測量(liàng)不同的介質選擇(zé)不同的流量計
發(fā)布日期：2025-12-01 浏覽次數(shu)：5344
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工控摘要：
爲了保(bǎo)證流量儀表在生(sheng)産現場過程中發(fa)揮、zui的使用，流🌈量計(jì)的選擇，必須要根(gen)據生産現場需要(yào)計量的介質而🔴定(ding)。一🌂、氣體介質，應選(xuǎn)擇的流量計品種(zhǒng)是：1、超聲波氣體流(liu)量計。2、渦街流量計(ji)。如氣體溫度超過(guo)300℃,可選氣壓㊙️式流量(liang)計。二、石油、柴油等(děng)油品介質，應選擇(ze)的流量計品種是(shì)：超聲波流量計。三(sān)、砂漿、電粉漿等大(dà)濃度、固體顆粒含(han)量大的介質，應選(xuǎn)擇的流量計品種(zhǒng)是🔞：電磁流量計。四(si)、自來水大🔆流量的(de)介質，應💜選擇的流(liu)量計品種是：适用(yòng)選型爲智📧能電磁(ci)流量🤩計、超聲波流(liu)量計。其他諸如渦(wo)💁街流量計、孔闆❄️流(liú)量計等也可以。五(wu)、污水、紙漿等渾濁(zhuó)液體介質，應選擇(zé)🤞的流量計品🥵種是(shì)：1、超聲波✨流量計及(jí)智能電磁流量♊計(ji)。但💋在選用電磁流(liu)量計時要考🐪慮液(yè)體中不含較🚶♀️多空(kong)氣或氣泡。六、帶有(yǒu)較多氣泡⭐的液體(ti)介質，應選擇的流(liu)量計品種是：超聲(sheng)波流量計，使用該(gāi)類型🛀🏻的流量計測(ce)量帶有氣泡的流(liu)體，效果十分好。七(qī)、純淨水、除鹽水等(deng)🏃♀️電導率低的介質(zhi)，應選擇的流量計(ji)品種是：超聲波流(liu)量計非常适合測(ce)量這類流體。八、酸(suān)、堿液等強腐蝕性(xing)介質，應選擇的流(liú)量計品種是：1、抗酸(suan)堿内襯的電磁流(liú)量計。2、外夾式超聲(sheng)波流量計。
用以測(ce)量管路中流體流(liu)量（單位時間内通(tong)過的流❓體體積）的(de)儀表。有轉子流量(liàng)計、節流式流量計(jì)、細縫流量計、容積(ji)流☔量計⭐、電磁流量(liang)計、超聲波流量計(ji)和堰等。
流量測量(liàng)方法和儀表的種(zhǒng)類繁多,分類方法(fa)也很多。至🚶♀️今💰爲止(zhi),可供工業用的流(liu)量儀表種類達60種(zhǒng)之多。品種如📱此之(zhi)多的原因就在于(yu)至今還沒找到一(yī)種對任何流體✉️、任(rèn)何量程、任何流動(dòng)狀✌️态以及任何使(shi)用條件🏃都适用的(de)流量儀表。
這60多種(zhong)流量儀表,每種産(chan)品都有它特定的(de)适用性,也都有它(ta)的🔞局限性。按測量(liang)對象劃分就有封(fēng)閉管道和明渠兩(liǎng)大類;按測量目的(de)又可分爲總量測(cè)量和流量測量,其(qí)儀表分别稱作總(zong)量表和流量計。
總(zǒng)量表測量一段時(shí)間内流過管道的(de)流量,是以短暫時(shí)間内流✨過的總量(liang)除以該時間的商(shāng)來表示,實際上流(liu)量計通常亦備有(you)累積流量裝置,做(zuò)總量表使用,而總(zǒng)量表亦備有流量(liang)發訊裝置❗。因此,以(yǐ)嚴格意義來分🐉流(liu)量計和總量表已(yǐ)🥰無實際意義。
按測(ce)量原理分有力學(xue)原理、熱學原理、聲(shēng)學原理、電學原理(lǐ)、光學原理、原子物(wu)理學原理等。
按照(zhao)目前zui流行、zui廣泛的(de)分類法,即分爲:容(róng)積式流量計、差壓(yā)式❓流💋量計、浮子流(liú)量計、渦輪流量計(ji)、電磁流量計、流體(tǐ)振蕩流量計中的(de)渦街流量計、質量(liàng)流量計和插入式(shì)流量計、探針式流(liu)量計，來分别闡述(shu)各種流量計✏️的原(yuan)理、特點、應用概況(kuàng)及國内外的發展(zhǎn)情況。
差壓式流量(liang)計是根據安裝于(yu)管道中流量檢測(cè)件📐産生的差壓,已(yǐ)知的流體條件和(he)檢測件與管道的(de)幾何尺寸來計算(suàn)流量的🤩儀表。
差壓(yā)式流量計由一次(cì)裝置（檢測件）和二(èr)次裝置（差壓轉換(huan)和流量顯示儀表(biao)）組成。通常以檢測(cè)件形式對差壓式(shi)流量計分🔴類,如孔(kong)闆流量計、文丘裏(li)流量計、均速📐管流(liú)量計等。
二次裝置(zhì)爲各種機械、電子(zi)、機電一體式差壓(yā)計,差壓✨變送器及(jí)📧流量顯示儀表。它(ta)已發展爲三化（系(xi)列化、通用化及标(biāo)準化）程度很高的(de)、種類規格龐雜的(de)一大類儀表,它既(jì)可測量流量參數(shù),也可測量其它參(can)數（如壓力、物位、密(mì)度等）。
差壓式流量(liàng)計的檢測件按其(qi)作用原理可分爲(wei):節流裝置、水力阻(zu)力式、離心式、動壓(ya)頭式、動壓頭增益(yi)式及射流式幾大(dà)類。
檢測件又可按(àn)其标準化程度分(fèn)爲二大類:标準的(de)和非标⛷️準的。
所謂(wei)标準檢測件是隻(zhi)要按照标準文件(jiàn)設計、制造、安裝和(hé)使用,無須經實流(liu)标定即可确定其(qí)流量值和估算測(cè)量誤差。
非标準檢(jian)測件是成熟程度(dù)較差的,尚未列入(rù)标準中的檢測件(jian)。
差壓式流量計是(shi)一類應用zui廣泛的(de)流量計,在各類流(liu)㊙️量❗儀表中其使用(yong)量占居*。近年來,由(yóu)于各種新型流量(liàng)計的問世🈲,它的使(shǐ)用量百分數逐漸(jiàn)下降,但目前仍是(shì)zui重要的一類流量(liàng)計。
優點:
（1）應用zui多的(de)孔闆式流量計結(jié)構牢固,性能穩定(dìng)可靠,使用壽💁命🌐長(zhǎng);
（2）應用範圍廣泛,至(zhi)今尚無任何一類(lei)流量計可與之相(xiàng)♌比拟;
（3）檢測件與變(biàn)送器、顯示儀表分(fen)别由不同廠家生(sheng)産,便💔于規模經濟(jì)生産。
缺點:
（1）測量精(jīng)度普遍偏低;
（2）範圍(wéi)度窄,一般僅3:1~4:1;
（3）現場(chǎng)安裝條件要求高(gāo);
（4）壓損大（指孔闆、噴(pen)嘴等）。
注：一種新型(xíng)産品：引進美國*而(ér)開發的平衡流量(liang)計，這種📐流量計🧡的(de)測量精度是傳統(tong)節流裝置的5-10倍，*壓(ya)力損失1/3。壓力恢複(fu)快💋2倍，zui小🔞直管段可(ke)以小至1.5D，安裝和使(shi)用方🤟便，大大🏃減少(shǎo)流體運行的能力(li)消耗。
應用概況:
