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靶式流量計(jì)類型有哪些
靶式流量計(jì)一般由力靶片、力轉(zhuǎn)換模塊和作為核心測(cè)量元件，輔以信號(hào)處理模塊和流量計(jì)算單元，可作用于多種流體的測(cè)量。靶式流量計(jì)的開(kāi)發(fā)zui早是為了解決粘度較高、雷諾數(shù)較低的流體流量測(cè)量上存在的困難，始于20世紀(jì)60年代。力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是決定靶式流量計(jì)測(cè)量原理和分類的關(guān)鍵要素，經(jīng)過(guò)幾十年以來(lái)的不斷探索和發(fā)展，科學(xué)工作者已經(jīng)研制出多種類型的靶式流量計(jì)，其中應(yīng)用較為廣泛的靶式流量計(jì)有氣動(dòng)式靶式流量計(jì)、電動(dòng)式靶式流量計(jì)、應(yīng)變式靶式流量計(jì)和電容式靶式流量計(jì)。
（1）氣動(dòng)式靶式流量計(jì)：氣動(dòng)式靶式流量計(jì)將力轉(zhuǎn)換為氣壓，并通過(guò)測(cè)量氣壓值推算出流體流速。在氣動(dòng)式靶式流量計(jì)中，流體途徑靶片過(guò)程中，靶片收到力的沖擊，進(jìn)而通過(guò)軸封膜片將力傳到至靶桿，靶桿進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致噴嘴出氣間隙產(chǎn)生一定的變化。在氣動(dòng)式靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)中，氣動(dòng)放大單元的輸出壓力與噴嘴出氣間隙成正比，氣動(dòng)式靶式流量計(jì)即由此改變輸出壓力。即只需要對(duì)輸出壓力加以度量，即能反推出靶片受力大小，進(jìn)而計(jì)算出所測(cè)量流體的流量。氣動(dòng)式靶式流量計(jì)缺點(diǎn)如下：溫度影響對(duì)測(cè)量精度影響較大，由于系統(tǒng)的軸封膜片與信號(hào)放大器對(duì)溫度比較敏感，導(dǎo)致氣動(dòng)式靶式流量計(jì)溫度要求較高，超過(guò)150℃就不能正常測(cè)量。同時(shí)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中存在的振蕩現(xiàn)象，在不安裝按高性能阻尼裝置時(shí)，流體壓力波的沖擊會(huì)使得整體結(jié)構(gòu)振蕩強(qiáng)烈，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，測(cè)量因此失準(zhǔn)。
（2）電動(dòng)式靶式流量計(jì)：電動(dòng)式靶式流量計(jì)通過(guò)將流體對(duì)靶片的沖擊力通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)位移的方式加以測(cè)量，然后將位移信息轉(zhuǎn)化為電壓，通過(guò)測(cè)量電壓值變化計(jì)算出對(duì)應(yīng)流速。流體的靶片的沖擊使得靶桿中的矢量結(jié)構(gòu)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響差壓變壓器中的鐵芯，改變變壓器的輸出值。通過(guò)輸出電壓與流體對(duì)靶片的沖擊力之間的關(guān)系，測(cè)量輸出電壓，就能夠計(jì)算出靶片收到的沖擊力大小，進(jìn)而推算出對(duì)應(yīng)流量。但因?yàn)殡妱?dòng)式靶式流量計(jì)變送器為矢量機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜且部件可以活動(dòng)，在長(zhǎng)期測(cè)量的過(guò)程中，容易磨損進(jìn)而變形，因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)的變形，需要大量且動(dòng)態(tài)的校正環(huán)節(jié)，難以具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，同時(shí)也增大了維護(hù)成本；同時(shí)，氣動(dòng)式靶式流量計(jì)的測(cè)量量程比較小，大約只能在3:1左右。電動(dòng)式靶式流量計(jì)與氣動(dòng)式靶式流量計(jì)都因?yàn)樽陨泶嬖诘臏y(cè)量缺陷，基本被市場(chǎng)所淘汰。
（3）應(yīng)變片靶式流量計(jì)：應(yīng)變式靶式流量計(jì)的核心測(cè)量原理為將流體沖擊靶片的力轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化到應(yīng)變單元，然后通過(guò)測(cè)量應(yīng)變結(jié)構(gòu)中的電壓值進(jìn)而推算出對(duì)對(duì)應(yīng)流量。在應(yīng)變片靶式流量計(jì)中，靶桿在流體流動(dòng)的沖擊下，產(chǎn)生彎矩作用，而應(yīng)變結(jié)構(gòu)的核心單元是一組應(yīng)變電橋，應(yīng)變電橋中的應(yīng)變電阻在彎矩作用下會(huì)產(chǎn)生一定的阻值變化，電橋在應(yīng)變電阻變化下產(chǎn)生電壓差。通過(guò)輸出電壓攜帶的信息，就能夠推算出靶片所受流體沖擊力的大小，進(jìn)而推算出所測(cè)流體的流量。應(yīng)變式靶式流量計(jì)的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)十分清晰簡(jiǎn)單，將轉(zhuǎn)換元件與靶片整合到了一起，從結(jié)構(gòu)上提升了系統(tǒng)的耐壓性能，且擁有較好的密封能力；同樣是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上力傳遞的環(huán)節(jié)較少，在傳遞環(huán)節(jié)誤差較低，測(cè)量精度較高。同時(shí)，因?yàn)閼?yīng)變片需要粘合在應(yīng)變結(jié)構(gòu)之上，對(duì)粘合加工工藝和精度要求較高，可能因此產(chǎn)生零點(diǎn)漂移與測(cè)量誤差，對(duì)工藝的要求提升了整個(gè)設(shè)備的成本；并且應(yīng)變式靶式流量計(jì)的流量靶在大流量長(zhǎng)時(shí)間沖擊下會(huì)產(chǎn)生一定的形變，也會(huì)導(dǎo)致零點(diǎn)漂移，意味著設(shè)備維護(hù)成本的增加。
（4）電容式靶式流量計(jì)：電容式靶式流量計(jì)將流體對(duì)結(jié)構(gòu)的沖擊力體現(xiàn)在電容值的變化上，進(jìn)而影響電壓值，通過(guò)測(cè)量電壓值推算出對(duì)對(duì)應(yīng)流量。在電容式靶式流量計(jì)中，靶桿在流體的沖擊下產(chǎn)生，影響差動(dòng)電容傳感器的電容間距，而電容的變化進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電壓值。即電容式靶式流量計(jì)通過(guò)測(cè)量差動(dòng)電容組式傳感器的電壓輸出值，推算出電容的變化情況，進(jìn)而計(jì)算出測(cè)量流體的流量。電容式靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的影響比較小，且擁有較高的分辨率。但是電容式靶式流量計(jì)在大流量情況下，信號(hào)輸出非線性，甚至可能產(chǎn)生測(cè)量錯(cuò)誤；并且電容式靶式流量計(jì)也會(huì)產(chǎn)生一定的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。
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