1.懸浮式結(jié)構(gòu)對振動干擾的抑制
渦街流量計的懸浮式結(jié)構(gòu)對于流場中的振動干擾噪聲可以實現(xiàn)有效的抑制.管道在外界干擾作用下產(chǎn)生的振動總是可以分解為如圖4所示的三個方向，即方向a----與旋渦升力方向相同、方向b----與流體流動方向垂直、方向c--與流體流動方向平行.根據(jù)懸浮式差動傳感器結(jié)構(gòu)與安裝方式，可知方向b與方向c上的振動干擾不會產(chǎn)生噪聲信號,只有方向a的振動干擾可引起傳感器殼體的跟隨振動.此時,由于傳感器中金屬質(zhì)量塊的慣性作用，檢測單元中上下對稱的兩個壓電陶瓷片會分別受到壓力和拉力的作用,這使得兩個壓電陶瓷片分別產(chǎn)生極性相反的正負(fù)電荷信號.由于兩個壓電陶瓷片采用并聯(lián)結(jié)構(gòu),所以當(dāng)上下兩個壓電陶瓷片的信號在金屬質(zhì)量塊中相加時,干擾信號所產(chǎn)生的電荷信號會相互抵消,傳感器起到了自減振的作用,從而極大地削弱了此方向的干擾信號.
2.差動式結(jié)構(gòu)對振動干擾的抑制
如圖3所示，當(dāng)渦街流量計旋渦流經(jīng)傳感器時，旋渦產(chǎn)生的交變壓力作用在兩個檢測單元的彈性膜片上,使兩側(cè)的壓電陶瓷片交替產(chǎn)生電荷.兩個檢測單元會輸出帶有噪聲的正弦信號Si與S2,如圖5所示.由于兩個檢測單元的對稱性,使得St與S2信號中所含的渦街流量信號的幅值與頻率相同、相位相差180°;又因為管道振動、流場脈動等引起的干擾振動對兩側(cè)的壓電陶瓷片的作用是一致的,所以S1與S2信號中所含干擾信號為幅值、頻率與相位都相同的共模信號.在采用差動式電荷放大前置放大電路中,輸出信號只含有差模信號S1-S2,從而有效地抑制了振動干擾.
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