差(chà)壓式流量計應用(yòng)範圍特别廣泛,在(zai)封閉管道的流量(liàng)測量中各種對象(xiang)都有應用,如流體(tǐ)方面:單相、混相㊙️、潔(jié)淨、髒污、粘性流等(děng);工作狀态方面:常(chang)壓、高壓、真空、常溫(wen)、高溫💛、低溫等⭐;管徑(jing)方面:從幾mm到幾m;流(liú)動條件方面:亞音(yīn)速、音速、脈動流等(děng)☎️。它在各工🔴業部門(mén)的用量約占流量(liàng)計全部用量的1/4~1/3。
[編(biān)輯本段]3.2浮子流量(liang)計
浮子流量計,又(yòu)稱轉子流量計,是(shì)變面積式流量計(ji)的一種🐕,在一根由(yóu)下向上擴大的垂(chuí)直錐管中,圓形橫(heng)截面的浮子的重(zhòng)🚩力是由液體動力(li)承受的,從而使浮(fu)子㊙️可以在錐管内(nei)🔞自由地上升和✌️下(xia)降。
浮子流量計是(shì)僅次于差壓式流(liú)量計應用範圍zui寬(kuān)廣的一🔆類流量計(ji),特别在小、微流量(liang)方面有舉足輕重(zhong)的🤟作用🌈。
80年代中期(qi),日本、西歐、美國的(de)銷售金額占流量(liang)儀表的15%~20%。中國産量(liang)1990年估計在12~14萬台,其(qi)中95%以上爲玻璃錐(zhui)管浮子流量計。
特(tè)點:
（1）玻璃錐管浮子(zi)流量計結構簡單(dān),使用方便,缺點是(shì)💰耐壓力低,有玻璃(lí)管易碎的較大風(fēng)險;
（2）适用于小管徑(jìng)和低流速;
（3）壓力損(sun)失較低。
[編輯本段(duan)]3.3容積式流量計
容(róng)積式流量計,又稱(cheng)定排量流量計,簡(jian)稱PD流量計,在流量(liang)💃🏻儀表🙇♀️中是精度zui高(gāo)的一類。它利用機(ji)械測量元件把流(liú)體連續不斷🐅地分(fèn)⭐割成單個已知的(de)體積部分,根據測(cè)量室🌈逐次重複地(di)充滿和排放該體(ti)積部分流體的次(cì)數來測量流體體(tǐ)積總量。
容積式流(liu)量計按其測量元(yuán)件分類,可分爲橢(tuǒ)圓齒輪👉流🌍量🔴計、刮(guā)闆流量計、雙轉子(zi)流量計、旋轉活塞(sai)流量計、往複活塞(sai)流量計、圓盤流量(liang)計、液封轉筒式流(liu)量計、濕式氣量✏️計(ji)及膜式氣量計等(deng)。
優點:
（1）計量精度高(gao);
（2）安裝管道條件對(dui)計量精度沒有影(yǐng)響;
（3）可用于高粘度(du)液體的測量;
（4）範圍(wéi)度寬;
（5）直讀式儀表(biao)無需外部能源可(kě)直接獲得累計,總(zong)量,清晰明了,操作(zuò)簡便。
缺點:
（1）結果複(fú)雜,體積龐大;
（2）被測(cè)介質種類、口徑、介(jie)質工作狀态局限(xiàn)性較大;
（3）不适用于(yu)高、低溫場合;
（4）大部(bu)分儀表隻适用于(yú)潔淨單相流體;
（5）産(chan)生噪聲及振動。
應(ying)用概況:
容積式流(liú)量計與差壓式流(liu)量計、浮子流量計(ji)并列爲三類使用(yòng)量zui大的流量計,常(chang)應用于昂貴介質(zhi)（油品、天然氣等）的(de)總量測量。
工業發(fa)達國家近年PD流量(liàng)計（不包括家用煤(mei)氣表和家用水表(biao)）的銷售金額占流(liú)量儀表的13%~23%;我國約(yue)占20%,1990年🔴産量（不包括(kuo)家用煤氣表）估計(ji)爲34萬台,其中橢圓(yuán)齒輪式和腰輪式(shi)分别約🎯占70%和20%。
[編輯(jí)本段]3.4渦輪流量計(ji)
渦輪流量計,是速(su)度式流量計中的(de)主要種類,它采用(yong)多葉片的👈轉子（渦(wo)輪）感受流體平均(jun1)流速,從而且⛱️推導(dǎo)出流量或💛總量的(de)儀表。
一般它由傳(chuan)感器和顯示儀兩(liǎng)部分組成,也可做(zuò)成整☔體式。
渦輪流(liu)量計和容積式流(liu)量計、科裏奧利質(zhì)量流量🚶♀️計稱爲流(liú)量🌈計中三類重複(fú)性、精度*的産品,作(zuo)爲類型流量計之(zhi)一🔆,其産✔️品已發展(zhǎn)爲多品種、多系列(lie)批🔞量生産的規模(mó)。
優點:
（1）高精度,在所(suǒ)有流量計中,屬于(yú)zui的流量計;
（2）重複性(xing)好;
（3）元零點漂移,抗(kàng)幹擾能力好;
（4）範圍(wéi)度寬;
（5）結構緊湊。
缺(quē)點:
（1）不能長期保持(chi)校準特性;
（2）流體物(wu)性對流量特性有(yǒu)較大影響。
應用概(gài)況:
渦輪流量計在(zài)以下一些測量對(dui)象獲得廣泛應用(yong):石油、有機液體、無(wu)機液、液化氣、天然(ran)氣和低溫流體統(tong)在歐洲和美國,渦(wō)輪流量計在用量(liàng)上是僅次于孔闆(pǎn)流量計的💔天然計(jì)🐇量儀表🔴,僅荷蘭在(zai)天然氣管線上就(jiù)采用了2600多台各種(zhǒng)尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣(qì)體渦輪流量計,它(tā)們已成爲優良的(de)天然氣計量儀表(biao)。
[編輯本段]3.5電磁流(liú)量計
電磁流量計(ji)是根據法拉弟電(dian)磁感應定律制成(cheng)的一種測量導電(dian)性液體的儀表。
電(dian)磁流量計有一系(xi)列優良特性,可以(yi)解決其它流♌量計(ji)不易應用的問題(tí),如髒污流、腐蝕流(liú)的測量。
70、80年代電磁(ci)流量在技術上有(you)重大突破,使它成(chéng)爲應✊用廣泛的一(yi)類流量計,在流量(liang)儀表中其使用量(liàng)百分數不斷🌂上升(shēng)。
優點:
（1）測量通道是(shi)段光滑直管,不會(hui)阻塞,适用于測量(liang)含🏃🏻♂️固體顆粒的‼️液(yè)固二相流體,如紙(zhǐ)漿、泥漿、污水等;
（2）不(bu)産生流量檢測所(suo)造成的壓力損失(shī),節能效果好;
（3）所測(ce)得體積流量實際(jì)上不受流體密度(du)、粘度、溫度💔、壓力和(he)電導率變化的明(míng)顯影響;
（4）流量範圍(wéi)大,口徑範圍寬;
（5）可(ke)應用腐蝕性流體(tǐ)。
缺點:
（1）不能測量電(diàn)導率很低的液體(tǐ),如石油制品;
（2）不能(néng)測量氣體、蒸汽和(hé)含有較大氣泡的(de)液體;
（3）不能用于較(jiào)高溫度。
應用概況(kuang):
