1 概述
   流(liú)量測量方法(fa)和儀表的種(zhǒng)類繁多，分類(lèi)方法也很多(duō)♋。至今爲止，可(ke)供工業用的(de)流量儀表種(zhǒng)類達60種之多(duo)。品☁️種如此之(zhī)多的原因💚就(jiù)在于至今還(hai)沒找到一種(zhong)對任何流體(ti)✉️、任何量✔️程、任(ren)何流動狀✊态(tài)以及任何使(shi)用條件都适(shì)用的⁉️流量儀(yí)表。
這60多種流(liu)量儀表，每種(zhǒng)産品都有它(ta)特定的适用(yòng)性，也都☎️有它(ta)的✌️局限性。按(an)測量對象劃(hua)分就有封閉(bì)管道和明渠(qú)兩大類;按測(cè)量目的又可(kě)分爲總量測(cè)量和流量測(cè)量，其儀表分(fèn)💞别稱作總量(liang)表和流量計(jì)。
   總量表測量(liàng)一段時間内(nei)流過管道的(de)流量，是以短(duǎn)暫時間♍内流(liú)過的總量除(chu)以該時間的(de)商來表示，實(shi)🥵際上流量計(jì) 通常亦備有(you)累積流量裝(zhuāng)置，做總量表(biao)使用，而總量(liang)表亦備有流(liú)量發訊裝置(zhi)。因此，以嚴格(ge)意義來分流(liú)量計和總量(liang)表已無實際(ji)意義。
按測量(liàng)原理分有力(lì)學原理、熱學(xué)原理、聲學原(yuán)理、電學原理(lǐ)、光🏃‍♂️學🛀原理、原(yuan)子物理學原(yuan)理等。
   按照目(mù)前廣泛的分(fèn)類法，即分爲(wèi)：容積式流量(liang)計、差壓式流(liu)量計、浮子流(liú)量計、渦輪流(liú)量計、電磁流(liú)量計、流體振(zhèn)蕩流量計中(zhōng)的渦街流量(liang)計、質量流量(liàng)計和插入式(shì)🚩流量計來分(fen)别♈闡述各種(zhǒng)流量計的原(yuan)理、特點、應用(yòng)概況及國内(nei)外的發展情(qíng)況。
1.1 差壓式流(liu)量計
   差壓式(shì)流量計是根(gen)據安裝于管(guǎn)道中流量檢(jiǎn)測件産生🐆的(de)✌️差壓，已知的(de)流體條件和(he)檢測件與管(guan)道的幾何🈲尺(chǐ)寸來計算流(liu)☂️量的儀表。
   差(chà)壓式流量計(ji)由一次裝置(zhì)（檢測件）和二(èr)次裝置（差🔴壓(yā)轉換和流量(liàng)顯示儀表）組(zu)成。通常以檢(jian)測件形式對(duì)差壓式流量(liàng)計分類，如 孔(kǒng)闆流量計 、文(wén)丘裏流量計(ji)、均速管流量(liàng)計等。
   二次裝(zhuang)置爲各種機(ji)械、電子、機電(diàn)一體式差壓(ya)計， 差壓變送(song)器 及流量顯(xiǎn)示儀表。它已(yi)發展爲三化(hua)（系列化、通用(yòng)化及标準❄️化(hua)）程度很高的(de)、種類規格龐(páng)雜的一大類(lei)儀表，它既可(kě)測量🛀🏻流量參(cān)數，也可測量(liang)其它參數（如(ru)壓力、物位、密(mi)度等）。
差壓式(shi)流量計的檢(jian)測件按其作(zuò)用原理可分(fen)爲：節流裝置(zhi)、水力阻力式(shi)、離心式、動壓(yā)頭式、動壓頭(tóu)增益式及射(shè)流式幾大類(lèi)。
檢測件又可(ke)按其标準化(hua)程度分爲二(er)大類：标準的(de)和非☔标🚩準的(de)。
   所謂标準檢(jiǎn)測件是隻要(yào)按照标準文(wen)件設計、制造(zào)、安裝和🌈使😄用(yong)，無須經實流(liu)标定即可确(que)定其流量值(zhi)和估算測量(liang)誤差。
