1 概述
   流(liu)量測量方(fang)法和儀表(biao)的種類繁(fan)多，分類方(fang)法也很多(duo)。至📧今爲止(zhi)，可供工業(ye)用的流量(liang)儀表種類(lei)達60種之🍓多(duo)。品種如此(ci)之🎯多的⚽原(yuan)因就在于(yu)至今還沒(mei)找到一種(zhong)對任何流(liu)體、任何量(liang)程、任何流(liu)動狀态以(yi)及任何使(shi)用條件都(dou)适用的☎️流(liu)量儀表⚽。
這(zhe)60多種流量(liang)儀表，每種(zhong)産品都有(you)它特定的(de)适用性💚，也(ye)都有它的(de)局限性。按(an)測量對象(xiang)劃分就有(you)封閉管道(dao)和明渠兩(liang)大💯類;按測(ce)量目的又(you)可分爲總(zong)量測量和(he)流量🚩測量(liang)，其🏃儀表分(fen)别稱作總(zong)量表和流(liu)量計。
   總量(liang)表測量一(yi)段時間内(nei)流過管道(dao)的流量，是(shi)以短暫⛱️時(shi)🌈間内流過(guo)的總量除(chu)以該時間(jian)的商來表(biao)示，實際上(shang)流量計 通(tong)常亦備有(you)累積流量(liang)裝置，做總(zong)量表使用(yong)，而總量表(biao)亦備有流(liu)🤟量發訊裝(zhuang)置。因此，以(yi)嚴格意義(yi)來分流量(liang)計和總量(liang)表已無實(shi)際意義。
按(an)測量原理(li)分有力學(xue)原理、熱學(xue)原理、聲學(xue)原理、電學(xue)原理♉、光學(xue)原理、原子(zi)物理學原(yuan)理等。
   按照(zhao)目前廣泛(fan)的分類法(fa)，即分爲：容(rong)積式流量(liang)計、差☎️壓📐式(shi)流量計、浮(fu)子流量計(ji)、渦輪流量(liang)計、電磁流(liu)量計、流體(ti)㊙️振蕩流量(liang)計中的渦(wo)🙇🏻街流量計(ji)、質量流量(liang)計和🧑🏾‍🤝‍🧑🏼插入(ru)式流量計(ji)來分别🏃🏻闡(chan)述各種流(liu)量計的原(yuan)理、特點、應(ying)用概況及(ji)國内外的(de)發展情況(kuang)。
1.1 差壓式流(liu)量計
   差壓(ya)式流量計(ji)是根據安(an)裝于管道(dao)中流量檢(jian)測件🚶産生(sheng)的差壓，已(yi)知的流體(ti)條件和檢(jian)測件與管(guan)道的幾何(he)尺寸來計(ji)算流量的(de)儀表。
   差壓(ya)式流量計(ji)由一次裝(zhuang)置（檢測件(jian)）和二次裝(zhuang)置（差壓轉(zhuan)換和流🔅量(liang)顯示儀表(biao)）組成。通常(chang)以檢測件(jian)形式對差(cha)壓式流量(liang)計分🔞類，如(ru) 孔闆流量(liang)計 、文丘裏(li)流量計、均(jun)速管流量(liang)計等。
   二次(ci)裝置爲各(ge)種機械、電(dian)子、機電一(yi)體式差壓(ya)計， 差壓變(bian)送器 及流(liu)量顯示儀(yi)表。它已發(fa)展爲三化(hua)（系列化、通(tong)用化🏃及标(biao)準化）程度(du)很高的、種(zhong)類規格龐(pang)雜的一大(da)類儀表，它(ta)既可👌測量(liang)流量參數(shu)，也可測量(liang)其它參數(shu)（如壓力、物(wu)位、密度等(deng)）。
差壓式流(liu)量計的檢(jian)測件按其(qi)作用原理(li)可分爲：節(jie)流裝置、水(shui)力🔱阻力式(shi)、離心式、動(dong)壓頭式、動(dong)壓頭增益(yi)式及射流(liu)式幾大類(lei)。
檢測件又(you)可按其标(biao)準化程度(du)分爲二大(da)類：标準的(de)和🈲非标準(zhun)的。
