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測(cè)量不同的介(jie)質選擇不同(tong)的流量計
發(fa)布日期：2025-12-01 浏覽(lǎn)次數：5344
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工控摘(zhai)要：
爲了保證(zheng)流量儀表在(zài)生産現場過(guò)程中發揮、zui的(de)使🔴用，流🌈量計(ji)的選擇，必須(xū)要根據生産(chǎn)現場需要計(ji)量的介📞質而(ér)定。一、氣體介(jie)質，應選擇的(de)流量計品種(zhong)是：1、超聲波氣(qì)體流量計。2、渦(wō)街流量計。如(rú)氣🚶♀️體溫度超(chāo)過🈚300℃,可選氣壓(yā)式流量計。二(er)、石油、柴油等(deng)油品🛀🏻介質，應(yīng)選🌂擇的流量(liàng)計品種是：超(chao)聲波流量計(jì)。三、砂漿、電粉(fěn)漿等大濃度(dù)、固體💃顆粒含(hán)量大的介質(zhì)，應選擇的流(liú)量❤️計品種是(shì)：電磁流量計(jì)。四、自來水大(dà)流量的介質(zhi)，應選擇的流(liú)量計品種是(shì)：适用選型爲(wèi)智能電磁流(liú)量🌐計、超聲波(bo)流量計。其他(tā)諸如渦街流(liú)量計、孔闆流(liú)量😄計等也可(kě)以。五、污水、紙(zhǐ)漿等渾濁液(yè)體介質，應選(xuan)擇的流量計(jì)品種是：1、超聲(sheng)波流量計及(jí)智能電磁流(liú)量計。但🙇🏻在選(xuan)用電磁流量(liàng)計時要考慮(lü)液體中不含(hán)較多空氣或(huo)氣泡。六、帶有(yǒu)較多氣泡的(de)液體介質，應(yīng)選擇的流量(liàng)計品種是：超(chao)聲波流量計(ji)，使用該類型(xíng)的流量計測(cè)量帶有氣泡(pao)的流體，效果(guo)十分好。七、純(chun)淨水、除鹽水(shui)等電導率低(di)的介質，應選(xuǎn)擇的流量計(jì)品種是：超聲(sheng)波流量計非(fēi)常适合測量(liàng)這類流體。八(bā)、酸、堿液等強(qiang)腐蝕性介質(zhì)，應選擇的流(liú)量計品種是(shì)：1、抗酸堿内襯(chèn)的電磁流量(liang)計。2、外夾式超(chao)聲波流量計(ji)。
用以測量管(guan)路中流體流(liú)量（單位時間(jian)内通過的流(liú)體體積）的儀(yí)表。有轉子流(liu)量計、節流式(shì)流量計、細縫(feng)流量計、容積(jī)流量計、電磁(cí)流量計、超聲(shēng)波流量計和(hé)堰等。
流量測(ce)量方法和儀(yí)表的種類繁(fan)多,分類方法(fǎ)也很多。至今(jīn)爲止,可供工(gong)業用的流量(liàng)儀表種類達(da)60種之多。品種(zhong)如此之多的(de)原因✌️就在于(yu)至今還沒找(zhǎo)到一㊙️種對任(ren)♻️何流體、任何(he)量程、任何流(liú)動狀态以及(ji)任何✨使用條(tiáo)件都适用的(de)流量儀表。
這(zhè)60多種流量儀(yi)表,每種産品(pǐn)都有它特定(ding)的适用性,也(ye)都有它⭐的局(ju)限性。按測量(liàng)對象劃分就(jiù)有封閉管道(dao)和明渠🥰兩大(da)類;按測量目(mu)的又可分爲(wèi)總量測量和(hé)流量測量,其(qi)儀表分别稱(cheng)作總量表❗和(he)流量計。
總量(liang)表測量一段(duan)時間内流過(guo)管道的流量(liàng),是以短暫時(shi)間内流👨❤️👨過的(de)總量除以該(gāi)時間的商來(lái)表示,實際上(shang)流量🔴計通常(chang)亦備有累積(jī)流量裝置,做(zuò)總量表使用(yòng),而🌍總量表👨❤️👨亦(yi)備有💛流量發(fā)訊裝置。因此(cǐ),以嚴格意義(yi)來分🈲流量計(ji)和總量表已(yi)無實際意義(yì)。
按測量原理(lǐ)分有力學原(yuan)理、熱學原理(lǐ)、聲學原理、電(dian)學原理✨、光學(xué)原理、原子物(wu)理學原理等(děng)。
按照目前zui流(liú)行、zui廣泛的分(fèn)類法,即分爲(wei):容積式流量(liang)計、差壓式☁️流(liu)量計、浮子流(liú)量計、渦輪流(liú)量計、電磁流(liú)量計、流體振(zhèn)蕩㊙️流量計中(zhong)的渦街流量(liàng)計、質量流量(liàng)計和插入式(shì)流✍️量計、探‼️針(zhēn)式流量計，來(lái)🈲分别闡述各(gè)種流量計的(de)原理、特點、應(yīng)用概況及國(guó)内外的發展(zhǎn)情況。
差壓式(shi)流量計是根(gen)據安裝于管(guan)道中流量檢(jiǎn)測件産生🔅的(de)差壓,已知的(de)流體條件和(he)檢測件與管(guan)道的幾何尺(chi)寸來計算流(liú)量的👨❤️👨儀表。
差(cha)壓式流量計(ji)由一次裝置(zhì)（檢測件）和二(èr)次裝置（差壓(yā)✏️轉🍓換和流量(liàng)顯示儀表）組(zu)成。通常以檢(jian)測件形式㊙️對(duì)差壓式流量(liàng)💘計分類,如🧡孔(kǒng)闆流量計、文(wen)丘裏流量計(jì)、均速管流量(liang)計等。
二次裝(zhuāng)置爲各種機(ji)械、電子、機電(dian)一體式差壓(ya)計,差🎯壓變送(song)器及流量顯(xiǎn)示儀表。它已(yǐ)發展爲三化(huà)（系列化、通用(yòng)化及标準化(hua)）程度很高的(de)、種類規格龐(páng)雜的一大類(lei)儀表,它既可(kě)測量流量🙇♀️參(cān)數,也可測量(liang)其它參數（如(rú)壓力、物位、密(mì)度等）。
差壓式(shì)流量計的檢(jian)測件按其作(zuò)用原理可分(fèn)爲:節流裝🔅置(zhì)、水✉️力阻力式(shì)、離心式、動壓(yā)頭式、動壓頭(tóu)增益式及射(she)流式幾大類(lèi)。
檢測件又可(ke)按其标準化(huà)程度分爲二(èr)大類:标準的(de)和非标準的(de)。
所謂标準檢(jian)測件是隻要(yào)按照标準文(wén)件設計、制造(zao)、安裝和使用(yòng),無須經實流(liu)标定即可确(què)定其流量值(zhí)和估算測量(liàng)誤差。
非标準(zhun)檢測件是成(cheng)熟程度較差(chà)的,尚未列入(ru)标準中的檢(jian)測件。
差壓式(shi)流量計是一(yi)類應用zui廣泛(fan)的流量計,在(zai)各類流🏃🏻量儀(yí)表中其使用(yong)量占居*。近年(nian)來,由于各種(zhǒng)新型流量計(ji)的問世,它的(de)使用量百分(fen)數逐漸下降(jiang),但目前仍是(shi)zui重要的一類(lei)流量計。
優點(dian):
（1）應用zui多的孔(kong)闆式流量計(jì)結構牢固,性(xing)能穩定可靠(kao)✂️,使用🏃壽🔞命長(zhang);
（2）應用範圍廣(guang)泛,至今尚無(wú)任何一類流(liú)量計可與之(zhi)相比拟;
（3）檢測(cè)件與變送器(qì)、顯示儀表分(fen)别由不同廠(chǎng)家生産🤟,便于(yu)規模經濟生(sheng)産。
缺點:
（1）測量(liang)精度普遍偏(pian)低;
（2）範圍度窄(zhǎi),一般僅3:1~4:1;
（3）現場(chǎng)安裝條件要(yao)求高;
（4）壓損大(dà)（指孔闆、噴嘴(zui)等）。
注：一種新(xīn)型産品：引進(jìn)美國*而開發(fā)的平衡流量(liàng)計，這種🐕流量(liang)計的測量精(jīng)度是傳統節(jie)流裝置的5-10倍(bèi)，*壓力損♊失1/3。壓(yā)力恢複快2倍(bei)，zui小直管段可(kě)以小至1.5D，安裝(zhuāng)和使用方便(biàn)，大大減少流(liú)體運行的能(neng)力消耗。