非标準(zhun)檢測件是成(chéng)熟程度較差(chà)的，尚未列入(ru)國際标準中(zhong)💜的🏃🏻檢測件。
   差(chà)壓式流量計(ji)是一類應用(yong)廣泛的流量(liang)計，在各類⛱️流(liu)💃量儀表中其(qi)使用量占居(jū)首位。近年來(lái)，由于各種流(liú)量🈲計的問世(shì)，它的❌使用✉️量(liang)百分數逐漸(jian)下降，但目前(qián)仍是重要的(de)一類流量計(jì)。
優點：
（1）應用多(duō)的孔闆式流(liu)量計結構牢(lao)固，性能穩定(ding)可靠，使用壽(shou)命長;
（2）應用範(fàn)圍廣泛，至今(jīn)尚無任何一(yi)類流量計可(kě)與之相🌈比拟(ni);
（3）檢測件與變(biàn)送器、顯示儀(yí)表分别由不(bu)同廠家生産(chan)，便于規💘模經(jīng)濟生産。
缺點(dian)：
（1）測量精度普(pu)遍偏低;
（2）範圍(wéi)度窄，一般僅(jin)3：1~4：1;
（3）現場安裝條(tiao)件要求高;
（4）壓(yā)損大（指孔闆(pan)、噴嘴等）。
應用(yòng)概況：
   差壓式(shì)流量計應用(yòng)範圍特别廣(guang)泛，在封閉管(guan)道的流🎯量🐇測(ce)量中各種對(dui)象都有應用(yòng)，如流體方面(mian)：單相、混相、潔(jié)淨、髒污、粘性(xing)流等;工作狀(zhuàng)态方面：常壓(ya)、高壓、真空、常(cháng)溫、高溫、低溫(wēn)等;管徑方面(mian)：從幾mm到幾m;流(liu)動條件方面(mian)：亞音速、音速(sù)、脈動流等。它(ta)在各工👉業部(bu)門的用量約(yuē)占流量計全(quán)部用量的1/4~1/3。
1.2 浮(fú)子流量計
   浮(fu)子流量計，又(yòu)稱 轉子流量(liàng)計 ，是變面積(jī)式流量計的(de)一種，在一根(gēn)由下向上擴(kuò)大的垂直錐(zhuī)管🌂中，圓形橫(heng)截面的浮子(zǐ)的重力是由(you)液體動力承(chéng)♉受的，從而👄使(shi)浮子可以在(zài)錐管内自由(you)地🛀🏻上升和下(xia)降。
　　浮子流量(liang)計是僅次于(yu)差壓式流量(liàng)計應用範圍(wéi)廣的一類流(liú)量計，特别在(zai)小、微流量方(fang)面有着重要(yao)的作用。
80年代(dai)中期，日本、西(xī)歐、美國的銷(xiao)售金額占流(liú)量儀表🙇‍♀️的🙇🏻15%~20%。我(wǒ)國産量🍓1990年估(gu)計在12~14萬台，其(qi)中95%以上爲玻(bo)璃錐管浮子(zǐ)♈流量計。
特點(diǎn)：
（1）玻璃錐管浮(fu)子流量計結(jié)構簡單，使用(yòng)方便，缺點是(shi)耐壓力低，有(you)玻璃管易碎(suì)的較大風險(xian);
（2）适用于小管(guan)徑和低流速(sù);
（3）壓力損失較(jiào)低。
1.3 容積式流(liu)量計
   容積式(shì)流量計，又稱(cheng)定排量流量(liang)計，簡稱PD流量(liàng)計，在流量儀(yi)表中是精度(du)高的一類。它(tā)利用機械測(cè)量元件把流(liu)體連續不斷(duan)地分割成單(dān)個已知的體(ti)積部分，根據(jù)測量室🐕逐次(cì)重複地充🙇🏻滿(man)和排放該體(ti)積部分流體(tǐ)的次數來測(cè)🌈量流體體🏃積(ji)總量。