   所謂标(biao)準檢測件(jian)是隻要按(an)照标準文(wen)件設計、制(zhi)造🍉、安裝和(he)使用，無須(xu)經實流标(biao)定即可确(que)定其流量(liang)值和估✊算(suan)測量誤差(cha)。
非标準檢(jian)測件是成(cheng)熟程度較(jiao)差的，尚未(wei)列入國際(ji)标準中的(de)🌐檢測件。
   差(cha)壓式流量(liang)計是一類(lei)應用廣泛(fan)的流量計(ji)，在各類流(liu)量儀表中(zhong)其使用量(liang)占居首位(wei)。近年來，由(you)于各種流(liu)量計的問(wen)世，它的使(shi)用量百分(fen)數逐漸下(xia)降，但目前(qian)仍是重要(yao)的一類流(liu)量計。
優點(dian)：
（1）應用多的(de)孔闆式流(liu)量計結構(gou)牢固，性能(neng)穩定可靠(kao)，使用壽命(ming)長;
（2）應用範(fan)圍廣泛，至(zhi)今尚無任(ren)何一類流(liu)量計可與(yu)之相比拟(ni);
（3）檢測件與(yu)變送器、顯(xian)示儀表分(fen)别由不同(tong)廠家生産(chan)，便☎️于規模(mo)經濟生産(chan)。
缺點：
（1）測量(liang)精度普遍(bian)偏低;
（2）範圍(wei)度窄，一般(ban)僅3：1~4：1;
（3）現場安(an)裝條件要(yao)求高;
（4）壓損(sun)大（指孔闆(pan)、噴嘴等）。
應(ying)用概況：
   差(cha)壓式流量(liang)計應用範(fan)圍特别廣(guang)泛，在封閉(bi)管道的流(liu)量測量🐇中(zhong)🏃各種對象(xiang)都有應用(yong)，如流體方(fang)面：單相、混(hun)相、潔淨👨‍❤️‍👨、髒(zang)污、粘性流(liu)等;工作狀(zhuang)态方面：常(chang)壓、高壓、真(zhen)空、常溫、高(gao)溫✂️、低溫等(deng);管徑方面(mian)：從幾mm到幾(ji)m;流動條件(jian)方面：亞音(yin)速、音速、脈(mo)動流等。它(ta)在各工🍓業(ye)部門的用(yong)量約占流(liu)量計全部(bu)用🌍量的1/4~1/3。
1.2 浮(fu)子流量計(ji)
   浮子流量(liang)計，又稱 轉(zhuan)子流量計(ji) ，是變面積(ji)式流量計(ji)的一種，在(zai)一根由下(xia)向上擴大(da)的垂直錐(zhui)管中，圓形(xing)橫截面的(de)浮子的重(zhong)力是由液(ye)⛱️體動力承(cheng)受的，從而(er)使浮子可(ke)以在錐管(guan)内自由地(di)上升和下(xia)降。
　　浮子流(liu)量計是僅(jin)次于差壓(ya)式流量計(ji)應用範圍(wei)廣的一類(lei)流量計，特(te)别在小、微(wei)流量方面(mian)有着重要(yao)的作用。
80年(nian)代中期，日(ri)本、西歐、美(mei)國的銷售(shou)金額占流(liu)量儀表🔞的(de)15%~20%。我✉️國産✔️量(liang)1990年估計在(zai)12~14萬台，其中(zhong)95%以上爲玻(bo)璃錐管浮(fu)子流量🔞計(ji)。
特點：
（1）玻璃(li)錐管浮子(zi)流量計結(jie)構簡單，使(shi)用方便，缺(que)點是耐壓(ya)力低，有🛀🏻玻(bo)璃管易碎(sui)的較大風(feng)險;
（2）适用于(yu)小管徑和(he)低流速;
（3）壓(ya)力損失較(jiao)低。
1.3 容積式(shi)流量計
   容(rong)積式流量(liang)計，又稱定(ding)排量流量(liang)計，簡稱PD流(liu)量計，在流(liu)量儀表🏃‍♂️中(zhong)是精度高(gao)的一類。它(ta)利用機械(xie)測量元件(jian)把流體連(lian)續不斷地(di)分🐪割成單(dan)個已知的(de)體積部分(fen)，根據測量(liang)室逐次重(zhong)複地充📐滿(man)和排放該(gai)體積部分(fen)流體的次(ci)數來測🍉量(liang)流體體積(ji)總量。