電磁流量計應用(yong)領域廣泛,大口徑(jing)儀表較多應用于(yu)🔞給排🐆水工程;中小(xiao)口徑常用于高要(yào)求或難測場合,如(ru)鋼鐵工業高爐🈲風(fēng)口冷卻水控制,造(zào)紙工業測量紙漿(jiāng)液和黑㊙️液,化學工(gong)業的強腐蝕液,有(yǒu)色冶金💛工業的礦(kuàng)漿;小口徑、微小口(kou)徑㊙️常用于醫☀️藥工(gong)業、食品工業、生物(wu)化學等有衛生要(yao)求的場所。
[編輯本(běn)段]3.6渦街流量計
渦(wo)街流量計是在流(liú)體中安放一根非(fei)流線型遊渦發生(shēng)體,流👌體在發生體(ti)兩側交替地分離(lí)釋放出兩串規則(ze)地交錯排列的遊(yóu)渦的儀表。
渦街流(liu)量計按頻率檢出(chu)方式可分爲:應力(li)式、應變式、電容式(shì)、熱🏃♂️敏式、振動體式(shi)、光電式及超聲式(shì)等。
渦街流量計是(shi)屬于zui年輕的一類(lèi)流量計,但其發展(zhǎn)迅速,目前已❓成爲(wei)通用的一類流量(liàng)計。
優點:
（1）結構簡單(dān)牢固;
（2）适用流體種(zhǒng)類多;
（3）精度較高;
（4）範(fan)圍度寬;
（5）壓損小。
缺(que)點:
（1）不适用于低雷(lei)諾數測量;
（2）需較長(zhǎng)直管段;
（3）儀表系數(shù)較低（與渦輪流量(liang)計相比）;
（4）儀表在脈(mò)動流、多相流中尚(shàng)缺乏應用經驗。
[編(biān)輯本段]3.7超聲波流(liú)量計
超聲波流量(liàng)計是通過檢測流(liu)體流動對超聲束(shù)（或超聲脈沖）的作(zuo)用以測量流量的(de)儀表。
根據對信号(hào)檢測的原理超聲(shēng)流量計可分爲傳(chuán)播速度差法（直接(jie)時差法、時差法、相(xiang)位差法和頻差法(fǎ)）、波束偏移法、多普(pǔ)勒👅法、互相關法、空(kōng)間濾法及噪聲法(fǎ)等。
超聲流量計和(he)電磁流量計一樣(yàng),因儀表流通通道(dào)未設置任何🌈阻礙(ài)件,均屬*流量計,是(shi)适于解決流量測(ce)量困難🙇♀️問題👨❤️👨的一(yi)👨❤️👨類流量計,特别在(zai)大口徑流量測量(liàng)方面有較突出的(de)優點,近年來它是(shì)發展迅速🤩的一類(lèi)流量計之一🧑🏽🤝🧑🏻。
優點(diǎn):
（1）可做非接觸式測(cè)量;
（2）爲無流動阻撓(nao)測量,無壓力損失(shī);
（3）可測量非導電性(xing)液體,對無阻撓測(cè)量的電磁流量計(jì)是一📞種補充。
缺點(dian):
（1）傳播時間法隻能(néng)用于清潔液體和(he)氣體;而多普勒🛀法(fa)🔞隻⛹🏻♀️能用于測量含(hán)有一定量懸浮顆(ke)粒和氣泡的液體(tǐ)♉;
（2）多普勒法測量精(jing)度不高。
應用概況(kuang):
（1）傳播時間法應用(yong)于清潔、單相液體(ti)和氣體。典型應用(yòng)有工🌈廠排放液、:怪(guai)液、液化天然氣等(děng);
（2）氣體應用方面在(zai)高壓天然氣領域(yù)已有使用良好的(de)經驗;
（3）多普勒法适(shi)用于異相含量不(bu)太高的雙相流體(tǐ),例如:未處理污水(shuǐ)、工廠排放液、髒流(liu)程液;通常不适用(yong)于非常清潔的液(ye)體🌈。
[編輯本段]3.8科裏(lǐ)奧利質量流量計(ji)
科裏奧利質量流(liu)量計（以下簡稱CMF）是(shì)利用流體在振動(dong)管中流動時,産生(sheng)與質量流量成正(zheng)比的科裏奧利力(li)原理制成的一種(zhǒng)直接式質量流量(liang)儀表。
我國CMF的應用(yòng)起步較晚,近年已(yi)有幾家制造廠（如(ru)太行儀表廠）自行(háng)開發供應市場;還(hai)有幾家制造廠組(zǔ)建合資企業或引(yǐn)用生産系列儀表(biao)。
熱式氣體質量流(liú)量計
熱式流量計(jì)傳感器包含兩個(ge)傳感元件，一個速(sù)度傳感器和一個(ge)溫度傳感器。它們(men)自動地補償和校(xiao)正氣體溫度變化(hua)。儀表的電加熱部(bu)分将速度傳感器(qì)加熱到高于工況(kuàng)溫度的某一個定(dìng)值，使速度傳感器(qì)和測量工況溫度(du)的傳感🌈器之間形(xíng)成恒定溫差。當保(bao)持溫差不變時，電(diàn)加熱消耗的能量(liang)，也可以說熱消散(san)值，與流過氣體的(de)質量流量成正比(bi)。
熱式氣體質量流(liu)量計即MassFlowMeter（縮寫爲MFM），它(tā)是氣體流量計🤞量(liang)中新型儀表，區别(bie)于其它氣體流量(liang)計不需要進行壓(ya)力和溫度修正，直(zhí)接📧測量氣體的質(zhì)量流量，一支傳感(gǎn)👈器可以做到量😘程(chéng)從極低到高量程(chéng)。它适合單一氣體(ti)和固定比例多組(zu)份氣體的測量。
熱(rè)式氣體質量流量(liang)計是用于測量和(hé)控制氣體質量流(liu)🔴量🌈的新型儀表。可(kě)用于石油、化工、鋼(gang)鐵、冶金、電力、輕工(gong)、醫藥、環🚶♀️保等工業(yè)部門的空氣、烴類(lei)氣體、可燃性氣體(tǐ)、煙道💁氣體的監測(ce)。
特點
可靠性高重(zhòng)複性好測量精度(dù)高壓損小
無活動(dòng)部件量程比寬響(xiang)應速度快無須溫(wen)壓補償
應用
•工業(ye)管道中氣體質量(liàng)流量測量•煙囪排(pai)出的煙氣☎️流速測(ce)量
•煅燒爐煙道氣(qi)流量測量•燃氣過(guo)程中空氣流量測(ce)量
•壓縮空氣流量(liàng)測量•半道體芯片(piàn)制造過程中氣體(tǐ)流量測量
•污水處(chù)理中氣體流量測(cè)量•加熱通風和空(kong)調系統中的氣體(ti)流量測量
•熔劑回(hui)收系統氣體流量(liang)測量•燃燒鍋爐中(zhong)燃燒氣🤞體流量測(ce)量♈
•天然氣、火炬氣(qi)、氫氣等氣體流量(liang)測量
•啤酒生産過(guò)程中二氧化碳氣(qi)體流量測量
•水泥(ni)、卷煙、玻璃廠生産(chǎn)過程中氣體質量(liàng)流量測量㊙️
如：美國(guo)SIERRA
中國DSN
3.9明渠流量計(jì)
與前述幾種不同(tóng),它是在非滿管狀(zhuàng)敞開渠道測量自(zi)💁由🔴表面自然流的(de)流量儀表。
非滿管(guǎn)态流動的水路稱(cheng)作明渠,測量明渠(qú)中水流♋流量的稱(cheng)作明渠流量計（openchannelflowmeter）。
明(ming)渠流量計除圓形(xing)外,還有U字形、梯形(xing)、矩形等多種形狀(zhuàng)。
明渠流量計應用(yòng)場所有城市供水(shuǐ)引水渠;火電廠引(yǐn)水和排水渠、污水(shuǐ)治理流入和排放(fang)渠;工礦企業水排(pái)放以及水利工程(chéng)和♉農業灌溉用渠(qú)道。有人估計1995台,約(yue)占流量🔱儀表整體(tǐ)的1.6%,但是國内應用(yòng)尚無估計數據。