容積式(shi)流量計按其(qi)測量元件分(fen)類，可分爲 橢(tuǒ)圓齒輪流量(liang)計 、刮闆流量(liang)計、雙轉子流(liú)量計、旋轉活(huo)塞流量計、往(wǎng)複活塞流量(liang)計、圓盤流量(liàng)計、液封轉筒(tong)式流量計、濕(shi)式氣量🏃🏻計及(ji)膜式氣量💔計(ji)等。
優點：
（1）計量(liàng)精度高;
（2）安裝(zhuāng)管道條件對(duì)計量精度沒(méi)有影響;
（3）可用(yòng)于高粘度液(ye)體的測量;
（4）範(fan)圍度寬;
（5）直讀(dú)式儀表無需(xu)外部能源可(ke)直接獲得累(lèi)計，總量，清晰(xi)明了，操🌈作簡(jian)便。
缺點：
（1）結果(guǒ)複雜，體積龐(páng)大;
（2）被測介質(zhì)種類、口徑、介(jiè)質工作狀态(tai)局限性較大(dà);
（3）不适用于高(gao)、低溫場合;
（4）大(dà)部分儀表隻(zhi)适用于潔淨(jing)單相流體;
（5）産(chan)生噪聲及振(zhen)動。
應用概況(kuang)：
   容積式流量(liang)計與差壓式(shì)流量計、浮子(zǐ)流量計并列(liè)爲三類使用(yòng)量大的流量(liang)計，常應用于(yú)昂貴介質（油(you)品、天然氣等(děng)）的總量測量(liang)。
   工業發達國(guó)家近年PD流量(liang)計（不包括家(jia)用煤氣表和(he)家用水表☀️）的(de)銷售金額占(zhan)流量儀表的(de)13%~23%;我國約占20%，1990年(nián)産量（不包括(kuò)家用煤氣表(biǎo)💔）估計爲34萬台(tai)，其中橢圓齒(chǐ)輪式和腰輪(lún)式分别約占(zhan)70%和20%。
1.4 渦輪流量(liang)計
   渦輪流量(liàng)計 ，是速度式(shi)流量計中的(de)主要種類，它(tā)采用多葉片(pian)的轉子（渦輪(lun)）感受流體平(ping)均流速，從而(ér)且推導出流(liú)量或總量的(de)😍儀表。
   一般它(tā)由傳感器和(he)顯示儀兩部(bù)分組成，也可(kě)做成整體式(shi)。
   渦輪流量計(jì)和容積式流(liú)量計、科裏奧(ào)利質量流量(liang)計稱爲流量(liang)計中三類重(zhong)複性、精度佳(jia)的産品，作爲(wèi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼十大類型流(liu)量計之一，其(qí)💰産品已發展(zhǎn)爲多品種、多(duō)系列批量生(sheng)産的規模。
優(yōu)點：
（1）精度佳，在(zài)所有流量計(jì)中，屬于精确(què)的流量計;
（2）重(zhong)複性好;
（3）元零(líng)點漂移，抗幹(gàn)擾能力好;
（4）範(fan)圍度寬;
（5）結構(gòu)緊湊。
缺點：
（1）不(bú)能長期保持(chi)校準特性;
（2）流(liú)體物性對流(liu)量特性有較(jiao)大影響。
應用(yong)概況：
   渦輪流(liú)量計在以下(xia)一些測量對(duì)象獲得廣泛(fàn)應用：石油、有(you)機🈲液體、無機(ji)液、液化氣、天(tiān)然氣和低溫(wēn)流體☀️統在歐(ou)洲和美🔞國，渦(wo)❓輪流量計在(zài)用量上是僅(jin)次于孔闆流(liu)量計的天然(rán)計量儀表，僅(jin)荷蘭在天然(rán)氣管🔱線上就(jiu)采用了2600多台(tai)各種尺寸，壓(yā)力從0.8~6.5MPa的氣體(ti)渦輪流量計(jì)，它們已成爲(wei)優良⚽的天然(ran)氣計量儀表(biao)。