應用(yong)概況:
差壓式(shi)流量計應用(yong)範圍特别廣(guǎng)泛,在封閉管(guǎn)道的流量🤞測(ce)量中🐪各種對(duì)象都有應用(yong),如流體方面(mian):單相、混相、潔(jie)淨❓、髒污♈、粘性(xing)流等;工作狀(zhuang)态方面:常壓(ya)、高壓、真空、常(cháng)溫、高溫、低溫(wēn)等;管徑方🏃🏻♂️面(miàn):從幾mm到幾m;流(liu)動條件方面(miàn):亞音速、音速(sù)、脈動流等。它(tā)在各工♻️業部(bù)門的🏃用量約(yue)占流量計全(quan)部用量的1/4~1/3。
[編(bian)輯本段]3.2浮子(zǐ)流量計
浮子(zi)流量計,又稱(cheng)轉子流量計(jì),是變面積式(shì)流量計🐆的一(yī)種🚶,在🈲一根由(you)下向上擴大(da)的垂直錐管(guǎn)中,圓形👄橫截(jié)面的浮子的(de)重⛱️力是由液(yè)體動力承受(shòu)的,從而使浮(fú)子可以在🈲錐(zhui)管内自由地(di)上升和下降(jiàng)。
浮子流量計(ji)是僅次于差(chà)壓式流量計(jì)應用範圍zui寬(kuān)廣的一類♋流(liú)☁️量計,特别在(zai)小、微流量方(fāng)面有舉足輕(qīng)🤩重的作用。
80年(nian)代中期,日本(ben)、西歐、美國的(de)銷售金額占(zhàn)流量儀表的(de)15%~20%。中國産量1990年(nián)估計在12~14萬台(tai),其中95%以上爲(wei)玻璃錐管浮(fú)子流量計。
特(tè)點:
（1）玻璃錐管(guǎn)浮子流量計(jì)結構簡單,使(shi)用方便,缺點(diǎn)是耐壓👅力低(di),有💯玻璃管易(yi)碎的較大風(feng)險;
（2）适用于小(xiao)管徑和低流(liú)速;
（3）壓力損失(shī)較低。
[編輯本(ben)段]3.3容積式流(liu)量計
容積式(shì)流量計,又稱(chēng)定排量流量(liang)計,簡稱PD流量(liang)計,在🤩流💘量儀(yí)表中是精度(du)zui高的一類。它(tā)利用機械測(cè)量元件把流(liu)體連續不斷(duàn)地分📞割成單(dān)個已知的體(ti)積部分,根據(ju)測量室逐次(ci)重複地充滿(mǎn)和排放該體(tǐ)積部分流體(ti)的次數來測(cè)量流體體積(ji)總量。
容積式(shi)流量計按其(qí)測量元件分(fèn)類,可分爲橢(tuǒ)圓齒輪流量(liàng)計、刮闆流量(liàng)計、雙轉子流(liu)量計、旋轉活(huo)塞流量計、往(wang)複活塞🍓流量(liang)計、圓🔴盤流量(liàng)計、液封轉筒(tong)式流量計、濕(shi)式氣量計及(ji)膜🐕式氣量計(ji)等。
優點:
（1）計量(liàng)精度高;
（2）安裝(zhuang)管道條件對(dui)計量精度沒(méi)有影響;
（3）可用(yòng)于高粘度液(yè)體的測量;
（4）範(fan)圍度寬;
（5）直讀(du)式儀表無需(xū)外部能源可(kě)直接獲得累(lei)計,總量,清晰(xī)明了,操作簡(jian)便。
缺點:
（1）結果(guo)複雜,體積龐(páng)大;
（2）被測介質(zhì)種類、口徑、介(jiè)質工作狀态(tai)局限性較大(dà);
（3）不适用于高(gāo)、低溫場合;
（4）大(da)部分儀表隻(zhi)适用于潔淨(jing)單相流體;
（5）産(chan)生噪聲及振(zhen)動。
應用概況(kuang):
容積式流量(liàng)計與差壓式(shì)流量計、浮子(zǐ)流量計并列(lie)爲三類使㊙️用(yòng)量zui大的流量(liang)計,常應用于(yu)昂貴介質（油(yóu)品、天然氣🐪等(děng)）的總量測量(liang)🌂。
工業發達國(guó)家近年PD流量(liang)計（不包括家(jia)用煤氣表和(hé)家用水‼️表）的(de)銷售金額占(zhàn)流量儀表的(de)13%~23%;我國約占20%,1990年(nián)産量🔞（不包括(kuo)家用煤氣表(biǎo)🍓）估計爲34萬台(tái),其中橢圓齒(chǐ)輪式和腰輪(lun)式分别約占(zhàn)70%和20%。
[編輯本段(duan)]3.4渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì),是速度式流(liú)量計中的主(zhǔ)要種類,它采(cǎi)🈲用多🔅葉片🛀的(de)👨❤️👨轉子（渦輪）感(gǎn)受流體平均(jun)流速,從而且(qie)推導出流量(liang)或♊總量的儀(yí)🏒表。
一般它由(yóu)傳感器和顯(xian)示儀兩部分(fen)組成,也可做(zuo)成整體式🈲。
渦(wo)輪流量計和(hé)容積式流量(liang)計、科裏奧利(li)質量流量計(jì)稱爲流量計(jì)中三類重複(fú)性、精度*的産(chan)品,作爲類🐆型(xing)流量計之一(yi),其産品已發(fā)展爲多品種(zhong)、多系列批📱量(liàng)生産的規模(mo)。
優點:
（1）高精度(dù),在所有流量(liang)計中,屬于zui的(de)流量計;
（2）重複(fú)性好;
（3）元零點(diǎn)漂移,抗幹擾(rao)能力好;
（4）範圍(wéi)度寬;
（5）結構緊(jǐn)湊。
缺點:
（1）不能(neng)長期保持校(xiao)準特性;
（2）流體(tǐ)物性對流量(liang)特性有較大(dà)影響。
應用概(gai)況:
渦輪流量(liàng)計在以下一(yi)些測量對象(xiàng)獲得廣泛應(yīng)用:石油、有機(jī)⛷️液🧑🏾🤝🧑🏼體、無機液(yè)、液化氣、天然(ran)氣和低溫流(liu)體統在歐洲(zhou)和美國,渦輪(lun)流量計在用(yòng)量上是僅次(ci)于孔闆流量(liàng)計的天然計(jì)量儀表,僅荷(hé)蘭在天然氣(qi)管線上就采(cǎi)用了2600多台各(gè)種尺寸,壓力(lì)從0.8~6.5MPa的🚶♀️氣體渦(wō)輪流量計,它(tā)們已成爲優(yōu)良的天然氣(qì)計🚶量儀表。
[編(bian)輯本段]3.5電磁(cí)流量計
電磁(cí)流量計是根(gen)據法拉弟電(dian)磁感應定律(lü)制成的一種(zhong)測量導電性(xìng)液體的儀表(biǎo)。
電磁流量計(ji)有一系列優(yōu)良特性,可以(yǐ)解決其它流(liú)量計不易🙇♀️應(yīng)用的問題,如(ru)髒污流、腐蝕(shí)流的測量。
70、80年(nian)代電磁流量(liang)在技術上有(you)重大突破,使(shǐ)它成爲應用(yong)廣泛的一類(lei)流量計,在流(liú)量儀表中其(qi)使用量百分(fèn)數不斷上升(shēng)。
優點:
（1）測量通(tong)道是段光滑(huá)直管,不會阻(zǔ)塞,适用于測(cè)量含固體顆(kē)粒的液固二(er)相流體,如紙(zhǐ)漿、泥漿、污水(shui)等;
（2）不産生流(liú)量檢測所造(zao)成的壓力損(sun)失,節能效果(guo)好;
（3）所測得體(ti)積流量實際(ji)上不受流體(tǐ)密度、粘度、溫(wēn)度、壓♋力和電(dian)導率變化的(de)明顯影響;
（4）流(liu)量範圍大,口(kou)徑範圍寬;
（5）可(kě)應用腐蝕性(xìng)流體。
缺點:
（1）不(bu)能測量電導(dao)率很低的液(yè)體,如石油制(zhi)品;
（2）不能測量(liang)氣體、蒸汽和(he)含有較大氣(qi)泡的液體;
（3）不(bu)能用于較高(gāo)溫度。
應用概(gài)況:
電磁流量(liang)計應用領域(yu)廣泛,大口徑(jìng)儀表較多應(ying)用于給💚排水(shui)工程;中小口(kǒu)徑常用于高(gao)要求或難測(cè)場💚合,如鋼鐵(tiě)工業高爐風(fēng)口冷卻水控(kòng)制,造紙工業(yè)測量紙漿液(ye)和黑液,化學(xue)工業的強腐(fǔ)蝕液,有色冶(ye)金工業的礦(kuang)漿;小口徑✍️、微(wēi)小口徑🌍常用(yong)于醫藥工業(ye)、食品工業、生(sheng)物化學等有(yǒu)衛💃🏻生要求的(de)場所。
[編輯本(ben)段]3.6渦街流量(liàng)計
渦街流量(liang)計是在流體(tǐ)中安放一根(gēn)非流線型遊(you)渦🧡發🆚生體,流(liu)體在發生體(ti)兩側交替地(dì)分離釋放出(chū)兩串規🔴則地(di)交錯㊙️排列的(de)遊渦的儀表(biǎo)。
渦街流量計(ji)按頻率檢出(chu)方式可分爲(wei):應力式、應變(bian)式、電容🙇🏻式、熱(re)敏式、振動體(tǐ)式、光電式及(jí)超聲式等。
渦(wo)街流量計是(shi)屬于zui年輕的(de)一類流量計(jì),但其發展迅(xùn)速,目前已成(cheng)爲通用的一(yī)類流量計。
優(yōu)點:
（1）結構簡單(dān)牢固;
（2）适用流(liú)體種類多;
（3）精(jīng)度較高;
（4）範圍(wéi)度寬;
（5）壓損小(xiǎo)。
缺點:
（1）不适用(yòng)于低雷諾數(shu)測量;
（2）需較長(zhǎng)直管段;
（3）儀表(biǎo)系數較低（與(yu)渦輪流量計(ji)相比）;
（4）儀表在(zai)脈動流、多相(xiang)流中尚缺乏(fá)應用經驗。
[編(biān)輯本段]3.7超聲(sheng)波流量計
超(chāo)聲波流量計(ji)是通過檢測(ce)流體流動對(dui)超聲束（或超(chao)聲脈沖）的作(zuo)用以測量流(liú)量的儀表。
根(gēn)據對信号檢(jian)測的原理超(chao)聲流量計可(kě)分爲傳播速(sù)🔴度⁉️差法🥵（直👄接(jiē)時差法、時差(chà)法、相位差法(fǎ)和頻差法）、波(bo)束偏移法、多(duō)🎯普勒㊙️法、互相(xiang)關法、空間濾(lǜ)法及噪聲法(fa)等。
超聲流量(liang)計和電磁流(liú)量計一樣,因(yīn)儀表流通通(tōng)道未設置任(rèn)何阻礙件,均(jun)屬*流量計,是(shì)适于解決流(liu)量測量📐困難(nán)問題🔱的一類(lèi)流量計,特别(bie)在大口徑流(liu)量測量方面(miàn)有較突出的(de)優點,近年來(lai)它是發展迅(xùn)速的一類流(liú)量計之一🈲。
優(you)點:
（1）可做非接(jiē)觸式測量;
（2）爲(wèi)無流動阻撓(náo)測量,無壓力(li)損失;
（3）可測量(liàng)非導電性液(ye)體,對無阻撓(náo)測量的電磁(cí)流量計是一(yī)種補🏃🏻充。
缺點(dian):
（1）傳播時間法(fa)隻能用于清(qing)潔液體和氣(qi)體;而多普勒(lè)法隻🈚能用于(yu)測量含有一(yi)定量懸浮顆(ke)粒和氣泡的(de)液體;
（2）多普勒(lè)法測量精度(dù)不高。
應用概(gài)況:
（1）傳播時間(jiān)法應用于清(qing)潔、單相液體(tǐ)和氣體。典型(xíng)應用有工廠(chǎng)排放液、:怪液(yè)、液化天然氣(qì)等;
（2）氣體應用(yong)方面在高壓(ya)天然氣領域(yù)已有使用良(liáng)好的經驗;
（3）多(duo)普勒法适用(yong)于異相含量(liang)不太高的雙(shuāng)相流體,例如(rú):未處理污水(shuǐ)、工廠排放液(ye)、髒流程液;通(tong)常不适用于(yu)非常清潔的(de)液體。
[編輯本(ben)段]3.8科裏奧利(li)質量流量計(jì)
科裏奧利質(zhì)量流量計（以(yi)下簡稱CMF）是利(lì)用流體在振(zhèn)動管中流動(dòng)✂️時,産生與質(zhì)量流量成正(zheng)比的科裏奧(ào)利力原理制(zhi)成的一種直(zhi)接式質量流(liú)量儀表。
我國(guó)CMF的應用起步(bù)較晚,近年已(yi)有幾家制造(zao)廠（如太行儀(yí)表廠）自行開(kāi)發供應市場(chang);還有幾家制(zhì)造廠組建合(hé)資企業或引(yǐn)用生産系列(liè)儀表。
熱式氣(qì)體質量流量(liàng)計
熱式流量(liàng)計傳感器包(bao)含兩個傳感(gǎn)元件，一個速(sù)度🐪傳感🤞器和(he)一個溫度傳(chuán)感器。它們自(zi)動地補償和(he)校正氣體溫(wēn)度變💁化。儀表(biǎo)的電加熱部(bu)分将速度傳(chuán)感器加熱到(dào)高于工況溫(wen)度的某一個(ge)定值，使速度(dù)傳感器和測(cè)量工況溫度(du)的傳感器之(zhi)間形成恒定(dìng)溫差。當保持(chi)溫差不變時(shi)，電加熱消耗(hào)的能量，也可(ke)以說熱消散(san)值，與流過氣(qi)體的質量流(liu)量成正比。
熱(rè)式氣體質量(liàng)流量計即MassFlowMeter（縮(suo)寫爲MFM），它是氣(qì)體流量計量(liàng)中㊙️新型儀表(biao)，區别于其它(ta)氣體流量計(jì)不需要進行(hang)壓力和溫度(dù)💞修正💞，直接測(ce)量氣體的質(zhi)量流量，一支(zhī)傳感🏃器可以(yi)做到量程從(cóng)極❌低到高量(liàng)程。它适合單(dan)一氣體和固(gu)定比🔞例多組(zu)份氣體的測(cè)量。
熱式氣體(tǐ)質量流量計(jì)是用于測量(liang)和控制氣體(tǐ)質量流量的(de)新型儀表。可(ke)用于石油、化(hua)工、鋼鐵、冶金(jin)、電力、輕工、醫(yī)藥、環保等工(gong)業部門的空(kōng)氣、烴類氣體(ti)、可燃性氣體(tǐ)、煙道🔴氣體的(de)✨監測。
特點
可(ke)靠性高重複(fu)性好測量精(jing)度高壓損小(xiao)
無活動部件(jian)量程比寬響(xiang)應速度快無(wu)須溫壓補償(chang)🔞
應用
•工業管(guan)道中氣體質(zhì)量流量測量(liang)•煙囪排出的(de)煙氣流速✉️測(ce)量
•煅燒爐煙(yān)道氣流量測(cè)量•燃氣過程(cheng)中空氣流量(liàng)測量
•壓縮空(kōng)氣流量測量(liang)•半道體芯片(piàn)制造過程中(zhōng)氣體流量測(cè)量
•污水處理(li)中氣體流量(liàng)測量•加熱通(tong)風和空調系(xì)統中💜的氣體(tǐ)☁️流量測量
•熔(rong)劑回收系統(tong)氣體流量測(cè)量•燃燒鍋爐(lu)中燃燒氣👄體(tǐ)流量測☔量
•天(tian)然氣、火炬氣(qì)、氫氣等氣體(ti)流量測量
•啤(pi)酒生産過程(cheng)中二氧化碳(tan)氣體流量測(cè)量
•水泥、卷煙(yan)、玻璃廠生産(chǎn)過程中氣體(tǐ)質量流量測(ce)量
如：美國SIERRA
中(zhong)國DSN
3.9明渠流量(liang)計
與前述幾(jǐ)種不同,它是(shì)在非滿管狀(zhuàng)敞開渠道測(ce)量🈲自由表面(miàn)自然流的流(liu)量儀表。
非滿(mǎn)管态流動的(de)水路稱作明(ming)渠,測量明渠(qu)中水流流🔞量(liàng)的🈚稱作明渠(qú)流量計（openchannelflowmeter）。
明渠(qu)流量計除圓(yuán)形外,還有U字(zì)形、梯形、矩形(xíng)等多種💘形狀(zhuàng)。
明渠流量計(ji)應用場所有(you)城市供水引(yǐn)水渠;火電廠(chǎng)引水和排水(shuǐ)渠、污水治理(lǐ)流入和排放(fang)渠;工礦企業(ye)水排放以及(jí)水👉利工程和(hé)農業灌溉用(yòng)渠道。有人估(gu)計1995台,約占流(liú)量儀表整📞體(ti)的1.6%,但是國内(nèi)應用尚無估(gū)計數據。
