1 差壓式流量計

       差壓式流量計是一種具有悠久歷史,實踐經(jīng)驗豐富成熟，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范完善，是品種規(guī)格齊全的一類流量測量儀表。差壓式流量計是利用伯努利方程原理來測量，當(dāng)充滿管中的流體經(jīng)管道內(nèi)的差壓裝置時，流束將在差壓裝置處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力低，于是在差壓裝置前后或喉部便產(chǎn)生了壓差，介質(zhì)流動的流量越大，產(chǎn)生的壓差就越大，所以可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。差壓式流量計分為標(biāo)準(zhǔn)差壓式差壓流量計和非標(biāo)準(zhǔn)差壓式差壓流量計兩大類，標(biāo)準(zhǔn)差壓式流量計得到國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國際法制計量組織的認(rèn)可，在國際間作為通用流量計互為認(rèn)可, 20世紀(jì)50年代以前是唯一的天然氣流量計,目前還占據(jù)比較重要的地位。

       差壓式流量計的優(yōu)點有：

       ·結(jié)構(gòu)簡單、牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長，價格低廉。

       ·檢測件與差壓顯示儀表可分開不同生產(chǎn)廠生產(chǎn)，便于專業(yè)化形成規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)，它們的結(jié)合非常靈活方便。

       ·標(biāo)準(zhǔn)型的檢測件，是全世界通用的，并得到國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可。

       ·標(biāo)準(zhǔn)型差壓裝置無需實流校準(zhǔn)即可投用，只要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計加工不需要進行實際標(biāo)定，也能在已知的不確定度范圍內(nèi)進行流量測量且能滿足工程測量的需要。

       差壓式流量計的缺點有：

       ·測量準(zhǔn)確度普遍偏低。

       ·范圍度窄,一般僅3:1～4:1。

       ·現(xiàn)場安裝條件要求高。

       ·壓損大。

       針對上述不足，近年國內(nèi)生產(chǎn)廠推出一系列改進辦法，如一體式差壓流量計、定值節(jié)流件、可換孔板節(jié)流裝置、采用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等等。根據(jù)差壓式流量計的特點，要想在工作中獲得準(zhǔn)確測量結(jié)果，就必須全面掌握流量測量的方式、測量介質(zhì)、測量裝置、流體工況、檢驗標(biāo)準(zhǔn)等情況。可廣泛應(yīng)用于電力、化工、石化、石油、天然氣、冶金輕工等，對于高溫、高壓介質(zhì)的流量測量尤其具有優(yōu)勢。

       2 容積式流量計

       容積式流量計又稱定排量流量計在流量儀表中是精度較高的一類，它利用機械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，并進行重復(fù)不斷地充滿和排放該體積部分流體而累加測量出流體體積總量的流量儀表。

       容積式流量計的優(yōu)點:

       ·測量準(zhǔn)確度高。

       ·安裝管道條件對流量計計量精度沒有影響，流量計前不需要直管段。

       ·可用于高黏度液體的測量。

       ·測量范圍度寬。

       ·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。

       容積式流量計的缺點:

       ·機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積龐大。

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

       ·不適用于高、低溫場合。

       ·大部分儀表只適用于潔凈單相流體。

       ·產(chǎn)生噪聲及振動。

       在流量儀表中，容積式流量計使用歷史悠久、有完備的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，是精度很高的一類儀表，適于中小流量范圍因而被廣泛應(yīng)用于原油、柴油、液化石油氣、天然氣以及煤氣等昂貴介質(zhì)的總量測量。

       3 浮子流量計

       浮子流量計是僅次于差壓式流量計應(yīng)用范圍最寬廣的一類流量計,特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。浮子流量計工作原理為：流量的變化和浮子在不同高度位置上對應(yīng)的流通面積直接相關(guān)。被測流體從下向上經(jīng)過變徑管和浮子形成的流通面積時，浮子上下端產(chǎn)生的差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流通中浮子的重量時，浮子便上升，環(huán)通面積隨之增大，環(huán)通面積處流速下降，浮子上下兩端壓差降低，作用于浮子的上升力也隨之減小，直到上升力等于浸在流體中浮子的重量時，浮子便穩(wěn)定在某一高度，通過讀取或檢測浮子穩(wěn)定的高度值即可獲取流量數(shù)值。

