1、差壓式流量計

差壓式流量計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（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。在差壓式流量計中，因標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置差壓流量計結(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。

差壓式流量計一般由節(jié)流裝置（節(jié)流件、測量管、直管段、流動調(diào)整器、取壓管路）和差壓計組成，對工況變化、準(zhǔn)確度要求高的場合則需配置壓力計（傳感器或變送器）、溫度計（傳感器或變送器）、流量計算機等，組分不穩(wěn)定時還需要配置在線密度計（或色譜儀）等。

※優(yōu)點：

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

（2）應(yīng)用范圍極廣泛，至今尚無任何一類流量計可與之相比，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無需實流校準(zhǔn)，即可投用。

※缺點：

（1）測量重復(fù)性、精度普遍偏低。

（2）范圍度窄，由于差壓信號與流量為平方關(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：

差壓式流量計應(yīng)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(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。

2、渦輪流量計

當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量傳感器時，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。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，該電脈沖信號與流經(jīng)渦輪流量傳感器處流體的體積流量成正比。

※優(yōu)點：

（1）高精度，在所有流量計中，屬于zui精確的流量計，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，適用于總量計量及與計算機連接，無零點漂移，抗干擾能力強?？色@得很高的頻率信號（3~4kHz），信號分辨力強。

（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：

（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）對流量特性有較大影響。要根據(jù)他們對精確度影響程度采取補償措施，才能保持高的計量精度。

（3）流量計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）不適于脈動流和混相流的測量。

（5）對被測介質(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：

渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應(yīng)用：石油、有機液體、無機液、液化氣、燃?xì)夂偷蜏亓黧w。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燃?xì)庥嬃績x表。

3、渦街流量計

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：

（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，適用于總量計量及與計算機連接，無零點漂移

（7）在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出頻率信號不受流體物性（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)中校驗而適用于各種介質(zhì)。VSF在各種流量計是一種較有可能成為僅需干式校驗的流量計。

※缺點：

（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對管道機械振動較敏感，不宜用于強振動場所。

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

（5）儀表在脈動流、多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗。

4、旋進(jìn)旋渦流量計

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

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

5、時差式超聲波流量計

當(dāng)超聲波穿過流動的流體時，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：

（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)饬髁坑嫛?/p>

（2）可適應(yīng)極低流速（0.5m/s），安裝直管段短，使用期長。

（3）為無流動阻撓測量，無壓力損失，無可動部件、安裝使用費用低

（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：

（1）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(yīng)用概況：

（1）超聲流量計因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件，均屬無阻礙流量計，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。

（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;

速度式氣體流量計、超聲波流量計一般由流量傳感器和顯示儀組成，對溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計（傳感器或變送器）、溫度計（傳感器或變送器）、流量積算儀（溫壓補償）或流量計算機（溫壓及壓縮因子補償）；對準(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算壓縮因子、密度、發(fā)熱量等。

6、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。在容積式流量計的內(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，不斷地將流體從已知容積的小空間中排出。根據(jù)一定時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動的次數(shù)，即可求出流體流過的體積量。

在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，容積式流量計的體積流量計算公式與速度流量計相同。氣體容積式流量計屬機械式儀表，一般由測量體和積算器組成，對溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計（傳感器或變送器）、溫度計（傳感器或變送器）、流量積算儀（溫壓補償）或流量計算機（溫壓及壓縮因子補償）。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(zhuǎn)子流量計、旋轉(zhuǎn)活塞流量計、往復(fù)活塞流量計、圓盤流量計、濕式氣量計及膜式流量計等。

（1）氣體腰輪流量計（也稱羅茨流量計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)在一起的一對腰輪上，從而驅(qū)動腰輪輪流旋轉(zhuǎn)。在這期間，腰輪與殼體內(nèi)壁形成的計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)由多級齒輪系減速，然后經(jīng)磁性耦合傳送到計數(shù)器，累計流過的氣體總量。

※優(yōu)點：

A、計量精度高，堅固而不變的計量室，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對計量精度沒有影響，沒有前置直管段要求。

C、可用于高粘度液體的測量。

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

E、直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計、總量，清晰明了，操作簡便。

※缺點：

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。

（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)入計量室2及4，依靠薄膜兩面的氣體壓力差推動計量室的薄膜運動，迫使計量室1及3內(nèi)的氣體通過滑閥及分配室從出口流出。當(dāng)薄膜運動到盡頭時，依靠轉(zhuǎn)動機構(gòu)的慣性作用使滑閥蓋相反運動。計量室1、3和入口相通，2、4和出口相通，薄膜往返運動一次，完成一個回轉(zhuǎn)，這時表的讀數(shù)值就應(yīng)為表的一回轉(zhuǎn)流量（即計量室的有效體積），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

科里奧利質(zhì)量流量計（以下簡稱CMF）是利用流體在振動管中流動時，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

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、測量值對粘度不敏感，流體密度變化對測量值的影響微小。

※缺點

零點不穩(wěn)定、不能測量低密度介質(zhì)（低壓氣體）、對外界干擾較為敏感、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量問題。科氏質(zhì)量流量計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，恰好滿足了這個要求，科氏質(zhì)量流量計已經(jīng)成為汽車加氣站的主要計量儀表。但用于氣體測量時性能（主要指測量精度）低于液體。
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