1、差壓式流量計(jì)

差壓式流量計(jì)是以伯努利方程和流體連續(xù)性方程為依據(jù)，根據(jù)節(jié)流原理，當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)（如標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、經(jīng)典文丘利嘴、文丘利噴嘴等），在其前后產(chǎn)生壓差，此差壓值與該流量的平方成正比。在差壓式流量計(jì)中，因標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置差壓流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、研究zui充分、已標(biāo)準(zhǔn)化而得到zui廣泛的應(yīng)用。

差壓式流量計(jì)一般由節(jié)流裝置（節(jié)流件、測量管、直管段、流動(dòng)調(diào)整器、取壓管路）和差壓計(jì)組成，對(duì)工況變化、準(zhǔn)確度要求高的場合則需配置壓力計(jì)（傳感器或變送器）、溫度計(jì)（傳感器或變送器）、流量計(jì)算機(jī)等，組分不穩(wěn)定時(shí)還需要配置在線密度計(jì)（或色譜儀）等。

※優(yōu)點(diǎn)：

（1）應(yīng)用zui多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長、價(jià)格低廉。

（2）應(yīng)用范圍極廣泛，至今尚無任何一類流量計(jì)可與之相比，全部單相流體，包括液、氣、蒸汽皆可測量，部分混相流。

（3）檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，便于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。

（4）標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流式DPF無需實(shí)流校準(zhǔn)，即可投用。

※缺點(diǎn)：

（1）測量重復(fù)性、精度普遍偏低。

（2）范圍度窄，由于差壓信號(hào)與流量為平方關(guān)系，一般范圍度僅3:1~4:1。

（3）現(xiàn)場安裝條件要求高，需要較長的直管段。

（4）壓損大（指孔板、噴嘴等）。

※應(yīng)用概況：

差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛，在封閉管道的流量測量中各種對(duì)象都有應(yīng)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：從幾毫米到幾米；流動(dòng)條件方面：亞音速、音速、脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4~1/3。

2、渦輪流量計(jì)

當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量傳感器時(shí)，在流體推力作用下渦輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與流體平均流速成正比，渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的電脈沖信號(hào)。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，該電脈沖信號(hào)與流經(jīng)渦輪流量傳感器處流體的體積流量成正比。

※優(yōu)點(diǎn)：

（1）高精度，在所有流量計(jì)中，屬于zui精確的流量計(jì)，國產(chǎn)的一般為±1%R~±1.5%R ，特殊專用型可達(dá)±0.5%R~±1.0%R

（2）重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%，如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可以得到極高的精確度。

（3）輸出脈沖頻率信號(hào)，適用于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無零點(diǎn)漂移，抗干擾能力強(qiáng)?？色@得很高的頻率信號(hào)（3~4kHz），信號(hào)分辨力強(qiáng)。

（4）范圍度寬，中大口徑可達(dá)40：1~10：1，小口徑為6：1~5：1。

（5）結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大。

（6）適用高壓測量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表。

※缺點(diǎn)：

（1）不能長期保持校準(zhǔn)特性，需要定期檢定。

（2）流體物性（密度、粘度）對(duì)流量特性有較大影響。要根據(jù)他們對(duì)精確度影響程度采取補(bǔ)償措施，才能保持高的計(jì)量精度。

（3）流量計(jì)受來流流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流的影響較大，傳感器上下游側(cè)需設(shè)置較長直管段。

（4）不適于脈動(dòng)流和混相流的測量。

（5）對(duì)被測介質(zhì)的清潔度要求較高，雖然可安裝過濾器以適應(yīng)臟污介質(zhì)，但也帶來壓損增大、維護(hù)量增加等副作用。

（6）小口徑（DN50以下）儀表的流量特性受物性影響嚴(yán)重，故小口徑TUF的儀表性能難以提高。

※應(yīng)用概況：

渦輪流量計(jì)在以下一些測量對(duì)象獲得廣泛應(yīng)用：石油、有機(jī)液體、無機(jī)液、液化氣、燃?xì)夂偷蜏亓黧w。在歐洲和美國，渦輪流量計(jì)在用量上是僅次于孔板流量計(jì)的燃?xì)庥?jì)量儀表。

3、渦街流量計(jì)

在流體中安放非流線型旋渦發(fā)生體，流體在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩列規(guī)則的交替排列的旋渦渦街。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，旋渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比。

※優(yōu)點(diǎn)：

（1）結(jié)構(gòu)簡單牢固，維護(hù)方便、維護(hù)量少。

（2）適用流體種類多，如液體、氣體、蒸汽和部分混相流體。

（3）精度較高，一般為±1%R~±2%R

（4）范圍度寬，可達(dá)20：1~10：1

（5）壓損小，約為孔板的1/4~1/2。

（6）輸出脈沖頻率信號(hào)，適用于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無零點(diǎn)漂移

