一、概述

靶式流量計(jì)是差壓流量計(jì)的一個(gè)品種，它在工業(yè)上的開發(fā)應(yīng)用已有數(shù)十年的歷史。我國于20世紀(jì)70年代開發(fā)電動(dòng)、氣動(dòng)靶式流量變送器它是電動(dòng)、氣動(dòng)單元組合儀表的檢測儀表。由于當(dāng)時(shí)力轉(zhuǎn)換器直接采用差壓變送器的力平衡機(jī)構(gòu)，這種流量計(jì)使用時(shí)不免帶來力平衡機(jī)構(gòu)本身所造成的諸多缺陷，如零位易漂移，測量******度低，杠桿機(jī)構(gòu)可靠性差等。由于力平衡機(jī)構(gòu)性能不佳的拖累，靶式流量計(jì)本身的許多優(yōu)點(diǎn)亦未能得到有效的發(fā)揮，至今用戶對(duì)舊靶式流量計(jì)的不良印象仍未消除。

新型靶式流量計(jì)的力轉(zhuǎn)換器采用應(yīng)變式力轉(zhuǎn)換器，它完全消除了上述力平衡機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)，新型靶式流量計(jì)還把微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到信號(hào)轉(zhuǎn)換器和顯示部分，流量計(jì)具有一系列優(yōu)點(diǎn)，相信今后在眾多流量計(jì)中發(fā)揮重要的作用。

二、原理和結(jié)構(gòu)

1、工作原理

靶式流量計(jì)的原理簡圖如圖1所示。在測量管（儀表表體）中心同軸放置一塊園形靶板，當(dāng)流體沖擊靶板時(shí)，靶板上受到一個(gè)力F，它與流速V，介質(zhì)密度ρ和靶板受力面積A之間關(guān)系式如式（1）所示。

其余符號(hào)同上。

靶板受力經(jīng)力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)前置放大，AD轉(zhuǎn)換及計(jì)算機(jī)處理后，可得到相應(yīng)的流量和總量。如圖1所示。

圖2 靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡圖

2、結(jié)構(gòu)形式

靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示它由檢測裝置，力轉(zhuǎn)換器，信號(hào)處理和顯示儀幾部分組成。檢測裝置包括測量管和靶板，力轉(zhuǎn)換器為應(yīng)變計(jì)式傳感器，信號(hào)處理和顯示儀可以就地直讀顯示或遠(yuǎn)距標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳輸?shù)取０惺搅髁坑?jì)的結(jié)構(gòu)形式可分為管道式，夾裝式和插入式等，各類結(jié)構(gòu)形式還可分為一體式和分離式二種。一體式為現(xiàn)場直讀顯示，而分離式則把數(shù)碼顯示儀與檢測裝置分離（一般不超過100m）。

三、 流量計(jì)主要特點(diǎn)

(1)    感測件為無可動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡單牢固；

(2)    應(yīng)用范圍和適應(yīng)性很廣泛，一般工業(yè)過程中的流體介質(zhì)，包括液、氣和蒸汽，口徑范圍（DN15以上），各種工作狀態(tài)（高、低溫，常壓、高壓）皆可應(yīng)用，可以說其應(yīng)用范圍可與孔板流量計(jì)相比美。

(3)    準(zhǔn)確度高，總量測量可達(dá)0.2%R；

(4)    范圍度寬，4：1～15：1至30：1；

(5)    可解決困難的流量測量問題，如測量含有雜質(zhì)（微粒）之類的臟污流體；原油、污水、高溫渣油、漿液、燒堿液，瀝青等；

(6)    靈敏度高，能測量微小流量，流速可低至0.08m/s；

(7)    用于小口徑(DN15～DN50)，低雷諾數(shù)(Red=103～5×103)的流體，它可以彌補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置難以應(yīng)用的場合，如小口徑蒸汽流量測量等；

(8)    可適應(yīng)高參數(shù)流體的測量，壓力高達(dá)數(shù)十MPa，溫度達(dá)450℃；

(9)    可用于雙向流動(dòng)流體的測量；

(10)壓力損失較低，約為標(biāo)準(zhǔn)孔板的一半；

(11)抗上游阻流件干擾能力強(qiáng)，上游側(cè)直管段長度一般5～10D即可；

(12)可采取干式（掛重法）校驗(yàn)，給用戶周期校驗(yàn)帶來方便；

(13)直讀式儀表無需外能源，清晰明了，操作簡便，亦可輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（脈沖頻率或電流信號(hào)）；

(14)儀表性能價(jià)格比高，為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的流量計(jì)；

(15)安裝簡單方便，易維護(hù)。

四 選用考慮要點(diǎn)

新型應(yīng)變式靶式流量計(jì)在總體性能上既具有孔板等流量計(jì)的結(jié)構(gòu)簡單牢固，使用可靠，使用期限長，又具有容積式流量計(jì)等總量計(jì)量精度高，重復(fù)性好等特點(diǎn)，而且性能價(jià)格比高，維修使用簡便，是一類經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的流量計(jì)；

國產(chǎn)SBL型應(yīng)變式靶式流量計(jì)既適用于過程工業(yè)控制系統(tǒng)，亦可用于能源（水，天然氣，蒸汽，油品等）的貿(mào)易結(jié)算計(jì)量，其主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

表1 SBL型靶式流量計(jì)技術(shù)參數(shù)簡表

3、由表1可見，流量計(jì)準(zhǔn)確度與測量的范圍度是密切相關(guān)的，同一通徑的流量計(jì)，準(zhǔn)確度愈高，則范圍度愈小，表2所示為在各種流體中，它們之間的關(guān)系。

表2

注；范圍度：******流量與***小流量的比值。

五、流量計(jì)的干式校驗(yàn)

流量計(jì)的干式校驗(yàn)安裝簡圖如圖3所示，將靶板中心的固定螺釘換成尾部帶有小孔的掛重專用螺釘，裝好靶板，通過螺釘?shù)男】讙焐享来a盤，使砝碼盤重心始終位于靶板的中心軸線上，重力方向垂直于靶平面。

校驗(yàn)的程序如下

1）零位和量程調(diào)整

接通電源，預(yù)熱（按產(chǎn)品說明書要求），在未加砝碼前，電流表指針指示下限值(4mA)，向碼盤加入靶受力的上限值(Fmax)進(jìn)行量程調(diào)整，使電流表指示上限值(20mA)將砝碼全部取下，此時(shí)電流表應(yīng)恢復(fù)到原下限值位置，否則應(yīng)重新進(jìn)行調(diào)整。

2）示值校驗(yàn)

按流量計(jì)受力上限值Fmax分為五個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)，并算出與各校驗(yàn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力值F及相應(yīng)的信號(hào)電流值。向砝碼盤中依次加入各校驗(yàn)點(diǎn)相應(yīng)力值的砝碼，讀出輸出信號(hào)電流的實(shí)際值I，正反行程各校驗(yàn)一次。應(yīng)該指出，流體作用于靶板的力與掛重作用的力還是有區(qū)別的，因此掛重法并不能完全代替實(shí)流校準(zhǔn)，要獲得高準(zhǔn)確度，必要的實(shí)流校準(zhǔn)還是需要的。