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測量不同(tong)的介質選擇不(bú)同的流量計
發(fa)布日期：2025-12-01 浏覽次(ci)數：5344
工控摘要：
爲(wèi)了保證流量儀(yi)表在生産現場(chǎng)過程中發揮、zui的(de)使用，流量計🛀的(de)🍉選擇，必須要根(gen)據生産現場需(xu)要計量的介質(zhi)而定。一、氣體介(jie)質，應選擇的流(liu)量計品種是：1、超(chao)聲波氣體流🏃🏻♂️量(liang)計。2、渦街流量❌計(ji)。如氣體溫度超(chāo)過300℃,可選氣壓式(shì)流量計。二、石油(you)、柴油等油品介(jie)質，應選擇的流(liú)量計品種是：超(chao)聲波流量計。三(san)、砂漿、電粉漿等(děng)大濃度、固體顆(kē)粒含量大的介(jiè)質，應選擇的流(liu)量計品種是：電(diàn)磁流量計。四⭐、自(zi)來水大流量的(de)介質，應選擇的(de)流量計品種👉是(shi)：适用選型爲智(zhi)能電磁流量🥵計(jì)、超聲波流量計(jì)。其他諸如渦街(jiē)流量計、孔闆🍓流(liu)量計等也可以(yǐ)。五、污水、紙漿等(deng)渾濁液體介質(zhi)，應選擇的流量(liàng)計品種是：1、超聲(shēng)波流量計及智(zhì)能電磁流量🥰計(ji)。但在選用電磁(ci)流量計時要考(kao)慮液體中不含(han)較多空氣或🔱氣(qi)泡。六、帶有較多(duo)氣泡♈的液體介(jie)質，應選擇的流(liu)量計品種是✂️：超(chāo)聲波流量計㊙️，使(shǐ)用該類型的流(liú)量計測量帶有(you)氣泡的流體，效(xiao)果十分好。七、純(chún)淨水、除🈚鹽水等(deng)電導率低的介(jiè)質，應選擇的🈲流(liu)量計品種是：超(chāo)聲波流量計非(fei)常适合測量這(zhe)類流體。八、酸、堿(jiǎn)液等強腐蝕性(xìng)介質，應選擇的(de)流🌈量計品種是(shi)：1、抗酸堿内襯的(de)電磁流量計。2、外(wài)夾式超聲波流(liu)量計。
用以測量(liang)管路中流體流(liú)量（單位時間内(nei)通過的流體體(tǐ)積）的儀表。有轉(zhuan)子流量計、節流(liu)式流量計、細縫(féng)流量📐計、容積流(liú)㊙️量計、電磁流量(liàng)計、超聲波流量(liang)計和☂️堰等。
流量(liang)測量方法和儀(yí)表的種類繁多(duo),分類方法也很(hen)多。至今爲止💃,可(kě)供工業用的流(liu)量儀表種類達(da)60種之多。品👉種如(ru)此之多的🚩原因(yin)就在于至今還(hai)沒找到一🧑🏽🤝🧑🏻種對(duì)任何流體🏃🏻、任何(he)量程、任何♌流動(dòng)狀态以及任何(hé)使用條件都适(shì)用的流量儀表(biǎo)。
這60多種流量儀(yi)表,每種産品都(dōu)有它特定的适(shì)用性,也🈲都有它(ta)🛀的🤩局限性。按測(ce)量對象劃分就(jiu)有封閉管道和(hé)明渠❓兩大類;按(an)測量目的又可(kě)分爲總量測量(liàng)和流量測量,其(qí)儀表分别稱作(zuo)總量表和流量(liàng)計。
總量表測量(liang)一段時間内流(liú)過管道的流量(liang),是以短暫時間(jiān)内流🏒過的總量(liàng)除以該時間的(de)商來表示,實際(jì)上流量📐計通常(cháng)亦備有累積流(liu)量裝置,做總量(liàng)表🐉使用,而總量(liàng)表亦備有流量(liang)發訊裝置🈲。因此(ci),以嚴格意義來(lái)分🌂流量計和總(zong)量表已💚無實際(ji)意義。
按測量原(yuan)理分有力學原(yuán)理、熱學原理、聲(shēng)學原理、電⭐學原(yuán)理、光學原理、原(yuán)子物理學原理(lǐ)等。
按照目前zui流(liú)行、zui廣泛的分類(lei)法,即分爲:容積(jī)式流量計😄、差壓(ya)式流量計、浮子(zǐ)流量計、渦輪流(liu)量計、電磁流量(liàng)計、流體振蕩流(liu)量♈計中的渦街(jie)流量計、質量流(liu)量計和插入式(shì)流量計、探針式(shì)流量計，來🈲分别(bié)闡述各種流量(liàng)計的原理、特⛷️點(diǎn)、應用概況及國(guo)内外的發展情(qíng)況。
差壓式流量(liàng)計是根據安裝(zhuāng)于管道中流量(liang)檢測件産生的(de)差壓,已知的流(liú)體條件和檢測(cè)件與管道的幾(jǐ)何尺寸來計算(suàn)流☎️量的儀表。
差(cha)壓式流量計由(you)一次裝置（檢測(ce)件）和二次裝置(zhi)（差壓轉換和流(liú)量顯示儀表）組(zu)成。通常以檢測(ce)件形式對差壓(yā)式流量計分類(lei),如孔闆流量計(jì)、文丘裏流量計(ji)、均速💯管流量計(ji)等。
二次裝置爲(wei)各種機械、電子(zǐ)、機電一體式差(chà)壓計,差壓變送(sòng)器及流量顯示(shi)儀表。它已發展(zhan)爲三化（系列化(huà)、通用化及标準(zhǔn)化✂️）程度㊙️很高的(de)、種類規格龐雜(zá)的一大類儀表(biǎo),它✨既可測📞量流(liu)量🐇參數,也可測(cè)量其它參數（如(ru)壓力、物位、密度(dù)等）。
差壓式流量(liang)計的檢測件按(àn)其作用原理可(ke)分爲:節流裝置(zhì)、水力阻力式、離(lí)心式、動壓頭式(shi)、動壓頭增益⭐式(shi)及射流式幾🔴大(dà)類。
檢測件又可(ke)按其标準化程(chéng)度分爲二大類(lei):标準的和非标(biāo)🔞準的。
所謂标準(zhun)檢測件是隻要(yao)按照标準文件(jiàn)設計、制造、安裝(zhuang)和🈲使用,無須經(jīng)實流标定即可(kě)确定其流量值(zhi)和估😍算測🤞量誤(wu)差。
非标準檢測(cè)件是成熟程度(du)較差的,尚未列(lie)入标準♋中的檢(jiǎn)測件。
差壓式流(liu)量計是一類應(yīng)用zui廣泛的流量(liang)計,在各類流量(liàng)🔞儀表中其使用(yong)量占居*。近年來(lái),由于各種新型(xíng)流量計的問世(shi),它的使用量百(bai)分數逐漸下降(jiang),但目前仍是zui重(zhong)要的一類流量(liàng)計。
優點:
（1）應用zui多(duo)的孔闆式流量(liang)計結構牢固,性(xìng)能穩定可靠,使(shi)用壽命長;
（2）應用(yòng)範圍廣泛,至今(jin)尚無任何一類(lèi)流量計可與之(zhi)相比拟🛀;
（3）檢測件(jiàn)與變送器、顯示(shì)儀表分别由不(bú)同廠家生産,便(bian)于規模經濟生(shēng)産。
缺點:
（1）測量精(jing)度普遍偏低;
（2）範(fan)圍度窄,一般僅(jin)3:1~4:1;
（3）現場安裝條件(jiàn)要求高;
（4）壓損大(dà)（指孔闆、噴嘴等(děng)）。
注：一種新型産(chan)品：引進美國*而(ér)開發的平衡流(liu)量計，這種🈲流🏃🏻量(liàng)計的測量精度(du)是傳統節流裝(zhuang)置的5-10倍，*壓力損(sǔn)失1/3。壓🐆力恢複快(kuai)2倍，zui小直管段可(kě)以小至1.5D，安裝和(he)使用方便，大大(da)減少流體運行(hang)的能力消耗。
