[科普中国]-动差式靶式流量计

动差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、开发而成的全新型力感应靶式流量计，具有极为广阔的适用性。

概述动差式靶式流量计是工业生产中用来测量气体、液体和蒸汽流量的最常用的一种流量仪表。其结构简单，安装方便，工作可靠，准确度高，能满足工程测量的需要。研究设计和使用历史悠久，有丰富的、可靠的实验数据，设计加工已经标准化。1

主要结构靶式流量计主要由测量管（外壳）、新型传感器（含阻流元件）、积算显示和输出部分组成。根据不同的介质和工况，必须选用相适应的传感器，因此，用户提供准确的计量对象和参数、厂家选用合适的传感器是流量计能否计量准确的关键。

靶式流量计具有结构简单、安装维护方便、不易堵塞等特点，主要用来测量管道中的低雷诺数、高粘度流体以及含适量固体颗粒的浆液的流量。初次之外，靶式流量计也可以测量一般液体、气体和蒸汽的流量。2

工作原理当介质在测量管中流动时，因其自身的动能通过阻流件时而产生的压差，并对阻流件有一作用力，其作用力大小与介质流速的平方成正比，其数学方式表达如下：

F = CdAρ·V2/2

式中：

F：阻流件所受的作用力（kg）

Cd：物体阻力系数

A：阻流件对测量管轴向投影面积(mm2)

P：工况下介质密度（kg/m3）

v：介质在测量管中的平均流速(m/s)

阻流件接受的作用力F，经刚性连接的传递件传至传感器，传感器产生电压信号输出：V=KF

式中：

V：传感器输出的电压（mV），K：比例常数，F：阻流件所受的作用力（Kg）

此电压信号经前置放大、AD转换及计算机处理后，即可得到相应的瞬时流量和累积总量3。

技术参数介质：液体、气体、蒸汽

公称直径：法兰式15~500mm，夹装式15~500mm，插入式65~5000mm

范围度：液体：1:15，气体：1:10

补偿形式：温度、压力补偿

重复性：0.05%~0.08%

供电电源：内置3.6V锂电池、外供电源24VDC

输出形式：现场液晶显示：4~20mA。二线制：脉冲0~5V。

测量管材料：碳钢、不锈钢（可根据用户要求协商）

防爆标志：隔爆型ExdIICT4、本安型ExiallCT4

防护等级：IP65、IP67

法兰规格：流量计连接法兰规格执行GB/T系列批准，也可根据用户要求特殊加工4。

特点1、计量准确，精度可达到0.2%；

2、可测量液体热量，显示热焓值；

3、可选用多种防腐及耐高低温材质；

4、传感器不与被测介质接触，不存在零部件磨损，使用安全可靠；

5、具有多种安装方式供选择；

6、具有一体化温度、压力补偿，直接输出质量或标方；

7、具有可选小信号切除、非线性修正、滤波时间可选择；

8、能准确测量各种常温、高温350度、低温-100度工况下的气体、液体流量；

9、灵敏度高，能测量超小流量，其可测低流速为0.8m/s，测量范围宽，最大可达1:30；

10、重复性好，一般为0.05%~0.08%，测量快速；

11、压力损失小，仅为标准孔板的1/2△P左右；

12、抗干扰，抗杂质能力特强；抗震动性强，一定范围内可测脉动流；

13、可根据实际需要更换阻流件（靶片）而改变量程；

14、低功耗电池现场显示，能在线直读示值，显示屏可同时读取瞬时和累积流量；

15、多种输出形式，能远传各种参数；

16、可测量双向流，正负向累计分别计量4。

靶式流量计现场故障处理1、当管道内被测介质流速为零时，流量计示值瞬时流量值不为零，造成该现象的主要原因有：

a、安装前后流量计水平度不一致，以至靶片和靶杆因倾斜而产生轴向水平分力导致瞬时流量存在；

b、流量计长期运行，其传感器内部应力释放产生微变；

c、安装或运行过程中，严重过载造成零点飘移；

以上三种方式均可参照有关流量计清零的步骤和方法处理。

2、流量计壳体接地不良； 处理方法：用户重新接地。

3、靶片、靶杆与测具之间被杂物卡住； 处理方法：关闭流量计前后阀门，用工具松开流量计过度部件与测量管之间的连接螺栓，并轻轻的晃动过渡部件或取出，清理杂物后照原样复位即可。

4、流量计工作过程中示值出现非正常增大，造成该现象的主要原因有：

a、靶片以及靶杆上挂有丝状及带状杂物； 处理方法：参照处理杂物方法。

b、高结圬条件下，靶片和靶杆产生严重结圬，使受力元件靶板沿测量管轴线上投影面积增加，即靶片与测量管之间环形过流面积减少，进而在相同流量下，传感器受力增大，最终导致流量示值非正常增加； 处理方法：取下过渡部件，用工具将靶片和靶杆以及测量管内壁上的圬物清除即可。

5、计量误差大，造成该现象的原因很多，其最主要的原因为以下几种：

a、安装时流量计与连接管道相对同心度出现较大错位，密封垫片未同心，从而形成节流阻件，极大影响被测介 质流态；处理方法：调整安装状态。

b、流量计前后直管段太短，并于流量计前直接安装了弯头，阀门等极大干扰被测介质流态部件；处理方法：按照说明书要求进行安装或对流量计进行实地实流标定。

c、旁通管道泄漏；处理方法：检查及更换旁通管路。

d、靶片上绕缠有带状杂物，增大了靶片受力； 处理方法：参照前面处理杂物方法。

6、流量计无示值或无发信号，其原因主要有以下四种：

a、电源接触不良或脱落； 处理方法：对于自带电池的流量计，检查电池是否装稳，触点是否良好，以及电池是否有电。对于外接电源，应检查连接导线之间连接是否完好，导线是否导通，外供电源是否正常。

b、流量计电路损坏； 处理方法：返厂修理。

c、显示屏损坏； 处理方法：返厂更换。

d、用户信号接收系统故障； 处理方法：检查、排除故障。

7、流量计运行过程中示值一直为零，此种现象主要原因有：

a、受力元件(靶片)脱落，导致传感器无力感应；处理方法：装配相同规格的靶片。

b、流量计传感器无电压输出信号； 处理方法：首先判断传感器是否损坏，具体的方法是看传感器数据有无变化。

c、被测介质流量太小，低于流量计的最小刻度流量；处理方法：返厂重新更换受力元件。

注意事项1、更换电池。

（1）自带电池的流量计，显示屏右上方电池电量示窗显示电量不足时，应马上更换电池。更换电池应为相同技术电池。（可向厂方咨询或购买）

（2）仪表自动对内部的参数和累积流量进行数据保存。

（3）当环境温度低于-20℃以下时，流量计液晶显示屏会冻结，即不再显示，但不影响内部计量测量，一但温度超过-18℃，液晶会恢复显示状态，因而在严寒地区流量计应采用保温措施。

2、环境要求。

流量计尽管自身有相当的防护等级，但为了尽可能提高其使用寿命和可靠性，建议对安装在室外的流量计加以相应的遮雨及防碰撞措施4。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学