容積(ji)式流量計(ji)按其測量(liang)元件分類(lei)，可分爲 橢(tuo)圓齒輪流(liu)量計 、刮闆(pan)流量計、雙(shuang)轉子流量(liang)計、旋轉活(huo)塞流量計(ji)、往複活塞(sai)🐆流量計、圓(yuan)盤流量計(ji)、液封轉筒(tong)式流量計(ji)、濕式🥰氣量(liang)計及⭐膜式(shi)氣量計等(deng)。
優點：
（1）計量(liang)精度高;
（2）安(an)裝管道條(tiao)件對計量(liang)精度沒有(you)影響;
（3）可用(yong)于高粘度(du)液體的測(ce)量;
（4）範圍度(du)寬;
（5）直讀式(shi)儀表無需(xu)外部能源(yuan)可直接獲(huo)得累計，總(zong)量，清晰明(ming)了，操作簡(jian)便。
缺點：
（1）結(jie)果複雜，體(ti)積龐大;
（2）被(bei)測介質種(zhong)類、口徑、介(jie)質工作狀(zhuang)态局限性(xing)較大;
（3）不适(shi)用于高、低(di)溫場合;
（4）大(da)部分儀表(biao)隻适用于(yu)潔淨單相(xiang)流體;
（5）産生(sheng)噪聲及振(zhen)動。
應用概(gai)況：
   容積式(shi)流量計與(yu)差壓式流(liu)量計、浮子(zi)流量計并(bing)列爲三類(lei)使用🌏量大(da)的流量計(ji)，常應用于(yu)昂貴介質(zhi)（油品、天然(ran)氣🌈等）的總(zong)量測量。
   工(gong)業發達國(guo)家近年PD流(liu)量計（不包(bao)括家用煤(mei)氣表和家(jia)用水表）的(de)銷售金額(e)占流量儀(yi)表的13%~23%;我國(guo)約占20%，1990年💰産(chan)量（不包括(kuo)家❗用煤氣(qi)表）估計爲(wei)34萬台，其中(zhong)橢圓齒輪(lun)式和腰輪(lun)式分别約(yue)占70%和20%。
1.4 渦輪(lun)流量計
   渦(wo)輪流量計(ji) ，是速度式(shi)流量計中(zhong)的主要種(zhong)類，它采用(yong)多葉片的(de)💛轉🌈子（渦🈲輪(lun)）感受流體(ti)平均流速(su)，從而且推(tui)導出流量(liang)或總量的(de)儀表🈚。
   一般(ban)它由傳感(gan)器和顯示(shi)儀兩部分(fen)組成，也可(ke)做成整體(ti)式。
   渦輪流(liu)量計和容(rong)積式流量(liang)計、科裏奧(ao)利質量流(liu)量💞計🥵稱爲(wei)流👌量計中(zhong)三類重複(fu)性、精度佳(jia)的産品，作(zuo)爲十大類(lei)型流量✂️計(ji)之一，其産(chan)品已發展(zhan)爲多品種(zhong)、多系列批(pi)量生産的(de)規模✉️。
優點(dian)：
（1）精度佳，在(zai)所有流量(liang)計中，屬于(yu)精确的流(liu)量計;
（2）重複(fu)性好;
（3）元零(ling)點漂移，抗(kang)幹擾能力(li)好;
（4）範圍度(du)寬;
（5）結構緊(jin)湊。
缺點：
（1）不(bu)能長期保(bao)持校準特(te)性;
（2）流體物(wu)性對流量(liang)特性有較(jiao)大影響。
應(ying)用概況：
   渦(wo)輪流量計(ji)在以下一(yi)些測量對(dui)象獲得廣(guang)泛應用：石(shi)油✌️、有機液(ye)體、無機液(ye)、液化氣、天(tian)然氣和低(di)溫流體統(tong)在歐洲和(he)美國，渦輪(lun)流量計在(zai)用量上是(shi)僅次于孔(kong)闆流量計(ji)的天然計(ji)量儀表✍️，僅(jin)荷蘭在天(tian)然氣管☂️線(xian)上就采用(yong)了2600多台各(ge)種尺寸，壓(ya)力從0.8~6.5MPa的氣(qi)體渦輪流(liu)量計，它們(men)已成爲優(you)良的天然(ran)氣計🛀🏻量儀(yi)表。