4,新(xīn)工作原理流量儀(yí)表的研究和開發(fa)
4.1靜電流量計
（electrostaticflowmeter）
日本(běn)東京技術學院研(yán)制适用于石油輸(shū)送管線低導電🤟液(yè)體流量測量的靜(jìng)電流量計。
靜電流(liú)量計的金屬測量(liang)管絕緣地與管系(xì)連接,測量電容器(qi)上㊙️靜電荷便可知(zhī)道測量管内的電(diàn)荷。他們分别作了(le)内🔞徑4~8mm銅、不鏽鋼等(deng)金屬和塑料測量(liang)管儀表的實流試(shi)驗,試驗㊙️表明流量(liàng)與電荷之間接近(jin)🚶♀️于線性。
4.2複合效應(yīng)流量儀表
（combinedeffectsmeter）
該儀表(biao)的工作原理是基(ji)于流體的動量和(he)壓力作用于儀表(biǎo)腔體産生的變形(xing),測量複合效應的(de)變形求取流量。本(běn)儀表由美國GMI工程(cheng)和管理學院開發(fa),已申請兩項。
4.3轉速(sù)表式流量傳感器(qì)
（tachmetricflowratesensor）
它是由俄羅斯科(ke)學工程中心工業(ye)儀表公司開發，是(shi)基于懸🔞浮✍️效應理(lǐ)論研制的。該儀表(biao)已在若幹現場成(chéng)功的應用（例如在(zai)核🈲電站安裝2000餘台(tái)測量熱水流量，連(lian)續使用8年）,且還♋在(zai)改進🌈以擴大應用(yòng)領域。
5,幾種流量儀(yi)表應用和發展動(dong)向
5.1科裏奧利質量(liang)流量計（CMF）
國外CMF已發(fā)展30餘系列，各系列(lie)開發在技術上着(zhe)眼點在于:流量檢(jiǎn)測測量管結構上(shang)設計創新;提高儀(yí)表零點穩定性和(hé)度等性能;增加測(ce)量管撓度,提高靈(líng)敏度;改善測量管(guǎn)應力分布,降低疲(pi)勞損壞,加強抗💋振(zhen)動幹擾能力等。
5.2電(diàn)磁流量計（EMF）
EMF從50年代(dài)初進入工業應用(yong)以來,使用領域日(rì)益擴展,80年代後期(qi)起在各國流量儀(yi)表銷售金額中已(yǐ)占16%~20%。
我國近年發展(zhan)迅速,1994年銷售估計(jì)爲6500~7500台。國内已生産(chǎn)zui大☂️口徑爲2~6m的ENF,并有(you)實流校驗口徑3m的(de)設備能力。
5.3渦街流(liu)量計（USF）
USF在60年代後期(qī)進入工業應用,80年(nian)代後期起在各國(guó)流量儀表銷售金(jīn)額中已占4%~6%。1992年世界(jie)範圍估計銷售量(liàng)爲3.54.8萬台,同期國内(nèi)産📞品估計在8000~9000台。
5.4威(wēi)力巴流量計
威立(lì)巴流量計計采用(yòng)了*符合空氣動力(lì)學原理的工程結(jie)構設計，是一種在(zài)精度、功效及可靠(kao)方面達到了無比(bi)程度的傳感元📧件(jiàn)。
6,結論
由上述可知(zhī),流量計發展到今(jīn)天雖然已日趨成(chéng)熟❤️,但其種⁉️類仍然(rán)極其繁多,至今尚(shang)無一種對于任何(hé)🐇場合都适用的流(liú)量計。
每種流量計(jì)都有其适用範圍(wei),也都有局限性。這(zhè)就要💃🏻求我🌈們:
（1）在選(xuǎn)擇儀表時,一定要(yao)熟悉儀表和被測(ce)對象兩方🈲面💯的情(qíng)況,并要兼顧考慮(lü)其它因素,這樣測(cè)量才會☂️準确;
（2）努力(li)研制新型儀表,使(shi)其在現有的基礎(chu)上更加完善。
差壓(ya)式流量計
差壓式(shì)流量計（以下簡稱(chēng)DPF或流量計）是根據(jù)安裝于👉管道🧑🏾🤝🧑🏼中流(liú)量檢測件産生的(de)差壓、已知的流體(tǐ)條件⭕和檢測件與(yu)管道的幾何尺寸(cun)來測量流量的儀(yí)表。DPF由一次裝置（檢(jian)測件）和二次裝置(zhì)（差壓🐕轉換和流量(liang)顯示儀表）組成。通(tōng)常以檢測件的型(xíng)式對🧑🏽🤝🧑🏻DPF分類，如孔扳(ban)流量計、文丘裏管(guǎn)流量✂️計及均速管(guan)流量計等。二✍️次裝(zhuāng)置爲各種機械、電(dian)子、機電一體式差(cha)壓計，差壓變送器(qì)和流量顯示及計(jì)算儀表，它🚩已發展(zhǎn)爲三化（系列化、通(tong)用化及标💚準化）程(cheng)度很高的🌈種類規(gui)格龐雜的一大類(lèi)儀表。差壓計既可(kě)用于測量流量參(can)數，也可測量其他(tā)參數（如壓力、物位(wei)、密度等）。
DPF按其檢測(cè)件的作用原理可(kě)分爲節流式、動壓(yā)頭式、水力阻力式(shi)、離心式、動壓增益(yì)式和射流式等幾(ji)大類，其👅中以節流(liú)🔞式和動壓頭式應(ying)用。
節流式DPF的檢測(cè)件按其标準化程(chéng)度分爲标準型和(hé)非标準🏃♀️型👄兩🏃♀️大類(lei)。所謂标準節流裝(zhuang)置是指按照标準(zhǔn)文件設計、制造、安(ān)裝和使用，無須經(jīng)實流校準即可确(què)定其流量值并估(gu)算流量測量誤差(cha)，非标準節流裝置(zhi)是成熟程度較差(cha)，尚未列入标準文(wén)件中的檢測件。
标(biao)準型節流式DPF的發(fa)展經過漫長的過(guo)程，早在20世紀20年🐪代(dai)，美國😘和歐洲即開(kāi)始進行大規模的(de)節流裝置試驗🌂研(yán)究。用得🌈zui普遍的節(jie)流裝置--孔闆和噴(pēn)嘴開始标準化。現(xiàn)在标準噴嘴❄️的一(yi)種型式ISAl932噴嘴，其幾(jǐ)何形狀就是30年代(dài)标準化的，而标準(zhǔn)孔闆亦曾稱爲ISAl932孔(kong)闆。節流裝置結構(gòu)形式的标準化有(yǒu)很深🤞遠的意義，因(yin)🔆爲隻有節流裝✔️置(zhì)結構形式标準化(hua)了，才有可‼️能把❌上(shang)衆多研究成果彙(huì)集到🥰一起，它促進(jìn)檢測件的理論和(he)實踐向深度和廣(guǎng)度拓展，這是其他(tā)流量計所不及的(de)。1980年ISO（标準化組織）正(zheng)式通過标準ISO5167，至此(ci)流🌈量測🔞量節流裝(zhuang)置*個标準誕生了(le)。ISO5167總結了幾十😘年來(lai)上對☀️爲數有限的(de)幾種節流裝置（孔(kong)闆、噴嘴和文丘裏(li)管）的理論與試驗(yàn)的研究成🐆果，反🤞映(ying)🛀🏻了此類檢測件的(de)當代科學與生産(chan)的技術水平。但是(shi)從✔️ISO5167正式頒布之日(ri)起，它就暴露出許(xǔ)多亟待解決的♉問(wèn)題，這些問題主要(yào)有以下幾個方面(mian)。
