靶式流量计工作原理

　　靶式流量计是一种适用于测量高粘度、低雷诺数流体流量的流量测量仪表，例如用于测量重油、沥青、含固体颗粒的浆液及腐蚀性介质的流量。

　　靶式流量计由检测（传感）和转换部分组成，检测部分包括放在管道中心的圆形靶、杠杆、密封膜片和测量管，如图1所示。当流体流过靶时，靶受到主要由流体的动压力和靶对流体的节流作用而形成的力，的作用，此作用力与流速之间存在着一定关系，通过测量靶所受作用力，可以求出流体流速与流量。

图1　靶式流量计工作原理

　　流体对靶的作用力F与流体流速u、密度ρ及靶的受力面积A_B的关系为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

　　式中，k为比例常数。

　　设管道直径为D，靶直径为d，环隙通道面积为A，则可求出流体体积流量为

　　　　　　　　　　　 （2）

　　令：；以，则流量公式可写成如下形式

　　　　　　　　　　　　　（3）

　　α为靶式流量计的流量系数，其数值与靶的几何尺寸、结构、管道内径D、直径比β、雷诺数以及流体的性质有关，由实验确定。实验表明，在管道条件与靶的形状确定的情况下，α随雷诺数的增大而逐步趋于稳定，趋于稳定时的界限雷诺数比标准节流装置的界限雷诺数要低得多，所以这种方法适合于高粘度、低雷诺数的流体测量。

　　靶式流量计的转换部分按输出信号有电动和气动两种结构形式。测量时通过杠杆机构将靶上所受力引出，按照力矩平衡方式将此力转换为相应的标准电信号或气压信号，由显示仪表显示流量值。

　　与节流式流量计相比，靶式流量计结构比较简单，不需安装引压管和其他辅助管件，安装维护方便；压力损失一般低于节流式流量计，约为孔板压力损失的一半。

　　靶式流量计在安装与使用时，为了保证测量精度，流量计前后应有必要的直管段，且一般应水平安装，若必须安装在垂直管道上时，要注意流体的流动方向应由下向上，安装后必须进行零点调整。此外应注意，仪表刻度是按一定流体介质标定的，用于其他流体或在工作条件（温度、压力）变化时，读数需进行适当修正，否则将产生测量误差。靶式流量计适用的管道口径范围为15～200mm，测量范围约0．8～400 m³／h（介质为水），精度可达±l％（用实际介质标定），量程比为3：1。