1.5 電磁流量計(ji)
   電磁流量計(jì) 是根據法拉(la)弟電磁感應(ying)定律制成的(de)一種測量導(dao)電性液🐇體㊙️的(de)💯儀表。電磁流(liú)量計有一系(xì)列優良特性(xing)，可以🛀解決😘其(qi)它流量計不(bu)💚易應用的問(wèn)題，如髒污流(liú)、腐蝕流的測(cè)量。70、80年代電磁(ci)流量在技術(shu)上有重大突(tū)破，使它成爲(wei)應用廣泛的(de)一類🔞流量計(ji)，在流量儀表(biao)🌍中其使用量(liang)百分數不斷(duan)上升。
優點：
（1）測(ce)量通道是段(duan)光滑直管，不(bu)會阻塞，适用(yòng)于測量含固(gu)體顆粒的液(ye)固二相流體(ti)，如紙漿、泥漿(jiāng)、污水等;
（2）不産(chǎn)生流量檢測(ce)所造成的壓(yā)力損失，節能(néng)效果好;
（3）所測(ce)得體積流量(liàng)實際上不受(shòu)流體密度、粘(zhān)度、溫度、壓🏃‍♂️力(lì)和電導率變(bian)化的明顯影(ying)響;
（4）流量範圍(wei)大，口徑範圍(wei)寬;
（5）可應用腐(fu)蝕性流體。
缺(quē)點：
（1）不能測量(liàng)電導率很低(di)的液體，如石(shí)油制品;
（2）不能(neng)測量氣體、蒸(zheng)汽和含有較(jiào)大氣泡的液(yè)體;
（3）不能用于(yu)較高溫度。
應(yīng)用概況：
   電磁(cí)流量計應用(yong)領域廣泛，大(dà)口徑儀表較(jiào)多應用于給(gěi)排水工程;中(zhōng)小口徑常用(yong)于高要求或(huo)難測場合，如(ru)鋼鐵工業高(gao)爐風口冷卻(que)水控制，造紙(zhǐ)工業測量紙(zhi)漿液和黑液(ye)，化學工業的(de)強腐蝕💛液，有(yǒu)色冶金工業(yè)的礦漿;小口(kǒu)徑🛀🏻、微小口徑(jing)常用于醫藥(yào)工業、食🈲品工(gōng)業、生物化學(xué)等有衛生要(yào)求的場所。
1.6 渦(wo)街流量計
   渦(wō)街流量計 是(shi)在流體中安(an)放一根非流(liú)線型遊渦發(fa)生體，流體在(zai)發生體💰兩側(cè)交替地分離(li)釋放出兩串(chuan)規則地交錯(cuò)排🈲列的遊渦(wō)的儀表。 渦街(jie)流量計按頻(pín)率檢出方式(shi)可分爲：應力(lì)式、應變🔴式、電(diàn)容式、熱敏🙇🏻式(shì)、振動體式⭐、光(guāng)電式及超聲(shēng)式等。 渦街流(liu)量計是屬于(yú)最新一類流(liú)量計，但其發(fā)展迅速，目前(qian)已成爲通用(yòng)的一類流量(liàng)計。
優點：
（1）結構(gòu)簡單牢固;
（2）适(shi)用流體種類(lèi)多;
（3）精度較高(gāo);
（4）範圍度寬;
（5）壓(ya)損小。
缺點：
（1）不(bú)适用于低雷(lei)諾數測量;
（2）需(xū)較長直管段(duàn);
（3）儀表系數較(jiào)低（與渦輪流(liú)量計相比）;
（4）儀(yí)表在脈動流(liu)、多相流中尚(shang)缺乏應用經(jing)驗。
1.7 超聲流量(liang)計
超聲流量(liang)計 是通過檢(jiǎn)測流體流動(dong)對超聲束（或(huo)超聲脈沖）的(de)作用以測🧡量(liang)流量的儀表(biǎo)。
根據對信号(hào)檢測的原理(lǐ)超聲流量計(jì)可分爲傳播(bo)♋速度差法（直(zhi)接時差法、時(shí)差法、相位差(cha)法和頻差法(fa)）、波束偏移法(fa)、多普勒法、互(hu)相關法、空間(jiān)濾法及噪聲(shēng)法等。
