測(cè)量不同的介質選(xuǎn)擇不同的流量計
廣州迪川儀器儀表有限公(gōng)司爲了保證流量儀表在生産現場過程中發揮好、精确的使(shǐ)用，流量計的選(xuǎn)擇，必須要根據生産現場(chǎng)需要計量的介質而(ér)定。
一、氣體(tǐ)介質，應選擇的流量(liàng)計品種是：1、超聲(shēng)波氣體流量計。2、渦街流量計。如氣體溫(wēn)度超過(guò)300℃,可選氣壓式流量計。
二、石油、柴(chái)油等油品介質，應選擇的流量計品種是：超聲波流量計。
三、砂漿、電(diàn)粉漿等大濃度、固體顆粒含量大的介質，應選擇的流量計品種是：電磁(cí)流量計。 四、自來水大流量的介質，應選擇的流(liú)量計品種是：适用選型爲智能電磁流量計、超聲波流量計。其(qí)他諸如(rú)渦街流量計、孔闆流量計等也可以。
五、污(wū)水、紙(zhǐ)漿等渾濁液體介質，應選擇(zé)的流量計品種(zhǒng)是：1、超聲波流量計及智能電磁流量計(jì)。但在選用電(diàn)磁流(liú)量計時要考慮液體中不(bú)含較(jiào)多空氣或氣泡。 六、帶有較多氣泡的液體介質，應選擇的流量計品(pǐn)種是：超聲(shēng)波流(liú)量計，使用(yòng)該類型的流量計測量帶(dài)有氣泡的流體，效果十分好。 七、純淨(jìng)水、除鹽水等電導率低的介質，應選擇的(de)流量計品種是：超聲波流(liú)量計(jì)非常(cháng)适(shì)合測(cè)量這類(lèi)流體。 八、酸、堿液(yè)等強腐蝕性介質，應選(xuǎn)擇的流量計品種是：1、抗酸堿内襯(chèn)的電磁流(liú)量計。2、外(wài)夾式超聲波流量計。
用以測(cè)量管路中(zhōng)流體流量(單位時間内通過(guò)的流體(tǐ)體積)的儀表。有(yǒu)轉子(zǐ)流量計、節流式流量計、細縫流量計、容積流量計、電磁流量計(jì)、超聲波流量計和堰等。
流量測量方法和儀表的種類繁多,分(fèn)類方法(fǎ)也很多。至今爲止,可供工業用的(de)流量儀表(biǎo)種類達60種之多。品種如此之多(duō)的原因就在于至今還沒找到一種對任(rèn)何流體、任何量程、任(rèn)何流動狀态以及任何使用條件都适用的流量儀表。
這60多種流量儀表,每種産品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按測量(liàng)對象(xiàng)劃分就有封閉管道和明渠兩大類;按(àn)測量目的又可分爲總量測量和流量測量,其儀表分别稱作總(zǒng)量表和流量計(jì)。
總量表測(cè)量一段時間内流過管道的流量,是以短暫時間内(nèi)流過的總量除以該時間的商(shāng)來表示,實際上流量計通常亦備有累積流量裝置,做總量表使用,而總量表亦備有流量發(fā)訊裝置。因此,以嚴格意義(yì)來分流量計和總量表已無實際(jì)意(yì)義。
按測(cè)量原理分有(yǒu)力學原理、熱學原理、聲學原理(lǐ)、電學原理(lǐ)、光學原(yuán)理、原子物理學原理等。
按照目(mù)前流行、廣泛的分類法(fǎ),即分爲:容(róng)積式流量計、差(chà)壓式流量計(jì)、浮子流量計、渦輪流量計、電(diàn)磁流(liú)量計、流體振蕩流量(liàng)計中的渦街流(liú)量計、質量流量計和插入式流量計、探針式流量計，來分别闡述各(gè)種流(liú)量計的原理、特點、應用概(gài)況及國内(nèi)外的發展情況。
差壓(yā)式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢(jiǎn)測件産生的差壓,已知的流體條件和檢測件(jiàn)與管道的幾何尺寸來計算流量的(de)儀表。
差壓式流量(liàng)計由一(yī)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(jiàn)形式(shì)對差壓式流量計(jì)分類,如孔闆流量計、文丘裏流量計、均速管流量計等。
二次(cì)裝置爲各種機械、電子、機電一(yī)體式差壓(yā)計,差壓變送器及流量顯示儀表。它已發展(zhǎn)爲三化(系列化、通用化及标準化)程度(dù)很高的、種類規格龐雜的一大類儀表,它既可測(cè)量(liàng)流量參數,也可測量其它參數(如壓力、物位(wèi)、密度等(děng))。
差壓式流量計的檢(jiǎn)測件按其(qí)作用原(yuán)理可分爲:節流裝(zhuāng)置、水力阻力式、離心式、動壓(yā)頭式、動壓頭增益式及(jí)射流式幾大類。
檢測(cè)件又可按其标準(zhǔn)化程度(dù)分爲二大類:标準(zhǔn)的和(hé)非标準的。
