STF电容式靶式流量计的优点及设计思路

靶式流量计是二十世纪60年代为满足石油流量计量的高要求而发展起来的一种流量计.它主要用于测量高粘度、低雷诺数、含固体颗粒的浆液以及腐蚀性介质的流量，此外也可以测量一般的液体、气体和蒸汽的流量.具有结构简单、安装简便、极易维护、不易堵塞等特点，而且不受流体的物理性质影响，被广泛应用于工业生产、石油化工、环境保护、现代农业、水利建设等领域.

【靶式流量计原理】

当介质在测量管中流动时，因其自身的动能通过阻流件（靶）时而产生的压差，并对阻流件有一作用力，其作用力的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)
      ρ ——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(靶)接受的作用力F，经刚性连接的传递件（测杆）传至电容力传感器，电容力传感器产生电压信号输出：
V=KF，由此，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。

【靶式流量计传感器设计】

靶式流量计的关键技术是力的转换方式，即传感器的结构如何将阻流件（靶）所受到的推力转换为与之有确定对应关系的、更便于应用的物理量。

传统的靶式流量计主要有电动式和气动式两种，其缺点十分明显：机械结构较复杂、灵敏度低、量程范围窄，早已不符合高精度测量的要求.

近年来，应用较为广泛的主要有应变式靶式流量计和电容式靶式流量计.应变式的结构相对简单，仪表的灵敏度和量程比都有所提高，但是对应变片的粘贴加工要求很高，而且应变片直接贴在弹性体上，容易受介质温度变化影响而产生温漂，造成较大计量误差.

电容式靶式流量计的核心元件是一片固定不动的定电极和一个随靶杆上的弹性管摆动的动电极组成的电容传感器，当靶杆受力时，动电极随弹性管产生微小偏移，电容极间距改变，相应的电容值也随之变化，从而间接实现了靶杆所受力和电容值的转换.电容式靶式流量计在准确度和抗干扰能力上都有很大提高，电容结构拥有温度稳定性好、灵敏度高、分辨力强等优越特性，因此电容式将会是靶式流量计今后发展的一个重要方向.电容式靶式流量计存在的问题是：在宽量程下，检测输出与被检测的力之间具有较为严重的非线性关系，如果需要宽量程，应该使用分段式系数，使得标定和调试更加复杂。

上太仪表STF系列电容靶式流量计采用第三代电容力传感器，具有更优异的稳定性、精度和抗过载能力，更宽的量程，满足不同的客户需求，广泛应用于冶金、石油、化工、电力、建材等行业的煤气、原油、重油、腐蚀性气体、烟气、有机液体等介质的流量测量。