摘 要：近幾年流量計(jì)的應(yīng)用在冶金、電力、煤炭、化工、石油、建筑和環(huán)境保護(hù)等工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)被日益重視和廣泛應(yīng)用，已成為科學(xué)生產(chǎn)、節(jié)約能源、提高效益和改善管理水平的重要工具。本文介紹工業(yè)生產(chǎn)中常用的流量計(jì)的原理、選型和應(yīng)用。

0、前言：
  近 30 年來，隨著國際經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，流量計(jì)日益受到重視。為滿足不同種類流體特點(diǎn)，解決不同流動狀態(tài)下的流量計(jì)量問題，各國先后研制并投入使用的流量計(jì)有幾十種類型。目前國內(nèi)外流量計(jì)產(chǎn)品就有100 多種。由于工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)對節(jié)能和環(huán)保的日益重視，生產(chǎn)過程中水、油、氣、蒸汽的準(zhǔn)確計(jì)量也日趨重要。
  由于工業(yè)生產(chǎn)中的介質(zhì)流量計(jì)量由于其狀態(tài)、種類、溫度、流速、流量、壓力等諸多因素的影響，決定流量計(jì)量的復(fù)雜性。因此流量計(jì)選型就具有很強(qiáng)的技術(shù)性和實(shí)用性。

1、流量計(jì)的分類：
 流量測量方法和儀表的種類繁多，分類方法也很多。按測量原理分有力學(xué)原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原理、電學(xué)原理、光學(xué)原理、原子物理學(xué)原理等。本文按照目前通用的分類法,即分為：容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)來分別闡述流量計(jì)的原理和應(yīng)用概況。

 

2、常用流量計(jì)簡介：
2.1、容積式流量計(jì):
   容積式流量計(jì)，又稱定排量流量計(jì)，簡稱PD 流量計(jì)。容積式流量儀的精度較高，是測量粘性液體的幾種方法之一。它利用機(jī)械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分，根據(jù)測量室逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體體積總量。
  容積式流量計(jì)按其測量元件分類，可分為橢圓齒輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞向?yàn)閮x器儀表和自動化控制。流量計(jì)、圓盤流量計(jì)、液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)、濕式氣量計(jì)及膜式氣量計(jì)等。
  主要優(yōu)點(diǎn)：(1)計(jì)量精度高；(2)安裝管道條件對計(jì)量精度沒有影響；(3)可用于高粘度液體的測量；(4)范圍度寬；(5)直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計(jì)和總量。缺點(diǎn)：(1)結(jié)果復(fù)雜,體積龐大；(2)被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大；(3)不適用于高、低溫場合；(4)只適用于潔凈單相流體；
(5)產(chǎn)生噪聲及振動。
   應(yīng)用概況：容積式流量計(jì)與差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)并列為三類使用量***大的流量計(jì),容積式流量計(jì)中橢圓齒輪式和腰輪式流量計(jì)已被廣泛使用。容積式流量計(jì)常應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中昂貴介質(zhì)(油品、天然氣等)的總量測量。

2.2、差壓式流量計(jì)：
 差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓與已知流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計(jì)算流量。由于流束在節(jié)流元件處形成局部收縮，流體流速增加，靜壓力降低，節(jié)流件前后產(chǎn)生了流體壓力差，而流體流量越大，其壓力差也越大。差壓式流量計(jì)由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。差壓式流量計(jì)的檢測元件按其作用原理可分為節(jié)流式、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓增益式及射流式等幾大類。目前發(fā)展為系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化程度很高的、種類規(guī)格龐雜的一類儀表，它既可測量流量參數(shù)，也可測量其它參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。通常以檢測件形式對差壓式流量計(jì)分類，如孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。這種利用差壓測量流量的方法歷史悠久，比較成熟，差壓式流量計(jì)廣泛應(yīng)用于封閉管道的流量測量中的各種對象。差壓式流量計(jì)是應(yīng)用***廣泛的一種流量儀表，在各種流量計(jì)使用量中占據(jù)首位。特別在工業(yè)生產(chǎn)中的蒸汽、給水、凝結(jié)水等的流量測量都采用這種流量計(jì)。
  主要優(yōu)點(diǎn)：(1)應(yīng)用***多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠；(2)應(yīng)用范圍廣泛，使用壽命長；(3)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，便于規(guī)模生產(chǎn)。 缺點(diǎn)：(1)測量精度普遍偏低，范圍度較窄，僅3：1～4：1；(2)現(xiàn)場安裝條件要求高，壓損大。
  應(yīng)用概況：差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛，在封閉管道的流量測量中各種對象都有應(yīng)用，如流體方面：單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等；工作狀態(tài)方面：常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等；管徑方面：從幾mm 到幾m；流動條件方面：亞音速、音速、脈動流等。它在工業(yè)生產(chǎn)中的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4～1/3。