所謂标準檢測件(jiàn)是隻要按照标準文件設計、制造、安裝和(hé)使用,無須經實流标定即(jí)可确定其流量值和估算測量誤差(chà)。
非标準檢測件是(shì)成熟程度較差的,尚未列入标準(zhǔn)中的檢測件。
差壓式流量計是(shì)一類應(yīng)用廣泛的流量計(jì),在各類流(liú)量儀表中其使用量占居*。近年來,由(yóu)于各種新型流量計的問世,它的使用量百分數逐漸下降,但目前仍是重要的一類流量計。
優點:
(1)應用(yòng)多的孔闆式流量計結構牢固(gù),性能穩定可靠,使用(yòng)壽命長;
(2)應用範圍廣泛,至今尚無任何一類流量計可與之相比拟;
(3)檢測件與變送器、顯示儀表分别由不同廠家生産,便于(yú)規模經濟生産。
缺點:
(1)測量精度普遍(biàn)偏低;
(2)範圍度窄,一般僅3:1~4:1;
(3)現(xiàn)場安裝條(tiáo)件要求高;
(4)壓損大(dà)(指孔闆、噴嘴(zuǐ)等)。
注：一種新型産品：引進美(měi)國(guó)航天*而開(kāi)發的平衡流量(liàng)計，這(zhè)種(zhǒng)流量計的測量精(jīng)度是傳統節流裝置的5-10倍，永9壓(yā)力損失1/3。壓力恢複快2倍，小直管段可以小至1.5D，安裝和使用方便，大大減少(shǎo)流體運行的能力消(xiāo)耗。
應用概況:
差壓式流量計應(yīng)用範圍特别廣泛,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用,如流(liú)體方(fāng)面:單相、混相、潔(jié)淨、髒污、粘(zhān)性流等;工作(zuò)狀态方面:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管(guǎn)徑方面:從幾mm到幾m;流動條件方面(miàn):亞音速、音速、脈動流等(děng)。它在各工業部門的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4~1/3。
3.2 浮子流量計
浮子流(liú)量計,又稱轉子流(liú)量計,是變面積式流量計的一種,在一根由下向上擴(kuò)大的垂(chuí)直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液(yè)體動力承受的,從而使浮子可以在(zài)錐管内自由地上升和下降。
浮子流(liú)量計是僅次于(yú)差(chà)壓(yā)式流量計應用(yòng)範圍寬廣的一類(lèi)流量計,特别在小、微流量方面有舉足輕重的作(zuò)用。
80年代中期,日本、西歐、美國的銷售金額占流量儀表的(de)15%~20%。中國産量1990年估計在(zài)12~14萬台,其中95%以上爲玻璃錐管浮子流(liú)量計。
特點:
(1)玻璃錐管浮子(zǐ)流量計結(jié)構簡單,使用方便,缺點是耐壓(yā)力低(dī),有玻璃管易碎的較大風險;
(2)适用于小管徑和低流速;
(3)壓力損失較低。
3.3容積式流量計
容積式流量(liàng)計,又稱定排量流量(liàng)計,簡稱(chēng)PD流量計,在流(liú)量儀(yí)表中是精度高的一類。它利用機械測量元件把流(liú)體連(lián)續不斷地(dì)分割(gē)成單個已知的體積部分(fèn),根據測量(liàng)室逐次重複地充滿和排放該體積(jī)部分流體的次數來測(cè)量流體體積(jī)總量。
容積式流量(liàng)計(jì)按其測量元件分類,可分爲橢圓齒輪流量計、刮闆(pǎn)流量計、雙轉子流(liú)量計、旋轉活塞流(liú)量計、往複活塞流量計、圓盤流量計、液封轉筒式流量(liàng)計、濕式氣量計及膜式氣量計等。
優點:
(1)計量(liàng)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(zhān)度液體的測量;
(4)範圍度寬;
(5)直讀式儀表無需外部(bù)能源可直接獲得累計,總量,清晰明了,操作簡便。
缺點:
(1)結果複雜,體積龐大;
(2)被測介質(zhì)種類、口徑、介(jiè)質工作狀态局限性較大;
(3)不适(shì)用于高(gāo)、低(dī)溫場合;
(4)大部分(fèn)儀表隻适用于潔淨單相流體;
(5)産生(shēng)噪聲及振動。
應用概況:
容積式流(liú)量計與差壓式流量計、浮子(zǐ)流量計并列爲三類使用量大的流量計,常應(yīng)用于昂貴介質(油品、天然氣等)的總(zǒng)量測量。