應(ying)用概況:
差壓式(shì)流量計應用範(fàn)圍特别廣泛,在(zai)封閉管道的🍓流(liú)量測量中各種(zhong)對象都有應用(yong),如流體方面:單(dan)相、混相、潔淨、髒(zāng)污、粘性流等;工(gong)作狀态方面:常(chang)壓、高壓、真空、常(chang)溫、高溫、低溫等(deng);管徑方面:從幾(ji)❓mm到幾m;流動條件(jiàn)方面:亞音速、音(yīn)速、脈動流等。它(ta)在各工業部門(men)的用量約占流(liu)量計全部用量(liang)的1/4~1/3。
[編輯本段]3.2浮(fú)子流量計
浮子(zǐ)流量計,又稱轉(zhuan)子流量計,是變(biàn)面積式流量計(jì)的一種,在一根(gen)由下向上擴大(da)的垂直錐管中(zhōng),圓形橫截面的(de)浮子的重力是(shi)由液體動力承(chéng)受的,從而使浮(fú)子可以在錐管(guan)内自由地上升(sheng)和下降。
浮子流(liu)量計是僅次于(yu)差壓式流量計(jì)應用範圍zui寬廣(guǎng)的一類流💘量計(ji),特别在小、微流(liú)量方面有舉足(zu)輕重的作用。
80年(nian)代中期,日本、西(xī)歐、美國的銷售(shòu)金額占流量儀(yí)表的15%~20%。中國産量(liang)1990年估計在12~14萬台(tai),其中95%以上爲玻(bo)璃錐管浮子流(liu)量計。
特點:
（1）玻璃(li)錐管浮子流量(liang)計結構簡單,使(shi)用方便,缺點是(shi)耐壓力低,有玻(bō)璃管易碎的較(jiao)大風險;
（2）适用于(yu)小管徑和低流(liú)速;
（3）壓力損失較(jiao)低。
[編輯本段]3.3容(rong)積式流量計
容(rong)積式流量計,又(you)稱定排量流量(liàng)計,簡稱PD流量計(jì),在流量儀🤟表中(zhong)是精度zui高的一(yi)類。它利用機械(xie)測量元件把流(liú)體連續不斷地(dì)分割成單個已(yǐ)知的體積部🤟分(fèn),根據㊙️測量室逐(zhu)次重複地充滿(mǎn)和排放該體積(jī)部分流體的次(ci)數來測量流體(tǐ)體積總量。
容積(jī)式流量計按其(qí)測量元件分類(lèi),可分爲橢圓齒(chǐ)輪流量計、刮✔️闆(pan)流量計、雙轉子(zi)流量計、旋轉活(huo)塞流量計、往複(fu)活塞🏒流量計、圓(yuan)盤流量計、液封(feng)轉筒式流🍉量計(ji)、濕式氣量計及(jí)膜式氣量計等(deng)。
優點:
（1）計量精度(du)高;
（2）安裝管道條(tiáo)件對計量精度(du)沒有影響;
（3）可用(yong)于高粘度液體(tǐ)的測量;
（4）範圍度(du)寬;
（5）直讀式儀表(biǎo)無需外部能源(yuán)可直接獲得累(lèi)計,總量,清晰明(míng)🌈了📱,操作簡便。
缺(quē)點:
（1）結果複雜,體(ti)積龐大;
（2）被測介(jie)質種類、口徑、介(jie)質工作狀态局(ju)限性較大;
（3）不适(shi)用于高、低溫場(chang)合;
（4）大部分儀表(biǎo)隻适用于潔淨(jìng)單相流體;
（5）産生(sheng)噪聲及振動。
應(ying)用概況:
容積式(shì)流量計與差壓(yā)式流量計、浮子(zǐ)流量計并列爲(wei)三類使用量zui大(dà)的流量計,常應(ying)用于昂貴介質(zhì)（油💯品、天💰然氣等(děng)）的總量♋測量。
工(gong)業發達國家近(jin)年PD流量計（不包(bāo)括家用煤氣表(biao)和家用水表）的(de)銷售金額占流(liú)量儀表的13%~23%;我國(guó)約占20%,1990年産量（不(bú)包括家用煤氣(qì)表🈲）估計爲34萬台(tái),其中橢圓齒輪(lun)式和腰輪式分(fen)别約占70%和20%。
[編輯(ji)本段]3.4渦輪流量(liàng)計
渦輪流量計(jì),是速度式流量(liang)計中的主要種(zhǒng)類,它采用多葉(yè)片的轉子（渦輪(lún)）感受流體平均(jun)流速,從而且推(tuī)導㊙️出流量或總(zong)量🧑🏾🤝🧑🏼的儀表。
一般(bān)它由傳感器和(he)顯示儀兩部分(fen)組成,也可做成(cheng)☔整🛀🏻體💁式。
渦輪流(liu)量計和容積式(shì)流量計、科裏奧(ào)利質量流量計(ji)稱爲流量🤞計中(zhong)三類重複性、精(jīng)度*的産品,作爲(wèi)類型流量計之(zhi)一,其産品已發(fā)展爲多品種、多(duo)系列批量生産(chǎn)♍的規模。
優點:
（1）高(gao)精度,在所有流(liu)量計中,屬于zui的(de)流量計;
（2）重複性(xing)好;
（3）元零點漂移(yi),抗幹擾能力好(hǎo);
（4）範圍度寬;
（5）結構(gou)緊湊。
缺點:
（1）不能(neng)長期保持校準(zhǔn)特性;
（2）流體物性(xìng)對流量特性有(you)較大影響。
應用(yong)概況:
渦輪流量(liang)計在以下一些(xiē)測量對象獲得(dé)廣泛應用:石油(you)、有機液體、無機(ji)液、液化氣、天然(ran)氣和低溫流體(ti)統在👣歐洲和美(měi)國,渦輪流😘量計(jì)在用量上是僅(jin)次于孔闆流量(liang)計的天然計🥵量(liang)儀表,僅荷蘭在(zai)天然氣管線上(shàng)就采用了2600多台(tái)各種尺寸🔱,壓力(li)從0.8~6.5MPa的氣體渦輪(lún)💯流量計,它們🏃🏻已(yi)成爲優良的天(tiān)然氣計🌈量儀表(biǎo)。
[編輯本段]3.5電磁(ci)流量計
電磁流(liu)量計是根據法(fa)拉弟電磁感應(ying)定律制成的一(yī)種🏃♂️測量導電性(xing)液體的儀表。
電(diàn)磁流量計有一(yi)系列優良特性(xìng),可以解決其它(ta)流量🙇🏻計不易❗應(yīng)用的問題,如髒(zang)污流、腐蝕流的(de)測量。
70、80年代電磁(cí)流量在技術上(shàng)有重大突破,使(shi)它成爲應用廣(guǎng)泛的一類流量(liang)計,在流量儀表(biao)中其使用量百(bai)分數不斷上升(sheng)。
優點:
（1）測量通道(dao)是段光滑直管(guǎn),不會阻塞,适用(yòng)于測量含固體(ti)顆粒的液固二(èr)相流體,如紙漿(jiāng)、泥漿、污水等;
（2）不(bú)産生流量檢測(cè)所造成的壓力(li)損失,節能效果(guǒ)好☔;
（3）所測得體積(ji)流量實際上不(bú)受流體密度、粘(zhān)度、溫度🔞、壓㊙️力和(he)電導率變化的(de)明顯影響;
（4）流量(liang)範圍大,口徑範(fàn)圍寬;
（5）可應用腐(fǔ)蝕性流體。
缺點(dian):
（1）不能測量電導(dao)率很低的液體(tǐ),如石油制品;
（2）不(bu)能測量氣體、蒸(zhēng)汽和含有較大(da)氣泡的液體;
（3）不(bu)能用于較高溫(wēn)度。
應用概況:
電(diàn)磁流量計應用(yong)領域廣泛,大口(kǒu)徑儀表較多應(ying)用于給排水工(gōng)程;中小口徑常(cháng)用于高要求或(huo)難測場合,如鋼(gāng)鐵工業高爐風(feng)口❄️冷卻水控制(zhi),造紙工業測量(liang)紙漿液和黑🌈液(yè),化學工業的🏃強(qiáng)腐蝕液,有色冶(yě)金👌工業的礦漿(jiang);小口徑、微小口(kou)徑常用于醫藥(yào)工業、食🥰品工業(ye)、生物化學等有(yǒu)衛生要求的場(chǎng)所。
