各種流量計測量不同介質(zhì)的優(yōu)缺點匯總

多欽儀表（上海）有限公司? ? 技術(shù)專欄

流量計，工業(yè)上多用以測量水、礦漿等介質(zhì)的流量。可測Z大管徑達2m，而且壓損極小，但導電率低的介質(zhì)，如氣體、蒸汽等則不能應(yīng)用，并且應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的流量計種類很多，測量原理不同，適應(yīng)的工況條件差別也很大：

各種流量計測量不同介質(zhì)的優(yōu)缺點匯總：

電磁流量計：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，即具有傳導性的流體在流經(jīng)電磁場時，通過測量電壓可得到流體的速度，電磁流量計沒有移動部件，不受流體的影響，在滿管時測量導電性液體度很高，可用于測量漿狀流體的流速，像其他速度測量計一樣，是測量體積流量的儀表。

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超聲波流量計：傳播時間法和多普勒效應(yīng)法是超聲流量計常采用的方法，用以測量流體的平均速度，它也是*流量計，如果超聲波變送器安裝在管道外測，就無須插入。

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渦輪流量計：當流體流經(jīng)渦輪流量計時,流體使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與流體的速度相關(guān)，通過轉(zhuǎn)子感受到的流體平均流速，推導出流量或總量，可地測量潔凈的液體和氣體。像差壓節(jié)流式流量計，渦輪流量計也會產(chǎn)生不可恢復的壓力誤差，也需要移動部件。

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差壓式流量計：采用Z普遍的流量測量技術(shù)，包括孔板流量計、V錐流量計、文丘里管和音速噴嘴以及威力巴流量計、阿牛巴流量計、德爾塔巴流量計等均速管類流量計，可用于測量大多數(shù)液體、氣體和蒸汽的流速。差壓式流量計沒有移動部分，應(yīng)用廣泛，易于使用，但堵塞后，它會產(chǎn)生壓力損失，影響度，流量計精度測量的度取決于壓力測量儀表的度。

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不同流量計，根據(jù)本身測量原理不同，也存在不同的優(yōu)缺點。

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1 、渦輪流量計?

渦輪流量計，是速度式流量計中的主要種類，它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速，從而且推導出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成，也可做成整體式。?

渦輪流量計和容積式流量計、科里奧利質(zhì)量流量計稱為流量計中三類重復性、精度高的產(chǎn)品，作為類型流量計之一，其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產(chǎn)的規(guī)模。

優(yōu)點：(1)高精度，在所有流量計中，屬于Z的流量計；(2)重復性好；(3)無零點擾能力好；(4)范圍度寬；(5)結(jié)構(gòu)緊湊。?

缺點：(1)不能長期保持校準特性；(2)流體物性對流量特性有較大影響。?

應(yīng)用概況：渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應(yīng)用：石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣和低溫流體統(tǒng)在歐洲和美國，渦輪流量計在用量上是僅次于孔板流量計的天然計量儀表，僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺各種尺寸，壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計，它們已成為優(yōu)良的天然氣計量儀表。?

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2、電磁流量計?

電磁流量計是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導電性液體的儀表。?

電磁流量計有一系列優(yōu)良特性，可以解決其它流量計不易應(yīng)用的問題，如臟污流、腐蝕流的測量。?

70、80年代電磁流量在技術(shù)上有重大突破，使它成為應(yīng)用廣泛的一類流量計，在流量儀表中其使用量百分數(shù)不斷上升。?

優(yōu)點：?

(1)測量通道是段光滑直管，不會阻塞，適用于測量含固體顆粒的液固二相流體，如紙漿、泥漿、污水等；?

(2)不產(chǎn)生流量檢測所造成的壓力損失，節(jié)能效果好；?

(3所測得體積流量實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的明顯影響；(4)流量范圍大，口徑范圍寬；(5)可應(yīng)用腐蝕性流體。?

缺點：(1)不能測量電導率很低的液體，如石油制品；(2)不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體；(3)不能用于較高溫度。?

應(yīng)用概況：電磁流量計應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程；中小口徑常用于高要求或難測場合，如鋼鐵工業(yè)高爐風口冷卻水控制，造紙工業(yè)測量紙漿液和黑液，化學工業(yè)的強腐蝕液，有色冶金工業(yè)的礦漿；小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學等有衛(wèi)生要求的場所。?

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3、差壓式流量計?

差壓式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓，已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。?

差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類，如孔板流量計、文丘里流量計、均速管流量計等。?

二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計，差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標準化)程度很高的、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表，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)。?

差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為：節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。?

檢測件又可按其標準化程度分為二大類：標準的和非標準的。?