工業發達國家近(jìn)年PD流量計(不包括家用煤氣表(biǎo)和家用水表)的銷售金額占流量儀表的13%~23%;我國約占20%,1990年産量(不包括家用煤氣表)估計爲(wèi)34萬台,其中橢圓齒輪式和腰(yāo)輪式分别約占70%和20%。
3.4 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(yòng)多葉片的轉子(渦輪)感受流體平均流速,從而且推導(dǎo)出流量或總量的儀表。
一般它由傳感器和顯示(shì)儀兩部分組成,也可做成整體式。
渦輪流量(liàng)計和容積式流量計、科裏奧利質量流量計稱爲流量計中三類重複性、精度佳(jiā)的産品,作爲類型流(liú)量計之一,其産(chǎn)品已發展爲多品種、多系列批量生産的規模(mó)。
優點:
(1)高精(jīng)度,在所有(yǒu)流(liú)量計(jì)中,屬于精确的流(liú)量計;
(2)重複性好;
(3)元零點(diǎn)漂移,抗幹擾(rǎo)能力好;
(4)範圍度寬;
(5)結構緊湊。
缺點:
(1)不(bú)能長(zhǎng)期保持校準特性;
(2)流體物性對流量特性有較大影響。
應用概況:
渦輪流量計(jì)在以下一些測量對象獲得廣泛應用:石油、有機液體、無機液(yè)、液化氣、天然氣和低溫流(liú)體統在歐洲和美國(guó),渦輪流量計在(zài)用量上是(shì)僅次(cì)于(yú)孔闆流量計的天然計量儀(yí)表,僅荷蘭在天然氣管線上就(jiù)采用了2600多台各種尺寸,壓力從(cóng)0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計,它們已成(chéng)爲優良的天然氣計量儀表。
3.5電(diàn)磁流量計
電磁流量(liàng)計是根據法拉弟電磁感應定律制成的(de)一種測量導(dǎo)電性液體的儀表(biǎo)。
電磁流量計有一系列優良特(tè)性,可以解決其它流量計不易應用的問題,如髒污流、腐蝕流(liú)的測量。
70、80年代電磁流量在技術上有重大(dà)突破,使它成爲應用廣泛的一類流量計,在流量儀(yí)表中其使用(yòng)量(liàng)百分數不斷上升。
優點:
(1)測量通道是(shì)段光滑直管,不(bú)會阻塞,适用于測(cè)量含固(gù)體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等;
(2)不産生流量檢(jiǎn)測所造成的壓力損失,節能效果好;
(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)流量範圍大,口徑範圍寬;
(5)可應用(yòng)腐蝕性流(liú)體。
缺點:
(1)不能測量(liàng)電(diàn)導率很低的液體,如(rú)石油制品;
(2)不能測量氣體、蒸汽(qì)和含有較(jiào)大氣泡的液體;
(3)不能用于較高溫度。
應用概況:
電磁流量計應用領域廣泛,大口徑儀表較多應用于(yú)給(gěi)排水工程(chéng);中(zhōng)小口徑(jìng)常用于(yú)高(gāo)要求或難測場合,如鋼鐵工業高爐風口冷卻水控(kòng)制(zhì),造紙工業測量紙漿液和黑(hēi)液,化學工業的強腐蝕液,有(yǒu)色冶金工業的礦漿;小(xiǎo)口徑、微小(xiǎo)口徑常用于醫藥工業、食品工(gōng)業、生物化學等有衛生要求的場所。
3.6 渦街(jiē)流量計
渦街流量(liàng)計是在流體中安(ān)放一根非流線(xiàn)型遊渦發生體,流體(tǐ)在發生體兩側交(jiāo)替地分離釋放出兩串規則地交錯排列的遊渦的儀表。
渦街流量計按頻率檢出方式可分爲:應力式、應變式、電容式、熱敏式(shì)、振動體式、光電式(shì)及超聲式等。
渦街流量計是屬于年輕的一類流量計,但(dàn)其發展迅速,目前已成爲通用的一類流量計(jì)。
優點:
(1)結構簡單牢固;
(2)适(shì)用流體種類多;
(3)精度較高;
(4)範圍度寬;
(5)壓損小。
缺點:
(1)不适用于低雷諾數測(cè)量;
(2)需較長直管段;
(3)儀(yí)表系數(shù)較低(與渦輪流量計相比);
(4)儀表在脈動流、多相流(liú)中尚缺(quē)乏應用經驗。
3.7 超聲波流量計
超聲波流量計是通過檢(jiǎn)測流體流動對超聲束(或(huò)超聲脈沖)的作用以測量流量的(de)儀表。
根據對信号(hào)檢測的原(yuán)理超聲流量計可分(fèn)爲傳播速度差法(直(zhí)接時差法、時差法、相(xiàng)位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法(fǎ)、互相關法(fǎ)、空間濾法及噪聲法(fǎ)等。
