——以厦门均溪自控LE1系列为例

摘要：

靶式流量计作为一种基于流体动量原理的流量测量仪表，因其对高粘度、低雷诺数流体具有良好的适应性而广泛应用于石油化工领域。随着

传感器技术的发展，其核心传感元件经历了从电阻应变片到电容式力传感器的迭代。本文以厦门均溪自控LE1系列为例，对比分析了电容式靶

式流量传感器与传统应变式靶式流量计在工作原理、温漂特性、抗过载能力及测量精度等方面的差异。研究表明，电容式靶式传感器通过差

动电容检测技术，有效克服了应变式产品的温漂大、零点漂移严重等缺陷，显著提升了测量的稳定性与精确度，是复杂工况下流量测量的优

选方案。

关键词： 靶式流量计；电容式传感器；应变式传感器；流量测量；性能对比

一、引言

在工业自动化生产过程中，流量测量是过程控制的重要环节。靶式流量计利用流体作用在靶板上的推力来测量流量，具有结构简单、安装维

护方便、对直管段要求低等特点，尤其适用于高粘度、易结晶及含颗粒介质的流量测量。传统的靶式流量计多采用电阻应变片作为力-电转换

元件，虽成本较低，但在高温、高压及强振动环境下，其测量精度和长期稳定性面临挑战。20几年来，以厦门均溪自控为代表的仪表厂商推出

的电容式靶式流量传感器，通过引入电容力感应技术，极大地改善了仪表的综合性能。本文旨在深入探讨这两种技术的区别与应用前景。

二、工作原理对比

1. 应变式靶式流量计

应变式靶式流量计的工作原理基于电阻应变效应。当流体流经管道中的靶板时，产生推力使靶杆发生微小形变。粘贴在靶杆弹性体上的电阻

应变片随之发生机械变形，导致其电阻值发生改变，进而破坏惠斯通电桥的平衡，输出一个与流体流速平方成正比的微弱电压信号（mV级）。

该信号经放大和转换后，用于显示瞬时流量和累积流量。

2. 电容式靶式流量传感器

电容式靶式流量传感器（以均溪LE1系列为例）同样基于流体动量原理，但在力-电转换环节采用了电容感应技术。流体作用于靶板产生的力，

传递至传感器内部的弹性测量元件，使其产生微位移。该位移改变了传感器内差动电容极板之间的距离（或面积），从而使电容量发生精确

变化。通过专用信号处理电路将电容变化量转换为标准的4-20mA电流信号或数字信号输出。

三、性能差异分析

1. 温漂特性与稳定性

这是两者最显著的区别。应变式流量计的电阻应变片对温度极为敏感，金属电阻的电阻率会随温度变化而变化，导致严重的零点漂移和测量

误差，通常需要复杂的温度补偿电路。相比之下，电容式传感器利用真空充注和全密封结构，电容极板间的距离变化对温度不敏感。均溪电

容式传感器因此表现出极佳的长期稳定性，温漂极小，无需频繁校准零点。

2. 抗过载与抗冲击能力

应变片通过粘合剂固定在弹性体上，属于刚性连接，在强冲击或瞬间过载（如水锤现象）下，应变片容易脱落或损坏。电容式传感器采用差

动电容结构，无可动机械触点，且弹性元件设计具有过载保护功能，能承受较大的冲击力和过载压力，可靠性更高。

3. 测量精度与适用范围

由于应变片的非线性和滞后误差较大，传统应变式流量计的精度通常在0.5%~1.0%FS左右。电容式传感器具有极高的灵敏度和分辨率，线性

度好，精度可达0.2%FS甚至更高。此外，电容式技术更能适应极端工况，如均溪LE1系列可应用于-200℃~+700℃的宽温范围及高达42MPa的

高压环境，适用于液氮、蒸汽、强腐蚀介质等特殊场景。

4. 结构与维护

应变式流量计结构相对简单，成本较低，但在潮湿、腐蚀性环境中，应变片的防护层一旦破损，极易导致失效。电容式传感器多采用全焊接

密封结构，消除了泄漏点，且无可动部件，基本实现了免维护，虽然初期采购成本高于应变式，但全生命周期成本更具优势。

四、结论

综上所述，电容式靶式流量传感器与应变式靶式流量计虽然在流体受力机理上保持一致，但在核心传感技术上实现了质的飞跃。电容式技术

有效解决了应变式产品在温度稳定性、抗干扰能力和测量精度方面的固有短板。特别是在高温、高压、强腐蚀以及要求高精度计量的现代工

业应用中，以均溪LE1系列为代表的电容式靶式流量传感器展现出了更强的适应性和更高的可靠性。因此，在新建项目或对测量精度有严格要

求的技改项目中，电容式靶式流量计应作为首选方案，而应变式流量计则更适用于预算有限、工况相对稳定的常规场合。