4,新工(gōng)作原理流量(liang)儀表的研究(jiū)和開發
4.1靜電(dian)流量計
（electrostaticflowmeter）
日本(ben)東京技術學(xue)院研制适用(yong)于石油輸送(song)管線低導電(diàn)液體流量測(ce)量的靜電流(liú)量計。
靜電流(liú)量計的金屬(shǔ)測量管絕緣(yuán)地與管系連(lián)接,測量電容(róng)器上靜電荷(hé)便可知道測(cè)量管内的電(diàn)荷。他們分别(bié)作了内🔞徑4~8mm銅(tóng)、不鏽鋼等金(jīn)屬和塑料測(cè)量管👈儀表的(de)💘實流試驗,試(shi)驗表明流量(liang)與電荷之間(jian)接近于線性(xìng)。
4.2複合效應流(liu)量儀表
（combinedeffectsmeter）
該儀(yi)表的工作原(yuán)理是基于流(liú)體的動量和(he)壓力作💋用于(yu)儀表腔體産(chǎn)生的變形,測(cè)量複合效應(yīng)的變形求取(qu)流量❄️。本儀表(biao)由🔆美國💋GMI工程(chéng)和管理學院(yuàn)開發,已申請(qing)兩項。
4.3轉速表(biǎo)式流量傳感(gǎn)器
（tachmetricflowratesensor）
它是由俄(é)羅斯科學工(gōng)程中心工業(yè)儀表公司開(kāi)發🌈，是🙇🏻基于懸(xuán)浮效應理論(lùn)研制的。該儀(yi)表已在若幹(gan)現場成功的(de)🔆應用（例如在(zài)核電站安裝(zhuāng)2000餘台測量熱(re)水流量，連續(xù)使用🌐8年）,且還(hái)在改進以擴(kuò)大應用領域(yu)。
5,幾種流量儀(yí)表應用和發(fā)展動向
5.1科裏(li)奧利質量流(liú)量計（CMF）
國外CMF已(yi)發展30餘系列(lie)，各系列開發(fā)在技術上着(zhe)眼點🛀🏻在🔞于:流(liú)量檢測測量(liang)管結構上設(shè)計創新;提高(gāo)儀表零點🍓穩(wěn)定性和度等(děng)🏃🏻♂️性能;增加測(cè)量管撓度,提(ti)高靈敏度;改(gǎi)善測量管應(ying)力分布,降低(dī)疲勞損壞,加(jiā)強抗振動幹(gàn)擾能力等。
5.2電(diàn)磁流量計（EMF）
EMF從(cong)50年代初進入(rù)工業應用以(yǐ)來,使用領域(yù)日益擴展,80年(nian)代後期起⭕在(zai)各國流量儀(yí)表銷售金額(é)中已占16%~20%。
我國(guo)近年發展迅(xun)速,1994年銷售估(gu)計爲6500~7500台。國内(nèi)已生産zui大口(kou)徑爲2~6m的ENF,并有(you)實流校驗口(kǒu)徑3m的設備能(néng)力。
5.3渦街流量(liang)計（USF）
USF在60年代後(hòu)期進入工業(ye)應用,80年代後(hou)期起在各國(guó)流量儀表銷(xiao)售✂️金額中已(yǐ)占4%~6%。1992年世界範(fan)圍估計銷售(shòu)量⭐爲3.54.8萬台,同(tong)期國内産品(pǐn)估計在8000~9000台。
5.4威(wēi)力巴流量計(jì)
威立巴流量(liàng)計計采用了(le)*符合空氣動(dòng)力學原理的(de)工🌈程結構設(shè)🌈計，是一種在(zài)精度、功效及(ji)可靠方面達(da)到了無比程(cheng)度的傳感元(yuan)件。
6,結論
由上(shang)述可知,流量(liang)計發展到今(jin)天雖然已日(ri)趨成熟,但其(qi)種類仍然極(ji)其繁多,至今(jin)尚無一種對(duì)于任何場合(hé)🔞都适🏃🏻用的流(liú)量👌計。
每種流(liú)量計都有其(qí)适用範圍,也(yě)都有局限性(xing)。這就要求我(wo)們:
（1）在選擇儀(yí)表時,一定要(yào)熟悉儀表和(he)被測對象兩(liǎng)方面🌂的情況(kuàng),并🏃♂️要兼顧考(kao)慮其它因素(sù),這樣測量才(cai)會🌍準确✏️;
（2）努力(lì)研制新型儀(yí)表,使其在現(xian)有的基礎上(shang)更加完善。
差(chà)壓式流量計(jì)
差壓式流量(liang)計（以下簡稱(chēng)DPF或流量計）是(shì)根據安裝于(yú)🌍管道中流量(liàng)檢測件産生(shēng)的差壓、已知(zhi)的流體條件(jian)和檢測件與(yu)管道的幾何(hé)尺寸來測量(liàng)流量的儀表(biǎo)。DPF由一次🧑🏾🤝🧑🏼裝置(zhi)（檢測件）和二(er)次裝置（差壓(ya)轉換和流量(liàng)🔆顯示儀表）組(zǔ)成。通常以檢(jiǎn)測件的型式(shì)對DPF分類，如孔(kong)扳流量計、文(wen)丘裏管流量(liàng)計及均速管(guan)流量計等。二(er)🍓次裝置爲各(ge)種機械、電子(zi)、機電🌈一體式(shi)差壓計，差壓(ya)變送器和流(liu)量顯示及計(jì)算儀表，它已(yǐ)發展爲三化(huà)（系列化、通用(yong)化及标準化(hua)）程度很高的(de)種類規格龐(pang)㊙️雜的一大類(lei)儀表。差壓計(ji)既可用于測(ce)量流量參數(shu)，也可測量其(qí)他參數（如壓(yā)力、物位、密度(dù)等🤟）。
DPF按其檢測(cè)件的作用原(yuán)理可分爲節(jie)流式、動壓頭(tóu)式、水力阻✂️力(li)式、離心式、動(dong)壓增益式和(hé)射流式等幾(jǐ)大類，其中以(yi)節流式和🤞動(dòng)壓頭式應用(yong)。
節流式DPF的檢(jiǎn)測件按其标(biao)準化程度分(fen)爲标準型和(hé)非标👨❤️👨準♌型兩(liang)大類。所謂标(biao)準節流裝置(zhì)是指按照标(biāo)準文🏒件設計(jì)、制造、安裝和(hé)使用，無須經(jīng)實流校準即(jí)可确定其流(liú)量值并估算(suan)流量測量誤(wù)差，非标準節(jie)流裝置是成(chéng)熟程度較差(chà)，尚未列入标(biāo)準🍉文件中的(de)檢測件。
标準(zhǔn)型節流式DPF的(de)發展經過漫(màn)長的過程，早(zǎo)在20世紀20年代(dai)，美國和歐洲(zhōu)即開始進行(háng)大規模的節(jie)流裝置試驗(yàn)研究㊙️。用得💃zui普(pǔ)遍的節流裝(zhuang)置--孔闆和噴(pēn)嘴開始📧标準(zhun)化。現在标準(zhǔn)噴嘴的一種(zhong)型式ISAl932噴嘴，其(qi)幾何形狀就(jiù)是30年💞代标準(zhun)化的，而标準(zhǔn)孔闆亦曾稱(cheng)爲ISAl932孔闆🤞。節流(liu)裝置結構形(xíng)式的标準化(hua)有很深遠的(de)意義，因爲隻(zhī)有節流🈲裝置(zhì)結構形式标(biao)準化了，才有(you)可能把上衆(zhong)多研究成果(guǒ)彙集到👌一起(qǐ)，它促進檢測(cè)件的理論和(hé)實踐向深度(dù)和🐇廣度拓展(zhan)，這是其🔴他流(liú)量計所不及(jí)的。1980年ISO（标準化(huà)組織）正式通(tōng)過标準ISO5167，至此(cǐ)流量測量節(jiē)流裝置*個标(biāo)準誕生了。ISO5167總(zǒng)結了幾十年(nián)來上對爲數(shù)有限的幾種(zhǒng)節流裝置（孔(kong)闆、噴嘴和文(wen)丘裏管）的理(lǐ)論與試驗的(de)研究成果，反(fǎn)🤩映了此類檢(jian)測件的當代(dài)科學☂️與生産(chan)的技術水平(ping)。但是從ISO5167正式(shi)頒布之日起(qǐ)，它就暴露出(chū)許多亟待解(jie)決的問題，這(zhe)些問題主要(yào)有以下幾個(gè)方面。