超聲流(liu)量計和電磁(ci)流量計一樣(yàng)，因儀表流通(tong)通道未設置(zhi)任何阻礙件(jiàn)，均屬無阻礙(ài)流量計，是适(shi)于解決流量(liang)測量困⭐難問(wen)📞題的一類流(liú)量計，特别在(zai)大口徑流量(liàng)🔞測量方面有(you)較突出的優(you)點，近年來它(tā)是發展迅速(sù)的♈一類流量(liang)計之一。
優點(diǎn)：
（1）可做非接觸(chu)式測量;
（2）爲無(wu)流動阻撓測(cè)量，無壓力損(sǔn)失;
（3）可測量非(fēi)導電性液體(tǐ)，對無阻撓測(cè)量的電磁流(liú)量計是❓一種(zhǒng)補充。
缺點：
（1）傳(chuán)播時間法隻(zhi)能用于清潔(jie)液體和氣體(ti);而多普勒法(fa)隻能用于測(cè)量含有一定(ding)量懸浮顆粒(lì)和氣泡的液(ye)體㊙️;
（2）多普勒法(fa)測量精度不(bú)高。
應用概況(kuàng)：
（1）傳播時間法(fǎ)應用于清潔(jie)、單相液體和(hé)氣體。典型應(yīng)用有工廠排(pai)放液、：怪液、液(yè)化天然氣等(deng);
（2）氣體應用方(fāng)面在高壓天(tian)然氣領域已(yi)有使用良好(hao)的經驗;
（3）多普(pǔ)勒法适用于(yú)異相含量不(bú)太高的雙相(xiàng)流體，例如：未(wei)🌂處理污水、工(gōng)廠排放液、髒(zang)流程液;通常(cháng)不适用于非(fēi)㊙️常清潔的液(yè)體。
1.8 科裏奧利(lì)質量流量計(jì)
科裏奧利質(zhi)量流量計（以(yi)下簡稱CMF）是利(li)用流體在振(zhen)動🈲管中流動(dong)時，産生與質(zhì)量流量成正(zheng)比的科裏奧(ào)⭐利力原理制(zhì)成的一種直(zhí)接式質量流(liu)量儀表。
我國(guó)CMF的應用起步(bu)較晚，近年已(yi)有幾家制造(zào)廠（如太行儀(yi)🔴表廠）自✨行開(kāi)發供應市場(chang);還有幾家制(zhì)造廠組🏃‍♂️建合(he)資企業或🐉引(yǐn)用國外技術(shù)生産系列儀(yí)表。
1.9明渠流量(liàng)計
與前述幾(jǐ)種不同，它是(shì)在非滿管狀(zhuàng)敞開渠道測(ce)量自由表☂️面(miàn)自⭐然流的流(liú)量儀表。
非滿(mǎn)管态流動的(de)水路稱作明(ming)渠，測量明渠(qú)中水流流💃量(liang)的稱作♊明渠(qu)流量計（open channel flowmeter）。
明渠(qu)流量計除圓(yuán)形外，還有U字(zi)形、梯形、矩形(xíng)等多種形狀(zhuang)。
明渠流量計(jì)應用場所有(yǒu)城市供水引(yǐn)水渠;火電廠(chǎng)引♈水和排水(shuǐ)渠、污水治理(li)流入和排放(fang)渠;工礦企業(ye)水排放以及(ji)水🏃🏻‍♂️利工程和(he)農業灌溉用(yong)渠道。有人估(gu)計1995台，約占流(liú)量儀表整體(ti)的1.6%，但🌈是國内(nèi)應用尚無估(gū)計數據。
2 新工(gōng)作原理流量(liàng)儀表的研究(jiū)和開發
2.1 靜電(dian)流量計（electrostatic flowmeter）
日本(ben)東京技術學(xue)院研制适用(yòng)于石油輸送(sòng)管線低導🔞電(diàn)液體流量測(cè)量的靜電流(liú)量計。
