关于流量仪表的类型分类以及原理分析

（文章来源：LR龙润仪表）

随着工业技术的发展，现代流量测量技术日益发展。根据各种测量原理生产使用的流量计已经超过一百种。按技术部门划分，目前使用的流量计可分为两类:传统流量计和新技术流量计。传统的流量计主要有孔板流量计、喷嘴流量计、文丘里管流量计、体积流量计、涡轮流量计、超声波流量计、浮子流量计等。

孔板流量计是差压流量计。其原理是，流体流过管道孔板时，孔板形成局部收缩，流速增加，静压降低，孔板前后产生小的静压差，差压值测量，以确定流速。是测量液体、气体和蒸汽流量的典型流量计。优点:大直径，活动部件，适合耐久性；使用时间长，最完整的标准规定；制作容易，价格便宜。缺点:测量范围窄；压力损失大。测量精度受安装条件、人因素的影响。前后直线段必须较长。

喷嘴流量计是根据流体力学的Laval喷嘴原理设计和制造的，当喷嘴出口压力与入口压力的比率为0.528时，喷嘴中的气流速度达到超音速速速度，压力比持续下降，气流保持不变。优点:标准喷嘴历史悠久，没有活动部件，结构简单、坚固、可靠、标准化高。缺点:生产制造复杂，单价高。

文丘里管是标准节流装置，是根据文丘里效应开发的节流流量传感器。文丘里管按结构分为通用文丘里管和标准文丘里管。流体流经管道内部的油门时，流速在文丘里木头收缩，流速增加，静压减少，文推理木头前后发生汽压的测量原理。通过测量差压的大小计算流量的大小。优点:压力损失小，计算准确，能耗低，结构简单，安装方便。缺点:仅适用于干净的气体或液体测量。长期使用时磨损严重，影响测量精度。范围小。价钱贵。

体积流量计是一种流量计，使用机械测量零件将流体连续分割成单个已知体积，连续填充和释放体积部分，从而累积流体总量。广泛用于测量石油、饮料流体、气体和水流。是流量计中最精确的仪表之一。容积流量计分为双转子流量计、椭圆齿轮流量计、旋转活塞流量计、刮板流量计、往复活塞流量计、液封鼓流量计、盘式流量计、湿式气体流量计和膜式气体流量计。

优点:测量精度高，安装管道条件不影响测量精度，可用于测量高粘度液体，范围广。缺点:结构复杂，体积大。仅适用于干净的单相流体。操作过程中发生噪音和振动。容易磨损。

涡轮流量计的原理是速度流量计，流体首先通过特殊结构的前导流板，加快速度，流体通过涡轮机，并为涡轮产生旋转力矩。涡轮的旋转角速度与流量呈线性关系。信号检测装置利用电磁感应原理，通过前置放大器放大诱发的脉冲信号，计算成型和温度、压力补偿后瞬时体积流量和累积流量。

优点:抗干扰能力，高精度，无零漂；范围广，结构简单，安装维护方便。缺点:易受流体流动特性和介质类型的影响。长期使用轴承会很好地磨损，因此仪表特性会受到影响。

超声波流量计是根据法拉第电磁感应定律测量导电介质所用的流量计，是随着电子技术的发展迅速发展的新型流量计。检测零件位于流量计管道外部，因此可以测量污染、腐蚀性高的介质。随着科学技术的发展，新兴的无电极超声波流量计能抵抗泥浆噪音，可以稳定地测量低导电流体。

优点:结构简单，移动部件，无压力损失，测量脏介质和腐蚀性介质，反应性，可测量的正向和反向流量。缺点:气体、蒸汽和气体更多的液体是无法测量的。电导率极低的液体介质无法测量，一般工业超声波流量计无法测量高温介质和低温介质；易受外部电磁干扰。

浮子流量计也称为转子流量计，是通过改变垂直锥形管道中流量的大小而上升，以及改变它们之间的循环区域而测量的体积流量计。浮子流量计是继差压流量计之后应用最广泛的流量计，在小流量测量中尤其重要。优点:对简单结构、小口径、低流量、低压力损失、大范围和直管段的要求不高。缺点:低内压，易碎玻璃管。

新技术流量计很有可能发展成超声波流量计、质量流量计、流体振动流量计。超声波流量计是利用流体对超声波的影响测量流量的仪器。是70年代随着集成电路技术的发展而迅速发展和应用的无接触仪器。流体是根据超声波在流体沿下游流动时传播的速度差与流体的流速成正比的原则测量的。根据原理可分为时差、差、频差、多普勒超声波流量计(适用于两相流量测量)。随着技术的发展，Instromet公司在超声波传感器中引入了人工智能技术，实现了真正的高精度气体流量测量。优点:无压力损失，范围广，最高400: 1。缺点:对入口速度敏感，所需分支段的长度较长。

超声波流量计具有自身的优点，近年来迅速发展和普及，尤其适用于大直径管道测量，未来携带方便、通用性高，预计在不受测量环境影响的情况下双向发展。质量流量计可分为直接和间接两种。直接质量流量计采用与质量流量相关的原理进行测量。间接质量流量计直接乘以浓度计和体积流量，得到质量流量。目前应用最广泛的是直接质量流量计，分别是热质量流量计和科里奥利质量流量计。

热质量流量计是利用流动流体和热源之间的热交换关系测量流量的计量器，其优点是非活动零件和低压损失。缺点是由于介质成分容易受到影响，因此在天然气测量中不被广泛使用。

科里奥利流量计是通过在振动流体管内生成与质量流动相对应的弯曲来测量的。精度高，质量流量和密度可直接测量，优点是用户不仅可以知道流体的体积，还可以知道其配置。缺点是压力损失大，易受流体温度和压力影响。计量器的精度高，是一种很有前途的质量流量计。

流体振动流量计根据引起流体振动的原理可分为涡流型和喷流型。涡流体振动流量计由涡流流量计和涡流流量计组成，基本工作原理是流体与通过特定管道流动的涡流振动频率和流量成正比。

涡街流量计的优点是压力损失小，需要的直段长，容易受管道振动的影响。旋流流量计具有更高的精度，所需的直线段较短，最小流量较低，抗干扰能力更强，缺点是压力损失较大。喷气流量计的原理基于科恩达效应，即高速气流沿着物体表面的角附着到表面的现象。流体通过喷嘴形成高速射流，对墙壁产生附着效果，因此称为射流流量计。流体粘度会影响墙附着效果，因此限制其应用。但是因为有流体放大，所以小流量测量有很大的优点。
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