測量管路中流動物體在單位時間內通過的體積的儀表我們稱為流量計。有轉子流量計、節(jié)流式流量計、細縫流量計、容積流量計、電磁流量計、超聲波流量計等。測量流體流量的儀表稱為流量計或者流量表。流量計是工業(yè)測量重要的儀表之一，為了適應工業(yè)生產的發(fā)展，流量測量的準確度和范圍的要求越來越高，各種類型的流量計相繼問世。目前市場上已有超過一百多種。從不同的角度出發(fā)，流量計有不同的分類方法。
流量測量方法很多，可供工業(yè)用的流量儀表種類達60種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒找到一種對任何流體、任何量程、任何流動狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量儀表。多種流量儀表,每種產品都有它特定的適用性,也都有它的局限性。按測量對象劃分就有封閉管道和明渠兩大類;按測量目的又可分為總量測量和流量測量,其儀表分別稱作總量表和流量計。
總量表測量一段時間內流過管道的流量,是以短暫時間內流過的總量除以該時間的商來表示,實際上流量計通常亦備有累積流量裝置,做總量表使用,而總量表亦備有流量發(fā)訊裝置。因此,以嚴格意義來分流量計和總量表已無實際意義。
按測量原理分有力學原理、熱學原理、聲學原理、電學原理、光學原理、原子物理學原理等。
按照目前zui流行、zui廣泛的分類法,即分為:容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體振蕩流量計中的渦街流量計、質量流量計和插入式流量計、探針式流量計，來分別闡述各種流量計的原理、特點、應用概況及國內外的發(fā)展情況。
差壓式流量計是根據安裝于管道中流量檢測件產生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。
測量原理分類
（1）力學原理：屬于此類原理的儀表有利用伯努利定理的差壓式、轉子式；利用動量定理的沖量式、可動管式；利用牛頓第二定律的直接質量式；利用流體動量原理的靶式；利用角動量定理的渦輪式；利用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式；利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰、槽式等等。
（2）電學原理：用于此類原理的儀表有電磁式、差動電容式、電感式、應變電阻式等。
（3）聲學原理：利用聲學原理進行流量測量的有超聲波式．聲學式（沖擊波式）等。
（4）熱學原理：利用熱學原理測量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。
（5）光學原理：激光式、光電式等是屬于此類原理的儀表。
（6）原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是屬于此類原理的儀表．
（7）其它原理：有標記原理（示蹤原理、核磁共振原理）、相關原理等。 差壓式流量計由一次裝置（檢測件）和二次裝置（差壓轉換和流量顯示儀表）組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類,如孔板流量計、文丘里流量計、均速管流量計等。
二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化（系列化、通用化及標準化）程度很高的、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表,它既可測量流量參數,也可測量其它參數（如壓力、物位、密度等）。
差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為:節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。 檢測件又可按其標準化程度分為二大類:標準的和非標準的。所謂標準檢測件是只要按照標準文件設計、制造、安裝和使用,無須經實流標定即可確定其流量值和估算測量誤差。非標準檢測件是成熟程度較差的,尚未列入標準中的檢測件。
差壓式流量計是一類應用zui廣泛的流量計,在各類流量儀表中其使用量占居*。近年來,由于各種新型流量計的問世,它的使用量百分數逐漸下降,但目前仍是zui重要的一類流量計。
優(yōu)點:
（1）應用zui多的孔板式流量計結構牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長;
?。?）應用范圍廣泛,至今尚無任何一類流量計可與之相比擬;
?。?）檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產,便于規(guī)模經濟生產。
缺點:
?。?）測量精度普遍偏低;
?。?）范圍度窄,一般僅3:1~4:1;
?。?）現場安裝條件要求高;
?。?）壓損大（指孔板、噴嘴等）。
注：一種新型產品：引進美國航天*而開發(fā)的平衡流量計，這種流量計的測量精度是傳統(tǒng)節(jié)流裝置的5-10倍，*壓力損失1/3。壓力恢復快2倍，zui小直管段可以小至1.5D，安裝和使用方便，大大減少流體運行的能力消耗。
應用概況:
差壓式流量計應用范圍特別廣泛,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用,如流體方面:單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態(tài)方面:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方面:從幾mm到幾m;流動條件方面:亞音速、音速、脈動流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計全部用量的1/4~1/3。
[編輯本段]3.2 浮子流量計
浮子流量計,又稱轉子流量計,是變面積式流量計的一種,在一根由下向上擴大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的,從而使浮子可以在錐管內自由地上升和下降。
浮子流量計是僅次于差壓式流量計應用范圍zui寬廣的一類流量計,特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。
80年代中期,日本、西歐、美國的銷售金額占流量儀表的15%~20%。中國產量1990年估計在12~14萬臺,其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計。
特點:
?。?）玻璃錐管浮子流量計結構簡單,使用方便,缺點是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風險;
?。?）適用于小管徑和低流速;
?。?）壓力損失較低。
3.3容積式流量計
容積式流量計,又稱定排量流量計,簡稱PD流量計,在流量儀表中是精度zui高的一類。它利用機械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分,根據測量室逐次重復地充滿和排放該體積部分流體的次數來測量流體體積總量。
