产生的信号，通过传感器将振动信号转换为电信号；声波检测是利用涡街发生体产生的声波信号，通过声波传感器将声波信号转换为电信号。

涡街信号检测后，信号通常较弱，需要通过放大电路进行放大。放大电路应具有高输入阻抗、低输出阻抗、高增益等特点。同时，为消除噪声干扰，需要通过滤波电路对信号进行滤波处理。

信号整形是将放大、滤波后的信号转换为标准信号，以便于后续的数据处理和显示。信号整形方法主要有比较器整形、施密特触发器整形等。

三、数据采集设计

涡街流量计的数据采集系统主要由数据采集卡、微处理器、存储器、显示器等组成。数据采集卡负责将涡街信号转换为数字信号，微处理器负责对数字信号进行处理，存储器用于存储数据，显示器用于显示测量结果。

数据采集方法主要有模拟信号采集和数字信号采集。模拟信号采集是将涡街信号通过模拟电路转换为模拟信号，再通过数据采集卡转换为数字信号；数字信号采集是将涡街信号直接通过数据采集卡转换为数字信号。

数据处理是将采集到的数字信号进行处理，得到流量、流速等参数。数据处理方法主要有快速傅里叶变换（FFT）、时域分析等。显示部分将处理后的数据以图形、表格等形式展示给用户。

四、总结

涡街流量计的流量计测量系统设计是一个复杂的过程，涉及多个方面的技术。在设计过程中，应充分考虑传感器设计、信号处理设计、数据采集设计等因素，以保证涡街流量计的测量精度和可靠性。随着科技的不断发展，涡街流量计的测量系统设计将更加完善，为流体流量测量提供更加准确、高效的数据。