（7）在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出頻率信號(hào)不受流體物性（密度、粘度）和組分的影響，即儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸有關(guān)，只需在一種典型介質(zhì)中校驗(yàn)而適用于各種介質(zhì)。VSF在各種流量計(jì)是一種較有可能成為僅需干式校驗(yàn)的流量計(jì)。

※缺點(diǎn)：

（1）不適用于低雷諾數(shù)測量（ReD≥2×104），在高粘度、低流速、小口徑情況下應(yīng)用受到限制。

（2）旋渦分離的穩(wěn)定性受流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流的影響，需較長直管段。

（3）VSF對(duì)管道機(jī)械振動(dòng)較敏感，不宜用于強(qiáng)振動(dòng)場所。

（4）儀表系數(shù)較低（與渦輪流量計(jì)相比），分辨率低，口徑愈大愈低，一般用于DN300以下。

（5）儀表在脈動(dòng)流、多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

4、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)

當(dāng)流體通過螺旋形導(dǎo)流葉片組成的起旋器后，流體被強(qiáng)迫圍繞中心線強(qiáng)烈地旋轉(zhuǎn)形成旋渦流，通過擴(kuò)大管時(shí)旋渦中心沿一錐形螺旋形進(jìn)動(dòng)。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，旋渦流的進(jìn)動(dòng)頻率與流經(jīng)旋進(jìn)渦流量傳感器處流體的體積流量成正比。

旋進(jìn)流量計(jì)的特點(diǎn)與渦街基本相同，只是有三點(diǎn)區(qū)別：一是流量計(jì)壓損大得多，其壓損約為渦街的3~4倍；二是抗干擾的能力強(qiáng)，必要的直管段長度短，一般上游取5D，下游取1D；三是始動(dòng)流量較大。

5、時(shí)差式超聲波流量計(jì)

當(dāng)超聲波穿過流動(dòng)的流體時(shí)，在同一傳播距離內(nèi)，其沿順流方向和沿逆流方向的傳播速度則不同。在較寬的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，該時(shí)差與被測流體在管道中的體積流量（平均流速）成正比。

※優(yōu)點(diǎn)：

（1）測量精確度高、范圍度特寬（40：1~200：1），適用于高壓、大口徑、高精度燃?xì)饬髁坑?jì)。

（2）可適應(yīng)極低流速（0.5m/s），安裝直管段短，使用期長。

（3）為無流動(dòng)阻撓測量，無壓力損失，無可動(dòng)部件、安裝使用費(fèi)用低

（4）測量結(jié)果不受氣體聲速隨成分、壓力、溫度變化的影響。

※缺點(diǎn)：

（1）傳播時(shí)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(yīng)用概況：

（1）超聲流量計(jì)因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件，均屬無阻礙流量計(jì)，是適于解決流量測量困難問題的一類流量計(jì)，特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn)，近年來它是發(fā)展迅速的一類流量計(jì)之一。

（2）氣體應(yīng)用方面在高壓燃?xì)忸I(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗(yàn);

速度式氣體流量計(jì)、超聲波流量計(jì)一般由流量傳感器和顯示儀組成，對(duì)溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計(jì)（傳感器或變送器）、溫度計(jì)（傳感器或變送器）、流量積算儀（溫壓補(bǔ)償）或流量計(jì)算機(jī)（溫壓及壓縮因子補(bǔ)償）；對(duì)準(zhǔn)確度要求更高的場合（如貿(mào)易燃?xì)猓?，則另配置在線色譜儀連續(xù)分析混合氣體的組分或物性值計(jì)算壓縮因子、密度、發(fā)熱量等。

6、容積式流量計(jì)

容積式流量計(jì)，又稱定排量流量計(jì)，簡稱PD流量計(jì)，在流量儀表中是精度zui高的一類。在容積式流量計(jì)的內(nèi)部，有一構(gòu)成固定的大空間和一組將該空間分割成若干個(gè)已知容積的小空間的旋轉(zhuǎn)體，如腰輪、皮膜、轉(zhuǎn)筒、刮板、橢圓齒輪、活塞、螺桿等。旋轉(zhuǎn)體在流體壓差的作用下連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷地將流體從已知容積的小空間中排出。根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)，即可求出流體流過的體積量。