1）ISO5167試驗數據的陳舊(jiu)性ISO5167中采用的數據(ju)大多是30年代的試(shì)驗結果，今天無論(lun)節流裝置制造技(ji)術，流量試驗設備(bèi)及實驗技術都有(you)巨大的進步，重新(xīn)進行系統地試驗(yan)📞以獲得更高度及(ji)更可💁靠的數據是(shì)必要的。進入80年代(dài)美國和歐洲都進(jìn)行大規模的試驗(yàn)，爲修🛀訂ISO5167打下基礎(chǔ)。
2）ISO5167中關于直管段長(zhǎng)度規定的問題在(zài)ISO投票通過ISO5167時，美國(guó)投了❓反對票，其主(zhǔ)要原因是對直管(guan)段長度的規📱定有(yǒu)不同意見，這個問(wèn)題👣應是ISO5167修訂的主(zhu)要問題之👣一。
3）ISO5167中各(ge)項規定的科學性(xìng)問題影響節流裝(zhuāng)置流出系♌數的因(yin)素特别多，主要有(you)孔徑與管徑的比(bi)值β、取壓裝置、雷諾(nuo)數、節流件安裝‼️偏(piān)心度、前後阻流件(jian)類型及直管段長(zhǎng)度🐇、孔闆入㊙️口邊緣(yuán)尖銳度、管壁粗糙(cāo)度、流體流動湍流(liu)度等，衆多因素影(ying)響錯綜複雜，有的(de)參數難以直🐪接測(ce)量，因此标準中有(yǒu)些規定并非科學(xue)地确定，而🙇♀️是爲了(le)取得一緻，不得不(bu)人爲地确定。流量(liang)專家🌂斯賓塞（E．A．Spencer）提出(chu)一系列應重新檢(jian)讨的問題，如孔闆(pǎn)平直度、同心😘度、直(zhi)角邊緣尖銳度、管(guan)道粗糙度、上遊流(liu)速分布及流動調(diao)整器的作用等。
4）關(guān)于節流式DPF測量度(du)提高的問題鑒于(yu)節流式DPF在流量計(jì)中占有重要地位(wèi)，提高其測量度意(yì)義重大。曆次學術(shù)會🐪議認爲必須使(shi)流量測量工作者(zhe)、流體力學與計算(suan)機技💋術工作㊙️者緊(jin)密合作共同攻關(guān)才能解決此問題(ti)。
20世紀80年代美國和(hé)歐洲開始進行大(da)規模的孔闆流量(liang)計⚽試♌驗研究，歐洲(zhōu)爲歐共體實驗計(jì)劃（EECExperimentalProgram），美國爲API實驗計(ji)劃（APIExperimentalProgram）。試驗的目的🏃♀️是(shi)用❗現代測試設備(bèi)及試驗數🌈據的統(tong)❌計處理技術進行(háng)新一輪的範圍廣(guang)泛的試驗研究，爲(wèi)修訂ISO5167打下技術基(jī)礎。1999年ISO發出ISO5167的修訂(dìng)稿（ISO／CD5167-1-4），該🤩文件爲委員(yuan)會草案，它在技術(shù)内容與編輯上都(dōu)有很大改動，是一(yi)份全新的标準。本(ben)來預定于2025年12月在(zai)美國丹佛👣舉行的(de)ISO／TC30／SC2會議上審查通過(guo)爲DIS（标準草案），但是(shi)會議認爲尚有細(xi)節問題應再商榷(què)而⭐未能通過🌏。新的(de)ISO5167标準😄何時正式頒(bān)布尚不得而知。ISO5167新(xin)标準在标準的兩(liang)個核心内容皆有(you)✂️實質性變化，一是(shi)孔闆的流出系數(shu)公式，用Reader-Harris/Gallagher計算式（R-G式(shì)）代替Stolz計算式，另一(yī)爲節流裝💞置上遊(yóu)側直管段長度的(de)☎️規定以及流動調(diào)整⚽器的使用等。
我(wo)們通常稱ISO5167（GB／T2624）中所列(liè)節流裝置爲标準(zhun)節流裝置，其他的(de)都稱爲非标準節(jie)流裝置，應該指出(chu)，非标準節㊙️流裝置(zhì)不♊僅是指那些節(jie)流裝置結構與标(biao)難節流😘裝置相異(yì)的，如果标準節流(liú)裝置在偏離标準(zhǔn)條件下工作亦應(yīng)稱爲非标準節流(liú)裝置，例如㊙️，标準孔(kong)闆在混相流或标(biāo)準文丘裏噴嘴在(zài)臨界流下工作的(de)👅都是。
目前非标準(zhun)節流裝置大緻有(yǒu)以下一些種類：
1）低(di)雷諾數用1／4圓孔闆(pǎn)，錐形入口孔闆，雙(shuang)重孔闆，雙斜孔闆(pǎn)，半圓孔🛀🏻闆等；
2）髒污(wū)介質用圓缺孔闆(pan)，偏心孔闆，環狀孔(kong)闆，楔形孔闆，彎㊙️管(guǎn)節㊙️流件等；
3）低壓損(sun)用羅洛斯管，道爾(er)管，道爾孔闆，雙重(zhòng)文丘裏噴🈲嘴，通😘用(yòng)文丘裏管，Vasy管等；
4）小(xiǎo)管徑用整體（内藏(cang)）孔闆；
5）端頭節流裝(zhuāng)置端頭孔闆，端頭(tou)噴嘴，Borda管等；
6）寬範圍(wéi)度節流裝置彈性(xìng)加載可變面積可(ke)變壓頭流量🔴計（線(xian)✏️性孔闆）；
7）毛細管節(jiē)流件層流流量計(jì)；
8）脈動流節流裝置(zhì)；
9）臨界流節流裝置(zhì)音速文丘裏噴嘴(zuǐ)；
10）混相流節流裝置(zhì)。
節流式DPF現場應用(yong)的不斷拓展必然(ran)提出發展非标😄準(zhun)節流裝🐉置的要求(qiu)，十餘年來ISO亦在不(bú)斷制訂有關非标(biāo)準節流裝✂️置的技(jì)術文件，在它們不(bú)能成爲正式标準(zhun)之前作🔱爲技術報(bao)告發⚽表。可以預見(jiàn)，今後有⁉️可能若幹(gàn)較爲成熟的非标(biao)準節流裝置會晉(jìn)升爲标準型的。
20世(shi)紀90年代中後期世(shi)界範圍内各式DPF銷(xiao)售量在流量儀表(biǎo)總量🈚中台數占50％-60％（每(mei)年約百萬台），金額(e)占30％左右。我國銷售(shou)台數約占流量儀(yi)表總量（不包括*表(biao)和家用水表及玻(bo)璃管浮子流量計(jì)）的❄️35％-42％（每年6萬-7萬台）。
2工(gōng)作原理
2.1基本原理(li)
充滿管道的流體(tǐ)，當它流經管道内(nèi)的節流件時，如圖(tu)4.1所示，流速将在節(jiē)流件處形成局部(bu)收縮，因而流🍉速增(zēng)加，靜🐉壓力降低，于(yu)是在節流件前後(hòu)便産生了壓差。流(liú)體流量愈大，産生(shēng)的壓差愈大💁，這樣(yàng)可依據壓差來衡(héng)量流量的大小。這(zhe)種測量方法✊是以(yǐ)流動😍連續性方程(chéng)（質量守恒定律）和(he)伯努利方程（能量(liang)守✔️恒定律）爲基礎(chǔ)🌐的。壓差的大小不(bu)僅與流量還與其(qi)他許多因素有關(guān)，例如當節流裝置(zhi)㊙️形式或管道内流(liu)體的物理性質（密(mi)度、粘度）不同時，在(zai)同樣大小的流量(liàng)下産生的壓差也(yě)是不同的。
圖4.1孔闆(pǎn)附近的流速和壓(yā)力分布
2.2流量方程(cheng)
式中qm--質量流量，kg/s;
qv--體(tǐ)積流量，m3/s;