超聲流量計和電磁流(liú)量計(jì)一樣(yàng),因儀表流通通(tōng)道未設置任(rèn)何阻礙(ài)件,均屬*流量計,是适(shì)于解決流(liú)量測(cè)量困(kùn)難問題的一類(lèi)流量計,特别在大(dà)口徑流(liú)量測量方面有較突出的(de)優點,近年來它是發展迅速的一(yī)類(lèi)流量計之一。
優點:
(1)可(kě)做非接觸式測量(liàng);
(2)爲無流動阻撓測量,無(wú)壓力(lì)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)傳播時間法隻(zhī)能用(yòng)于清潔液體(tǐ)和氣體;而多普勒法(fǎ)隻(zhī)能用于測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的(de)液體;
(2)多普勒法測量精度不高。
應用概況:
(1)傳播時間法應用于清潔、單相液體和氣體。典型應用有工廠排放液、:怪液(yè)、液化天然氣等;
(2)氣體應(yīng)用方(fāng)面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經驗;
(3)多普勒法适用于異相含量不太高的雙相流體,例如:未處理污水(shuǐ)、工廠排放液、髒流程液;通(tōng)常(cháng)不适用于非常清潔的液體。
[編輯本段]3.8 科裏(lǐ)奧利質量流量計(jì)
科裏奧利質量流(liú)量計(以下簡稱CMF)是利(lì)用流體在振動管中流動時,産生與質量流量(liàng)成正比的科裏奧利(lì)力原理制成的一種直接式質量(liàng)流量儀(yí)表。
我國CMF的應(yīng)用起步(bù)較晚,近年已(yǐ)有幾家制造廠(如(rú)太行儀表(biǎo)廠)自行開發供應市場;還(hái)有幾家制造廠組建合資企業或引(yǐn)用生産系列儀表。
熱(rè)式氣(qì)體質(zhì)量流量計
熱式流量計(jì)傳感器(qì)包含兩個傳感元件，一個速度傳感器和一個(gè)溫度傳(chuán)感器。它(tā)們自動地補償和校正氣體溫度變化。儀表的電加熱部分将(jiāng)速度傳感器加熱到(dào)高于工況(kuàng)溫度的某一個定值，使(shǐ)速度傳感器和測(cè)量工況溫度的傳感器之間形(xíng)成恒定溫差。當保持(chí)溫差不變時，電加熱消耗的能量，也可以說熱消散(sàn)值，與流過(guò)氣體的(de)質量流量成正比。
熱(rè)式(shì)氣(qì)體質量(liàng)流量計即Mass Flow Meter(縮寫爲MFM)，它是氣(qì)體流量計量中新型儀表，區别于其它氣體流量計不需要進行壓力和溫度(dù)修正，直接測量氣體的質(zhì)量流量，一支傳感器可以做(zuò)到量程從極低到高量程(chéng)。它适合單一氣體(tǐ)和固定比例(lì)多組份氣體的測量。
熱(rè)式氣體質量流量計是用于測(cè)量和控制氣體質量流量的新型儀表。可(kě)用于石油、化工、鋼鐵、冶金、電(diàn)力、輕工、醫藥、環保等工(gōng)業部門的空氣、烴類氣體、可燃性氣體、煙道氣體的(de)監測。
特 點(diǎn)
可靠(kào)性高 重複性好 測量精度高 壓損小
無活動部件 量程比(bǐ)寬 響應速度快 無須溫壓補償
應 用
•工業管(guǎn)道中氣體質量(liàng)流(liú)量測量 •煙囪排(pái)出的煙氣流速測量
•煅燒爐煙道氣流量測量 •燃氣過(guò)程(chéng)中空氣流量測量
•壓縮空氣流量測量 •半(bàn)道體芯片制造過程中氣體流量測量
•污水處(chù)理中氣體流量測量 •加熱通風和空(kōng)調系統中的氣體流(liú)量測量
•熔(róng)劑回收系(xì)統氣體流量(liàng)測量(liàng) •燃燒鍋爐中燃燒氣體(tǐ)流量測量
•天然氣、火炬氣、氫氣等氣體流量測量
•啤酒生産過(guò)程中二氧化碳氣體流量測量
•水泥、卷煙、玻璃廠生産過程中(zhōng)氣體質量(liàng)流量測量
如：美國SIERRA
中國DSN
3.9 明渠流量計(jì)
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(mǎn)管态流動(dòng)的水(shuǐ)路稱(chēng)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(jǔ)形等多種形狀(zhuàng)。
明渠流(liú)量計應用場所有城市(shì)供水(shuǐ)引水渠;火電廠(chǎng)引(yǐn)水和排水渠、污水治理流入和排(pái)放渠;工礦企業水排放以及水利(lì)工程和農業灌溉用渠(qú)道。有人估計1995台,約占流量(liàng)儀表整體(tǐ)的1.6%,但是國内應用尚無估計數據。