[編輯本段]3.6渦(wō)街流量計
渦街(jiē)流量計是在流(liú)體中安放一根(gen)非流線型遊渦(wō)💜發生體,流體在(zai)發生體兩側交(jiāo)替地分離釋放(fang)出兩串規則地(di)交錯排列的遊(you)渦的儀表。
渦街(jie)流量計按頻率(lü)檢出方式可分(fen)爲:應力式、應變(biàn)式、電容☂️式、熱敏(min)式、振動體式、光(guang)電式及超聲式(shi)等。
渦街流量計(ji)是屬于zui年輕的(de)一類流量計,但(dàn)其發展迅速,目(mù)前🍉已成爲通用(yòng)的一類流量計(jì)。
優點:
（1）結構簡單(dan)牢固;
（2）适用流體(tǐ)種類多;
（3）精度較(jiào)高;
（4）範圍度寬;
（5）壓(ya)損小。
缺點:
（1）不适(shi)用于低雷諾數(shù)測量;
（2）需較長直(zhi)管段;
（3）儀表系數(shu)較低（與渦輪流(liu)量計相比）;
（4）儀表(biǎo)在脈動流、多相(xiàng)流中尚缺乏應(yīng)用經驗。
[編輯本(běn)段]3.7超聲波流量(liang)計
超聲波流量(liang)計是通過檢測(cè)流體流動對超(chāo)聲束（或超聲脈(mo)沖❌）的作用以測(ce)量流量的儀表(biao)。
根據對信号檢(jiǎn)測的原理超聲(shēng)流量計可分爲(wèi)傳播速度👄差⚽法(fa)（直接時差法、時(shí)差法、相位差法(fǎ)和頻差法）、波束(shu)偏移法、多普勒(le)法、互相關法、空(kōng)間濾法及噪聲(shēng)法等。
超聲流量(liàng)計和電磁流量(liang)計一樣,因儀表(biao)流通通道未設(shè)✌️置♻️任何阻礙件(jiàn),均屬*流量計,是(shi)适于解決流量(liàng)測量困難問題(ti)的一類流量計(jì),特别在大口徑(jìng)流量測量方面(miàn)有較突出的優(yōu)點,近年來它是(shi)發展迅速💃🏻的一(yi)類流🛀🏻量計之一(yi)。
優點:
（1）可做非接(jie)觸式測量;
（2）爲無(wú)流動阻撓測量(liàng),無壓力損失;
（3）可(ke)測量非導電性(xing)液體,對無阻撓(náo)測量的電磁流(liu)量計是一㊙️種補(bǔ)⁉️充。
缺點:
（1）傳播時(shí)間法隻能用于(yú)清潔液體和氣(qì)體;而多普勒法(fǎ)隻能用于測量(liàng)含有一定量懸(xuán)浮顆粒和氣泡(pao)的液體;
（2）多普勒(lè)法測量精度不(bu)高。
應用概況:
（1）傳(chuán)播時間法應用(yong)于清潔、單相液(yè)體和氣體。典型(xíng)應用有工廠排(pai)放液、:怪液、液化(hua)天然氣等;
（2）氣體(ti)應用方面在高(gāo)壓天然氣領域(yu)已有使用良好(hǎo)的📧經驗;
（3）多普勒(lè)法适用于異相(xiàng)含量不太高的(de)雙相流體,例如(ru):未👣處理污水、工(gōng)廠排放液、髒流(liú)程液;通常不适(shì)用于非常清潔(jié)的液體。
[編輯本(ben)段]3.8科裏奧利質(zhì)量流量計
科裏(lǐ)奧利質量流量(liang)計（以下簡稱CMF）是(shì)利用流體在振(zhen)動🚩管中流動時(shi),産生與質量流(liú)量成正比的科(kē)裏奧利力📞原理(lǐ)🤩制成的一種直(zhí)接式質量流量(liang)儀表。
我國CMF的應(ying)用起步較晚,近(jìn)年已有幾家制(zhì)造廠（如太行儀(yi)🙇🏻表廠）自🈲行開發(fā)供應市場;還有(you)幾家制造廠組(zu)建合資企業或(huo)🤟引用生産系列(liè)儀表。
熱式氣體(ti)質量流量計
熱(re)式流量計傳感(gǎn)器包含兩個傳(chuan)感元件，一個速(sù)度🆚傳👅感器和一(yī)個溫度傳感器(qi)。它們自動地補(bǔ)償和校正氣體(ti)溫度變化。儀表(biǎo)的電加熱部分(fen)将速度傳感器(qì)加熱到高于🐆工(gong)況溫度的某一(yi)個定值，使速度(dù)傳感器和測量(liang)工況溫度的傳(chuan)感🍓器之間形成(cheng)恒定溫差。當保(bao)持溫差不變時(shí)，電🚩加熱消耗的(de)💔能量，也可以🚩說(shuo)熱消散值，與流(liu)過氣體的質量(liàng)流量成正比。
熱(re)式氣體質量流(liu)量計即MassFlowMeter（縮寫爲(wei)MFM），它是氣體流量(liàng)計量中新型儀(yi)表，區别于其它(ta)氣體流量計不(bú)需要進行壓🏃♀️力(li)和溫度修正，直(zhi)接測量氣體的(de)質量流量，一支(zhi)傳感💁器可以做(zuò)到量程從極低(dī)到高量程。它适(shi)合👉單一氣體📱和(hé)固定比例多組(zu)份氣體的測量(liang)。
熱式氣體質量(liang)流量計是用于(yu)測量和控制氣(qì)體質量流量的(de)新型儀表。可用(yòng)于石油、化工、鋼(gang)鐵、冶金、電♊力、輕(qing)工、醫藥、環❓保等(deng)工業部門的空(kōng)氣、烴類氣體、可(kě)燃性氣體、煙道(dào)氣體的♈監測。
特(tè)點
可靠性高重(zhòng)複性好測量精(jing)度高壓損小
無(wú)活動部件量程(cheng)比寬響應速度(dù)快無須溫壓補(bǔ)償
應用
•工業管(guan)道中氣體質量(liang)流量測量•煙囪(cōng)排出的煙氣流(liú)♍速測量
•煅燒爐(lú)煙道氣流量測(ce)量•燃氣過程中(zhōng)空氣流量測量(liang)
•壓縮空氣流量(liang)測量•半道體芯(xīn)片制造過程中(zhong)氣體流量測量(liàng)
•污水處理中氣(qì)體流量測量•加(jia)熱通風和空調(diao)系統中的氣體(ti)流量測量
•熔劑(jì)回收系統氣體(ti)流量測量•燃燒(shāo)鍋爐中燃燒氣(qì)🔱體流量測量
•天(tiān)然氣、火炬氣、氫(qīng)氣等氣體流量(liàng)測量
•啤酒生産(chan)過程中二氧化(huà)碳氣體流量測(cè)量
•水泥、卷煙、玻(bo)璃廠生産過程(chéng)中氣體質量流(liu)量測量
如：美國(guó)SIERRA
中國DSN
3.9明渠流量(liang)計
與前述幾種(zhǒng)不同,它是在非(fei)滿管狀敞開渠(qú)道測量自由表(biao)面自然流的流(liú)量儀表。
非滿管(guǎn)态流動的水路(lù)稱作明渠,測量(liàng)明渠中水流流(liú)量👈的稱作明渠(qu)流量計（openchannelflowmeter）。
明渠流(liú)量計除圓形外(wai),還有U字形、梯形(xing)、矩形等多種形(xíng)狀。
明渠流量計(ji)應用場所有城(cheng)市供水引水渠(qú);火電廠🏃🏻引水和(hé)🌈排水渠、污水治(zhì)理流入和排放(fàng)渠;工礦企業📧水(shuǐ)排放以及水💋利(li)工☁️程和農業灌(guàn)溉用渠道。有人(ren)估計1995台,約占流(liú)量☂️儀表整體的(de)1.6%,但是國内🈲應用(yòng)尚無估計數據(jù)。
