靶式流量计的工作原理是什么？

靶式流量计（又称力平衡式或应变片式靶流量计）属于节流＋力检测型流量仪表，它靠流体作用在小面积"靶"上产生推力，再通过传感器测力来换算流量。

一、基本结构

管道中垂直插入一块圆形或矩形靶板（靶片），靶柄固定在受力传感器（应变片/压电/电容式力传感器）上，传感器安装在管道外侧或法兰上。

二、工作原理（核心）

① 流体对靶板产生推力（阻力）

流动介质冲击靶板正面，在靶前后形成压差，对靶产生一个与流速平方成正比的流体推力 F：

F=K⋅【（ρ⋅v的2次方）/2】⋅Ad

F：流体对靶的作用力（N）

ρ：介质密度（kg/m³）

v：管道内平均流速（m/s）

A_d：靶受流投影面积（靶面积，m²）

K：阻力系数（与靶径比 β = d靶/d管 及雷诺数有关）

② 力 → 电信号 → 流量

靶受力 → 靶柄微小变形 → 应变片/力传感器输出 mV 或 4–20mA

变送器按 F ∝ Q²（流量平方） 进行开方运算：Q=C⋅根号F

最终显示体积流量或质量流量

本质：测流体动压产生的机械力 → 开方得流量

三、关键参数与特点

 适用介质

液体、气体、蒸汽（含饱和蒸汽）

高粘度、含少量颗粒/杂质的液体（优于孔板）

优点

无可动部件（相对可靠）

对脏污/粘稠介质适应性好于孔板

可直接输出质量流量（配合密度补偿）

局限与注意

存在永久压力损失（比孔板略小但仍明显）

精度一般（典型 ±0.5%～±1.0% FS），不如电磁/科氏质量流量计

受力与介质密度强相关→ 气体/蒸汽需温压补偿或密度输入

安装需保证前后直管段（一般前≥5D，后≥3D），避免偏流冲击靶

靶不可被异物卡住或结垢，否则受力特性改变造成长期负偏

四、与孔板流量计简单对比

项目          靶式            孔板

检测量  流体推力（力）  差压

可测高粘度  较好          差

压力损失   中等            较大

精度          一般        较高（条件好时）

脏污适应性  ✅       易堵引压管