1.5 電磁流(liu)量計
   電磁(ci)流量計 是(shi)根據法拉(la)弟電磁感(gan)應定律制(zhi)成的一種(zhong)測量導電(dian)性液體的(de)儀表。電磁(ci)流量計有(you)一系列優(you)良特性♌，可(ke)以解決其(qi)它流量計(ji)不✏️易應用(yong)的問題，如(ru)髒污流、腐(fu)蝕流🌈的測(ce)量。70、80年代電(dian)磁流量在(zai)技術上有(you)重大突破(po)，使它成爲(wei)應用廣泛(fan)的一類流(liu)量計，在流(liu)量儀表中(zhong)其使用量(liang)♌百分數不(bu)斷上升。
優(you)點：
（1）測量通(tong)道是段光(guang)滑直管，不(bu)會阻塞，适(shi)用于測量(liang)含固體♉顆(ke)粒的液固(gu)二相流體(ti)，如紙漿、泥(ni)漿、污水等(deng);
（2）不産生流(liu)量檢測所(suo)造成的壓(ya)力損失，節(jie)能效果好(hao);
（3）所測得體(ti)積流量實(shi)際上不受(shou)流體密度(du)、粘度、溫度(du)、壓力和電(dian)導率變化(hua)的明顯影(ying)響;
（4）流量範(fan)圍大，口徑(jing)範圍寬;
（5）可(ke)應用腐蝕(shi)性流體。
缺(que)點：
（1）不能測(ce)量電導率(lü)很低的液(ye)體，如石油(you)制品;
（2）不能(neng)測量氣體(ti)、蒸汽和含(han)有較大氣(qi)泡的液體(ti);
（3）不能用于(yu)較高溫度(du)。
應用概況(kuang)：
   電磁流量(liang)計應用領(ling)域廣泛，大(da)口徑儀表(biao)較多應用(yong)于給🐇排水(shui)工程;中小(xiao)口徑常用(yong)于高要求(qiu)或難測場(chang)合，如鋼鐵(tie)工業高爐(lu)㊙️風口冷卻(que)水控制，造(zao)紙工業測(ce)量紙漿液(ye)和黑液，化(hua)學工業的(de)強腐蝕液(ye)，有色冶金(jin)工業的礦(kuang)漿;小口徑(jing)、微小口徑(jing)常用于醫(yi)藥工業、食(shi)品工業、生(sheng)物🔅化學等(deng)有衛生要(yao)求的場所(suo)。
1.6 渦街流量(liang)計
   渦街流(liu)量計 是在(zai)流體中安(an)放一根非(fei)流線型遊(you)渦發生體(ti)，流體在發(fa)生🔅體兩🈲側(ce)交替地分(fen)離釋放出(chu)兩串規則(ze)地交錯排(pai)列的遊渦(wo)的儀表。 渦(wo)街流量計(ji)按頻率檢(jian)出方式可(ke)分爲：應力(li)式、應變式(shi)、電容式、熱(re)敏式、振動(dong)體式、光電(dian)式及超聲(sheng)式等。 渦街(jie)流量💔計是(shi)屬于最新(xin)一類流量(liang)計，但其🐇發(fa)展迅速，目(mu)🚶前已成爲(wei)通用的一(yi)類流量計(ji)。
優點：
（1）結構(gou)簡單牢固(gu);
（2）适用流體(ti)種類多;
（3）精(jing)度較高;
（4）範(fan)圍度寬;
（5）壓(ya)損小。
缺點(dian)：
（1）不适用于(yu)低雷諾數(shu)測量;
（2）需較(jiao)長直管段(duan);
（3）儀表系數(shu)較低（與渦(wo)輪流量計(ji)相比）;
（4）儀表(biao)在脈動流(liu)、多相流中(zhong)尚缺乏應(ying)用經驗。
1.7 超(chao)聲流量計(ji)
超聲流量(liang)計 是通過(guo)檢測流體(ti)流動對超(chao)聲束（或超(chao)聲脈沖）的(de)作用⁉️以測(ce)量流量的(de)儀表。
根據(ju)對信号檢(jian)測的原理(li)超聲流量(liang)計可分爲(wei)傳播速度(du)差法（直接(jie)時差法、時(shi)差法、相位(wei)差法和頻(pin)差法）、波束(shu)偏移法、多(duo)普勒法、互(hu)⛱️相關法、空(kong)間濾法及(ji)噪聲法等(deng)。