4,新工作原理流(liu)量儀表的研究(jiu)和開發
4.1靜電流(liú)量計
（electrostaticflowmeter）
日本東京(jīng)技術學院研制(zhi)适用于石油輸(shu)送管線低導電(diàn)👣液體流量測量(liang)的靜電流量計(ji)。
靜電流量計的(de)金屬測量管絕(jue)緣地與管系連(lián)接,測量電容器(qi)上🔴靜電荷便可(kě)知道測量管内(nei)的電荷。他們分(fen)❗别作了内👅徑4~8mm銅(tong)📐、不鏽鋼等金屬(shu)和塑料測量管(guǎn)儀表的實流試(shì)🧑🏾🤝🧑🏼驗,試驗表明流(liu)量與電荷之間(jiān)接近于線性。
4.2複(fu)合效應流量儀(yí)表
（combinedeffectsmeter）
該儀表的工(gōng)作原理是基于(yu)流體的動量和(hé)壓力作用于儀(yí)表腔體産生的(de)變形,測量複合(hé)效應的變形求(qiú)取流量。本儀表(biǎo)由美國GMI工程和(hé)管理學院開發(fa),已申請兩項。
4.3轉(zhuan)速表式流量傳(chuán)感器
（tachmetricflowratesensor）
它是由俄(e)羅斯科學工程(cheng)中心工業儀表(biǎo)公司開發，是基(jī)✉️于懸浮效應理(li)論研制的。該儀(yi)表已在若幹現(xiàn)場成功的應用(yong)（例如在核電站(zhàn)安裝2000餘台測量(liang)熱水流量，連續(xù)使用8年）,且還在(zai)改進以擴大應(yīng)用領域。
5,幾種流(liú)量儀表應用和(hé)發展動向
5.1科裏(li)奧利質量流量(liàng)計（CMF）
國外CMF已發展(zhan)30餘系列，各系列(liè)開發在技術上(shàng)着眼點在🚶于✌️:流(liú)量檢測測量管(guǎn)結構上設計創(chuang)新;提高儀表零(ling)點☔穩定性和度(dù)等性能;增加測(cè)量管撓度,提高(gao)靈✨敏度;改善測(ce)量🧑🏾🤝🧑🏼管應力分布(bù),降低疲勞損壞(huài),加強抗振動幹(gàn)擾能力等。
5.2電磁(ci)流量計（EMF）
EMF從50年代(dai)初進入工業應(yīng)用以來,使用領(lǐng)域日益擴展👌,80年(nián)代後期起在各(ge)國流量儀表銷(xiāo)售金額中已占(zhan)16%~20%。
我國近年發展(zhǎn)迅速,1994年銷售估(gu)計爲6500~7500台。國内已(yi)生産zui大口🚶♀️徑爲(wèi)2~6m的ENF,并有實流校(xiao)驗口徑3m的設備(bei)能力。
5.3渦街流量(liàng)計（USF）
USF在60年代後期(qī)進入工業應用(yòng),80年代後期起在(zài)各國流量儀表(biǎo)銷售金額中已(yi)占4%~6%。1992年世界範圍(wéi)估計銷售量爲(wei)3.54.8萬台,同期國内(nei)産品估計在8000~9000台(tái)。
5.4威力巴流量計(ji)
威立巴流量計(jì)計采用了*符合(hé)空氣動力學原(yuán)理的⛱️工程結構(gou)設㊙️計，是一種在(zài)精度、功效及可(ke)靠方面達到了(le)無比程度💰的傳(chuan)✔️感元件。
6,結論
由(yóu)上述可知,流量(liàng)計發展到今天(tiān)雖然已日趨成(chéng)熟,但其種🍉類仍(reng)然極其繁多,至(zhi)今尚無一種對(dui)于任何場合都(dou)适🈲用的✊流量計(ji)。
每種流量計都(dou)有其适用範圍(wei),也都有局限性(xing)。這就要求我們(men):
（1）在選擇儀表時(shi),一定要熟悉儀(yi)表和被測對象(xiang)兩方🏒面💜的情況(kuang),并要兼顧考慮(lü)其它因素,這樣(yàng)測量才會準确(que);
（2）努力研制新型(xing)儀表,使其在現(xiàn)有的基礎上更(gèng)加完善💃。
差壓式(shi)流量計
差壓式(shi)流量計（以下簡(jian)稱DPF或流量計）是(shì)根據安裝于管(guan)道中流量☀️檢測(ce)件産生的差壓(ya)、已知的流體條(tiáo)件和檢測件與(yǔ)管道的幾何🆚尺(chi)寸來測量流量(liang)的儀表。DPF由一次(cì)裝置（檢測件）和(hé)二次裝置（差壓(ya)轉換和流量顯(xian)示儀表）組成。通(tōng)常以檢測件的(de)型式對📞DPF分類，如(ru)孔🐇扳流量計、文(wén)丘裏管流量計(ji)及均速管流量(liang)計等。二⛱️次裝置(zhi)爲各😄種🐇機械、電(diàn)子、機電一體式(shi)差壓計，差壓變(bian)送器和流量顯(xiǎn)示及計算儀表(biǎo)，它已發展爲三(sān)化㊙️（系列化、通用(yòng)化及标準化）程(cheng)度很高的種類(lei)規格龐雜的一(yī)大類儀表。差壓(yā)計既可用于測(ce)量流量參數，也(ye)可測量其他參(cān)🈲數（如壓力、物位(wei)、密度等）。
DPF按其檢(jiǎn)測件的作用原(yuan)理可分爲節流(liu)式、動壓頭式、水(shuǐ)力阻力式、離心(xin)式、動壓增益式(shì)和射流式等幾(ji)大類，其中以節(jiē)流式和❄️動壓📞頭(tou)式應用。
節流式(shi)DPF的檢測件按其(qí)标準化程度分(fèn)爲标準型和💋非(fēi)标準型兩大類(lèi)。所謂标準節流(liu)裝置是指按照(zhao)标準文件設計(ji)、制造、安裝和使(shǐ)用，無須經實流(liú)校準即可确定(ding)🈲其流量值并估(gu)算流量測量誤(wù)差，非标準節流(liú)裝置是成熟程(chéng)度較差，尚未列(liè)入标準文件中(zhōng)的檢測件。
标準(zhun)型節流式DPF的發(fā)展經過漫長的(de)過程，早在20世紀(ji)20年代，美國✉️和🌈歐(ou)洲即開始進行(hang)大規模的節流(liú)裝置試驗🆚研究(jiū)。用得zui普遍的節(jiē)流裝置--孔闆和(hé)噴嘴開始标準(zhun)化。現在标準噴(pen)嘴的一種❗型式(shi)ISAl932噴嘴，其幾何形(xíng)狀就是30年代标(biāo)準化的，而标準(zhǔn)孔闆亦曾👈稱爲(wei)ISAl932孔闆✉️。節流裝置(zhì)結構形式的标(biāo)🧑🏽🤝🧑🏻準化有很深🧡遠(yuan)的意義，因♊爲隻(zhī)有節流裝置結(jié)構形式标準化(hua)了，才有可能把(bǎ)🤞上衆多研究成(cheng)果彙集到一起(qi)，它促進檢測件(jiàn)的理論和實踐(jiàn)向深度和廣度(dù)拓展，這是其他(tā)流量計所不及(ji)的。1980年ISO（标準化組(zǔ)織）正式通過标(biao)準ISO5167，至此流🆚量測(ce)量節流裝置*個(gè)标準誕生☂️了。ISO5167總(zong)結了幾十年來(lai)上對爲數有限(xian)的幾種節流裝(zhuang)置（孔闆、噴嘴和(he)文丘裏管）的理(li)論與試驗的研(yan)究成果，反映💚了(le)此類檢測件的(de)當代科學與生(sheng)産的技術水平(ping)。但是從ISO5167正式頒(bān)布之日起，它就(jiù)暴露出許多亟(ji)待解決的問題(tí)，這些問❗題😘主要(yao)有以下幾個方(fang)✏️面。