4, 新工作原理流量儀表的研究和開發(fā)
4.1 靜電流量計
(electrostatic flowmeter)
日本東京技術學(xué)院(yuàn)研(yán)制适用于石油輸送(sòng)管線低導電液體流量測(cè)量的靜(jìng)電流量計。
靜(jìng)電流量計的金屬測量管絕緣(yuán)地與管系連接,測量電容(róng)器上(shàng)靜(jìng)電荷便可知(zhī)道測量管内的電荷。他們分别作了内徑4~8mm銅、不(bú)鏽鋼等金(jīn)屬和塑料測量(liàng)管儀表的實流試驗,試驗表明流量與電荷之間接近于線性。
4.2 複合效應(yīng)流量儀表
(combined effects meter)
該(gāi)儀表(biǎo)的工作原理是基于流體的動量和壓力作用于儀表腔體産生的變形,測量複合效應的變形求取流量。本儀表由美國GMI工程(chéng)和管理學院開發,已申請兩項專力(lì)。
4.3 轉速表式(shì)流量(liàng)傳感器
(tachmetric flowrate sensor)
它是由(yóu)俄羅(luó)斯科學工程中心工業儀表公司開發，是基于懸浮效應(yīng)理論研(yán)制的。該(gāi)儀表已在若幹現場成功的應用(例如在核電站安裝2000餘台測量熱水流量，連續使用8年(nián)),且還在改進以擴大應用領域。
5, 幾種流量儀表應用和發(fā)展動向
5.1 科裏奧(ào)利(lì)質量流(liú)量計(CMF)
5.2 電磁流量計(jì)(EMF)
EMF從50年代初(chū)進入工業應用以來,使用領域日益擴展,80年代後期(qī)起在各國流量儀表銷售金額(é)中已占16%~20%。
我國近年(nián)發展迅速,1994年(nián)銷售估計(jì)爲6500~7500台。國内(nèi)已生産大口徑(jìng)爲2~6m的ENF,并有實流校(xiào)驗口徑(jìng)3m的設備能力。
5.3 渦街流(liú)量計(USF)
USF在60年(nián)代後期進入工業應用,80年代後期起在(zài)各國流量儀表銷售金額中已占4%~6%。1992年世界範圍估計銷(xiāo)售量爲3.54.8萬台,同期國内産品估計在8000~9000台。
5.4威力巴流量計
威立巴流量(liàng)計計采用了*符合空氣動力學原理(lǐ)的工程結構設計，是一種在精度、功效及(jí)可靠方面達(dá)到(dào)了無比卓yue程度(dù)的傳感元件。
6, 結論
由上述可知(zhī),流量計發展到今天雖(suī)然已日趨成熟,但(dàn)其種類仍然極其繁多,至今尚無一種對于任何場合都适用的流量計。
每種流量計都有其(qí)适用範圍,也都有局限(xiàn)性。這就要求我們:
(1)在選擇儀表時,一定要熟悉儀表(biǎo)和被測對象兩方面的情況(kuàng),并(bìng)要兼顧考慮其它(tā)因素,這樣測量(liàng)才會準确;
(2)努力研制新型儀表,使其在(zài)現有的(de)基礎上更(gèng)加完善。
差(chà)壓式流量(liàng)計
差壓式流量計(以下簡稱DPF或流量計)是根據安裝于管(guǎn)道中流量檢測件産生的差(chà)壓、已知(zhī)的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來測量流量的儀(yí)表。DPF由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓(yā)轉換和流量顯示儀表)組成。通(tōng)常以(yǐ)檢測件的型式(shì)對DPF分類，如孔扳流量計、文(wén)丘裏管流量計及均速管流量計等(děng)。二次裝(zhuāng)置爲各種機械、電子、機電一體式差壓計，差壓變送器和流(liú)量顯示及計算儀表，它已發展爲三化(系列化、通用化(huà)及(jí)标準化)程度很高的種類規格龐雜的一大類儀表。差壓計既可用于測量流量參數，也可測(cè)量其他參數(shù)(如壓力、物位、密度(dù)等)。
DPF按其檢測件的作用原理可分爲節流式、動壓頭式、水力阻力式(shì)、離心式、動壓增益式和射流式等幾大類(lèi)，其中以節流式(shì)和動壓頭式應用爲廣泛。
節流(liú)式DPF的檢(jiǎn)測件按其标準化(huà)程度分爲标準型(xíng)和非标(biāo)準型兩大(dà)類。所謂标準節流裝(zhuāng)置是指按照标(biāo)準文件設(shè)計、制造(zào)、安裝和使用，無須(xū)經實流校準即可确定其流(liú)量值并估算流量測量誤差，非标準節流裝置是成熟程度較(jiào)差，尚未列入标準(zhǔn)文件(jiàn)中的檢測(cè)件(jiàn)。