1）ISO5167試驗數(shu)據的陳舊性(xìng)ISO5167中采用的數(shu)據大多是30年(nián)代的試驗結(jie)😘果，今🔆天無論(lun)節流裝置制(zhi)造技術，流量(liàng)試驗設備及(jí)實🔞驗技術都(dōu)🏃🏻有巨大的進(jin)步，重新進行(hang)系統地試驗(yan)以獲得更高(gao)度及更可靠(kao)的數據是必(bi)要的。進入80年(nian)代美國和歐(ou)洲都進行🌏大(dà)規模的🏃♀️試驗(yàn)，爲修訂ISO5167打下(xià)基礎。
2）ISO5167中關于(yú)直管段長度(dù)規定的問題(tí)在ISO投票通過(guo)ISO5167時，美📐國投了(le)反🤩對😍票，其主(zhu)要原因是對(duì)直管段長度(dù)的規定有不(bu)同意見，這個(ge)問題應是ISO5167修(xiū)訂的主要問(wèn)題之一。
3）ISO5167中各(gè)項規定的科(kē)學性問題影(ying)響節流裝置(zhì)流出系數的(de)因素🤞特别多(duo)，主要有孔徑(jìng)與管徑的比(bi)值β、取壓⭕裝置(zhi)、雷諾數、節❤️流(liú)件安裝偏心(xīn)度、前後阻流(liu)件類型及直(zhí)管❓段長度🐪、孔(kǒng)闆入口邊緣(yuan)尖銳度💞、管壁(bi)粗糙度、流體(ti)流動湍流度(dù)等，衆多因素(sù)影響錯綜複(fu)雜，有的參數(shù)難以直接測(cè)量，因此标準(zhun)中有些規定(dìng)并非科學地(di)确定，而是爲(wèi)了取得一緻(zhì)，不得不人爲(wei)地确定。流量(liang)專家斯賓塞(sāi)（E．A．Spencer）提出一系列(lie)應重⛷️新檢讨(tao)的問題，如孔(kǒng)闆平直度、同(tóng)心度、直角邊(biān)緣尖銳度、管(guan)道粗糙度、上(shàng)遊流速分布(bu)及流💘動調整(zhěng)器的作用等(deng)。
4）關于節流式(shi)DPF測量度提高(gāo)的問題鑒于(yu)節流式DPF在流(liú)量計中占🌐有(you)重要地位，提(ti)高其測量度(dù)意義重大。曆(lì)👣次學術會議(yi)認爲必須使(shi)流量測量工(gōng)作者、流體力(lì)學與計算機(jī)技術工作者(zhe)緊密合作共(gòng)同攻關才能(neng)解決此問👣題(tí)。
20世紀80年代美(měi)國和歐洲開(kāi)始進行大規(guī)模的孔闆流(liú)量計試驗研(yán)究，歐洲爲歐(ōu)共體實驗計(jì)劃（EECExperimentalProgram），美國爲API實(shí)驗計🚶♀️劃（APIExperimentalProgram）。試驗(yan)的目的是用(yòng)現代測試設(shè)備及試驗數(shù)據的統計處(chu)理❄️技術進🆚行(háng)新一輪的範(fan)圍廣泛的試(shì)驗研究，爲修(xiū)訂ISO5167打下技術(shu)基礎🐉。1999年ISO發出(chu)ISO5167的修訂稿（ISO／CD5167-1-4），該(gāi)文件爲委員(yuán)會草案，它在(zài)技術内容與(yǔ)🏃🏻♂️編輯上都有(you)🈲很大改動，是(shi)一😘份全新的(de)标準。本來預(yu)定于2025年12月在(zai)🔞美國丹佛舉(ju)行的ISO／TC30／SC2會議上(shang)審查通過👣爲(wei)DIS（标準草案），但(dàn)是㊙️會議認爲(wei)尚有細節問(wèn)題應再商榷(que)而未能通過(guò)。新的ISO5167标準何(he)時正式頒布(bù)尚不得而知(zhī)。ISO5167新标準在标(biao)準的兩個核(hé)心内容皆有(yǒu)實質性變化(hua)，一是孔闆的(de)流出系數公(gōng)式，用Reader-Harris/Gallagher計算式(shì)（R-G式）代替Stolz計算(suàn)式，另一爲節(jie)❤️流裝置上遊(you)側直管段長(zhǎng)度的規定以(yi)及流動調整(zhěng)器的使用等(deng)。
我們通常稱(cheng)ISO5167（GB／T2624）中所列節流(liu)裝置爲标準(zhun)節流裝置，其(qí)他的🏃♂️都稱🐕爲(wèi)✊非标準節流(liú)裝置，應該指(zhi)出，非标準節(jiē)流裝置不僅(jin)是🔞指那‼️些節(jiē)🌈流裝置結構(gòu)與标難節流(liú)裝置相異的(de)，如果标準節(jiē)流裝置在偏(pian)離标準條件(jiàn)🌐下工作亦應(yīng)稱爲非💞标準(zhun)節流裝置，例(lì)如，标準孔闆(pǎn)在混相流或(huò)💯标準文丘裏(li)噴嘴在臨界(jiè)❤️流下工作的(de)都是。
目前非(fei)标準節流裝(zhuāng)置大緻有以(yi)下一些種類(lei)：
1）低雷諾數用(yong)1／4圓孔闆，錐形(xíng)入口孔闆，雙(shuang)重孔闆，雙斜(xié)⭕孔闆，半🧡圓孔(kǒng)闆等；
2）髒污介(jie)質用圓缺孔(kong)闆，偏心孔闆(pan)，環狀孔闆，楔(xie)形孔闆，彎管(guǎn)⛹🏻♀️節🔱流件等；
3）低(di)壓損用羅洛(luò)斯管，道爾管(guan)，道爾孔闆，雙(shuang)重文丘裏噴(pen)嘴，通用文丘(qiū)裏管，Vasy管等；
4）小(xiǎo)管徑用整體(tǐ)（内藏）孔闆；
5）端(duān)頭節流裝置(zhi)端頭孔闆，端(duan)頭噴嘴，Borda管等(deng)；
6）寬範圍度節(jie)流裝置彈性(xìng)加載可變面(miàn)積可變壓頭(tou)流📧量計（線性(xìng)孔闆）；
7）毛細管(guan)節流件層流(liu)流量計；
8）脈動(dong)流節流裝置(zhì)；
9）臨界流節流(liú)裝置音速文(wén)丘裏噴嘴；
10）混(hùn)相流節流裝(zhuāng)置。
節流式DPF現(xian)場應用的不(bú)斷拓展必然(rán)提出發展非(fēi)标準節流裝(zhuang)置的要求，十(shi)餘年來ISO亦在(zai)不斷制訂有(you)關🈲非标準節(jiē)流裝置的技(jì)術文件，在它(tā)們不能成爲(wèi)正😘式标準之(zhī)前作🏒爲技術(shu)報告發🔴表。可(kě)以🐕預見，今後(hòu)有可能若幹(gàn)較爲成熟的(de)非标準節流(liu)裝置會晉升(sheng)爲标準型的(de)。
20世紀90年代中(zhōng)後期世界範(fan)圍内各式DPF銷(xiāo)售量在流量(liang)儀表總量中(zhong)台數占50％-60％（每年(nian)約百萬台），金(jīn)額占30％左右。我(wo)國銷⛷️售台❓數(shù)約占流量儀(yí)👣表總量（不包(bāo)括*表和家用(yòng)☀️水表及玻璃(li)管浮子流量(liang)計）的35％-42％（每年6萬(wàn)-7萬台）。
2工作原(yuán)理
2.1基本原理(li)
充滿管道的(de)流體，當它流(liu)經管道内的(de)節流件時，如(rú)圖4.1所示，流速(sù)将在節流件(jiàn)處形成局部(bù)收縮，因而流(liú)速增加，靜壓(yā)力降低，于是(shì)在節流件前(qián)後便産生了(le)壓差。流體流(liu)量愈大，産🌈生(sheng)的壓差愈大(dà)，這樣可依據(ju)壓差來衡量(liàng)流量的大小(xiao)。這種測量方(fāng)法是以流動(dong)✍️連續性方程(chéng)（質量守恒定(dìng)☁️律）和伯努利(li)方程（能量守(shǒu)🔱恒定律）爲基(ji)礎📧的。壓差的(de)大小不僅與(yu)流量還與其(qi)他許多因素(sù)有關，例如當(dang)節流裝置形(xíng)式或管道内(nei)流體的物理(lǐ)性質（密度、粘(zhan)度）不同時，在(zài)同樣大小的(de)流量下産生(shēng)的壓差也是(shi)不同的。
圖4.1孔(kong)闆附近的流(liú)速和壓力分(fen)布
2.2流量方程(chéng)
式中qm--質量流(liu)量，kg/s;
qv--體積流量(liang)，m3/s;
