靶式流量計一般由力靶片、力轉(zhuǎn)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。靶式流量計的開發(fā)最早是為了解決粘度較高、雷諾數(shù)較低的流體流量測量上存在的困難，始于20世紀(jì)60年代。力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是決定靶式流量計測量原理和分類的關(guān)鍵要素，經(jīng)過幾十年以來的不斷探索和發(fā)展，科學(xué)工作者已經(jīng)研制出多種類型的靶式流量計，其中應(yīng)用較為廣泛的靶式流量計有氣動式靶式流量計、電動式靶式流量計、應(yīng)變式靶式流量計和電容式靶式流量計。

　?。?）氣動式靶式流量計：氣動式靶式流量計將力轉(zhuǎn)換為氣壓，并通過測量氣壓值推算出流體流速。在氣動式靶式流量計中，流體途徑靶片過程中，靶片收到力的沖擊，進(jìn)而通過軸封膜片將力傳到至靶桿，靶桿進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致噴嘴出氣間隙產(chǎn)生一定的變化。在氣動式靶式流量計結(jié)構(gòu)中，氣動放大單元的輸出壓力與噴嘴出氣間隙成正比，氣動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(tǒng)的軸封膜片與信號放大器對溫度比較敏感，導(dǎo)致氣動式靶式流量計溫度要求較高，超過150℃就不能正常測量。同時，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，流體壓力波的沖擊會使得整體結(jié)構(gòu)振蕩強(qiáng)烈，導(dǎo)致整個系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，測量因此失準(zhǔn)。

　?。?）電動式靶式流量計：電動式靶式流量計通過將流體對靶片的沖擊力通過機(jī)械結(jié)構(gòu)位移的方式加以測量，然后將位移信息轉(zhuǎn)化為電壓，通過測量電壓值變化計算出對應(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(yīng)流量。但因?yàn)殡妱邮桨惺搅髁坑?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/變送器/" target="_blank">變送器為矢量機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜且部件可以活動，在長期測量的過程中，容易磨損進(jìn)而變形，因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)的變形，需要大量且動態(tài)的校正環(huán)節(jié)，難以具有長期的穩(wěn)定性，同時也增大了維護(hù)成本；同時，氣動式靶式流量計的測量量程比較小，大約只能在3:1左右。電動式靶式流量計與氣動式靶式流量計都因?yàn)樽陨泶嬖诘臏y量缺陷，基本被市場所淘汰。

　?。?）應(yīng)變片靶式流量計：應(yīng)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(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化到應(yīng)變單元，然后通過測量應(yīng)變結(jié)構(gòu)中的電壓值進(jìn)而推算出對對應(yīng)流量。在應(yīng)變片靶式流量計中，靶桿在流體流動的沖擊下，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(yīng)變式靶式流量計的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)十分清晰簡單，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，測量精度較高。同時，因?yàn)閼?yīng)變片需要粘合在應(yīng)變結(jié)構(gòu)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設(shè)備的成本；并且應(yīng)變式靶式流量計的流量靶在大流量長時間沖擊下會產(chǎn)生一定的形變，也會導(dǎo)致零點(diǎn)漂移，意味著設(shè)備維護(hù)成本的增加。

　?。?）電容式靶式流量計：電容式靶式流量計將流體對結(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，通過測量電壓值推算出對對應(yīng)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通過測量差動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(jié)構(gòu)較為簡單，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，信號輸出非線性，甚至可能產(chǎn)生測量錯誤；并且電容式靶式流量計也會產(chǎn)生一定的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。

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