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1 概述
流量測量方法(fǎ)和儀表
的種類繁多，分類方法也很多。至(zhì)今爲止，可供工業用的流量儀表種類達60種之(zhī)多。品種如此之(zhī)多的原因(yīn)就在于至今(jīn)還沒找(zhǎo)到一(yī)種對任何流體、任(rèn)何量程、任何流動狀态(tài)以及任何使用條件都适用的(de)流量儀表。
這60多種流量儀表，每種産(chǎn)品都有它特定的适用性(xìng)，也都有它的局限性。按(àn)測量對象劃分就有封閉管道和明渠兩大類(lèi)；按測量目的又可分爲總量測量和流量測量，其儀表分别稱作總(zǒng)量表和流量計
。
總量表測量一段(duàn)時間内流過管道的(de)流量，是以短暫時間内流(liú)過的總量除以該時間的商來表(biǎo)示，實(shí)際上流量計通常亦備有累積流量裝置，做總(zǒng)量表使用，而總量表亦備有流量(liàng)發訊裝置。因此，以嚴格意義(yì)來分流量計和總量表已無(wú)實際意義。
按測量原理分(fèn)有力學原理、熱學原理、聲(shēng)學原(yuán)理、電學原理、光(guāng)學原理、原子物理學原理等。
本文按照目前最(zuì)流行、最廣泛的分類法(fǎ)，即分爲：容積式流(liú)量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦輪(lún)流量計、電磁(cí)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來分别闡述各種(zhǒng)流量計的原理、特點、應(yīng)用概況(kuàng)及國(guó)内外的發展情(qíng)況。
1.1差壓式流量計
差(chà)壓式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢(jiǎn)測件(jiàn)産生的差壓，已知(zhī)的流體條件和檢測件(jiàn)與管道的幾何尺(chǐ)寸來計算流量(liàng)的儀表。
差(chà)壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(zhì)(差壓轉換(huàn)和流量顯示儀表)組成。通常以檢(jiǎn)測(cè)件形式對差壓式流(liú)量計(jì)分類(lèi)，如孔闆流量計、文(wén)丘裏流量計、均速管流量計等。
二次裝置爲各種機械(xiè)、電子、機電一體式差壓計，差壓變送器及流量(liàng)顯示儀表。它已(yǐ)發展爲三化(系列化、通(tōng)用化及(jí)标準化)程度很高的、種類規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(yā)力(lì)、物位(wèi)、密度等)。
差壓式流量計的檢測件按其作用原(yuán)理可分爲(wèi)：節流裝置、水力阻力(lì)式、離(lí)心式(shì)、動壓頭(tóu)式、動(dòng)壓頭增益式及射流式幾大(dà)類。
檢測件又可按其标準化程度分爲二大(dà)類：标準的和非标準的(de)。
所謂标準檢測件是隻要按照标準(zhǔn)文件設計、制造、安裝和使用，無(wú)須經實流标定即可确定其流(liú)量值(zhí)和估算測量(liàng)誤差。
非标準(zhǔn)檢測件是成熟程度較(jiào)差的，尚未列入國際标準中的檢測件。
差壓式流(liú)量計是一(yī)類應用最(zuì)廣泛的流量計，在各類流量儀表中其使用量(liàng)占居首位。近年來(lái)，由于各種新型流量計的問世，它的使用量百分數(shù)逐漸下降，但目前(qián)仍是最重要的(de)一類流量計。
優點：
(1)應用最多的孔闆式(shì)流量計結構牢固(gù)，性能穩定可靠，使用(yòng)壽命長；
(2)應用範(fàn)圍廣泛，至今尚無任何一類流量計(jì)可與之相比拟；
(3)檢測件與(yǔ)變送(sòng)器、顯(xiǎn)示儀表分别由不同廠家生産，便于(yú)規模(mó)經濟生産。
缺點：
(1)測量精度普遍偏低(dī)；
(2)範圍度窄，一般僅3：1~4：1；
(3)現場(chǎng)安裝條(tiáo)件要求高；
(4)壓損大(指孔闆(pǎn)、噴嘴等)。
應用概況：
差壓式流量計應用(yòng)範圍特别廣泛，在封閉管(guǎn)道(dào)的流量測量中各種對象都有應用，如流體方面：單相、混相、潔淨(jìng)、髒污、粘(zhān)性流等；工作狀态方面：常壓、高(gāo)壓、真空、常溫、高溫、低(dī)溫等；管徑(jìng)方面：從幾mm到幾m；流動條件方面：亞音速、音(yīn)速、脈動流(liú)等。它在各工業部門的用量約占流量計(jì)全部(bù)用量的1/4~1/3。
