靶式流量计

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❖ 工作原理
流体对靶的作用力：
力的性质
产生原因
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产生位置
备注
冲击力
流体对靶的直接冲击
靶板正中心
静压差压力 粘滞摩擦力
靶的背面存在漩涡造成抽吸效 应，使该处压力减小，靶前后 存在静压差
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❖ 前言 雷诺数
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根据流体力学中的定义，雷诺数是流体流动的惯性 力与粘滞力之比，表示为
式中 Re
L
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❖特点及分类
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靶式流量计的特点
•无可动部件，结构简单，不需要安装引压管和其他辅助管件， 安装维护方便，不宜堵塞。 •压力损失小，可用于小口径（0.0015~0.2mm）、低雷诺数
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❖工作原理
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联立式①~ ④ ，并整理得靶式流量计的体积流量计算
公式为
qv
D（
D d
d） D
2
F
--------------
④
式中 α---靶式流量计的流量系数， 1
用靶径比 d
表示，则流量计算公式为
qv
D
D（
1
）
2
F
------------⑤
流体 ReD (1 ~ 5) 103 ，弥补了标准节流装置难以应用的场合。
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❖工作ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理
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由表格可知，作用于靶上的力可近似表示为：
A
F=ξ2 b 2
-----------------------式①
式中 F---作用于靶上的力，N ξ---比例系数
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ρ---被测介质的密度，kg/m
---环形流通截面中流体的平均流速，m/s
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❖ 目录
– 前言 – 工作原理 – 特点及分类 – 刻度换算 – 工作特性及测量误差 – 应用
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qv A ------------------------
-③
式中 A---靶式流量计的节流面积，即环形流通面积，㎡
由图可知，它等于
A (D2 d2） -------------------
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④
D ---管道内径，m
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❖ 前言
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靶式流量计最早出现于20世纪60年代, 最初主 要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量问题。 我国于70年代开始开发该种仪表, 由于受当时技术水 平的限制, 主要有气动靶式流量计和矢量机构电动靶 式流量计两种类型。因为品种单一、调试繁琐、密封 不可靠、抗干扰能力差等原因, 致使靶式流量计在80 年代至90年代初几乎退出市场。随着电子技术的飞速 发展及新型传感器技术的涌现, 靶式流量计在测量精 度、抗干扰性、密封可靠性、校验调试等方面都有很 大进步, 重新获得了市场认可, 成为流量测量的常用设 备。
流体流经靶时，由于流体流通 截面缩小，流速增加，流体与 靶周边产生粘滞摩擦力
靶板外沿 靶板周边
在流量较大时前两 种力起主要作用， 而且它们是在同一 流动现象中出现， 二者方向一致，可 看作一个力。由于 靶是薄圆盘形，摩 擦力很小，其影响 可归入流量系数中
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注：若考虑靶的热胀冷缩，可对上式乘一修正系数 K Copyright © by ARTCOM PT All rights reserved.
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t
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❖工作原理
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从上述计算过程可知，在被测流体的密度ρ，管道 直径D，靶径d和流量系数α已知的情况下，只要测出靶 上受到的力F，即可求得通过流体的流量。在工业上一般 是通过转换器将此力信号转换成电信号或气信号进行测 量、显示、记录和远传。如应变片靶式流量计就是将流 体作用在靶上的力通过杠杆传给弹性圆筒，使之弯曲变 形。筒壁产生的应变通过筒壁上的应变片电桥转换成电 压信号，此电压信号与流量成对应关系。
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靶式流量计
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冶金1304班 徐军
20131992
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Re
L
L
---雷诺数，无量纲
---整个截面上流体的平均流速，m/s
---流体的特征长度，m
---流体运动粘度m2，/ s ，
流体动力粘度 流体密度
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❖工作原理
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靶式流量计工作原 理如图所示。靶式 流量计的测量元件 是一个放在管道中 心的圆形靶，靶与 管道间形成环形流 通面积。流体流动 时质点冲击到靶上，会使靶受力，并产生相应的微小位 移，这个力（或位移）就反映了流体流量的大小。通过 传感器测得靶上的作用力（或靶子的位移），就可实现 流量的测量。
Ab ---靶迎着来流方向的最大面积，即靶的受力面
积，㎡，它等于
Ab d2 -----------式②
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d---靶的最大直径，m
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❖工作原理
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靶式流量计的体积流量为