 主要優(yōu)點(diǎn)：（1）具有很高的測量度；（2）重復(fù)性、穩(wěn)定性，可靠性好，使用壽命長，安裝方便（3）可測量流體范圍廣泛。適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴。 
  由于科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是質(zhì)量測量，因此在計(jì)量和精細(xì)配比的石油、化工、冶金、建材、造紙、醫(yī)藥、食品、生物工程、能源、航天等工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)在汽車的清潔燃料壓縮天然氣（CNG）的計(jì)量主要靠它。它的問世帶來了流體測量技術(shù)的一次深刻變革，被譽(yù)為是21 世紀(jì)的主流流量計(jì)。
 
3、流量計(jì)的選擇：
3.1、流量計(jì)的選擇思路：
 目前流量計(jì)測量技術(shù)發(fā)展至今雖然已日趨成熟，但其種類繁多，至今尚無一種對于任何場合都能適用的流量計(jì)，而每種流量計(jì)都有適用范圍，具有局限性。由于工業(yè)生產(chǎn)中工藝過程和被測對象的復(fù)雜性及重要性，決定現(xiàn)場流量計(jì)的選型的重要性。因此正確而有效地選擇流量計(jì)，必須熟悉工業(yè)生產(chǎn)中工藝過程和被測量流體的各種特性以及將要采用的測量方法，同時(shí)還要考慮其它一些相關(guān)影響因素，如流量計(jì)性能指標(biāo)（精后再根據(jù)具體情況具體分析、統(tǒng)籌兼顧、精心設(shè)計(jì)及合理選型。

3.2、具體選型原則：
  流量計(jì)選型是指按照工業(yè)生產(chǎn)要求，根據(jù)流體種類及儀表性能、流體特性、安裝條件、環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)因素五個(gè)方面原則選擇。
 
（1）儀表性能—質(zhì)量性、穩(wěn)定性、精度、量程、線性、信號參數(shù)、響應(yīng)時(shí)間、壓力損失等因素。
 
（2）流體特性—溫度、壓力、密度、粘度、堵塞、相變、腐磨蝕性、電導(dǎo)率、聲速、導(dǎo)熱系數(shù)等指數(shù)。
 
（3）安裝條件—管道布置方向、流動方向、檢測件上下游側(cè)直管段長度、管道口徑、維修空間、振動、電源等條件。
 
（4）環(huán)境條件—環(huán)境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆防雷、管道振動等條件。
 
（5）經(jīng)濟(jì)因素—采購費(fèi)、安裝費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi)、維修費(fèi)、使用壽命、備品備件等因素。

4、結(jié)束語：
 總之，沒有一種測量方式或流量計(jì)對各種流體及流動情況都能適應(yīng)的。不同工藝和環(huán)境，不同的測量方式和結(jié)構(gòu)，要求不同的測量操作、使用方法和使用條件。當(dāng)確定好流量計(jì)的類型后要根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中的工藝條件和流體參數(shù)進(jìn)行流量計(jì)的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)確計(jì)算。全面分析、統(tǒng)籌兼顧各種影響因素，科學(xué)有效地分析研究。***終做出適于生產(chǎn)要求的，既安生可靠又經(jīng)濟(jì)耐用的選擇。