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汽车电工电子技术:卡门涡旋式空气流量传感器

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了克服动片式空气流量传感器的缺点,即在保证测量精度的前提下,扩展测量范围并且取消滑动触点,人们又开发出小型轻巧的空气流量传感器,即卡门涡旋式空气流量传感器。例如,运用光学、超声波可以检测流场内局部速度或压力的变化获得涡街频率,制成卡门涡旋式空气流量传感器。

汽车电工电子技术:卡门涡旋式空气流量传感器

为了克服动片式空气流量传感器的缺点,即在保证测量精度的前提下,扩展测量范围并且取消滑动触点,人们又开发出小型轻巧的空气流量传感器,即卡门涡旋式空气流量传感器。野外的架空电线被风吹时会发出嗡嗡的声响,风速越高声音频率越高,这是因气流流过电线后形成涡旋所致,液体、气体等流体中均会发生这种现象,利用这一现象可以制成涡旋式流量传感器。在管道里设置柱状物,使流体流过柱状物之后形成两列涡旋,根据涡旋出现的频率就可以测量流量。因为涡旋呈两列平行状,并且交替出现,与街道两旁的路灯类似,所以有“涡旋”之称。因为这种现象首先被卡门发现,所以也称为卡门涡旋。

图7-28 卡门涡旋原理图

如图 7-28(a)所示,在流动的流体中放入一个非流线型的对称形状物体,则在其下游会出现很规律的卡门涡旋,当涡旋稳定时,涡旋发生频率(单侧)和流速之间有如下关系:(www.xing528.com)

式中,f 为频率;v 为流速;d 为旋涡发生体宽度;Sr为无量纲数,在旋涡发生体形状确定后,在一定的雷诺数范围内为常数,称为斯特劳哈尔数。由式(7-6)可知,流速与频率成正比,测出旋涡的发生频率,便可测得流量。利用这种原理制成的流量计称为旋涡流量计或涡旋流量计。例如,运用光学、超声波可以检测流场内局部速度或压力的变化获得涡街频率,制成卡门涡旋式空气流量传感器。

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