C--流出系數；
ε--可(kě)膨脹性系數(shu)；
β--直徑比，β=d/D;
d--工作(zuò)條件下節流(liu)件的孔徑，m；
D--工(gōng)作條件下上(shàng)遊管道内徑(jing)，m；
P--差壓，Pa；
ρl--上遊流(liú)體密度，kg/m3。
由上(shang)式可見，流量(liang)爲C、ε、d、ρ、P、β（D）6個參數的(de)函數，此6個參(can)數可分爲實(shi)☔測🌂量[d，ρ，P，β（D）]和統計(jì)量（C、ε）兩類。
（1）實測(cè)量
1）d、D式（4．1）中d與流(liu)量爲平方關(guan)系，其度對流(liú)量總精度影(yǐng)響⭐較大，誤⚽差(chà)🥰值一般應控(kong)制在±0．05％左右，還(hai)應計及工作(zuo)溫度對材料(liào)熱膨脹的影(yǐng)響。标準規定(dìng)管道内徑D必(bì)須實測，需在(zai)上遊管段的(de)幾個截面上(shang)進行多次測(ce)量求其平均(jun)值，誤差不應(yīng)大于±0．3％。除🔅對數(shu)值測量精度(dù)要✏️求較高外(wai)，還應考慮内(nei)徑偏差會對(duì)節流件上遊(yóu)通道造成不(bu)正☀️常節流現(xian)象所帶來的(de)嚴重影響。因(yin)此，當不是成(chéng)套供應節流(liu)裝置時，在現(xian)❓場配管應充(chōng)分注意這個(ge)問題。
2）ρρ在流量(liàng)方程中與P是(shì)處于同等位(wèi)置，亦就是說(shuō)，當追求差壓(ya)變📐送器高精(jīng)度等級時，絕(jué)不要忘記ρ的(de)測量🌐精度亦(yi)應與之❄️相匹(pǐ)配。否則P的提(tí)高将會被ρ的(de)降低⛷️所抵消(xiāo)。
3）P差壓P的測量(liang)不應隻限于(yu)選用一台高(gāo)精度差壓變(bian)送器🏃🏻。實際♍上(shang)差壓變送器(qì)能否接受到(dào)真實的差壓(yā)值還🤩決定于(yu)一系列因素(su)，其中正确的(de)取壓孔及引(yǐn)壓管線的制(zhi)造、安裝及使(shi)用是保證獲(huò)得真實差壓(yā)🔴值的關鍵🏃♀️，這(zhè)些影響因素(su)很多是難以(yǐ)定量或定性(xing)确定的，隻有(you)✂️加強制造及(jí)安裝的規範(fan)化工作才能(néng)達到目的。
（2）統(tong)計量
1）C統計量(liàng)C是無法實測(ce)的量（指按标(biāo)準設計制造(zào)安裝，不經校(xiao)準使用），在現(xian)場使用時zui複(fu)雜的情況出(chu)現在🌂實際的(de)C值與标準确(que)🔴定的C值不相(xiàng)符合。它們的(de)偏離是由設(shè)☀️計、制造、安裝(zhuāng)及使用一系(xi)列因✊素造成(cheng)的。應該明确(què)，上述各環節(jiē)全部嚴格遵(zun)循标準的規(gui)定，其實際值(zhí)才會與标準(zhǔn)确定的值相(xiang)符合，現場是(shì)難以😍*這種要(yao)求的。
應該指(zhi)出，與标準條(tiao)件的偏離，有(yǒu)的可定量估(gū)算（可🚶進行修(xiū)正），有的隻能(néng)定性估計（不(bú)确定度的幅(fu)值與方向🈲）。但(dan)是在現實中(zhōng)，有時不僅是(shì)一個條件偏(pian)離，這就帶來(lai)非常複雜的(de)情♈況，因爲🌍一(yī)般資料中隻(zhi)介紹某一條(tiáo)件偏離引起(qi)的誤差。如果(guǒ)許多條件同(tóng)時偏離，則缺(quē)少相關的資(zi)料可查。
2）ε可膨(péng)脹性系數ε是(shì)對流體通過(guò)節流件時密(mi)度發生變化(huà)而引起的流(liú)出系數變化(huà)的修正，它的(de)誤差由👅兩部(bu)分組🧑🏽🤝🧑🏻成：其一(yī)爲常用流量(liang)下ε的誤差，即(jí)标準确♉定值(zhi)的誤差；其二(èr)爲由于流量(liang)變化ε值将随(sui)之波動帶來(lai)的誤差。一般(bān)在低靜壓高(gao)差壓情況，ε值(zhí)有不可忽略(lue)的誤差。當P／P≤0.04時(shí)，ε的誤差可忽(hu)略不計。
3分類(lei)
差壓式流量(liàng)計分類如表(biao)4.1所示。
表4.1差壓(ya)式流量計分(fèn)類表
分類原(yuan)則分類類型(xíng)
按産生差壓(yā)的作用原理(lǐ)分類1）節流式(shì)；2）動壓頭式；3）水(shui)㊙️力🏃阻力🛀🏻式；4）離(li)心式；5）動壓增(zēng)益式；6）射流式(shi)
按結構形式(shi)分類1）标準孔(kong)闆；2）标準噴嘴(zui)；3）經典文丘裏(lǐ)管；4）文丘裏噴(pen)嘴；5）錐形入口(kǒu)孔闆；6）1/4圓孔闆(pan)；7）圓缺孔闆；8）偏(pian)心孔闆；9）楔形(xíng)孔闆；10）整體（内(nèi)藏）孔闆；11）線性(xing)孔闆；12）環形孔(kǒng)闆；13）道爾管；14）羅(luó)洛斯管；15）彎管(guǎn)；16）可換孔闆節(jie)流裝置；17）臨界(jie)流節流裝置(zhi)
按用途分類(lèi)1）标準節流裝(zhuang)置；2）低雷諾數(shù)節流裝置；3）髒(zāng)污流節流裝(zhuāng)置；4）低壓損節(jiē)流裝置；5）小管(guǎn)徑節流裝置(zhì)；6）寬範圍度節(jie)流👄裝置；7）臨界(jiè)流節流裝置(zhi)；
3.1按産生差壓(yā)的作用原理(lǐ)分類
1）節流式(shì)依據流體通(tōng)過節流件使(shǐ)部分壓力能(neng)轉變爲動能(neng)♊以産生差壓(yā)的原理工作(zuò)，其檢測件稱(chēng)
之爲節流裝(zhuang)置，是DPF的主要(yao)品種。
2）動壓頭(tou)式依據動壓(yā)轉變爲靜壓(ya)的原理工作(zuò)，如均速管🈚流(liu)量計。
3）水力阻(zǔ)力式依據流(liu)體阻力産生(sheng)的壓差原理(li)工作🈚，檢測件(jiàn)☂️爲毛細管束(shù)，又稱層流流(liu)量計，一
般用(yong)于微小流量(liàng)測量。
4）離心式(shi)依據彎曲管(guǎn)或環狀管産(chǎn)生離心力原(yuan)理形成的👉壓(yā)差工作，如彎(wan)管流量計，環(huán)形管流量
計(jì)等。
5）動壓增益(yì)式依據動壓(yā)放大原理工(gong)作，如皮托-文(wén)丘裏管🏃🏻♂️。
6）射流(liú)式依據流體(tǐ)射流撞擊産(chǎn)生原理工作(zuo)，如射流式差(cha)壓流量🍉計。
3.2按(àn)結構形式分(fen)類
1）标準孔闆(pan)又稱同心直(zhi)角邊緣孔闆(pǎn)，其軸向截面(miàn)如圖4.2所👌示。孔(kǒng)闆是一塊加(jiā)工成圓形同(tong)心的具有銳(ruì)利直角🤟邊緣(yuan)的薄闆。孔闆(pan)開孔的上遊(yóu)側邊緣應是(shì)銳利的直角(jiǎo)。标準孔闆有(yǒu)三種取壓方(fāng)式：角接、法蘭(lan)及D-D/2取壓；如圖(tu)4.3所示。爲從兩(liǎng)個方向的任(ren)一個方向測(ce)量流量，可采(cǎi)用對稱孔闆(pǎn)，節流孔的兩(liǎng)個邊緣均符(fu)合📧直角邊緣(yuan)孔闆上遊邊(bian)緣的特性，且(qiě)孔闆全部厚(hou)度不超過節(jie)流孔的厚度(dù)。
圖4.2标準孔闆(pǎn)
圖4.3孔闆的三(san)種取壓方式(shì)
2）标準噴嘴有(you)兩種結構形(xing)式：ISA1932噴嘴和長(zhǎng)徑噴嘴。
a.ISA1932噴嘴(zuǐ)（圖4.4）上遊面由(yóu)垂直于軸的(de)平面、廓形爲(wèi)圓周的兩段(duan)弧線所确定(ding)的收縮段、圓(yuan)筒形喉部和(hé)凹槽組成的(de)噴嘴。ISA1932噴嘴☂️的(de)取壓方式僅(jǐn)角接取壓一(yī)種。
