时间：2022-06-30
浏览量： 543靶式流量计一般由力靶片、力转换模块和作为核心测量元件，辅以信号处理模块和流量计算单元，可作用于多种流体的测量。靶式流量计的开发最早是为了解决粘度较高、雷诺数较低的流体流量测量上存在的困难，始于20世纪60年代。力转换机构是决定靶式流量计测量原理和分类的关键要素，经过几十年以来的不断探索和发展，科学工作者已经研制出多种类型的靶式流量计，其中应用较为广泛的靶式流量计有气动式靶式流量计、电动式靶式流量计、应变式靶式流量计和电容式靶式流量计。
靶式流量计
（1）气动式靶式流量计：气动式靶式流量计将力转换为气压，并通过测量气压值推算出流体流速。在气动式靶式流量计中，流体途径靶片过程中，靶片收到力的冲击，进而通过轴封膜片将力传到至靶杆，靶杆进而产生转动，导致喷嘴出气间隙产生一定的变化。在气动式靶式流量计结构中，气动放大单元的输出压力与喷嘴出气间隙成正比，气动式靶式流量计即由此改变输出压力。即只需要对输出压力加以度量，即能反推出靶片受力大小，进而计算出所测量流体的流量。气动式靶式流量计缺点如下：温度影响对测量精度影响较大，由于系统的轴封膜片与信号放大器对温度比较敏感，导致气动式靶式流量计温度要求较高，超过150℃就不能正常测量。同时，因为结构中存在的振荡现象，在不安装按高性能阻尼装置时，流体压力波的冲击会使得整体结构振荡强烈，导致整个系统稳定性降低，测量因此失准。
（2）电动式靶式流量计：电动式靶式流量计通过将流体对靶片的冲击力通过机械结构位移的方式加以测量，然后将位移信息转化为电压，通过测量电压值变化计算出对应流速。流体的靶片的冲击使得靶杆中的矢量结构产生旋转，进而影响差压变压器中的铁芯，改变变压器的输出值。通过输出电压与流体对靶片的冲击力之间的关系，测量输出电压，就能够计算出靶片收到的冲击力大小，进而推算出对应流量。但因为电动式靶式流量计变送器为矢量机构，结构相对复杂且部件可以活动，在长期测量的过程中，容易磨损进而变形，因为机械结构的变形，需要大量且动态的校正环节，难以具有长期的稳定性，同时也增大了维护成本；同时，气动式靶式流量计的测量量程比较小，大约只能在3:1左右。电动式靶式流量计与气动式靶式流量计都因为自身存在的测量缺陷，基本被市场所淘汰。
（3）应变片靶式流量计：应变式靶式流量计的核心测量原理为将流体冲击靶片的力转化转化到应变单元，然后通过测量应变结构中的电压值进而推算出对对应流量。在应变片靶式流量计中，靶杆在流体流动的冲击下，产生弯矩作用，而应变结构的核心单元是一组应变电桥，应变电桥中的应变电阻在弯矩作用下会产生一定的阻值变化，电桥在应变电阻变化下产生电压差。通过输出电压携带的信息，就能够推算出靶片所受流体冲击力的大小，进而推算出所测流体的流量。应变式靶式流量计的转换结构十分清晰简单，将转换元件与靶片整合到了一起，从结构上提升了系统的耐压性能，且拥有较好的密封能力；同样是因为结构上力传递的环节较少，在传递环节误差较低，测量精度较高。同时，因为应变片需要粘合在应变结构之上，对粘合加工工艺和精度要求较高，可能因此产生零点漂移与测量误差，对工艺的要求提升了整个设备的成本；并且应变式靶式流量计的流量靶在大流量长时间冲击下会产生一定的形变，也会导致零点漂移，意味着设备维护成本的增加。
（4）电容式靶式流量计：电容式靶式流量计将流体对结构的冲击力体现在电容值的变化上，进而影响电压值，通过测量电压值推算出对对应流量。在电容式靶式流量计中，靶杆在流体的冲击下产生，影响差动电容传感器的电容间距，而电容的变化进而转化为电压值。即电容式靶式流量计通过测量差动电容组式传感器的电压输出值，推算出电容的变化情况，进而计算出测量流体的流量。电容式靶式流量计结构较为简单，环境温度对测量产生的影响比较小，且拥有较高的分辨率。但是电容式靶式流量计在大流量情况下，信号输出非线性，甚至可能产生测量错误；并且电容式靶式流量计也会产生一定的零点漂移现象。
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