C--流出系數(shu)；
ε--可膨脹性系數；
β--直(zhi)徑比，β=d/D;
d--工作條件下(xia)節流件的孔徑，m；
D--工(gong)作條件下上遊管(guǎn)道内徑，m；
P--差壓，Pa；
ρl--上遊(you)流體密度，kg/m3。
由上式(shi)可見，流量爲C、ε、d、ρ、P、β（D）6個參(cān)數的函數，此6個參(can)數可分🐉爲實測量(liang)[d，ρ，P，β（D）]和統計量（C、ε）兩類。
（1）實(shí)測量
1）d、D式（4．1）中d與流量(liang)爲平方關系，其度(du)對流量總精度影(ying)響較大⚽，誤差值🌍一(yi)般應控制在±0．05％左右(you)，還應計及工作溫(wen)☎️度對材料熱膨🙇♀️脹(zhang)的🆚影響。标準規定(dìng)管道内徑D必須🐪實(shí)測，需在上遊管段(duan)的⭐幾個截面上進(jìn)行多次測量求其(qi)平均值，誤差不應(ying)大于±0．3％。除對數值測(cè)量精度要求較高(gāo)外，還🔱應考慮内徑(jing)偏差會對節⁉️流件(jiàn)上遊通道造成不(bú)正🚶常節流現象所(suo)帶來的嚴重影響(xiang)。因此，當不是成套(tào)供應節流裝置時(shi)，在現場配管應充(chōng)分注意這個問題(ti)。
2）ρρ在流量方程中與(yǔ)P是處于同等位置(zhì)，亦就是說，當追求(qiu)差壓變送🛀🏻器高精(jing)度等級時，絕不要(yao)忘記ρ的測量精度(du)亦應與之💔相匹配(pèi)。否則P的提高将會(hui)被ρ的降低所抵消(xiāo)。
3）P差壓P的測量不應(yīng)隻限于選用一台(tái)高精度差壓變送(song)器。實🈲際上差壓變(biàn)送器能否接受到(dào)真實的差壓值還(hai)決定于一系列因(yīn)素，其中正确的取(qu)壓孔及引壓管線(xiàn)的制造、安裝及✔️使(shǐ)用是保證獲得真(zhen)實差壓值的關鍵(jiàn)，這些影響因素很(hěn)多是難以定量或(huo)定性确定的，隻有(you)加強制造及安裝(zhuang)的規範化工作才(cai)能達到目的。
（2）統計(ji)量
1）C統計量C是無法(fa)實測的量（指按标(biao)準設計制造安裝(zhuāng)，不經校準使用），在(zai)現場使用時zui複雜(zá)的情況出現在實(shi)際的C值與标準确(què)定的C值不相符合(hé)。它們的偏離是由(you)設計、制造、安裝及(ji)🚶♀️使用一系列因素(su)造成的。應該明确(que)，上述各環節全部(bu)嚴格遵循标準的(de)規定，其實際值才(cai)會與标準确定的(de)值相符合，現場是(shì)難以♋*這種要求的(de)🈲。
應該指出，與标準(zhun)條件的偏離，有的(de)可定量估算（可進(jin)行修正），有的隻能(néng)定性估計（不确定(dìng)度的幅值與方向(xiàng)）。但是在現實中，有(yǒu)時不僅是一個條(tiao)件偏離，這就帶來(lái)非常複⁉️雜的情況(kuàng)，因爲一般資料中(zhōng)隻介紹某一條件(jian)偏離引起的誤差(chà)。如果許多條件同(tóng)時偏離，則缺少相(xiàng)🏃♀️關的資料可查。
2）ε可(ke)膨脹性系數ε是對(dui)流體通過節流件(jiàn)時密度發生變化(huà)而引起⁉️的流出系(xi)數變化的修正，它(tā)的誤差由兩部分(fèn)組成：其一爲常用(yòng)流量下ε的誤差，即(ji)标準确👉定值的誤(wu)差；其⛷️二爲由于流(liu)量變化ε值将随之(zhi)波動帶來的誤差(chà)。一般在低靜壓高(gao)🏃🏻差壓情況，ε值有不(bu)可㊙️忽略的誤差🐉。當(dang)P／P≤0.04時，ε的誤差可忽略(luè)不計。
3分類
差壓式(shì)流量計分類如表(biǎo)4.1所示。
表4.1差壓式流(liu)量計分類表
分類(lèi)原則分類類型
按(an)産生差壓的作用(yòng)原理分類1）節流式(shì)；2）動壓頭式；3）水力阻(zu)力式；4）離心式；5）動壓(yā)增益式；6）射流式
按(an)結構形式分類1）标(biao)準孔闆；2）标準噴嘴(zuǐ)；3）經典文丘裏管🌐；4）文(wén)🔆丘裏噴嘴；5）錐形入(rù)口孔闆；6）1/4圓孔闆；7）圓(yuán)缺孔闆；8）偏心孔闆(pan)；9）楔⁉️形孔📱闆；10）整👅體（内(nèi)藏）孔闆；11）線性孔闆(pan)；12）環形孔闆；13）道爾管(guǎn)；14）羅洛斯管；15）彎管；16）可(ke)換孔闆節流裝置(zhì)；17）臨界流節流裝置(zhi)
按用途分類1）标準(zhun)節流裝置；2）低雷諾(nuò)數節流裝置；3）髒污(wū)流節♉流裝置；4）低壓(yā)損節流裝置；5）小管(guan)徑節流裝置；6）寬範(fan)圍度節流裝置；7）臨(lín)界💔流節流裝置；
3.1按(an)産生差壓的作用(yòng)原理分類
1）節流式(shì)依據流體通過節(jie)流件使部分壓力(lì)能轉變爲動能以(yǐ)産🌈生差壓的原理(li)工作，其檢測件稱(cheng)
之爲節流裝置，是(shi)DPF的主要品種。
2）動壓(ya)頭式依據動壓轉(zhuǎn)變爲靜壓的原理(lǐ)工作，如均速管流(liu)量計。
3）水力阻力式(shì)依據流體阻力産(chan)生的壓差原理工(gong)作，檢測件爲毛細(xì)管束，又稱層流流(liu)量計，一
般用于微(wei)小流量測量。
4）離心(xin)式依據彎曲管或(huò)環狀管産生離心(xin)力原理形成的壓(yā)差工作，如彎管流(liú)量計，環形管流量(liàng)
計等。
5）動壓增益式(shi)依據動壓放大原(yuan)理工作，如皮托-文(wén)丘裏管。
6）射流式依(yi)據流體射流撞擊(jī)産生原理工作，如(ru)射流式差壓流量(liang)🍓計。
3.2按結構形式分(fèn)類
1）标準孔闆又稱(chēng)同心直角邊緣孔(kǒng)闆，其軸向截面如(ru)圖4.2所🔅示。孔闆是一(yi)塊加工成圓形同(tong)心的具有銳利⛱️直(zhí)角邊緣的薄闆。孔(kǒng)闆開孔的上遊側(ce)邊緣應是銳利的(de)直角。标準孔闆有(you)三種取壓方式：角(jiǎo)接、法蘭及D-D/2取壓；如(rú)圖🌈4.3所示。爲從兩個(gè)方向的任一個方(fāng)向測量流量，可采(cai)用🌈對稱孔闆，節流(liu)孔的兩個邊緣均(jun)符合直角邊緣孔(kong)闆上遊邊緣的特(tè)性，且孔闆全部厚(hòu)度不超過節‼️流孔(kong)的💛厚度。
圖4.2标準孔(kong)闆
圖4.3孔闆的三種(zhong)取壓方式
2）标準噴(pen)嘴有兩種結構形(xíng)式：ISA1932噴嘴和長徑噴(pēn)嘴。
a.ISA1932噴嘴（圖4.4）上遊面(mian)由垂直于軸的平(ping)面、廓形爲圓周的(de)兩段弧線所确定(ding)的收縮段、圓筒形(xíng)喉部和凹槽組成(cheng)的噴嘴。ISA1932噴嘴🔴的取(qǔ)壓方式僅角接取(qǔ)壓一種。