超聲流量(liang)計和電磁(ci)流量計一(yi)樣，因儀表(biao)流通通道(dao)未設🈲置任(ren)🔴何阻礙件(jian)，均屬無阻(zu)礙流量計(ji)，是适于解(jie)決流量測(ce)量困難問(wen)題的一類(lei)流量計，特(te)别在大口(kou)徑流量測(ce)量方面有(you)較突出的(de)優點，近年(nian)來它是發(fa)展迅速的(de)一類流量(liang)🆚計之一。
優(you)點：
（1）可做非(fei)接觸式測(ce)量;
（2）爲無流(liu)動阻撓測(ce)量，無壓力(li)損失;
（3）可測(ce)量非導電(dian)性液體，對(dui)無阻撓測(ce)量的電磁(ci)流量計是(shi)一種補充(chong)。
缺點：
（1）傳播(bo)時間法隻(zhi)能用于清(qing)潔液體和(he)氣體;而多(duo)普勒法隻(zhi)能用于測(ce)量含有一(yi)定量懸浮(fu)顆粒和氣(qi)泡的🔱液體(ti);
（2）多普勒法(fa)測量精度(du)不高。
應用(yong)概況：
（1）傳播(bo)時間法應(ying)用于清潔(jie)、單相液體(ti)和氣體。典(dian)型應用有(you)工廠排放(fang)液、：怪液、液(ye)化天然氣(qi)等;
（2）氣體應(ying)用方面在(zai)高壓天然(ran)氣領域已(yi)有使用良(liang)好的經驗(yan);
（3）多普勒法(fa)适用于異(yi)相含量不(bu)太高的雙(shuang)相流體，例(li)如：未處🏃‍♂️理(li)污水、工廠(chang)排放液、髒(zang)流程液;通(tong)常不适用(yong)于非常清(qing)潔的🙇🏻液體(ti)。
1.8 科裏奧利(li)質量流量(liang)計
科裏奧(ao)利質量流(liu)量計（以下(xia)簡稱CMF）是利(li)用流體在(zai)振動✉️管中(zhong)流動時，産(chan)生與質量(liang)流量成正(zheng)比的科裏(li)奧利力原(yuan)理制成的(de)一種直接(jie)式質量流(liu)量儀表。
我(wo)國CMF的應用(yong)起步較晚(wan)，近年已有(you)幾家制造(zao)廠（如太行(hang)儀表廠🌏）自(zi)行開發供(gong)應市場;還(hai)有幾家制(zhi)造廠組建(jian)合資企😄業(ye)或☂️引用國(guo)外技術生(sheng)産系列儀(yi)表。
1.9明渠流(liu)量計
與前(qian)述幾種不(bu)同，它是在(zai)非滿管狀(zhuang)敞開渠道(dao)測量✉️自由(you)表面🚶自然(ran)流的流量(liang)儀表。
非滿(man)管态流動(dong)的水路稱(cheng)作明渠，測(ce)量明渠中(zhong)水流流量(liang)的☎️稱作♻️明(ming)渠流量計(ji)（open channel flowmeter）。
明渠流量(liang)計除圓形(xing)外，還有U字(zi)形、梯形、矩(ju)形等多種(zhong)形📞狀。
明渠(qu)流量計應(ying)用場所有(you)城市供水(shui)引水渠;火(huo)電廠引水(shui)和排水渠(qu)、污水治理(li)流入和排(pai)放渠;工礦(kuang)企業水排(pai)放以及水(shui)利工程和(he)農業灌溉(gai)用渠道。有(you)人估計1995台(tai)，約占流量(liang)儀表整體(ti)的1.6%，但是國(guo)内應用尚(shang)無估計數(shu)據。
2 新工作(zuo)原理流量(liang)儀表的研(yan)究和開發(fa)
2.1 靜電流量(liang)計（electrostatic flowmeter）
日本東(dong)京技術學(xue)院研制适(shi)用于石油(you)輸送管線(xian)低導電液(ye)體流量測(ce)量的靜電(dian)流量計。