       浮子流量計的優(yōu)點有：

       ·可以測量液體、氣體、蒸汽等幾乎所有流體的流量。

       ·結(jié)構(gòu)簡單，適合于流量的現(xiàn)場指示。

       ·作為現(xiàn)場指示型流量計，由于不需要電源，所以即使是易燃易爆環(huán)境其本質(zhì)也是安全的。

       ·壓力損失較小。

       ·對上游直管段要求低。

       ·不受液體中所含的各種雜音（電氣的、化學(xué)的及流體的等）的影響。

       ·低價格，容易安裝。

       浮子流量計的缺點有：

       ·有可動部件，存在一些壓力損失等。

       ·精度受流體物理參數(shù)變化的影響。

       浮子流量計作為直觀流動指示或測量精度要求不高的現(xiàn)場指示儀表，大量應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、食品、制藥、造紙等行業(yè)的液體、氣體、蒸汽介質(zhì)的測量與過程控制。

       4 葉輪式流量計

       葉輪式流量計是一種速度式流量儀表，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范亦十分完備，已經(jīng)發(fā)展為多品種、全系列，多規(guī)格，批量生產(chǎn)規(guī)模的流量儀表。被測流體沖擊葉片，使葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化，即流量大，葉輪的轉(zhuǎn)速也大。

       葉輪式流量計的優(yōu)點：

       ·準(zhǔn)確度等級高。

       ·測量范圍寬、重復(fù)性好。

       ·壓力損失小。

       ·安裝維修方便。

       葉輪式流量計的缺點：

       ·由于有可動部件，不能長期保持校準(zhǔn)特性，需要定期校驗。

       ·流體物性（密度、黏度）對流量特性有較大的影響。

       ·對被測介質(zhì)清潔度要求較高。

       采用一種高效整流作用的整流器與葉輪流量傳感器結(jié)合構(gòu)成一體化的氣體葉輪流量計，在上游側(cè)阻流件為彎頭或有半開截止閥條件下，只需要2D直管段長度，對于安裝空間窄小是很突出的特點。在歐洲和美國葉輪流量計是繼孔板流量計之后的第二個法定天然氣流量計，已經(jīng)發(fā)展為多品種、全系列，多規(guī)格，批量生產(chǎn)規(guī)模的天然氣流量計，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范亦十分完備。葉輪式流量計在石油、化工、科研、國防和計量等各部門中也有廣泛應(yīng)用。

       5 電磁流量計

       電磁流量計根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)體在磁場中切割磁力線時，將在兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其大小與流速成正比，據(jù)此可測出流量值。

       電磁流量計最大的優(yōu)點是：

       ·準(zhǔn)確度等級高。

       ·結(jié)構(gòu)簡單管道中無任何阻力件，幾乎沒有壓損。

       ·可測量液固兩項流、紙漿、礦建、煤漿等。

       ·口徑范圍廣。

       電磁流量計最大的缺點：

       ·不能用來測量氣體、蒸汽以及不導(dǎo)電的液體。

       ·不能用于高溫介質(zhì)測量。

       ·容易受到外界電磁干擾。

       電磁流量計作為目前的新型儀表以其優(yōu)異的測量性能獲得了市場廣泛認(rèn)可，增量為目前最大的流量儀表之一。大量地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。

       6 流體振動流量計

       流體振動是流體特有的物理現(xiàn)象之一。在特定條件下根據(jù)流體振動的頻率與流速之間存在的對應(yīng)關(guān)系，采用測量流體振動頻率的方法實現(xiàn)流量測量的儀表統(tǒng)稱流體振動流量計。

       流體振動流量計的優(yōu)點：

       ·準(zhǔn)確度等級高。

       ·無可動部件，可靠性高，壽命長。

       ·結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、維護量少。

       ·適用范圍廣，可用于液體、氣體、蒸汽的流量測量。

       流體振動流量計的缺點：

       ·高溫高壓測量存在困難。

       ·外界振動對流量計正常工作有干擾。

       流體振動流量計以渦流流量計、旋進旋渦流量計、射流流量計3種流量計為代表應(yīng)用范圍較廣，已經(jīng)成為通用流量計。

       7 超聲流量計

       超聲流量計是通過檢測流體流動對超聲束的作用以測量流量的儀表。超聲流量計和電磁流量計一樣,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。

       超聲流量計的優(yōu)點:

       ·可做非接觸式測量。

       ·為無流動阻撓測量,無壓力損失。

       ·可測量非導(dǎo)電性液體。

       ·口徑范圍大。

       缺點:

       ·測量高溫介質(zhì)還存在一定的局限性。

       ·對于流場溫度性要求高。

       ·直管段長度有要求。

       超聲波測量流量的方法在發(fā)達國家已得到了廣泛的應(yīng)用，技術(shù)也已經(jīng)成熟。目前液體超聲波和氣體超聲波流量計市場增長迅速，在供熱、電力、冶金、市政應(yīng)用方面不斷地擴大。

       多聲道氣體超聲流量計開始在天然氣工業(yè)中應(yīng)用，它以其優(yōu)異的特性引起國際上很大重視，成為繼孔板之后的一類重要的天然氣流量儀表。

       8 質(zhì)量流量計

       直接能測量質(zhì)量值的流量計目前最為廣泛的是科里奧利力質(zhì)量流量計?？评飱W利效應(yīng)是指當(dāng)質(zhì)點在一個轉(zhuǎn)動參考系內(nèi)沿徑向做相對運動時，會產(chǎn)生一種不同于通常離心力的慣性力作用在此質(zhì)點上，稱科里奧利力。由于科里奧利力的作用，在振管的橫向?qū)a(chǎn)生與振動頻率相一致的強迫振動即擺動。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質(zhì)量流量儀表稱為科里奧利力質(zhì)量流量計。基于科里奧利力原理的質(zhì)量流量計的開發(fā)始于20世紀(jì)50年代，但直到20世紀(jì)70年代才有所突破。直接測量在旋轉(zhuǎn)管道中流動的介質(zhì)質(zhì)量流量計是當(dāng)今世界上最先進的流量儀表之一。

       質(zhì)量流量計的特點：

       ·直接測量質(zhì)量流量，測量準(zhǔn)確度高

       質(zhì)量流量的測量，過去一般多采用間接式測量方法，即采用速度式流量計或體積式流量計測量介質(zhì)體積流量，再引入多個中間參數(shù)的測量，然后進行運算和修正得到介質(zhì)的質(zhì)量流量的方法。由于這些測量方法引入的中間參數(shù)較多，因此引入的誤差因素也較多，在一些對測量準(zhǔn)確度要求不高的場合還可適合，但在一些測量準(zhǔn)確度要求較高的場合就顯得力不從心了。質(zhì)量流量計的精度一般在10:1的量程比范圍內(nèi)都優(yōu)于0.2%（R），最高可達到0.05%（R）。顯然與其他間接式測量質(zhì)量流量的儀表相比，其準(zhǔn)確度優(yōu)勢是非常明顯的。正因為如此，現(xiàn)在對測量準(zhǔn)確度要求較高的計量場合（如產(chǎn)品包裝、裝卸車計量等）質(zhì)量流量計得到用戶的青睞，凡有條件幾乎都采用質(zhì)量流量計用于計量。

       ·對測量介質(zhì)的適應(yīng)性強，可滿足大部分介質(zhì)的測量

       質(zhì)量流量計對測量介質(zhì)的適應(yīng)性強，幾乎適應(yīng)各種介質(zhì)流量的測量，包括高黏度的介質(zhì)、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、高低溫介質(zhì)、中高壓氣體等。高黏度介質(zhì)的測量，質(zhì)量流量計具有明顯的優(yōu)勢。這是由其結(jié)構(gòu)特點（管路式流量計）及測量原理決定的。另外高黏度介質(zhì)的管路很多需要進行管道保溫處理，質(zhì)量流量計的結(jié)構(gòu)比較容易實現(xiàn)保溫處理。質(zhì)量流量計對測量介質(zhì)的溫度適應(yīng)性也比較強。普通型的質(zhì)量流量計適應(yīng)介質(zhì)溫度一般為-50℃至+200℃，特殊高溫型可達到+350℃、低溫型可達到-240℃，可滿足大部分流體介質(zhì)流量的測量。

       ·同時測量介質(zhì)密度及溫度

       質(zhì)量流量計不僅能高精度測量介質(zhì)質(zhì)量流量，還能測量介質(zhì)的密度，同時還能輔助測量介質(zhì)的溫度。由此可以實現(xiàn)二組分混合介質(zhì)的組分濃度測量及各自組分質(zhì)量流量的測量，這是其他流量測量儀表難以實現(xiàn)的。