1）ISO5167試驗數據的(de)陳舊性ISO5167中采用(yòng)的數據大多是(shi)30年代的試驗結(jie)果，今天無論節(jie)流裝置制造技(jì)術，流量試驗設(shè)備♈及實驗技術(shu)都有巨大的進(jìn)步，重新進行系(xi)統地試驗🎯以獲(huò)得更高度🧡及更(geng)可靠的數🌈據是(shi)必要的。進入80年(nián)代美國和歐洲(zhou)都進行大規模(mó)的🔞試驗，爲修訂(ding)ISO5167打下基礎。
2）ISO5167中關(guān)于直管段長度(dù)規定的問題在(zài)ISO投票通過ISO5167時，美(mei)🚶國✨投了反對票(piao)，其主要原因是(shì)對直管段長度(dù)的規定有🔞不同(tong)意見，這個問題(ti)應是ISO5167修訂的主(zhu)要問題之一。
3）ISO5167中(zhōng)各項規定的科(kē)學性問題影響(xiang)節流裝置流出(chū)系👄數⭕的因素特(tè)别多，主要有孔(kǒng)徑與管徑的比(bi)值β、取壓裝置、雷(lei)諾數、節㊙️流件安(ān)裝偏心度、前後(hòu)阻流件類型💃及(ji)直管🔴段長度、孔(kǒng)闆入口邊緣尖(jian)銳度、管壁粗糙(cāo)度、流體流動湍(tuan)流度等，衆多因(yīn)素影響錯綜㊙️複(fú)雜，有的參數難(nán)以直🚩接測量，因(yin)此标準中有些(xie)規定并非科🔞學(xue)地确定，而是爲(wei)了取得一緻，不(bu)得不人爲地确(que)定。流量專家😄斯(si)賓塞（E．A．Spencer）提出一系(xì)列應重新檢讨(tao)的問題，如🚩孔闆(pǎn)平直度、同心⭐度(dù)、直角邊緣尖銳(ruì)度、管道粗糙💯度(du)、上遊流速分布(bù)及流動調整器(qi)的作用等。
4）關于(yu)節流式DPF測量度(dù)提高的問題鑒(jiàn)于節流式DPF在流(liu)量計中占有重(zhòng)要地位，提高其(qi)測量度意義重(zhong)大。曆🌈次學術會(huì)議認爲必須使(shǐ)流量測量工作(zuo)者、流體力學與(yu)計💋算機技術工(gong)作者緊密合作(zuò)共🐕同攻關才能(neng)解決此問題。
20世(shi)紀80年代美國和(hé)歐洲開始進行(háng)大規模的孔闆(pǎn)流量計試驗研(yan)♉究，歐洲爲歐共(gong)體實驗計劃（EECExperimentalProgram），美(mei)國爲API實驗計👨❤️👨劃(huà)（APIExperimentalProgram）。試驗的👉目的是(shi)用現代測試設(she)備及試驗數♈據(jù)的統計處理👈技(jì)術進行新一輪(lun)的範圍廣泛的(de)試✂️驗研究，爲🆚修(xiu)訂ISO5167打下技術基(jī)礎。1999年ISO發出ISO5167的修(xiū)訂稿（ISO／CD5167-1-4），該🈲文件爲(wèi)委員會草案，它(ta)在🌈技術内容與(yu)編輯上都有很(hen)大改動，是一份(fèn)全新的标準。本(běn)來預定于2025年12月(yuè)在💰美國丹佛舉(ju)行的ISO／TC30／SC2會議上審(shen)查通過爲DIS（标準(zhun)草案），但是會議(yi)認爲尚有細節(jiē)問題應再商榷(què)而未能通過❗。新(xin)的ISO5167标準🌂何時正(zheng)式頒布尚不得(de)而知。ISO5167新标準在(zài)标準的兩個核(hé)心内容皆有實(shí)質性變化，一💜是(shì)孔闆的流出系(xi)數公式，用Reader-Harris/Gallagher計算(suàn)式（R-G式）代替Stolz計算(suan)式，另一爲節🈲流(liú)裝置上遊側直(zhi)管段長度的🏃♂️規(gui)定以及流動調(diao)整器的使用等(děng)。
我們通常稱ISO5167（GB／T2624）中(zhōng)所列節流裝置(zhi)爲标準節流裝(zhuāng)置，其他的都稱(chēng)爲非标準節流(liu)裝置，應該指出(chū)，非标準節流裝(zhuang)🌍置不僅是指那(nà)些節流裝置結(jie)構與标難節流(liú)裝置相異的，如(ru)果标準節流裝(zhuang)置在偏離标準(zhǔn)條件下工作亦(yi)應稱爲非☎️标準(zhun)節流裝置，例如(ru)，标準孔闆🐇在混(hun)相流或标準文(wen)丘裏噴嘴在臨(lin)界✍️流下工作的(de)都是。
目前非标(biāo)準節流裝置大(da)緻有以下一些(xiē)種類：
1）低雷諾數(shù)用1／4圓孔闆，錐形(xíng)入口孔闆，雙重(zhong)孔闆，雙斜孔闆(pǎn)，半圓孔闆等；
2）髒(zang)污介質用圓缺(que)孔闆，偏心孔闆(pan)，環狀孔闆，楔形(xing)孔闆，彎‼️管節流(liú)件等；
3）低壓損用(yong)羅洛斯管，道爾(er)管，道爾孔闆，雙(shuāng)重文丘裏噴🐉嘴(zuǐ)，通用文丘裏管(guan)，Vasy管等；
4）小管徑用(yong)整體（内藏）孔闆(pan)；
5）端頭節流裝置(zhi)端頭孔闆，端頭(tou)噴嘴，Borda管等；
6）寬範(fàn)圍度節流裝置(zhì)彈性加載可變(bian)面積可變壓頭(tóu)流量計（線性🛀孔(kǒng)闆）；
7）毛細管節流(liú)件層流流量計(ji)；
8）脈動流節流裝(zhuang)置；
9）臨界流節流(liu)裝置音速文丘(qiu)裏噴嘴；
10）混相流(liu)節流裝置。
節流(liu)式DPF現場應用的(de)不斷拓展必然(rán)提出發展非标(biao)準㊙️節流裝置的(de)要求，十餘年來(lai)ISO亦在不斷制訂(dìng)有關非标準節(jiē)📐流裝置的技術(shu)文件，在它們不(bú)能成爲正式标(biao)準之前作爲技(ji)術報告發表。可(kě)以預見，今後有(you)可能若幹❌較爲(wèi)成熟的非标準(zhun)節流裝置會晉(jin)升爲标準型的(de)。
20世紀90年代中後(hòu)期世界範圍内(nèi)各式DPF銷售量在(zài)流量儀❗表總量(liang)📧中💚台數占50％-60％（每年(nián)約百萬台），金額(é)占30％左右。我國銷(xiao)售台數約占流(liu)量儀表總量（不(bu)包括*表和家用(yong)水表及玻璃管(guǎn)浮子流量計）的(de)35％-42％（每年6萬-7萬台）。
2工(gōng)作原理
2.1基本原(yuán)理
充滿管道的(de)流體，當它流經(jing)管道内的節流(liú)件時，如圖4.1所✍️示(shi)，流速将在節流(liu)件處形成局部(bu)收縮，因而流速(su)增加，靜壓力降(jiang)低，于是在節流(liú)件前後便産生(shēng)了壓差。流體流(liu)量愈大，産生的(de)壓差愈大，這樣(yàng)可依據壓差來(lai)衡量流量的大(da)小。這種測量方(fang)法是以流動連(lian)續性方程（質量(liang)守恒定💋律）和伯(bo)努利方程（能量(liàng)守恒定律）爲基(ji)礎的。壓差的大(da)小不僅與流量(liàng)還與其他許多(duō)因㊙️素有關，例如(ru)當節流裝置形(xing)式或管道内流(liú)體的物理性質(zhi)（密度、粘度）不同(tóng)時，在同樣大小(xiao)的流量下産生(sheng)的壓差也是不(bu)同♍的。
圖4.1孔闆附(fù)近的流速和壓(yā)力分布
2.2流量方(fāng)程
式中qm--質量流(liu)量，kg/s;
qv--體積流量，m3/s;
C--流(liú)出系數；
ε--可膨脹(zhàng)性系數；