标準型節流式DPF的發展經過漫長的過程，早在20世紀20年代，美國和歐洲即開始進行大規模的節流裝置試驗研(yán)究。用得普遍的節流裝(zhuāng)置--孔闆和(hé)噴嘴(zuǐ)開始标準化(huà)。現在标準噴嘴的(de)一種型式ISA l932噴嘴，其幾何形狀就是30年代标準(zhǔn)化的，而标準孔闆亦曾稱(chēng)爲ISA l932孔闆。節流裝置結構形式的标準化有很深遠的意義(yì)，因爲隻有節流裝置結構形式标準化了，才有可能把上衆多研究成果(guǒ)彙集到一(yī)起，它促進檢測件的理論和實踐向深度和(hé)廣度拓展，這(zhè)是其(qí)他流量計所不及(jí)的。1980年(nián)ISO(标準化組織)正式通過标準ISO 5167，至(zhì)此流量(liàng)測量節流(liú)裝置*個(gè)标(biāo)準誕生了。ISO 5167總結了幾十年(nián)來上對爲數有限的幾種節(jiē)流裝置(孔闆、噴嘴和文丘裏管)的理論與試驗的(de)研究成(chéng)果，反映了此類檢測件(jiàn)的當(dāng)代科學與生産的技術水平(píng)。但是從ISO 5167正式頒布(bù)之日起，它(tā)就暴露出許多亟待解決的問(wèn)題，這些問題主要有以下幾個(gè)方面。
1)ISO 5167試驗數據的陳(chén)舊(jiù)性 ISO 5167中采用的數據大多是30年(nián)代的試驗結果，今天(tiān)無論節流裝置制造(zào)技術，流量試驗設(shè)備及實驗技術都有(yǒu)巨大的進步，重新進行系統地(dì)試驗以獲得更高精确度及更可靠的數據是必要的(de)。進入80年代美國和歐(ōu)洲都進行大規模的試驗(yàn)，爲修訂ISO 5167打下基礎。
2) ISO 5167中關于(yú)直管段(duàn)長度規定(dìng)的問題 在ISO投票通過ISO 5167時，美國投了(le)反對票，其主要原因是(shì)對直管段長度的(de)規定有不同意(yì)見，這個問題應是ISO 5167修訂的主要問題之一。
3) ISO 5167中各項規(guī)定的科學性問(wèn)題 影響節流(liú)裝置流(liú)出系(xì)數的因素特别(bié)多，主要有孔徑與管(guǎn)徑的比值β、取壓裝置、雷諾數、節流件(jiàn)安(ān)裝偏心度、前後(hòu)阻流件(jiàn)類型及直(zhí)管段長度、孔闆入口(kǒu)邊緣尖銳度(dù)、管壁粗糙度、流體(tǐ)流動湍流度等，衆多因素影響錯綜複雜，有的參數難以直接(jiē)測量，因此标準中有(yǒu)些規定并非科學地确定，而是爲了取得一緻(zhì)，不得不人爲地确定。*流量專家斯賓塞(E.A.Spencer)提出一系列應(yīng)重新檢讨的問題(tí)，如孔闆平直度、同(tóng)心度、直角邊緣尖(jiān)銳度、管道粗糙度、上遊流速分布及流動調整(zhěng)器的作用等。
4)關于節流式(shì)DPF測量精(jīng)确度提高的問題(tí) 鑒于節流式DPF在流量計中占有(yǒu)重要(yào)地位，提高(gāo)其(qí)測量精确度意義重大。曆次學術(shù)會議認爲必須使流量測量工作(zuò)者、流體力學與計算機技術工作者緊(jǐn)密合作共同攻關才能解決(jué)此問題。
20世紀80年代(dài)美國和歐洲開始進行大規模的孔闆流量(liàng)計試(shì)驗研究(jiū)，歐洲(zhōu)爲歐共體實驗計劃(EEC Experimental Program)，美國爲API實驗計劃(API Experimental Program)。試驗的目的是用現代新測試設(shè)備及試驗數據的統計處理技術進行新一輪的範圍(wéi)廣泛的試驗研究，爲修(xiū)訂ISO 5167打下技術基礎。1999年ISO發出(chū)ISO 5167的修訂稿(ISO/CD 5167-1-4)，該文件爲委員會草案，它在技術内容與(yǔ)編(biān)輯上都有很大改動(dòng)，是一份全新的标準。本來預(yù)定于1999年7月在美國丹佛舉行的ISO/TC30/SC2會議上審查通過爲DIS(标準草案)，但是會議認爲尚有(yǒu)細節問題應再商榷而未能(néng)通(tōng)過。新(xīn)的ISO 5167标準何時正(zhèng)式(shì)頒布尚不得而知(zhī)。ISO 5167新标準在标準的兩(liǎng)個核心内容皆有實質(zhì)性變化，一(yī)是孔闆(pǎn)的流出系數(shù)公式，用Reader-Harris/Gallagher計算式(R-G式)代替Stolz計算式，另一爲節流裝置上遊側直管段長度的規定以及流動(dòng)調整器的使(shǐ)用等(děng)。