       ·結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、維護簡便

       質(zhì)量流量計的測量傳感器相當(dāng)于介質(zhì)管路沒有可動部件及密封件，從而結(jié)構(gòu)相對簡單、可靠性高、維護簡便。

       ·安裝簡單方便

       不同于一般的速度式流量計，流場分布對質(zhì)量流量計的正常測量沒有影響。因此質(zhì)量流量計的安裝對上下游沒有直管段長度要求，這就方便了質(zhì)量流量計的安裝和使用。

       ·可用于雙向流的測量

       質(zhì)量流量計可用于雙流向的測量，可以指示介質(zhì)流動的方向，并可分別進行計量。這對有些場合（例如進出物料罐流量的測量）是非常有用的。

       質(zhì)量流量計的生產(chǎn)工藝相對較為復(fù)雜嚴(yán)格、所用材料相對要求較高價格較為昂貴，因此其價格較高。品質(zhì)好、價格貴決定了其主要使用方向。以下為其若干典型應(yīng)用。

       ·裝卸車液體原料的計量

       這里裝卸車液體原料的計量指碼頭裝卸船、火車罐車的裝卸車、化工廠進出廠液體產(chǎn)品原料的裝卸車計量等。這些場合過去一般或采用體積式流量計進行計量、或采用衡器進行計量。體積式流量計是機械式流量計，其量程比一般為3:1。其結(jié)構(gòu)特點決定了使用中的機械磨損是不可避免的，介質(zhì)中存有雜質(zhì)有可能使流量計不能正常工作，而且使用中的壓力損失是比較大的。這些計量場合一般為質(zhì)量計量，使用體積式流量計時還需要進行體積、密度、質(zhì)量的換算。衡器計量也存在去毛皮計算等多環(huán)節(jié)計量過程，帶來一些不便。質(zhì)量流量計在這些應(yīng)用場合顯示出突出的優(yōu)點（直接測量質(zhì)量流量、測量精度高、實時性強、計量方便等等），得到廣泛的應(yīng)用。

       ·重要原料的配比計量

       化工生產(chǎn)中往往會涉及兩種或多種物料的配比計量，這對優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)及節(jié)省物料有著重要意義。在這些應(yīng)用場合使用質(zhì)量流量計進行計量有著明顯的優(yōu)勢。不僅連續(xù)生產(chǎn)過程中物料的配比計量質(zhì)量流量計得到越來越多的應(yīng)用，在一些間歇性加料的生產(chǎn)過程中質(zhì)量流量計也在逐步代替衡器等的計量得到越來越多的應(yīng)用。

       ·瀝青等高黏度物料的計量

       高黏度物料的計量質(zhì)量流量計具有較突出的優(yōu)勢，這是由其工作原理及結(jié)構(gòu)特點決定的（管道式儀表、儀表內(nèi)沒有阻力件、便于實現(xiàn)保溫等）。

       ·采油原油的計量

       油田采油計量是比較復(fù)雜的工藝過程。傳統(tǒng)的計量設(shè)備需要進行靜態(tài)氣液分離、油水分離等，設(shè)備占用面積較大、計量效率低。質(zhì)量流量計配以管式氣液分離器等專用設(shè)備，不僅可節(jié)省裝置空間（這對海上鉆井平臺等意義較大），而且可以提高計量效率，實現(xiàn)在線連續(xù)計量。

       ·天然氣計量

       比較典型的天然氣計量儀表就是加氣機。天然氣加氣機中每個加氣槍就配有一臺質(zhì)量流量計。這是因為只有質(zhì)量流量計才能具有0.5%精度的氣體計量功能。

       ·低溫介質(zhì)流量的測量

       低溫及超低溫介質(zhì)（如液化氣）流量的測量是質(zhì)量流量計又一個突出的優(yōu)勢。國內(nèi)外有多家質(zhì)量流量計的生產(chǎn)廠家側(cè)重開發(fā)適用的超低溫質(zhì)量流量計產(chǎn)品供應(yīng)市場。

       ·微小流量的測量

       微小流量一般指小時流量小于100kg的流量。質(zhì)量流量計在微小流量的測量也達到了0.5%的準(zhǔn)確度。

       總之，質(zhì)量流量計顯示了其他流量計不可比擬的多項使用優(yōu)勢，其應(yīng)用范圍越來越廣。由于現(xiàn)在質(zhì)量流量計價格較高，其應(yīng)用受到了一些限制，大部分應(yīng)用主要還是集中在較高價格物料的計量及特殊應(yīng)用場合。