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靶式流量計類(lèi)型有哪些

發(fā)布時(shí)間:2024-05-14 10:26:21??點(diǎn)擊次數:142次

靶式流量計一般由力靶片、力轉換模塊和作為核心測量元件,輔以信號處理模塊和流量計算單元,可作用于多種流體的測量。靶式流量計的開(kāi)發(fā)zui早是為了解決粘度較高、雷諾數較低的流體流量測量上存在的困難,始于20世紀60年代。力轉換機構是決定靶式流量計測量原理和分類(lèi)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(lèi)型的靶式流量計,其中應用較為廣泛的靶式流量計有氣動(dòng)式靶式流量計、電動(dòng)式靶式流量計、應變式靶式流量計和電容式靶式流量計。


(1)氣動(dòng)式靶式流量計:氣動(dòng)式靶式流量計將力轉換為氣壓,并通過(guò)測量氣壓值推算出流體流速。在氣動(dòng)式靶式流量計中,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)生轉動(dòng),導致噴嘴出氣間隙產(chǎn)生一定的變化。在氣動(dòng)式靶式流量計結構中,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)式靶式流量計即由此改變輸出壓力。即只需要對輸出壓力加以度量,即能反推出靶片受力大小,進(jìn)而計算出所測量流體的流量。氣動(dòng)式靶式流量計缺點(diǎn)如下:溫度影響對測量精度影響較大,由于系統的軸封膜片與信號放大器對溫度比較敏感,導致氣動(dòng)式靶式流量計溫度要求較高,超過(guò)150℃就不能正常測量。同時(shí),因為結構中存在的振蕩現象,在不安裝按高性能阻尼裝置時(shí),流體壓力波的沖擊會(huì )使得整體結構振蕩強烈,導致整個(gè)系統穩定性降低,測量因此失準。


(2)電動(dòng)式靶式流量計:電動(dòng)式靶式流量計通過(guò)將流體對靶片的沖擊力通過(guò)機械結構位移的方式加以測量,然后將位移信息轉化為電壓,通過(guò)測量電壓值變化計算出對應流速。流體的靶片的沖擊使得靶桿中的矢量結構產(chǎn)生旋轉,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)輸出電壓與流體對靶片的沖擊力之間的關(guān)系,測量輸出電壓,就能夠計算出靶片收到的沖擊力大小,進(jìn)而推算出對應流量。但因為電動(dòng)式靶式流量計變送器為矢量機構,結構相對復雜且部件可以活動(dòng),在長(cháng)期測量的過(guò)程中,容易磨損進(jìn)而變形,因為機械結構的變形,需要大量且動(dòng)態(tài)的校正環(huán)節,難以具有長(cháng)期的穩定性,同時(shí)也增大了維護成本;同時(shí),氣動(dòng)式靶式流量計的測量量程比較小,大約只能在3:1左右。電動(dòng)式靶式流量計與氣動(dòng)式靶式流量計都因為自身存在的測量缺陷,基本被市場(chǎng)所淘汰。


(3)應變片靶式流量計:應變式靶式流量計的核心測量原理為將流體沖擊靶片的力轉化轉化到應變單元,然后通過(guò)測量應變結構中的電壓值進(jìn)而推算出對對應流量。在應變片靶式流量計中,靶桿在流體流動(dòng)的沖擊下,產(chǎn)生彎矩作用,而應變結構的核心單元是一組應變電橋,應變電橋中的應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)而推算出所測流體的流量。應變式靶式流量計的轉換結構十分清晰簡(jiǎn)單,將轉換元件與靶片整合到了一起,從結構上提升了系統的耐壓性能,且擁有較好的密封能力;同樣是因為結構上力傳遞的環(huán)節較少,在傳遞環(huán)節誤差較低,測量精度較高。同時(shí),因為應變片需要粘合在應變結構之上,對粘合加工工藝和精度要求較高,可能因此產(chǎn)生零點(diǎn)漂移與測量誤差,對工藝的要求提升了整個(gè)設備的成本;并且應變式靶式流量計的流量靶在大流量長(cháng)時(shí)間沖擊下會(huì )產(chǎn)生一定的形變,也會(huì )導致零點(diǎn)漂移,意味著(zhù)設備維護成本的增加。


(4)電容式靶式流量計:電容式靶式流量計將流體對結構的沖擊力體現在電容值的變化上,進(jìn)而影響電壓值,通過(guò)測量電壓值推算出對對應流量。在電容式靶式流量計中,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)而轉化為電壓值。即電容式靶式流量計通過(guò)測量差動(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)而計算出測量流體的流量。電容式靶式流量計結構較為簡(jiǎn)單,環(huán)境溫度對測量產(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在大流量情況下,信號輸出非線(xiàn)性,甚至可能產(chǎn)生測量錯誤;并且電容式靶式流量計也會(huì )產(chǎn)生一定的零點(diǎn)漂移現象。

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