我們通常(cháng)稱ISO 5167(GB/T2624)中所列節流裝置爲标(biāo)準節流裝置，其他的都稱爲非标準節流裝置，應該指(zhǐ)出，非标準節流裝置不僅是指那些節流裝置結構與(yǔ)标難(nán)節流裝置相異的，如果标準(zhǔn)節流裝置在(zài)偏離标(biāo)準條件下工作亦應稱爲非标準節流裝置(zhì)，例如，标準(zhǔn)孔闆在混相流或标(biāo)準文丘裏噴嘴在臨界流下工作的都是。
目前非标(biāo)準節流裝(zhuāng)置大緻(zhì)有(yǒu)以下一些(xiē)種類：
1)低雷諾數用 1/4圓孔闆，錐形入口孔闆，雙重孔闆，雙斜孔闆，半圓孔闆(pǎn)等；
2)髒(zāng)污介質用 圓缺孔闆，偏心孔闆，環狀孔闆，楔形(xíng)孔闆，彎(wān)管節流件等；
3)低壓損用 羅洛(luò)斯管(guǎn)，道爾管，道爾孔闆，雙重文丘裏噴嘴，通用文丘裏管，Vasy管等；
4)小管徑用 整體(内(nèi)藏)孔闆；
5)端頭節流(liú)裝置 端頭孔闆，端頭噴嘴，Borda管等；
6)寬範(fàn)圍度節流裝置 彈性加載可變面積(jī)可變壓頭流量計(線性孔闆(pǎn))；
7)毛細管節流件(jiàn) 層流流量(liàng)計；
8)脈動流節流裝置；
9)臨界流節流裝置 音速文丘裏噴嘴；
10)混(hùn)相流節流裝(zhuāng)置。
節流式DPF現場應(yīng)用的不斷拓展必(bì)然提出(chū)發展(zhǎn)非标準節流裝置的要求，十餘年來ISO亦在不斷制訂有關非标準節流裝置的(de)技術文件，在它們不能成爲正式标準之前作爲技術報告(gào)發表。可以預見，今後有可能若幹(gàn)較爲成熟的非(fēi)标準節流裝置會晉升爲标準型的(de)。
20世紀90年代中後期(qī)世界範圍内各式DPF銷售量在流量(liàng)儀表總量中(zhōng)台數占(zhàn)50%-60%(每年約百萬台)，金額占30%左右。我國銷售台數約占流量儀表總量(不包括*表和家用水(shuǐ)表(biǎo)及玻璃管浮子流量(liàng)計)的35%-42%(每年6萬-7萬台)。
2 工作原理
2.1 基本原(yuán)理
充(chōng)滿管道的流體，當它流經管道内(nèi)的節流件時，如圖4.1所示，流速将在節流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低(dī)，于是在節流件前(qián)後便産(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，産(chǎn)生的壓差愈大(dà)，這(zhè)樣可依據壓差來(lái)衡量流量的大小(xiǎo)。這種測量方法是(shì)以流動連續性方程(質量守恒定律(lǜ))和伯努利方程(chéng)(能量守恒定律)爲基礎的。壓差的大小不僅與流量還與其他許多因素有關，例如當節流裝置形(xíng)式或管道内流(liú)體的物理(lǐ)性質(密度、粘度)不同時(shí)，在同樣大小的流量下産生的壓差(chà)也是(shì)不同的。
圖4.1 孔闆附近的流速和(hé)壓力分布
2.2 流量方程
式中(zhōng) qm--質量(liàng)流量，kg/s;
qv--體積流量，m3/s;
C--流出系數；
ε--可膨脹性系數；
β--直徑比，β=d/D;
d--工作(zuò)條件下節流件的孔徑，m；
D--工作條件下上遊管道(dào)内徑，m；
P--差壓，Pa；
ρl--上遊流體(tǐ)密度，kg/m3。
由上(shàng)式(shì)可見，流量爲C、ε、d、ρ、P、β(D)6個(gè)參數的函數，此6個參數可(kě)分爲實(shí)測量[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與流量爲平方關系，其精确度對(duì)流量(liàng)總精度影響較大，誤差值一般(bān)應控制在±0.05%左右，還應計及工作溫度對材料(liào)熱膨脹的影響。标準規定管道内徑D必(bì)須實測，需在上遊管段的幾個(gè)截(jié)面上進行多次測(cè)量求其平均值，誤差不應大于±0.3%。除(chú)對數值測量精度要求(qiú)較高(gāo)外，還應考(kǎo)慮内徑偏差會對節流件上遊(yóu)通道造成不正常節流現象所帶來的嚴(yán)重影響。因此，當不(bú)是成套供應節流裝置時，在現場配管應充分注意這(zhè)個問題。
2)ρ ρ在(zài)流量方程中與P是處于同等(děng)位置，亦就是說，當追求差壓(yā)變送器高精度等級時，絕不要忘記ρ的測量精度亦應與之相匹配(pèi)。否則(zé)P的提高将會被ρ的降低所抵消。