圖4.4ISA1932噴嘴
b.長(zhang)徑噴嘴（圖4.5）上遊面(miàn)由垂直于軸的平(ping)面、廓形爲1/4橢圓的(de)收縮段、圓筒形喉(hou)部和可能有的凹(āo)槽或斜角組成🔞的(de)噴嘴。長徑噴💋嘴的(de)取壓方式僅D-D/2取壓(ya)一種。
3）經典文丘裏(lǐ)管由入口圓筒段(duan)A、圓錐收縮段B、圓筒(tǒng)形喉部C和圓錐擴(kuò)散段E組成，如圖4.6所(suǒ)示。根據不同的加(jia)工方法，有以下結(jie)構形式：①具有粗鑄(zhu)收縮段的；②具有🛀🏻機(ji)械加工收縮段的(de)；③具有鐵闆焊接收(shōu)縮段的。不同結構(gòu)形式的L1、L2、R1、R2與D、d的關系(xì)如表4.2所示。
4）文丘裏(lǐ)噴嘴由進口噴嘴(zui)、圓筒形喉部及擴(kuò)散段組成☔，如圖🍓4.7所(suo)示☀️。
5）錐形入口孔闆(pan)錐形入口孔闆與(yu)标準孔闆相似，相(xiang)當于一塊倒裝的(de)标準孔闆，其結構(gòu)如圖4.8所示，取壓方(fang)式爲角接取壓。表(biao)💋4.2L1、L2、R1、R2與D、d關系
注粗鑄入(ru)口機械加工的入(ru)口粗焊的鐵闆入(rù)口
1±0.25D（100mm＜D＜150mm）
L1=0.5D±0.05DL1=0.5D±0.05D
2L2=1D或0.25D+250mm兩個量中的(de)小者L2≥D（入口直徑）L2≥D（入(ru)口直徑）
3R1=1.375D+20%R1＜0.25DR1=0,焊縫除外(wai)
4R2=3.625d至3.8dR2＜0.25DR2=0,焊縫除外
圖4.6經(jīng)典文丘裏管
圖4.7文(wén)丘裏噴嘴
圖4.8錐形(xíng)入口孔闆
1一環隙(xì)；2-夾持環；3一上遊端(duan)面A；4-下遊端面B；
5-軸線(xiàn)；6-流向；7-取壓口；8-孔闆(pǎn)；
X-帶環隙的夾持環(huán)；Y-單獨取壓口
超聲(sheng)波流量計的基本(běn)原理及類型
超聲(sheng)波在流動的流體(ti)中傳播時就載上(shàng)流體流速🔞的信息(xī)。因此通過接收到(dào)的超聲波就可以(yi)檢測出流體的流(liu)速，從🛀🏻而換算成流(liu)量。根據檢測的方(fāng)式，可分爲傳播速(sù)度差法、多普勒法(fǎ)、波束偏🏒移法、噪聲(sheng)法及相關法等不(bu)同類型的超聲波(bō)流量計❄️。起聲波流(liú)💞量計是近十幾年(nian)來随着集成電路(lù)技🔞術迅速發展✂️才(cai)開始應用的一種(zhǒng)
非接觸式儀表，适(shì)于測量不易接觸(chù)和觀察的流體以(yi)及大管徑流量。它(ta)與水位計聯動可(ke)進行敞開水流的(de)流量測量。使用超(chāo)聲🔞波流量比不用(yòng)在流體中🐆安裝測(ce)量元件故不會🧡改(gǎi)變流體的流動狀(zhuang)态，不産生附加阻(zǔ)力，儀表的安裝及(ji)檢修均可不影響(xiǎng)生産管線運行因(yin)而是一種理想的(de)節能型流量計。
*，目(mù)前的工業流量測(ce)量普遍存在着大(dà)管徑、大流量測量(liang)困難的問題，這是(shì)因爲一般流量計(jì)随着測量管徑的(de)增大會帶來制造(zao)和運輸上的困難(nán)，造價提高、能損加(jiā)大、安裝不僅這些(xie)缺點，超聲波流量(liàng)計均可避免。因☔爲(wei)各類超聲波流量(liàng)計均可管外安裝(zhuāng)、非接觸測流，儀表(biǎo)造價基本上與被(bei)測管道口徑大小(xiǎo)無關，而其它類型(xíng)的流量計随着口(kǒu)徑增加，造🈲價大幅(fú)度增加，故口徑越(yuè)大超聲波流量計(jì)比相同功能其它(ta)類型流量計的功(gong)能價格比越*。被認(ren)爲是較好的大管(guan)徑流量測量儀表(biao)，多普勒法超聲波(bo)流量計可測雙相(xiang)介質的流量，故可(kě)用于下水道及排(pai)污水等髒污流的(de)測量。在發電廠中(zhōng)，用便攜式超聲波(bō)流量計測量水輪(lun)機進水量❄️、汽輪機(ji)循環水量等大管(guan)徑流量，比💰過去的(de)皮脫管流速計方(fang)便✂️得多。超聲被流(liú)量汁也可用于氣(qi)體測量。管徑的适(shi)用範圍從🐇2cm到🏃♂️5m，從幾(ji)米寬的明渠、暗渠(qú)到500m寬的河流都可(ke)适用。
另外，超聲測(cè)量儀表的流量測(cè)量準确度幾乎不(bú)受被測流體溫度(du)、壓力、粘度、密度等(deng)參數的影響，又可(kě)💛制成非接觸及♉便(biàn)攜㊙️式測💔量儀表，故(gù)可解決其它類型(xíng)儀表所難以測量(liàng)的強腐蝕☎️性、非導(dǎo)電性、放射性及易(yi)燃易爆介質的流(liu)量測量問題。另外(wài)，鑒于非接觸測量(liang)特點，再配以合理(lǐ)👣的電子線路，一台(tai)儀表可适應多種(zhǒng)管徑♈測量和多種(zhǒng)流量範圍測量。超(chao)聲波流量計的适(shi)應能力也是其它(tā)儀表不可比拟的(de)。超聲波流量計具(ju)有上述一些優點(dian)因此它🧑🏽🤝🧑🏻越來越受(shou)🤩到重視并🚩且向産(chǎn)品系列化、通用化(huà)發展，現已制成不(bú)同聲道的标準型(xing)、高溫🆚型、防爆型、濕(shi)式型儀表以适應(ying)不同介質，不同場(chǎng)合和不同管道條(tiáo)件的流量測量。
超(chao)聲波流量計目前(qián)所存在的缺點主(zhǔ)要是可測流體的(de)溫度範✂️圍受超聲(sheng)波換能鋁及換能(néng)器與管道之間的(de)耦合材🌈料耐溫程(chéng)🆚度的限制，以及高(gao)溫下被測流體傳(chuán)聲速度的原始數(shu)據不全。目前我國(guo)隻能用于測量200℃以(yi)下的流🎯體。另外，超(chāo)💘聲波流量計的測(ce)量線路比一般流(liu)量計複雜。這是因(yīn)爲，一般工業計量(liang)中液體的流速常(chang)常是每秒幾米，而(er)聲波在液體中的(de)傳播速度約爲1500m／s左(zuǒ)右，被測流體流速(su)（流量）變化帶給聲(shēng)速的變化量zui大也(yě)是10－3數量級．若要求(qiu)♊測量流速的準确(que)度爲1％，則對聲速‼️的(de)測量準确度需爲(wei)10-5～10-6數量級🌈，因此必須(xu)有完善的測量線(xian)路才能實現，這也(ye)正是超聲波流量(liàng)計隻有在集成電(dian)路技術迅速發展(zhǎn)的👌前題🐆下才能得(dé)到實際應用的原(yuán)因。