圖4.4ISA1932噴嘴
b.長(zhang)徑噴嘴（圖4.5）上(shàng)遊面由垂直(zhi)于軸的平面(mian)、廓形爲1/4橢🌏圓(yuan)的收縮段、圓(yuán)筒形喉部和(he)可能有的凹(āo)槽或斜角組(zǔ)成的噴☎️嘴。長(zhang)徑噴💃🏻嘴的取(qu)壓方式僅D-D/2取(qu)壓一種。
3）經典(dian)文丘裏管由(you)入口圓筒段(duàn)A、圓錐收縮段(duan)B、圓筒形喉🤩部(bù)C和⭐圓錐擴散(san)段E組成，如圖(tú)4.6所示。根據不(bu)同的加工方(fang)法，有以下結(jié)構形式♍：①具有(yǒu)粗鑄收縮段(duan)的；②具有🏃♀️機械(xie)加工收縮段(duan)的；③具🔆有鐵闆(pan)焊接收縮段(duan)的。不同結構(gòu)形式的L1、L2、R1、R2與D、d的(de)關系如表4.2所(suǒ)示。
4）文丘裏噴(pēn)嘴由進口噴(pēn)嘴、圓筒形喉(hóu)部及擴散段(duan)組♈成，如圖4.7所(suo)示。
5）錐形入口(kǒu)孔闆錐形入(rù)口孔闆與标(biao)準孔闆相似(si)，相🌂當于一塊(kuai)👉倒裝的标準(zhun)孔闆，其結構(gou)如圖4.8所示，取(qu)壓方式爲角(jiǎo)♉接取壓。表4.2L1、L2、R1、R2與(yǔ)D、d關系
注粗鑄(zhù)入口機械加(jiā)工的入口粗(cū)焊的鐵闆入(ru)口
1±0.25D（100mm＜D＜150mm）
L1=0.5D±0.05DL1=0.5D±0.05D
2L2=1D或0.25D+250mm兩個量(liang)中的小者L2≥D（入(rù)口直徑）L2≥D（入口(kou)直徑）
3R1=1.375D+20%R1＜0.25DR1=0,焊縫除(chú)外
4R2=3.625d至3.8dR2＜0.25DR2=0,焊縫除(chú)外
圖4.6經典文(wen)丘裏管
圖4.7文(wen)丘裏噴嘴
圖(tú)4.8錐形入口孔(kǒng)闆
1一環隙；2-夾(jiá)持環；3一上遊(you)端面A；4-下遊端(duān)面B；
5-軸線；6-流向(xiang)；7-取壓口；8-孔闆(pǎn)；
X-帶環隙的夾(jiá)持環；Y-單獨取(qu)壓口
超聲波(bo)流量計的基(ji)本原理及類(lèi)型
超聲波在(zài)流動的流體(ti)中傳播時就(jiu)載上流體流(liú)速的信👣息📧。因(yīn)此通過接收(shōu)到的超聲波(bō)就可以檢測(ce)出流體✨的流(liu)速，從而換算(suan)成流量。根據(ju)檢測的方式(shì)，可分爲傳🌈播(bo)速度差法、多(duō)普勒法、波束(shu)偏移法、噪聲(sheng)法及相關法(fǎ)等不同類型(xíng)的超聲波流(liú)量計。起聲波(bo)流量計是近(jìn)十幾年來随(suí)着✂️集成電路(lù)技術迅速發(fā)展才開始應(ying)用👈的一種
非(fēi)接觸式儀表(biǎo)，适于測量不(bu)易接觸和觀(guan)察的流體🥰以(yǐ)及大管徑流(liu)量。它與水位(wèi)計聯動可進(jin)行敞開水流(liú)的流量測量(liang)。使用超聲波(bo)流量比不用(yong)在流體中安(an)裝測量元件(jiàn)故不會改變(bian)流體的流⭐動(dòng)狀态，不産生(sheng)附加阻力，儀(yi)表的安裝及(jí)檢修均可不(bu)影響生産🐅管(guǎn)線運行因而(ér)是一種理想(xiang)的節能型流(liu)量計。
*，目前的(de)工業流量測(cè)量普遍存在(zài)着大管徑、大(da)流量測量困(kun)難的⛹🏻♀️問題，這(zhe)是因爲一般(ban)流量計随着(zhe)測量管徑的(de)增大會🏃♂️帶來(lai)制造🚶和運輸(shū)上的困難，造(zao)價提高、能損(sun)加大、安裝不(bu)僅這些缺點(diǎn)，超聲波流量(liàng)計均可避免(mian)。因爲各類超(chāo)聲波流量計(jì)均可管外安(an)裝、非接觸測(ce)流，儀📱表造價(jia)基本上與被(bèi)測管道口徑(jing)大小無關，而(er)其它類型的(de)流量計随着(zhe)口徑增加，造(zao)價大幅度增(zeng)加，故口徑越(yuè)大超聲波流(liú)量計比相同(tóng)功能其它類(lei)型流量計的(de)功能價格比(bǐ)越*。被認爲是(shì)較好的大管(guan)徑流量測量(liàng)儀表，多普勒(lè)法超聲波流(liú)量計📧可測雙(shuāng)相介質的🌏流(liú)量，故可用于(yu)下水道🔱及排(pai)污水等髒污(wu)流的測量。在(zai)發電🌍廠🥰中，用(yong)便攜式超聲(shēng)波流🌈量計測(ce)量水輪機進(jin)水量🈲、汽輪機(jī)循環水量等(děng)大管✉️徑流量(liàng)，比過去的皮(pí)脫管流速計(jì)方便得多。超(chao)聲被🏃🏻流量汁(zhi)也可用于氣(qì)體測量。管徑(jing)的适用範圍(wei)從2cm到5m，從幾米(mi)寬的明渠、暗(an)🔱渠到500m寬的河(he)流都⭐可适用(yong)。
另外，超聲測(ce)量儀表的流(liu)量測量準确(que)度幾乎不受(shou)被測流體溫(wēn)度、壓力、粘度(dù)、密度等參數(shù)的影響，又可(ke)制成🏃♂️非接✍️觸(chù)及便攜式測(cè)量儀表，故可(ke)解決其它類(lèi)🙇🏻型儀表所難(nan)以👅測量的強(qiáng)腐蝕👣性、非導(dao)電性、放射性(xìng)及易燃易爆(bào)介質的流量(liang)測量❌問題。另(ling)外，鑒于非接(jiē)觸測量特點(diǎn)❓，再配以合理(li)的電子線路(lu)⭕，一台儀表可(ke)适應多種管(guan)徑測量和多(duō)種流量範圍(wéi)測量。超聲波(bo)📞流量計的✏️适(shi)應能力也是(shi)其它儀表🔅不(bú)可比拟的。超(chāo)聲波流量計(ji)具有上述一(yī)些優點因此(cǐ)它越來越受(shou)到重視并且(qie)向産品系列(liè)化、通💚用化發(fa)展，現已♊制成(chéng)不同聲道的(de)标準型、高溫(wen)型、防爆型、濕(shī)式📧型儀表以(yǐ)适應不同介(jie)👉質，不同場合(hé)💘和不同管道(dao)條件的流量(liang)🔱測量。
超聲波(bō)流量計目前(qián)所存在的缺(que)點主要是可(ke)測流☔體的溫(wen)度📱範圍受超(chāo)聲波換能鋁(lǚ)及換能器與(yu)管道之間的(de)耦💜合材料耐(nài)溫程度的限(xian)制，以及高溫(wēn)下被測流體(ti)♉傳聲速度的(de)原始數據不(bú)全。目前我國(guo)隻能用于測(ce)量200℃以下的流(liú)體。另外，超😘聲(sheng)波流量㊙️計的(de)測量線路比(bǐ)一般流量計(ji)複雜✂️。這是因(yīn)爲，一般工業(yè)計量中液體(ti)的流速常常(cháng)是每秒幾米(mǐ)，而聲波在液(yè)體中的傳播(bō)速☔度約爲1500m／s左(zuǒ)右，被測流體(tǐ)流速（流量）變(biàn)化帶給聲速(su)的變化量zui大(dà)也是10－3數量級(jí)．若要求測量(liang)流速📱的準确(què)度爲1％，則對聲(shēng)速的測量準(zhun)确度需爲10-5～10-6數(shu)量級，因此必(bì)須有完善的(de)測量線路才(cái)能實現，這也(yě)正是⚽超聲波(bo)流量計隻有(yǒu)在集成電路(lù)技術迅速發(fa)展的前題下(xià)才能得到實(shi)際應用的原(yuán)😄因。
超聲波流(liu)量計由超聲(sheng)波換能器、電(diàn)子線路及流(liu)量顯⛱️示和累(lei)積💘系統三部(bù)分組成。超聲(shēng)波發射換能(neng)器将電能轉(zhuan)換爲🌍超聲波(bo)能量，并将其(qí)發射到被測(ce)流體中，接收(shōu)器接收到的(de)超聲波信号(hao)，經電子線路(lu)放大并轉換(huàn)爲代表流量(liàng)的電信号供(gong)給顯👄示和積(ji)算儀表進行(hang)顯示和積算(suan)。這樣就實現(xiàn)了流量的檢(jiǎn)測和顯示。