1.2 浮子流量計
浮子流量計，又稱轉子流量計，是變(biàn)面積式流量計的一種，在一根由下向上(shàng)擴大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子(zǐ)的重力是由液體動(dòng)力承受的，從而使浮(fú)子可以在錐管内自(zì)由地上升和下降。
浮子(zǐ)流(liú)量計是僅次于(yú)差壓式流(liú)量計應用範圍最寬廣的一類流量計，特别在小、微流量方面有舉足輕(qīng)重的作用(yòng)。
80年代中期，日本、西歐、美國的銷(xiāo)售金額占流量儀表的15％~20％。我國産量1990年估計在12~14萬台，其中95％以上爲玻璃錐管浮子流量計。
特點：
(1)玻璃錐管浮子流量計結構簡單，使用方便，缺點(diǎn)是耐壓力低，有玻璃管易碎的較(jiào)大風險；
(2)适用(yòng)于小管徑和低流速；
(3)壓力損失較低。
1.3容積式流量計
容積式流(liú)量計，又(yòu)稱定排量流量計，簡稱PD流量計，在流量儀表(biǎo)中是精度最高的一(yī)類。它利用(yòng)機械測量元件把流體連續不斷地分割成單個已知的體積(jī)部(bù)分，根據測量室逐次重複地充滿(mǎn)和排放該體積部(bù)分流體(tǐ)的次數來測量流體體積(jī)總量。
容(róng)積式流量計按其測量(liàng)元件(jiàn)分類，可分爲橢圓齒輪流量計、刮闆流量(liàng)計、雙轉子(zǐ)流量計(jì)、旋(xuán)轉活塞流(liú)量計、往複活塞流量(liàng)計、圓盤流量計、液(yè)封轉筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。
優點(diǎn)：
(1)計量精度高；
(2)安裝管道條件(jiàn)對計量精度沒有影響；
(3)可用(yòng)于高粘度液體的測量；
(4)範(fàn)圍度寬；
(5)直(zhí)讀式儀表(biǎo)無需外部(bù)能源可直接獲(huò)得(dé)累計，總量，清晰明了，操作簡便(biàn)。
缺點：
(1)結果複雜，體積龐大；
(2)被測介質種類、口(kǒu)徑、介質工作狀态局限性較大；
(3)不适用于高、低溫場合；
(4)大部分儀表隻适用于潔淨(jìng)單相(xiàng)流體；
(5)産生噪聲及振(zhèn)動(dòng)。
應用概況：
容積式流量(liàng)計與差壓式流量計(jì)、浮子流量計并列爲三類使用量最大的流量計，常應(yīng)用于昂貴介質(油(yóu)品、天然氣等)的總量(liàng)測量。
工業發達國家近年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(liàng)儀表的13％~23％；我國約(yuē)占20％，1990年産量(不包括家(jiā)用煤氣表)估計爲34萬台，其中橢圓齒輪式和腰輪式分别約占70％和20％。
1.4 渦輪流量(liàng)計
渦輪(lún)流量計，是速度式流量計中的主要種類，它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受(shòu)流(liú)體平均流速，從而且(qiě)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(lún)流量計和容積(jī)式流量計、科裏奧利(lì)質量流量(liàng)計稱爲流量計中三類(lèi)重複性、精度最(zuì)佳(jiā)的産品，作爲十大類型流量計(jì)之一，其産品已(yǐ)發展(zhǎn)爲(wèi)多品種、多系列批(pī)量生産的規模。
優點：
(1)高精度，在所有流量計中，屬于最精确的(de)流量計；
(2)重複性好；
(3)元零點漂移，抗幹擾能力好；
(4)範圍度寬；
(5)結構(gòu)緊湊。
缺點：
(1)不能長期(qī)保持校(xiào)準特性；
(2)流體(tǐ)物性對流量特(tè)性有較大影響(xiǎng)。
應(yīng)用概況：
渦(wō)輪流量計在以下一些測(cè)量對象獲得廣泛應用(yòng)：石油、有機液體、無機液、液化氣(qì)、天然氣和低溫(wēn)流(liú)體統在歐洲和(hé)美國，渦輪流量計在(zài)用量上是僅次于(yú)孔闆流量計的天然計量儀表，僅荷蘭在天然氣管(guǎn)線上就采用了2600多台(tái)各種尺寸(cùn)，壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量(liàng)計，它們已成爲優(yōu)良的天然氣計量儀表。
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