靜(jing)電流量計(ji)的金屬測(ce)量管絕緣(yuan)地與管系(xi)連接，測量(liang)電✏️容💰器上(shang)💃🏻靜電荷便(bian)可知道測(ce)量管内的(de)電荷。他✍️們(men)分别作了(le)内徑4~8mm銅、不(bu)鏽鋼等金(jin)屬和塑料(liao)測量管儀(yi)表的實流(liu)試驗，試驗(yan)表明流量(liang)與電荷之(zhi)間接近🆚于(yu)線性。
2.2 複合(he)效應流量(liang)儀表（combined effects meter）
該儀(yi)表的工作(zuo)原理是基(ji)于流體的(de)動量和壓(ya)力作用于(yu)儀😍表腔體(ti)産生的變(bian)形，測量複(fu)合效應的(de)變形求取(qu)流量。本儀(yi)💞表由美國(guo)GMI工程和管(guan)理學院開(kai)發，已申請(qing)兩項專利(li)。
2.3 轉速表式(shi)流量傳感(gan)器（tachmetric flowrate sensor）
它是由(you)俄羅斯科(ke)學工程中(zhong)心工業儀(yi)表公司開(kai)發，是基于(yu)懸浮效應(ying)理論研制(zhi)的。該儀表(biao)已在若幹(gan)現✔️場成功(gong)的應用（例(li)如☁️在核電(dian)站安裝2000餘(yu)台測量熱(re)水流量，連(lian)續使用😘8年(nian)），且還在改(gai)進以擴大(da)應用領域(yu)。
3 幾種流量(liang)儀表應用(yong)和發展動(dong)向
3.1 科裏奧(ao)利質量流(liu)量計（CMF）
國外(wai)CMF已發展30餘(yu)系列，各系(xi)列開發在(zai)技術上着(zhe)眼點在🏃🏻‍♂️于(yu)：流量檢❓測(ce)測量管結(jie)構上設計(ji)創新;提高(gao)儀表零點(dian)穩定⛷️性和(he)精确度等(deng)性能;增加(jia)測量管撓(nao)度，提高靈(ling)敏🐪度;改善(shan)測量管應(ying)力分布，降(jiang)低疲勞損(sun)壞，加👅強抗(kang)振動📧幹擾(rao)能力等。
3.2 電(dian)磁流量計(ji)（EMF）
EMF從50年代初(chu)進入工業(ye)應用以來(lai)，使用領域(yu)日益擴展(zhan)，80年代🍓後🈚期(qi)起在各國(guo)流量儀表(biao)銷售金額(e)中已占16%~20%。
我(wo)國近年發(fa)展迅速，1994年(nian)銷售估計(ji)爲6500~7500台。國内(nei)已生産最(zui)大口徑爲(wei)⛱️2~6m的ENF，并有實(shi)流校驗口(kou)徑3m的設備(bei)能力。
3.3 渦街(jie)流量計（USF）
USF在(zai)60年代後期(qi)進入工業(ye)應用，80年代(dai)後期起在(zai)各國流量(liang)儀表銷售(shou)💁金額中已(yi)占4%~6%。1992年世界(jie)範圍估計(ji)銷售量爲(wei)3.54.8萬台，同期(qi)國内産♌品(pin)估計在8000~9000台(tai)。
4 結論
   由上(shang)述可知，流(liu)量計發展(zhan)到今天雖(sui)然已日趨(qu)成熟🔆，但其(qi)種類仍然(ran)極其繁多(duo)，至今尚無(wu)一種對于(yu)任何場合(he)都适用的(de)流量計。
每(mei)種流量計(ji)都有其适(shi)用範圍，也(ye)都有局限(xian)性。這就要(yao)求✊我們：
（1）在(zai)選擇儀表(biao)時，一定要(yao)熟悉儀表(biao)和被測對(dui)象兩方面(mian)的🌈情👨‍❤️‍👨況，并(bing)要兼顧考(kao)慮其它因(yin)素，這樣測(ce)量才會準(zhun)确;
（2）努力研(yan)制新型儀(yi)表，使其在(zai)現有的基(ji)礎上更加(jia)完善。

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