传感器采用了应力检测法, 检测元件是压电晶体 ,漩涡发生体为梯形柱形状 。压电晶体用单片对分的形式封装在漩涡发生体的内部 , 优点是检测元件不与被测流体直接接触 。两片压电晶体安装在漩涡发生体惯性力零弯矩端面内, 中性面一侧为压应力 ,另一侧为拉应力 。
质量流量计两部分所产生的电荷极性相反 , 经电荷放大器后, 两部分的信号叠加 , 除掉共模干扰。放大器输出与漩涡频率 f 成正比的信号 , 同时根据压电效应, 可求出压电晶体上产生的电荷 q 为:q =∫σsd33d A式中 :d33为压电常数;σs为压电晶体所承受的力 ;A 为压电晶体的电极面积 。q 与 FLf成正比, q =K 1 F Lf 。当漩涡发生体的形状 、尺寸 、支撑方式固定后 , 压电晶体输出的交变电荷其频率和 f 相同, 幅值大小反映 FLf的大小 。压电晶体所产生的 q 包括两部分信号 :q 的频率是漩涡产生的频率 f , f 的大小由式(1)决定;q 的幅值表示F Lf的大小 ,即 :q = K1F Lf =±CLf×0.5ρv12S 0K 1
通过检测压电元件的电荷强度就可以同时得到漩涡频率和横向变动升力两个变量 , 这种一箭双雕的作法在流量检测领域是十分罕见的, 同时这也是漩涡式气体质量流量计的主要特点。