超聲波流量計(jì)由超聲波換能器(qì)、電子線路及流量(liang)顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲(sheng)波發射換能器将(jiang)電能轉換爲超聲(shēng)波能量，并将其發(fa)射到被測流🔆體中(zhōng)，接收器接💔收到的(de)🐅超聲波信号，經電(dian)子線路放大并轉(zhuǎn)換爲代表流量的(de)電信号供給顯示(shì)和積算儀表進行(hang)顯示和積算。這🔆樣(yang)就實現了🏃♀️流量的(de)檢測和顯示。
超聲(sheng)波流量計常用壓(yā)電換能器。它利用(yong)壓電材料的壓電(dian)效應🔞，采用适出的(de)發射電路把電能(neng)加到發射換能器(qì)的壓電元件上，使(shǐ)其産生超聲波振(zhen)勸。超聲波以某一(yi)角度射入流體中(zhong)傳播，然後由接收(shou)換能器接收，并經(jing)壓電元件變爲電(diàn)能，以便檢測。發射(she)換能器利用壓電(dian)元件的逆壓電效(xiào)應，而接收換能器(qì)則是利用壓電效(xiào)應。
超聲波流量計(ji)換能器的壓電元(yuan)件常做成圓形薄(bao)片，沿🆚厚度振動。薄(bao)片直徑超過厚度(du)的10倍，以保證振動(dong)的方向性。壓電元(yuan)♋件材料多采用锆(gao)钛酸鉛。爲固🈲定壓(ya)電元件，使超聲波(bo)以合适的角度射(she)入到流體中，需把(bǎ)元件故人聲楔中(zhōng)，構成換能器整體(ti)（又稱探頭）。聲楔的(de)材👈料不僅要求✔️強(qiáng)度高、耐老🈲化，而且(qie)要求💋超聲波經聲(sheng)楔後能量損失小(xiǎo)即透射系數接近(jin)1。常用的聲楔材料(liao)是有機玻璃，因爲(wèi)它透明，可以觀察(chá)到聲楔中壓電元(yuán)件的組裝情況。另(lìng)外，某些橡膠、塑料(liao)及膠木也可作聲(sheng)楔材料。
超聲波流(liú)量計的電子線路(lù)包括發射、接收、信(xìn)号處🚶理和顯示電(dian)路。測得的瞬時流(liu)量和累積流量值(zhí)用數字量或模拟(nǐ)量顯示。
根據對信(xin)号檢測的原理，目(mu)前超聲波流量計(jì)大緻可分傳播速(su)度差法（包括：直接(jiē)時差法、時差法、相(xiang)位差法、頻差😍法）波(bō)束偏移法、多普勒(lè)法、相關法、空間濾(lǜ)✂️波法及噪聲法等(deng)類型，如圖所示。其(qi)中以噪聲法原理(li)及結構zui簡單，便于(yu)測量和攜帶，價格(gé)便宜但準确度較(jiào)低，适于在流量測(cè)量準确度要求🐆不(bu)高的場合使用。由(you)于直接時差法、時(shí)差法、頻差法和相(xiang)位差法🌂的基本原(yuán)理都是通過測量(liàng)超聲波脈沖順流(liú)和逆👅流傳報時速(su)度之差來反映流(liu)體的流速的，故又(yòu)統稱爲傳播速度(du)差法。其中頻差法(fǎ)和時差法克服了(le)🐇聲速随流體溫度(du)變化帶來的誤差(chà)，準确度較高，所🐪以(yi)被廣泛采用。按照(zhào)換能器的配置方(fang)法不同，傳播♻️速度(du)差撥又分爲：Z法（透(tou)過法）、V法（反射法）、X法(fa)（交叉法）等。波束偏(pian)移🌏法是利用超聲(sheng)波束在流體中的(de)傳播方向随流體(ti)流速變化而産生(sheng)偏移來反映流體(ti)流速☔的，低流速時(shi)，靈敏度很低适用(yòng)性不大．多普勒法(fǎ)是利用聲學多普(pǔ)勒原理，通過測量(liàng)不均勻🛀🏻流體中散(sàn)射體散射的超聲(shēng)波多普
勒頻移來(lái)确定流體流量的(de)，适用于含懸浮顆(ke)粒、氣泡等流✍️體流(liú)量測量。相關法是(shì)利用相關技術測(ce)量流量，原理上，此(ci)☁️法的測量⛹🏻♀️準确度(du)與流體中的聲速(sù)無關，因❌而與流體(ti)溫度，濃度等無關(guan)，因而測量準确🤟度(du)高，适用範圍廣。但(dan)相關器價格貴，線(xian)路比較複雜。在微(wēi)處理機👨❤️👨普及應用(yong)後，這個缺點可以(yi)克服。噪聲法（聽音(yin)法）是利用管道内(nei)流體流動時産生(shēng)的噪聲與流體的(de)流速有🐆關的原😄理(li)，通過檢測噪聲表(biao)示流📞速或流量值(zhi)。其方法簡單，設備(bei)價格便宜，但準确(què)度低。
以上幾種方(fāng)法各有特點，應根(gen)據被測流體性質(zhì)．流速分布情況、管(guan)路安裝地點以及(jí)對測量準确度的(de)要求等因素進行(háng)選擇。一般說來由(you)于工業生産中工(gōng)質的溫度常不能(neng)保持恒定，故多采(cǎi)用頻差法及時差(cha)法。隻有在管徑很(hěn)大時才采用直接(jie)❗時差法。對換能器(qì)安裝方法的選擇(ze)🚶♀️原則一般是：當流(liu)體沿管🙇🏻軸平行流(liu)動✨時，選用Z法；當流(liu)動方向與管鈾不(bu)平行🚩或管路安裝(zhuang)地點使換能器安(ān)裝間隔受到限制(zhì)時，采用V法或X法。當(dang)流場分布不均勻(yún)而表前直管段又(yòu)較短時，也可采用(yong)多聲道（例如雙聲(sheng)道或四聲道）來克(kè)服流速擾動帶來(lai)的流量測量誤差(chà)。多普勒法适于測(ce)量兩相🙇🏻流，可避免(miǎn)常規儀表由懸浮(fú)粒或氣泡造成😍的(de)堵塞、磨損、附着而(er)不能運行的弊病(bìng)，因而得以迅速發(fā)展。随着工業的發(fa)展及節能工作的(de)開展，煤油混合（COM）、煤(mei)水泥合（CWM）燃料的輸(shu)送和🔱應用以及燃(rán)料油加水助燃等(deng)節能方法的發展(zhan)，都爲多普勒超聲(sheng)波流量計應用開(kāi)辟廣闊前景。
流量(liàng)計的種類很多，一(yi)般市場上用得比(bǐ)較廣泛的有：電👉磁(cí)🐉流量計、渦街流量(liang)計、渦輪流量計、孔(kǒng)闆流量計、V錐流量(liàng)計、金屬轉🐕子流💛量(liàng)計、玻璃轉子流量(liang)計、旋進旋渦流量(liàng)計、橢圓齒輪流量(liàng)計、均速管流量計(ji)、超聲波流量計等(děng)。它們✂️的安裝條件(jian)對直管💰段的要求(qiu)V錐流量計是zui低，而(ér)電磁、渦街、孔闆等(deng)對直管段要求就(jiù)較高，一般👄是前5D後(hou)3D,對于流量計前端(duan)有彎頭、閥門電磁(ci)流量計等的直管(guǎn)段要求就更高，zui高(gāo)要求直管段是前(qián)50D後5D,因此在選購流(liu)量計時一定要考(kao)慮流量計現場安(an)裝的環境、位置等(děng)因素，從而選擇更(geng)加适✏️合現場工礦(kuang)的流量計。
現在流(liú)量計所需要的參(cān)數：
1、被測量的介質(zhì)
2、被測量介質的溫(wen)度
3、被測量介質的(de)壓力
4、被測量介質(zhì)的流量
5、要求的測(cè)量精度
6、現場工礦(kuàng)情況