在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，容積式流量計(jì)的體積流量計(jì)算公式與速度流量計(jì)相同。氣體容積式流量計(jì)屬機(jī)械式儀表，一般由測量體和積算器組成，對(duì)溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計(jì)（傳感器或變送器）、溫度計(jì)（傳感器或變送器）、流量積算儀（溫壓補(bǔ)償）或流量計(jì)算機(jī)（溫壓及壓縮因子補(bǔ)償）。容積式流量計(jì)按其測量元件分類，可分為橢圓齒輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì)、圓盤流量計(jì)、濕式氣量計(jì)及膜式流量計(jì)等。

（1）氣體腰輪流量計(jì)（也稱羅茨流量計(jì)PDF）

其工作原理：隨著氣體的通過，儀表入口和出口間產(chǎn)生的差壓作用在由高精密同步輪聯(lián)結(jié)在一起的一對(duì)腰輪上，從而驅(qū)動(dòng)腰輪輪流旋轉(zhuǎn)。在這期間，腰輪與殼體內(nèi)壁形成的計(jì)量腔周期地充氣和排氣，腰輪的轉(zhuǎn)數(shù)與通過儀表的氣體體積量成正比。腰輪的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由多級(jí)齒輪系減速，然后經(jīng)磁性耦合傳送到計(jì)數(shù)器，累計(jì)流過的氣體總量。

※優(yōu)點(diǎn)：

A、計(jì)量精度高，堅(jiān)固而不變的計(jì)量室，確保永jiu、非調(diào)整的高精度和良好的重復(fù)性，而且精度不受介子壓力和流量變化的影響。具有15年以上的壽命。

B、在旋轉(zhuǎn)流和管道阻流件流速畸變時(shí)對(duì)計(jì)量精度沒有影響，沒有前置直管段要求。

C、可用于高粘度液體的測量。

D、始動(dòng)流量小，測量范圍度寬，一般為1：20，適合于計(jì)量負(fù)荷變動(dòng)大的氣體流量測量。

E、直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計(jì)、總量，清晰明了，操作簡便。

※缺點(diǎn)：

A、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大、笨重，一般只適合中小口徑。

B、被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大。

C、不適用于高、低溫場合。

D、大部分儀表只適用于潔凈單相流體。

E、產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)。

（2）膜式表（又稱家用燃?xì)獗恚?/p>

膜式表的工作原理：

被測量的燃?xì)鈴谋淼娜肟谶M(jìn)入，充滿表內(nèi)空間，經(jīng)過開放的滑閥座孔進(jìn)入計(jì)量室2及4，依靠薄膜兩面的氣體壓力差推動(dòng)計(jì)量室的薄膜運(yùn)動(dòng)，迫使計(jì)量室1及3內(nèi)的氣體通過滑閥及分配室從出口流出。當(dāng)薄膜運(yùn)動(dòng)到盡頭時(shí)，依靠轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的慣性作用使滑閥蓋相反運(yùn)動(dòng)。計(jì)量室1、3和入口相通，2、4和出口相通，薄膜往返運(yùn)動(dòng)一次，完成一個(gè)回轉(zhuǎn)，這時(shí)表的讀數(shù)值就應(yīng)為表的一回轉(zhuǎn)流量（即計(jì)量室的有效體積），膜式表的積累流量值即為一回轉(zhuǎn)流量和回轉(zhuǎn)數(shù)的乘積。

皮膜表的zui大優(yōu)點(diǎn)是量程比較寬，可以達(dá)到1：160，特別適用于流量變化很大的用戶。

7、質(zhì)量流量計(jì)

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)（以下簡稱CMF）是利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。

※優(yōu)點(diǎn)

可直接測量質(zhì)量流量、很高的精度、可測量流體范圍廣、不要求直管段、測量值對(duì)粘度不敏感，流體密度變化對(duì)測量值的影響微小。

※缺點(diǎn)

零點(diǎn)不穩(wěn)定、不能測量低密度介質(zhì)（低壓氣體）、對(duì)外界干擾較為敏感、壓力損失大。不能用于較大管徑，目前局限于200mm以下。另外價(jià)格昂貴。

※應(yīng)用概況

壓縮天然氣作為車用燃料將在城市中大力推廣，在使用中必須解決汽車加氣站的計(jì)量問題?？剖腺|(zhì)量流量計(jì)用于氣體測量遇到難題為一般氣體的密度低，不能適應(yīng)儀表性能要求，高壓（壓縮）天然氣使氣體密度大幅度提高，恰好滿足了這個(gè)要求，科氏質(zhì)量流量計(jì)已經(jīng)成為汽車加氣站的主要計(jì)量儀表。但用于氣體測量時(shí)性能（主要指測量精度）低于液體。
? ? ??責(zé)任編輯：wv