所謂標準檢測件是只要按照標準文件設(shè)計、制造、安裝和使用，無須經(jīng)實流標定即可確定其流量值和估算測量誤差。?

非標準檢測件是成熟程度較差的，尚未列入標準中的檢測件。?

差壓式流量計是一類應(yīng)用Z廣泛的流量計，在各類流量儀表中其使用量占居*。近年來，由于各種新型流量計的問世，它的使用量百分數(shù)逐漸下降，但目前仍是Z重要的一類流量計。?

優(yōu)點：?

(1)應(yīng)用Z多的孔板式流量， 計結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長；?

(2)應(yīng)用范圍廣泛，至今尚無任何一類流量計可與之相比擬；?

(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)模經(jīng)濟生產(chǎn)。?

缺點： (1)測量精度普遍偏低；(2)范圍度窄，一般僅3：1~4：1；(3)現(xiàn)場安裝條件要求高；(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。

應(yīng)用概況：?

差壓式流量計應(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。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計全部用量的1/4~1/3。?

4 、渦街流量計?

渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體，流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則地交錯排列的游渦的儀表。?

渦街流量計按頻率檢出方式可分為：應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。?

渦街流量計是屬于Z年輕的一類流量計，但其發(fā)展迅速，目前已成為通用的一類流量計。?

優(yōu)點：(1)結(jié)構(gòu)簡單牢固；(2)適用流體種類多；(3)精度較高；(4)范圍度寬；(5)壓損小。?

缺點：(1)不適用于低雷諾數(shù)測量；(2)需較長直管段；(3)儀表系數(shù)較低(與渦輪流量計相比)；(4)儀表在脈動流、多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗。?

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5、容積式流量計?

容積式流量計，又稱定排量流量計，簡稱PD流量計，在流量儀表中是精度Z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，根據(jù)測量室逐次重復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。?

容積式流量計按其測量元件分類，可分為橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉(zhuǎn)子流量計、旋轉(zhuǎn)活塞流量計、往復活塞流量計、圓盤流量計、液封轉(zhuǎn)筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。?

優(yōu)點：(1)計量精度高；(2)安裝管道條件對計量精度沒有影響；(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，總量，清晰明了，操作簡便。?

缺點：(1)結(jié)果復雜，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)大部分儀表只適用于潔凈單相流體；(5)產(chǎn)生噪聲及振動。?

應(yīng)用概況：?

容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計并列為三類使用量Z大的流量計，常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(油品、天然氣等)的總量測量。?

工業(yè)發(fā)達國家近年P(guān)D流量計(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷售金額占流量儀表的13%~23%；我國約占20%，1990年產(chǎn)量(不包括家用煤氣表)估計為34萬臺，其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20%。?

6、浮子流量計?

浮子流量計，又稱轉(zhuǎn)子流量計，是變面積式流量計的一種，在一根由下向上擴大的垂直錐管中，圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的，從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。?

浮子流量計是僅次于差壓式流量計應(yīng)用范圍Z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。?

80年代中期，日本、西歐、美國的銷售金額占流量儀表的15%~20%。我國產(chǎn)量1990年估計在12~14萬臺，其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計。?

特點：(1)玻璃錐管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，缺點是耐壓力低，有玻璃管易碎的較大風險；(2)適用于小管徑和低流速；(3)壓力損失較低。?

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7、 超聲流量計?

超聲流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。?

根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。?

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*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。?

優(yōu)點：?

(1)可做非接觸式測量；(2)為無流動阻撓測量，無壓力損失；(3)可測量非導電性液體，對無阻撓測量的電磁流量計是一種補充。?

缺點：?

1)傳播時間法只能用于清潔液體和氣體；而多普勒法只能用于測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體；(2)多普勒法測量精度不高。?

應(yīng)用概況：?

(1)傳播時間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、：怪液、液化天然氣等；?

(2)氣體應(yīng)用方面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗；?

3)多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體，例如：未處理污水、工廠排放液、臟流程液；通常不適用于非常清潔的液體。?

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8、 科里奧利質(zhì)量流量計?

科里奧利質(zhì)量流量計(以下簡稱CMF)是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直接式質(zhì)量流量儀表。?

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9、明渠流量計?

與前述幾種不同，它是在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流的流量儀表。?

非滿管態(tài)流動的水路稱作明渠，測量明渠中水流流量的稱作明渠流量計(open channel flowmeter)。?

明渠流量計除圓形外，還有U字形、梯形、矩形等多種形狀。?

明渠流量計應(yīng)用場所有城市供水引水渠；火電廠引水和排水渠、污水治理流入和排放渠；工礦企業(yè)水排放以及水利工程和農(nóng)業(yè)灌溉用渠道。

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