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靶式流量计的工作原理和分类
靶式流量计出现于1960年代,主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量问题。我国于1970年开始研制这种仪器。由于当时技术水平的限制,主要有气动靶式流量计和矢量机构电动靶式流量计两种。由于品种单一、调试繁琐、密封不可靠、抗干扰能力差,1980年代至1990年代初,靶式流量计几乎退出市场。随着电子技术的飞速发展和新型传感器技术的出现,靶式流量计在测量精度、抗干扰、密封可靠性、标定调试等方面取得了长足进步,作为流量测量通用型设备重新获得市场认可。
一、靶式流量计测量原理
在垂直于流束的方向上,在恒定截面的圆柱形直管段的截面中心设置称为靶的圆板。当流体在目标周围流动时,目标受到推力。力的大小与流体的动能有关,而目标与面积成正比 当管道的雷诺数大于靶式流量计的雷诺数时,流量与作用在目标上的力有一定的数值对应关系。
二、靶式流量计的分类
靶式流量计的关键技术是力的转换方式,即传感器的结构形式。经过几十年的发展和进步,其种类已经多种多样。不同的厂家有不同的分类方法,目前还没有统一的标准。为便于描述和统一理解,靶式流量计从结构和信号转换形式两个方面进行分类。
按结构分为:轴封隔膜结构型;柔性管结构类型;扭力管结构类型和差压靶结构类型。按信号转换形式分为:力-气压转换型,称为气动靶式流量计;力-位移-电压转换型、力-应变-电压转换型、力-力矩-电压转换型,这三种转换形式称为电靶式流量计;还有一种力-差压转换型,称为差压靶式流量计。无论何种结构,靶式流量计都由三部分组成:力发生装置(靶板和测量管)、力转换装置和信号处理单元(包括显示部分)。