流速仪在国内外的研究现状

　　0 前 言

　　水流速度的测量对于研究水流的运动规律和水流泥沙的相互作用机理具有十分重要的意义，因而流速测量技术也受到人们的高度重视。近年来，随着电子技术和传感技术的迅猛发展，国内外测量水流速度的仪器设备越来越多，如电磁流速仪、超声多普勒流速仪(Acoustic Doppler Velocimetry, ADV)、激光多普勒流速仪(Laser Doppler Velocimetry, LDV)、粒子成像测速系统(Particle Image Velocimetry, PIV)等。

　　1 流速仪在国内外的研究现状

　　在我国，由于早期在科学技术与电子技术等方面比较落后，对流速仪的研究起步相对较晚，研制的流速仪功能相对单一;相对而言，国外的技术先进，起步较早，功能齐全。近年来，随着先进的测速设备的引进以及电子科学技术的进步和发展，国内流速仪的研发加快，已研制出了多种流速仪。下面是目前国内外较具有代表性的几种流速仪的研究情况。

　　1.1 涡街流速仪技术的研究[1，2]

　　涡街流速仪是20世纪70年代发展起来的一种新型流速和流量测量仪表，它是利用流体振荡原理来测量流速或流量的。

　　涡街流速仪随着检测技术的发展而发展，即随着检测技术从最初的热敏式、应变式、应力式、超声波式发展到电容式。现在涡街流速仪中多采用应力检测法来检测旋涡的频率。目前已开始使用电容式(以差动电容为检测元件)逐步取代了最初的应力式(以压电晶体为检测元件)等类型的涡街流速仪，这是技术等级上的提高。近年来，英国研制出一种涡街流速仪，它是测量旋涡尾流的通过时间，并使用相关法来实现流量测量，由于采用的信息是旋涡的移动时间，因此旋涡发生体的几何形状和它的参数对测量结果的影响相对较小，它展示了涡街流速仪的另一个发展方向。

　　1.2 电磁流速仪技术的研究[3]

　　电磁流速仪是一种测量导电流体流速的仪表，其测量管光滑无阻、压力损失小、精度高、应用广泛;自 20 世纪 50 年代问世以来，发展很快，到了 70 年代，电磁流速仪的主流是采用商用频率激磁方式，80年代采用了具有商用电源整数倍周期的低频或方波激磁方式。电磁式流速仪的被测介质必须是导电的液体或浆液，其电导率必须大于51110cm ，另外该流速仪的测量电极之间的电位差很小，为 mV 级，而且除流速信号外还包括一些与流速无关的信号，如同相电压、共模电压等。为了正确地测量流速，必须消除各种干扰信号和有效放大流速信号，为此电磁流速仪的结构和线路比较复杂，成本较高，且极易受外界电磁干扰的影响。

　　2.3 超声多普勒流速仪技术(ADV)的研究[4]