超(chāo)聲波流量計(ji)常用壓電換(huan)能器。它利用(yòng)壓電材料的(de)壓電效應，采(cǎi)用适出的發(fā)射電路把電(dian)能加到發👉射(shè)換🏃🏻♂️能器的壓(yā)電元💋件上，使(shi)其産生超聲(shēng)波振勸。超聲(sheng)波以某一角(jiao)度射入流體(ti)中傳播，然後(hou)由接收換能(néng)器接收，并經(jing)壓電元件變(bian)爲☔電能，以便(bian)檢測。發射🔞換(huàn)能器利用壓(yā)電元件的逆(nì)壓電效應🚩，而(ér)接收換能器(qì)則是利用壓(ya)電效應。
超聲(shēng)波流量計換(huan)能器的壓電(diàn)元件常做成(cheng)圓形薄片，沿(yán)🐪厚度振🌏動。薄(bao)片直徑超過(guò)厚度的10倍，以(yǐ)保證振動的(de)方向🔞性。壓電(dian)元🏃♀️件材料多(duō)采用锆钛酸(suān)鉛。爲固定壓(ya)電元件，使超(chao)聲波以合适(shi)的角度射入(ru)到流體中，需(xū)把元☁️件故人(ren)聲楔中，構成(cheng)換能器整體(ti)（又稱探🏃🏻♂️頭）。聲(sheng)楔的材料不(bu)僅要求強度(du)高、耐老化，而(ér)且要求超聲(shēng)波經聲楔後(hou)能量損失小(xiǎo)🌍即透射系數(shù)接近1。常🔴用的(de)聲楔材料是(shì)🧑🏾🤝🧑🏼有機玻璃，因(yin)爲它透明，可(kě)以觀察到🚩聲(sheng)楔中壓電元(yuan)件⭕的組裝情(qíng)況。另外，某些(xiē)橡膠、塑料及(ji)膠木也可作(zuò)聲楔材料。
超(chāo)聲波流量計(ji)的電子線路(lu)包括發射、接(jiē)收、信号處😍理(li)和顯🔆示電路(lù)。測得的瞬時(shí)流量和累積(jī)流量值用數(shu)字量或模拟(nǐ)量顯示。
根據(ju)對信号檢測(ce)的原理，目前(qián)超聲波流量(liang)計大緻可分(fèn)傳🏃♂️播速度差(cha)法（包括：直接(jiē)時差法、時差(cha)法、相位差法(fǎ)、頻差法）波束(shu)偏移法、多普(pu)勒法、相關法(fǎ)、空間濾波法(fa)及噪聲法📞等(deng)類型，如圖所(suǒ)示。其中以噪(zao)聲法原理及(ji)結構zui簡單，便(bian)于測量和攜(xié)帶，價格便宜(yi)但準确度較(jiao)低，适于✨在流(liú)量測量準确(que)度要求不高(gao)的場合⚽使用(yòng)。由于直接時(shi)差法、時差法(fǎ)、頻差法和相(xiang)位差法的基(ji)本原理都是(shi)❌通過測量超(chāo)聲波脈沖順(shùn)流和逆流傳(chuán)報時速度之(zhī)差來反映流(liu)體的流速的(de)，故又統稱爲(wei)傳播速度差(chà)法。其中頻差(cha)法和時差法(fa)克服了🚩聲速(su)随流體溫度(du)變化帶來的(de)誤差，準确度(dù)較高，所❓以被(bèi)廣泛采用。按(àn)照換能器的(de)配置方法不(bu)同，傳播速度(dù)差撥又分爲(wèi)：Z法（透過法）、V法(fa)㊙️（反射法）、X法（交(jiao)叉法）等。波束(shu)偏移🐪法是利(li)用超聲波束(shu)在流體❓中的(de)傳播方向随(sui)流體流速變(bian)化而産生偏(piān)移來反映流(liu)體流速✍️的，低(di)流速時，靈敏(min)度很低适用(yong)🈲性不大．多普(pǔ)勒法是利用(yòng)聲學多👣普勒(le)原理，通過測(ce)量不均勻流(liu)體中散🌐射體(ti)散射的超聲(sheng)波多普
勒頻(pín)移來确定流(liu)體流量的，适(shi)用于含懸浮(fu)顆粒、氣泡等(děng)❄️流㊙️體流量測(cè)量。相關法是(shi)利用相關技(ji)術測量流量(liàng)，原理上，此法(fa)的測量準确(que)度與流體中(zhong)的聲速無關(guan)，因📞而與流體(tǐ)溫度，濃度等(deng)無關，因而測(cè)量準确度高(gao)，适用❌範圍廣(guang)。但相關器價(jia)格貴，線路🐕比(bi)較複雜。在微(wei)處理機普及(jí)應用後，這個(ge)缺點可以克(kè)服。噪聲法（聽(ting)音法）是🐕利用(yòng)管道内流體(ti)流動時産生(shēng)的噪聲與流(liú)體的流速有(yǒu)關的原🤩理，通(tōng)過檢測噪聲(sheng)表示流✍️速或(huo)流量值。其方(fang)法簡單，設備(bèi)價格便宜，但(dan)準确度低。
以(yi)上幾種方法(fǎ)各有特點，應(yīng)根據被測流(liú)體性質．流速(sù)💛分布情況、管(guan)路安裝地點(diǎn)以及對測量(liang)準确度的要(yao)求等因❄️素進(jin)行選擇。一般(ban)說來由于工(gong)業生産中工(gong)質的溫度常(cháng)不能保持恒(héng)定，故多采🚶用(yong)頻差法及時(shí)差法。隻有在(zài)管徑很大時(shi)才采用直接(jie)時差法。對換(huàn)能器安裝🔱方(fang)法的選擇原(yuan)則一般是⭕：當(dāng)流體沿管🚶軸(zhóu)平行流動時(shi)，選用Z法；當流(liu)動方向與管(guan)鈾不平行或(huo)管路安裝地(dì)點使換能器(qì)安裝間🐕隔受(shòu)到限制時，采(cǎi)用V法或X法。當(dāng)流場分布不(bu)均勻而表前(qian)直管段又較(jiao)短時，也可采(cǎi)用多聲道（例(lì)如🏃🏻♂️雙聲道或(huo)四聲道）來克(kè)服流速擾動(dong)帶來的流量(liang)測量誤差。多(duō)🔅普勒法适于(yu)測量兩相流(liú)，可避免常規(guī)儀表由懸浮(fu)粒或氣泡造(zao)成🈲的堵塞、磨(mo)損、附着而不(bu)能運行的弊(bì)病，因而得以(yi)迅速發展。随(suí)着工業的發(fa)展及節能工(gōng)作的開展♻️，煤(méi)油混合（COM）、煤水(shuǐ)泥合（CWM）燃料的(de)輸送和應用(yòng)以及燃料油(yóu)加水助燃等(deng)節能方法的(de)發展，都爲多(duō)普勒超聲波(bo)流🌈量計應🏃🏻♂️用(yòng)開辟廣闊前(qian)景。
流量計的(de)種類很多，一(yi)般市場上用(yòng)得比較廣泛(fan)的有🏃🏻♂️：電❌磁流(liú)量計、渦街流(liú)量計、渦輪流(liu)量計、孔闆流(liú)量計、V錐流量(liang)計、金屬轉子(zǐ)流量計、玻璃(li)轉子流量計(ji)、旋進旋渦流(liú)量計、橢圓齒(chǐ)輪流量計、均(jun)速管流量計(jì)、超聲波流量(liàng)計等。它們☂️的(de)安裝條件對(duì)直管段的要(yao)求✍️V錐流量計(ji)是🈚zui低，而電磁(cí)、渦街、孔闆等(deng)對直管段要(yào)求就較高，一(yī)般是前5D後3D,對(duì)于流量計前(qián)端有彎頭、閥(fá)門電磁流量(liàng)計等的直管(guan)段要求就更(geng)🌐高，zui高要求直(zhí)管段是前50D後(hou)5D,因此在選💃購(gou)流量計時一(yī)定要考慮流(liú)量💘計現場安(ān)裝的環境、位(wei)置等因素，從(cong)而選擇更加(jia)适合現場工(gōng)礦的流量計(ji)。
現在流量計(ji)所需要的參(can)數：
1、被測量的(de)介質
2、被測量(liang)介質的溫度(du)
3、被測量介質(zhì)的壓力
4、被測(cè)量介質的流(liú)量
5、要求的測(cè)量精度
6、現場(chǎng)工礦情況
下一(yī)篇：迪川分析(xī)儀器儀表新(xīn)的增長點
