新型靶式流量计的研究

　　现市场上使用的新式靶式流量计是在传统靶式流量计测量原理的基础上,充分利用其优秀的特点,结合新型传感器技术和现代数字技术上研制开发而成的全新型感应靶式流量计,它既具有传统靶式、孔板、涡街等流量计无可动部件的特点,同时有具有与容积式流量计相媲美的测量准确度,消除了力平衡机构性能不佳的缺点,加之其特有的抗干扰、抗杂质性能,轻便又可靠的特点。

　　1 工作原理与结构

　　1.1 新式靶式流量计工作原理

　　在测量管(仪表表体)中心同轴与传感器刚性连接的受力元件(靶板),当被测介质以一定的速度(m/s)流动时,其自身会产生相对应的动能,该动能直接作用于受力元件(靶板)上,由于受力元件与传感器刚性连接,传感器也就直接受到由流体动量而产生的作用力F,它与流速V,介质密度ρ和靶板受力面积A之间关系式如下:

　　靶板受力经传感器转换成电信号,经前置放大,A/D转换及计算机处理后,可得到相应的瞬时流量和总量。

　　1.2 新式靶式流量计结构

　　主要由测量管(壳体)、受力元件、感应元件(力传感器、压力传感器、温度传感器)、过渡部件(根据温度、压力而增减)、积算显示和输出部分,其结构如图1。

　　2 主要的优缺点

　　2.1 感测件为无可动部件, 结构牢靠简单

　　2.2 应用范围和适应性广泛

　　可适用不同性质的介质、液态或气态、高温(可达450℃)或低温(-196℃)、高压(可达42MPa)、高粘度等等均可测量;有多种连接方式,可以管道法兰式、管道螺纹式、夹装式、插入式、在线拆装式等等,口径范围大(Φ15～Φ2000mm)安装和维护方便;有不同方式的通讯输出功能,可现场读数,也可远传输出,有电流、电压或脉冲输出、485或哈特协议等,可以说它与应用广泛的孔板流量计有同样的适应范围,所以当前靶式流量计被广泛采用。

　　2.3 计量准确,精度高

　　总量测量可达0.2%,测量范围宽,最大测量范围可达1∶30,可解决困难的流量测量问题。因为靶式流量计的受力元件是悬臂梁结构,若受力不均衡它很容易产生“共振现象”,计量误差将是正常计量工作的几倍到上百倍不等,误差大多随共振频率增大而增大。若共振频率大,流量又大,只需几分钟就可把流量计的传感器或靶杆折断;不适合测量含颗粒纤维浆的流体,若靶板上堆积过多的纤维,容易阻塞工艺管道,影响正常生产。

　　3 选用需要考虑的要点

　　3 . 1 确切了解被测流体的实际参数

　　包括流体名称(组分),流露范围(最大、最小及正常流量),流体工作压力、温度,工作状态下的密度、粘度,安装处管道内径及允许的压力损失等。