β--直徑比(bi)，β=d/D;
d--工作條件下節(jiē)流件的孔徑，m；
D--工(gong)作條件下上遊(you)管道内徑，m；
P--差壓(yā)，Pa；
ρl--上遊流體密度(dù)，kg/m3。
由上式可見，流(liu)量爲C、ε、d、ρ、P、β（D）6個參數的(de)函數，此6個參數(shù)可分爲實測量(liang)[d，ρ，P，β（D）]和㊙️統計量（C、ε）兩類(lèi)。
（1）實測量
1）d、D式（4．1）中d與(yǔ)流量爲平方關(guan)系，其度對流量(liàng)總精度影響較(jiao)大，誤💰差值一般(ban)應控制在±0．05％左右(yòu)，還應計及工作(zuò)溫度對㊙️材料㊙️熱(rè)膨脹的影響。标(biāo)準規定管道内(nèi)徑D必須📧實測，需(xū)🏒在上遊管段的(de)🧑🏽🤝🧑🏻幾個截👄面上進(jìn)行多次測量求(qiu)其平均值，誤差(chà)不💚應大于±0．3％。除對(duì)數值測量精度(dù)要求較高外，還(hái)應考慮内徑💔偏(piān)差會對節✏️流件(jian)上遊通☁️道造成(cheng)不正常節流現(xian)象所帶來的嚴(yán)重影響。因此，當(dāng)不是成套供應(ying)節流裝🌈置時，在(zai)現✊場配管應充(chong)分注意這個問(wen)題。
2）ρρ在流量方程(chéng)中與P是處于同(tong)等位置，亦就是(shi)說，當追求差壓(yā)變送💃器高精度(dù)等級時，絕不要(yao)忘記ρ的測量👌精(jing)度亦應❗與之相(xiàng)匹配。否則P的提(ti)高将會被ρ的降(jiàng)低所抵消。
3）P差壓(ya)P的測量不應隻(zhī)限于選用一台(tái)高精度差壓變(biàn)送器。實際上差(cha)壓變送器能否(fǒu)接受到真實的(de)差壓值還決定(ding)于一系列因素(su)，其中正确的取(qǔ)壓孔及引壓管(guan)線🌂的制造、安裝(zhuang)及使用是保證(zheng)獲得真實差壓(ya)值的關鍵💞，這些(xie)影響因素很多(duo)是難以定量或(huò)定性🛀🏻确定的，隻(zhi)有加強制造及(jí)🥰安裝的規範化(hua)工作才能達到(dào)目的。
（2）統計量
1）C統(tǒng)計量C是無法實(shí)測的量（指按标(biāo)準設計制造安(an)裝，不經校☀️準使(shi)用），在現場使用(yòng)時zui複雜的情況(kuang)出現在實際的(de)C值與标👄準确定(ding)的C值不相符合(he)。它們的偏離是(shi)由設計、制造、安(ān)裝及✊使用一系(xi)列因素造成的(de)。應該明确，上述(shù)各環節全部嚴(yán)格遵循标準的(de)規定，其🔴實際值(zhi)才會與标準确(què)定的值相符合(hé)，現場是難以*這(zhè)種要求的。
應該(gāi)指出，與标準條(tiáo)件的偏離，有的(de)可定量估算（可(kě)進行🏃♀️修正），有的(de)隻能定性估計(ji)（不确定度的幅(fú)值與📱方向）。但是(shì)在現實中，有時(shi)不僅是一個條(tiao)件偏離，這就帶(dai)來🏒非常複雜的(de)情況，因爲🔞一般(ban)資料中隻介紹(shao)某一條件偏離(li)引起的誤差。如(rú)果許多條件同(tong)時偏離，則缺少(shao)相關的資料可(kě)🔆查。
2）ε可膨脹性系(xì)數ε是對流體通(tong)過節流件時密(mi)度發生變化而(ér)引❓起的流出系(xi)數變化的修正(zheng)，它的誤差由💋兩(liang)部分組成：其一(yī)爲常用流量下(xià)ε的誤差，即标準(zhǔn)确定值的🤟誤差(chà)；其二爲由🔴于流(liú)量變化ε值⛱️将随(suí)之波動帶來的(de)誤差。一般在低(di)靜壓高差壓情(qíng)況，ε值有不可忽(hu)略的誤差。當P／P≤0.04時(shi)，ε的誤差可忽略(luè)不計。
3分類
差壓(ya)式流量計分類(lèi)如表4.1所示。
表4.1差(cha)壓式流量計分(fèn)類表
分類原則(zé)分類類型
按産(chan)生差壓的作用(yòng)原理分類1）節流(liú)式；2）動壓頭式；3）水(shuǐ)力💘阻力式；4）離心(xin)式；5）動壓增益式(shì)；6）射流式
按結構(gou)形式分類1）标準(zhun)孔闆；2）标準噴嘴(zui)；3）經典文丘裏管(guan)🏃🏻♂️；4）文丘裏噴嘴；5）錐(zhui)形入口孔闆；6）1/4圓(yuan)孔闆；7）圓缺孔闆(pan)；8）偏心孔闆；9）楔🔞形(xing)孔🏃闆；10）整體（内藏(cáng)）孔闆；11）線性孔闆(pan)；12）環形孔㊙️闆；13）道爾(ěr)管；14）羅洛斯管；15）彎(wan)管；16）可換孔闆節(jiē)流裝置；17）臨界流(liu)節流裝置
按用(yong)途分類1）标準節(jie)流裝置；2）低雷諾(nuò)數節流裝置；3）髒(zang)污流節流裝置(zhì)；4）低壓損節流裝(zhuang)置；5）小管徑節流(liu)裝置；6）寬範圍度(dù)節流❓裝置；7）臨界(jie)流節流裝置；
3.1按(àn)産生差壓的作(zuò)用原理分類
1）節(jie)流式依據流體(ti)通過節流件使(shǐ)部分壓力能轉(zhuǎn)變爲動能以産(chǎn)生差壓的原理(li)工作，其檢測件(jian)稱
之爲節流裝(zhuāng)置，是DPF的主要品(pǐn)種。
2）動壓頭式依(yī)據動壓轉變爲(wei)靜壓的原理工(gong)作，如均速管流(liu)量計♌。
3）水力阻力(li)式依據流體阻(zǔ)力産生的壓差(cha)原理工作，檢測(ce)件爲毛細管束(shù)，又稱層流流量(liàng)計，一
般用于微(wei)小流量測量。
4）離(lí)心式依據彎曲(qu)管或環狀管産(chǎn)生離心力原理(li)形成的壓差工(gōng)作，如彎管流量(liang)計，環形管流量(liàng)
計等。
5）動壓增益(yì)式依據動壓放(fang)大原理工作，如(rú)皮托-文丘🐇裏管(guan)。
6）射流式依據流(liú)體射流撞擊産(chan)生原理工作，如(ru)射流式差壓流(liu)量計。
3.2按結構形(xíng)式分類
1）标準孔(kong)闆又稱同心直(zhí)角邊緣孔闆，其(qí)軸向截面如圖(tú)4.2所示。孔🙇♀️闆是一(yī)塊加工成圓形(xing)同心的具有銳(rui)利直角邊緣的(de)薄闆。孔闆開孔(kǒng)的上遊側邊緣(yuán)應是銳利的直(zhí)角。标準孔闆有(yǒu)三種取壓方式(shi)：角接、法蘭及D-D/2取(qu)壓；如圖🥰4.3所示。爲(wei)從兩個方向⭐的(de)任一個方向測(ce)量流量，可采用(yòng)對稱孔闆，節流(liu)孔的兩個邊緣(yuán)均符合直角邊(bian)緣孔闆上遊邊(bian)緣的特性，且孔(kǒng)闆全部🤟厚度✂️不(bu)超過節流孔的(de)厚度。
圖4.2标準孔(kong)闆
圖4.3孔闆的三(sān)種取壓方式
2）标(biao)準噴嘴有兩種(zhǒng)結構形式：ISA1932噴嘴(zui)和長徑噴嘴。
a.ISA1932噴(pēn)嘴（圖4.4）上遊面由(you)垂直于軸的平(ping)面、廓形爲圓周(zhou)的🥰兩🈲段弧線所(suǒ)确定的收縮段(duan)、圓筒形喉部和(he)凹槽組🔞成的噴(pen)嘴。ISA1932噴嘴的取壓(ya)方式僅角接取(qǔ)壓一種。