靜電流(liu)量計的金屬(shu)測量管絕緣(yuán)地與管系連(lian)接，測量電容(róng)器上㊙️靜電荷(hé)便可知道測(ce)量管内的電(diàn)荷。他們分别(bié)作了内徑4~8mm銅(tong)、不鏽鋼等金(jīn)屬和塑料測(cè)量管‼️儀表的(de)實流試⛹🏻‍♀️驗，試(shì)驗表明流量(liang)與電荷之間(jian)接近于線性(xing)。
2.2 複合效應流(liú)量儀表（combined effects meter）
該儀(yí)表的工作原(yuán)理是基于流(liú)體的動量和(he)壓力作用于(yú)儀🈚表腔👅體産(chan)生的變形，測(cè)量複合效應(yīng)的變形求取(qǔ)流量。本儀表(biao)由美國GMI工程(chéng)和管理學院(yuàn)開發，已申請(qing)兩項專利。
2.3 轉(zhuǎn)速表式流量(liàng)傳感器（tachmetric flowrate sensor）
它是(shì)由俄羅斯科(ke)學工程中心(xin)工業儀表公(gong)司開發，是基(ji)于🚶‍♀️懸浮效應(ying)理論研制的(de)。該儀表已在(zài)若幹現場成(cheng)功的應用（例(li)如💞在核🍓電站(zhan)安裝2000餘台測(cè)量熱水流量(liang)，連續使用8年(nián)），且還在改進(jìn)以擴大應用(yong)領域。
3 幾種流(liú)量儀表應用(yòng)和發展動向(xiàng)
3.1 科裏奧利質(zhì)量流量計（CMF）
國(guo)外CMF已發展30餘(yú)系列，各系列(liè)開發在技術(shù)上着眼點🚶在(zai)于：流量檢測(cè)測量管結構(gou)上設計創新(xīn);提高儀表✊零(líng)點穩定✔️性和(he)精确度等😍性(xing)能;增加測量(liàng)管撓度，提高(gāo)靈敏度;改善(shan)測量管應力(li)分布，降低疲(pi)勞損壞，加強(qiang)抗振動幹擾(rǎo)能力等。
3.2 電磁(cí)流量計（EMF）
EMF從50年(nian)代初進入工(gong)業應用以來(lai)，使用領域日(rì)益擴展，80年代(dai)後期⛷️起在各(ge)國流量儀表(biao)銷售金額中(zhong)已占16%~20%。
我國近(jìn)年發展迅速(sù)，1994年銷售估計(jì)爲6500~7500台。國内已(yǐ)生産最大🈲口(kou)徑爲2~6m的ENF，并有(you)實流校驗口(kǒu)徑3m的設備能(neng)力。
3.3 渦街流量(liàng)計（USF）
USF在60年代後(hou)期進入工業(yè)應用，80年代後(hou)期起在各國(guo)流量🈲儀⭐表㊙️銷(xiao)售金額中已(yi)占4%~6%。1992年世界範(fan)圍估計銷售(shou)量爲3.54.8萬🏃‍♀️台，同(tóng)期國内産品(pǐn)估計在8000~9000台。
4 結(jie)論
   由上述可(ke)知，流量計發(fā)展到今天雖(sui)然已日趨成(chéng)熟🏃，但其種類(lei)仍🛀🏻然極其繁(fán)多，至今尚無(wu)一種對于任(rèn)何⭐場合都适(shi)🏃用的流量計(ji)。
每種流量計(ji)都有其适用(yong)範圍，也都有(you)局限性。這就(jiu)要求我們：
（1）在(zài)選擇儀表時(shí)，一定要熟悉(xi)儀表和被測(ce)對象兩方面(miàn)的情況🈚，并要(yao)兼顧考慮其(qi)它因素，這樣(yang)測量才會準(zhǔn)确;
（2）努力研制(zhi)新型儀表，使(shǐ)其在現有的(de)基礎上更加(jia)完善。

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