容積式流量計按其測量元件分類,可分為橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉子流量計、旋轉活塞流量計、往復活塞流量計、圓盤流量計、液封轉筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。
優(yōu)點:
?。?）計量精度高;
?。?）安裝管道條件對計量精度沒有影響;
?。?）可用于高粘度液體的測量;
?。?）范圍度寬;
?。?）直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計,總量,清晰明了,操作簡便。
缺點:
?。?）結果復雜,體積龐大;
（2）被測介質種類、口徑、介質工作狀態(tài)局限性較大;
?。?）不適用于高、低溫場合;
?。?）大部分儀表只適用于潔凈單相流體;
?。?）產生噪聲及振動。
應用概況:
容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計并列為三類使用量zui大的流量計,常應用于昂貴介質（油品、天然氣等）的總量測量。
工業(yè)發(fā)達國家近年PD流量計（不包括家用煤氣表和家用水表）的銷售金額占流量儀表的13%~23%;我國約占20%,1990年產量（不包括家用煤氣表）估計為34萬臺,其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20%。
3.4渦輪流量計
渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉子（渦輪）感受流體平均流速,從而且推導出流量或總量的儀表。
一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。
渦輪流量計和容積式流量計、科里奧利質量流量計稱為流量計中三類重復性、精度*的產品,作為類型流量計之一,其產品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產的規(guī)模。
優(yōu)點:
?。?）高精度,在所有流量計中,屬于zui的流量計;
?。?）重復性好;
?。?）元零點漂移,抗*力好;
?。?）范圍度寬;
?。?）結構緊湊。
缺點:
?。?）不能長期保持校準特性;
?。?）流體物性對流量特性有較大影響。
應用概況:
渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應用:石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣和低溫流體統(tǒng)在歐洲和美國,渦輪流量計在用量上是僅次于孔板流量計的天然計量儀表,僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺各種尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計,它們已成為優(yōu)良的天然氣計量儀表。
3.5電磁流量計
電磁流量計是根據法拉弟電磁感應定律制成的一種測量導電性液體的儀表。
電磁流量計有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計不易應用的問題,如臟污流、腐蝕流的測量。
70、80年代電磁流量在技術上有重大突破,使它成為應用廣泛的一類流量計,在流量儀表中其使用量百分數不斷上升。
優(yōu)點:
（1）測量通道是段光滑直管,不會阻塞,適用于測量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等;
?。?）不產生流量檢測所造成的壓力損失,節(jié)能效果好;
?。?）所測得體積流量實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的明顯影響;
（4）流量范圍大,口徑范圍寬;
?。?）可應用腐蝕性流體。
缺點:
?。?）不能測量電導率很低的液體,如石油制品;
（2）不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體;
?。?）不能用于較高溫度。
應用概況:
電磁流量計應用領域廣泛,大口徑儀表較多應用于給排水工程;中小口徑常用于高要求或難測場合,如鋼鐵工業(yè)高爐風口冷卻水控制,造紙工業(yè)測量紙漿液和黑液,化學工業(yè)的強腐蝕液,有色冶金工業(yè)的礦漿;小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學等有衛(wèi)生要求的場所。
3.6 渦街流量計
渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,流體在發(fā)生體兩側交替地分離釋放出兩串規(guī)則地交錯排列的游渦的儀表。
渦街流量計按頻率檢出方式可分為:應力式、應變式、電容式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。
渦街流量計是屬于zui年輕的一類流量計,但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類流量計。
優(yōu)點:
?。?）結構簡單牢固;
（2）適用流體種類多;
?。?）精度較高;
（4）范圍度寬;
?。?）壓損小。
缺點:
?。?）不適用于低雷諾數測量;
?。?）需較長直管段;
?。?）儀表系數較低（與渦輪流量計相比）;
?。?）儀表在脈動流、多相流中尚缺乏應用經驗。
3.7 超聲波流量計
超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束（或超聲脈沖）的作用以測量流量的儀表。
根據對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法（直接時差法、時差法、相位差法和頻差法）、波束偏移法、多普勒法、互相關法、空間濾法及噪聲法等。
超聲流量計和電磁流量計一樣,因儀表流通通道未設置任何阻礙件,均屬*流量計,是適于解決流量測量困難問題的一類流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點,近年來它是發(fā)展迅速的一類流量計之一。
優(yōu)點:
?。?）可做非接觸式測量;
?。?）為無流動阻撓測量,無壓力損失;
?。?）可測量非導電性液體,對無阻撓測量的電磁流量計是一種補充。
缺點:
?。?）傳播時間法只能用于清潔液體和氣體;而多普勒法只能用于測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體;
（2）多普勒法測量精度不高。
應用概況:
?。?）傳播時間法應用于清潔、單相液體和氣體。典型應用有工廠排放液、:怪液、液化天然氣等;
（2）氣體應用方面在高壓天然氣領域已有使用良好的經驗;
?。?）多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體,例如:未處理污水、工廠排放液、臟流程液;通常不適用于非常清潔的液體。