圖4.4ISA1932噴嘴(zui)
b.長徑噴嘴（圖4.5）上(shang)遊面由垂直于(yu)軸的平面、廓形(xíng)爲1/4橢圓的收縮(suō)段、圓筒形喉部(bu)和可能有的凹(ao)槽或斜角組成(chéng)🛀🏻的噴嘴。長徑噴(pēn)嘴的取壓方式(shi)僅D-D/2取壓一種。
3）經(jing)典文丘裏管由(you)入口圓筒段A、圓(yuán)錐收縮段B、圓筒(tong)形喉部C和圓錐(zhui)擴散段E組成，如(rú)圖4.6所示。根據不(bu)同的加工方⛹🏻♀️法(fǎ)，有以下結構🌈形(xing)式：①具有粗鑄收(shōu)縮段的；②具有機(jī)械加工收縮段(duàn)的；③具有鐵闆焊(han)接收縮段的。不(bú)同🧑🏽🤝🧑🏻結構形式的(de)L1、L2、R1、R2與D、d的關系如表(biao)4.2所🥵示。
4）文丘裏噴(pen)嘴由進口噴嘴(zui)、圓筒形喉部及(ji)擴散段組成，如(rú)圖4.7所☎️示。
5）錐形入(rù)口孔闆錐形入(ru)口孔闆與标準(zhǔn)孔闆相似，相當(dāng)于一👅塊倒裝的(de)标準孔闆，其結(jie)構如圖4.8所示，取(qu)壓方式爲角接(jiē)取壓。表4.2L1、L2、R1、R2與D、d關系(xì)
注粗鑄入口機(ji)械加工的入口(kou)粗焊的鐵闆入(rù)口
1±0.25D（100mm＜D＜150mm）
L1=0.5D±0.05DL1=0.5D±0.05D
2L2=1D或0.25D+250mm兩個量中(zhong)的小者L2≥D（入口直(zhí)徑）L2≥D（入口直徑）
3R1=1.375D+20%R1＜0.25DR1=0,焊(hàn)縫除外
4R2=3.625d至3.8dR2＜0.25DR2=0,焊縫(feng)除外
圖4.6經典文(wen)丘裏管
圖4.7文丘(qiu)裏噴嘴
圖4.8錐形(xing)入口孔闆
1一環(huán)隙；2-夾持環；3一上(shàng)遊端面A；4-下遊端(duan)面B；
5-軸線；6-流向；7-取(qǔ)壓口；8-孔闆；
X-帶環(huán)隙的夾持環；Y-單(dān)獨取壓口
超聲(sheng)波流量計的基(jī)本原理及類型(xíng)
超聲波在流動(dong)的流體中傳播(bō)時就載上流體(tǐ)流速的👈信息。因(yin)此⭐通過接收到(dào)的超聲波就可(kě)以檢測出流體(tǐ)📞的流速，從🔱而換(huàn)算成😄流量。根據(ju)檢測的方式，可(kě)分爲傳播速度(du)差法、多普勒法(fǎ)、波束偏💃🏻移法、噪(zào)聲法及相關法(fa)♊等不同類型的(de)超聲波流量計(ji)。起聲波流量計(ji)是近十✍️幾年來(lái)随着集成電路(lù)技術迅速發展(zhan)才開始應用👨❤️👨的(de)一種
非接觸式(shi)儀表，适于測量(liang)不易接觸和觀(guān)察的流體以🌈及(jí)大管🏃🏻♂️徑流量。它(ta)與水位計聯動(dòng)可進行敞開水(shuǐ)流的流量測量(liàng)。使用超聲波流(liú)量比不用在流(liu)體中安裝測量(liàng)元件故不會改(gai)變流體的流動(dong)狀态，不産生附(fù)加阻力，儀表的(de)安裝及檢修均(jun1)可不影響生産(chan)管線運行因而(ér)是一種理想的(de)節能型流量計(jì)。
*，目前的工業流(liu)量測量普遍存(cún)在着大管徑、大(da)流量測量困⚽難(nan)的問題，這是因(yin)爲一般流量計(ji)随着測量管徑(jìng)的增大會帶來(lai)💃🏻制造🌂和運輸上(shang)的困難，造價提(ti)高、能損加大、安(ān)裝不僅✉️這些缺(quē)點，超聲波流量(liàng)計均可避免。因(yin)爲各類超聲波(bo)流量計均可管(guan)外安裝、非接觸(chù)測流，儀表造價(jià)基本上與被測(ce)管道口徑大小(xiǎo)無關，而其它類(lei)型的流量計随(suí)着口徑增加，造(zào)價大幅度增加(jia)，故口徑越大超(chao)聲波流量計比(bi)相同功能其☔它(tā)類型流量計的(de)功能價格比越(yue)*。被認爲是較好(hǎo)🏃♂️的大管徑流量(liang)測量儀表，多普(pǔ)🌈勒法超聲波流(liú)量計可測雙相(xiang)介質的流量，故(gu)可用于下水道(dao)及排污水等髒(zang)污流的⭐測量。在(zai)發電🎯廠中，用便(biàn)攜式超聲波流(liu)量計💃🏻測量水輪(lún)機進水量、汽輪(lun)機循環水量等(deng)大管徑流量，比(bǐ)過去的皮脫管(guǎn)流速計方便得(dé)多。超聲被流量(liàng)汁也可用于氣(qì)🔞體測量。管徑的(de)适用範圍從2cm到(dào)5m，從幾米寬的明(míng)渠、暗渠到500m寬的(de)❤️河流都📱可适用(yong)。
另外，超聲測量(liàng)儀表的流量測(ce)量準确度幾乎(hu)不受㊙️被測流體(tǐ)溫💜度、壓力、粘度(du)、密度等參數的(de)影響，又可制成(chéng)非接🔴觸及便攜(xie)💛式測量儀表，故(gù)可解決其它類(lèi)型儀表所難以(yi)🛀測量的強腐蝕(shí)💁性、非導電性、放(fàng)射性及易燃易(yì)爆介質的流量(liang)測量⭐問題。另外(wài)，鑒于非接觸測(ce)量特點，再配以(yǐ)合理的電子線(xian)路，一台儀表可(ke)适應多種管✂️徑(jìng)測量和多種流(liu)量範圍測量。超(chao)聲波流量計的(de)♌适應能力也是(shi)其它儀表不可(kě)比拟的。超聲波(bo)流量計具有上(shàng)述一些優點因(yīn)此🔆它🐆越來越受(shòu)到重視并且向(xiang)産品系列化、通(tong)用化發展，現已(yǐ)制成⛷️不同聲道(dao)的标準型、高溫(wēn)型、防爆型、濕式(shi)型儀表以适應(ying)不同介質，不同(tong)場合和不同管(guan)道條件的流量(liang)測量。
超聲波流(liu)量計目前所存(cun)在的缺點主要(yào)是可測流體的(de)溫度範圍受超(chāo)聲波換能鋁及(jí)換能器與管道(dào)之間🙇🏻的耦合材(cai)📱料耐溫程度的(de)限制，以及高溫(wēn)下被☎️測流體傳(chuan)聲速度的原始(shǐ)數據🤞不全。目💜前(qián)我國隻能用于(yu)測量200℃以下的流(liu)體。另外，超聲波(bō)流量計的測量(liang)線路比一般流(liú)量計複雜。這是(shi)因爲，一㊙️般工業(yè)計量😍中液體的(de)流速常常是每(mei)秒幾米，而聲波(bō)在液體中的傳(chuán)播速度約爲1500m／s左(zuo)右，被測流體流(liu)速（流量）變化帶(dài)☀️給聲速的變化(huà)量zui大🌐也是10－3數量(liang)級．若要🐕求測量(liàng)流速的準确度(dù)爲1％，則對聲速的(de)測量準确度需(xū)爲10-5～10-6數量級，因此(cǐ)必須有完善的(de)測量線路才能(néng)實現，這也正是(shi)♊超聲波流量計(ji)隻有在集成電(diàn)路技術迅速發(fa)展的前題✂️下才(cái)能得到實際應(yīng)用的原🌈因。
超聲(shēng)波流量計由超(chāo)聲波換能器、電(diàn)子線路及流量(liang)顯示和累積系(xi)統三部分組成(chéng)。超聲波發射換(huan)能器☔将電㊙️能轉(zhuan)🔆換爲超聲波能(néng)量，并将其發射(shè)到被測流體中(zhong)，接收器接收到(dào)的超聲波信号(hao)，經電子線路放(fàng)大并轉換爲代(dai)表流量的電信(xìn)号供給顯示和(hé)積算💔儀表進行(hang)顯示和積算。這(zhè)樣就實現了流(liú)量的檢測和顯(xian)示。
超聲波流量(liàng)計常用壓電換(huàn)能器。它利用壓(ya)電材料🌈的壓電(diàn)效應☀️，采用适出(chu)的發射電路把(ba)電能加到發射(she)換能器的壓✍️電(dian)元🆚件上，使其産(chan)生超聲波振勸(quan)。超聲波以💚某一(yi)角📞度射入流體(tǐ)中傳播，然後由(yóu)接收換能器接(jiē)收，并經壓電元(yuan)件變爲電能，以(yi)便🚶檢測。發射換(huàn)能器利用壓電(dian)元件的逆壓電(dian)效應，而接收換(huàn)能器則是利用(yòng)壓電效應。
超聲(sheng)波流量計換能(néng)器的壓電元件(jiàn)常做成圓形薄(bao)片，沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過(guo)厚度的10倍，以保(bao)證振動的方向(xiàng)🍉性。壓電元件材(cai)料多采用锆钛(tài)酸鉛。爲固定壓(ya)電元件，使👨❤️👨超聲(shēng)波以合适🈚的角(jiǎo)度射入到流體(tǐ)中，需把元件故(gù)人聲楔中，構成(cheng)換能器整體（又(yòu)稱探🌐頭）。聲楔的(de)材💃料不僅要求(qiu)強度高、耐老化(huà)，而且要求超聲(sheng)波經聲楔後能(neng)量損失小即透(tòu)射系數接近1。常(chang)用的聲楔㊙️材料(liao)是有機玻璃，因(yīn)爲它透明，可以(yǐ)觀察到聲楔中(zhong)壓電元件💁的組(zu)裝情況。另外，某(mǒu)些橡膠、塑料及(jí)膠木🔴也可作聲(shēng)楔材料。
超聲波(bo)流量計的電子(zi)線路包括發射(she)、接收、信号處理(lǐ)和🌂顯示電路。測(ce)得的瞬時流量(liang)和累積流量值(zhí)用數字🈚量或♈模(mó)拟量顯示。
根據(ju)對信号檢測的(de)原理，目前超聲(sheng)波流量計大緻(zhì)⭐可分傳🐪播速✊度(dù)差法（包括：直接(jiē)時差法、時差法(fa)、相位差法、頻差(chà)法）波束偏🔴移法(fa)、多普勒法、相關(guān)法、空間濾⚽波法(fǎ)及✌️噪聲法等類(lei)型👉，如圖所示。其(qi)中以噪聲法原(yuan)♈理及結構zui簡單(dān)，便于測量和攜(xie)帶，價格便宜但(dan)準确🈲度較低，适(shì)于在流量測量(liàng)準确度要求不(bu)高的場合使用(yòng)。由于直☂️接時差(chà)法、時差法、頻差(cha)法和相位差法(fǎ)的基本原理都(dou)是通過測量超(chāo)聲波脈沖順流(liu)和逆流⛷️傳報時(shi)速度之差來反(fǎn)映流體的流速(sù)的，故又統稱爲(wèi)傳播速度差法(fǎ)。其中頻差✔️法和(he)時差法克服了(le)聲速随流體溫(wen)度變化帶來的(de)誤差，準确度較(jiao)高，所以被廣泛(fàn)采用。按照換能(neng)器的配置方法(fa)不同，傳播速度(dù)✂️差撥又分爲：Z法(fǎ)（透過🌍法）、V法（反射(shè)法）、X法（交叉法）等(děng)。波束偏移💃🏻法是(shi)利用超聲波束(shu)在🔞流體中的傳(chuán)播方向随流體(ti)流速🍉變化而産(chǎn)生偏移來反映(yìng)流體流速的，低(di)流速時，靈敏度(du)很低适用性不(bú)大．多普勒法是(shì)利用💋聲學多普(pǔ)勒原理，通過測(ce)量不均勻❄️流體(ti)中散射體散射(she)的超聲波多普(pu)
勒頻移來确定(ding)流體流量的，适(shi)用于含懸浮顆(ke)粒、氣泡等流體(tǐ)流量測量。相關(guan)法是利用相關(guan)技術測量😄流量(liàng)，原理上，此法的(de)測量準确度與(yǔ)流體中的聲速(sù)無關，因而與流(liu)體溫度，濃度等(deng)無關，因而測量(liang)準确度高，适用(yòng)💞範圍廣。但相關(guan)器價格貴，線路(lù)比較複雜。在微(wēi)處理機普及應(ying)用後，這個缺點(diǎn)可以克服。噪聲(shēng)法（聽音法）是利(lì)用管道内流體(ti)流動時産生的(de)噪聲與流體的(de)流速有⚽關的原(yuán)理，通過檢測噪(zao)聲表示流速或(huò)流量值。其方法(fǎ)🧑🏾🤝🧑🏼簡單，設備價格(ge)便宜🥰，但準确度(du)低。
以上幾種方(fang)法各有特點，應(yīng)根據被測流體(ti)性質．流速分‼️布(bù)情況、管路安裝(zhuang)地點以及對測(ce)量準确度的要(yào)求等因素進行(hang)選擇。一般說來(lái)由于工業生産(chǎn)中工質的溫度(dù)常不能保持恒(héng)定，故多采用頻(pín)差法及💋時差法(fa)。隻有在管徑很(hěn)大時才采用直(zhí)接時差法。對換(huan)能器安裝方法(fa)的選擇原則一(yi)般是：當流體沿(yán)管軸平行流動(dong)時，選用Z法；當流(liu)動方向與管鈾(you)不平行或管路(lù)安裝地點使換(huan)能器安裝間隔(ge)受到限制時，采(cǎi)用V法或X法。當流(liu)場分布不均勻(yun)而表前㊙️直管段(duàn)又較短時，也可(ke)采用多聲🈲道（例(li)如雙聲道或四(sì)聲道）來克服流(liu)速擾動帶來的(de)流量測量誤差(chà)。多普勒法适于(yu)測量兩相流，可(ke)避免常規儀表(biǎo)由懸浮粒或氣(qi)泡造成的堵塞(sai)、磨損、附着而不(bu)能運行的弊病(bìng)，因而得以迅速(su)發展。随着工業(yè)的發展及節能(néng)工✔️作的開展，煤(mei)油混合（COM）、煤水泥(ni)合👈（CWM）燃料的輸送(song)和❌應用以及燃(rán)料油加水助燃(ran)等節能方法的(de)發展，都爲㊙️多普(pǔ)勒超聲波流量(liang)計應🏃🏻♂️用開辟廣(guang)闊🐆前景。
流量計(jì)的種類很多，一(yi)般市場上用得(dé)比較廣泛的💃有(you)：電磁🈲流量計、渦(wō)街流量計、渦輪(lun)流量計、孔闆流(liu)量計、V錐流量計(ji)、金屬轉子流量(liàng)計、玻璃轉子流(liú)量計、旋進旋渦(wo)流量計⁉️、橢圓齒(chǐ)輪流量計、均速(sù)管流量計、超聲(sheng)波流量計等。它(tā)們的安裝條件(jiàn)對直管段的要(yào)求㊙️V錐流量計是(shi)zui低，而電磁、渦📱街(jie)、孔闆等對直管(guan)段要求就較高(gao)，一般是前5D後3D,對(duì)于流量計前端(duān)有彎頭、閥門電(dian)磁流量⛷️計等的(de)直管段✊要求就(jiu)更高，zui高要求直(zhi)管段💯是前50D後5D,因(yin)此在選😄購流量(liang)計時一定🚩要考(kǎo)慮流量計現場(chǎng)安裝的環境、位(wèi)置等因素，從而(ér)選擇更加适合(he)現場工礦的流(liu)量計。
現在流量(liàng)計所需要的參(can)數：
1、被測量的介(jiè)質
2、被測量介質(zhì)的溫度
3、被測量(liàng)介質的壓力
4、被(bèi)測量介質的流(liu)量
5、要求的測量(liàng)精度
6、現場工礦(kuang)情況