3)P 差壓P的精确測量不應隻限(xiàn)于(yú)選用一台高精度差壓變送器。實際上差壓變送器(qì)能否接受到真實的差壓值還決定于一系列因素，其中正确的取壓孔(kǒng)及引壓管線的制(zhì)造、安裝(zhuāng)及使用是(shì)保證獲得真實差壓值的關鍵，這些影響(xiǎng)因素很多是難以定量或定性确(què)定的，隻(zhī)有加強(qiáng)制造及安裝的(de)規範化(huà)工作才能達到目的。
(2)統計量
1)C 統計量C是無法實(shí)測的量(指按标準設(shè)計制造安裝，不經校準使用)，在現場使用時複雜的情況出現在實(shí)際的C值與标準确定的C值不相符合。它們的偏離是由設計、制(zhì)造、安裝及使用(yòng)一系列因素造成(chéng)的。應該明确，上述(shù)各環節全部嚴格遵循标準的規定，其實際值(zhí)才(cái)會與标準确定的值(zhí)相符合，現場是難以*這種要求的。
應該指出(chū)，與标準條件(jiàn)的偏離，有的(de)可定量估算(可進行修(xiū)正(zhèng))，有的隻能定性估計(不确定度的幅值與方向)。但是(shì)在現實(shí)中，有時不僅是一(yī)個條件偏離，這就帶來非(fēi)常(cháng)複雜的情況，因爲一般(bān)資料中隻介紹(shào)某一條件(jiàn)偏離引起的誤差。如果許多條件同時偏(piān)離，則缺少(shǎo)相關的資料可查。
2)ε 可膨脹性系數ε是對流體通(tōng)過節流件時密(mì)度發生變化而引起的流出系數變化的修正，它的誤差由兩部分組成：其一爲常用流量下(xià)ε的誤差(chà)，即标準(zhǔn)确定值的誤差(chà)；其二爲由于流量變化ε值将随之波動帶來的(de)誤差。一般在低靜壓高差壓(yā)情況，ε值有不可忽略的誤差。當P/P≤0.04時，ε的誤差可忽略不計。
3 分 類
差壓式流量(liàng)計分類如表4.1所示(shì)。
表4.1 差壓式流量計分類表
分類原則 分 類 類 型
按産生差壓的作用原理分類 1)節流式；2)動壓(yā)頭式；3)水力阻力式；4)離心(xīn)式；5)動壓增益(yì)式；6)射流式
按(àn)結構(gòu)形式分類 1)标準孔闆；2)标準噴嘴(zuǐ)；3)經典文丘裏管；4)文丘裏(lǐ)噴嘴；5)錐形入口孔(kǒng)闆；6)1/4圓孔闆；7)圓缺(quē)孔(kǒng)闆；8)偏(piān)心孔闆；9)楔形(xíng)孔闆；10)整體(内藏)孔闆；11)線性孔闆；12)環形孔闆；13)道爾管；14)羅洛(luò)斯管；15)彎管；16)可換孔闆節流(liú)裝置；17)臨界流節流裝置
按用途分類(lèi) 1)标準節流裝(zhuāng)置；2)低雷諾數節(jiē)流裝置；3)髒污流節流裝置；4)低壓損節流裝置；5)小管徑節流裝置；6)寬範圍(wéi)度節流裝置；7)臨界(jiè)流節流裝置；
3.1 按産生差壓的作用原理分類
1)節流式 依據(jù)流體通過節(jiē)流件使部分壓力能轉(zhuǎn)變爲動能以産生差壓的原理(lǐ)工作，其檢測件稱
之爲節流裝置，是DPF的主(zhǔ)要品(pǐn)種。
2)動壓頭式 依(yī)據動壓轉變爲靜壓的原理工作，如均速管流(liú)量計。
3)水力阻力式 依據流體阻力産生的(de)壓差原理工作，檢測件爲毛細管束，又稱層流流量計，一(yī)
般用于微小流(liú)量測量。
4)離心式 依據彎曲(qǔ)管或環(huán)狀管産生離心力原理形成的壓差工(gōng)作，如彎管流量計，環形管流量
計等(děng)。
5)動壓增益(yì)式 依據(jù)動(dòng)壓放大原理工作，如皮托-文丘裏管。
6)射流式 依據流(liú)體射流撞擊産生原理工作，如(rú)射流式差壓流量計。
3.2 按(àn)結構形式分類
1) 标(biāo)準孔(kǒng)闆 又稱同心直角邊緣孔闆，其(qí)軸向截面如圖4.2所示。孔闆(pǎn)是一塊加工成圓形(xíng)同心的具有銳利直角邊緣的薄闆。孔闆開孔的上遊側邊緣(yuán)應是銳利的直角。标準(zhǔn)孔闆有三種取壓方式：角接、法蘭及D-D/2取(qǔ)壓；如圖4.3所示。爲從兩個方向的任一個方(fāng)向測量流量，可采用(yòng)對稱孔闆，節流孔的(de)兩個邊緣均符合直角邊緣孔闆上遊邊緣的特性，且孔闆全部厚度不超過節流孔的(de)厚度。
圖4.2 标準孔(kǒng)闆
圖4.3 孔闆的三種取壓方式
2) 标(biāo)準噴嘴 有(yǒu)兩種結構形式：ISA 1932噴嘴和長徑噴嘴。
a. ISA 1932噴嘴(圖4.4) 上遊面由垂直于軸的平面、廓形爲圓周(zhōu)的兩段弧線所确定的收縮段、圓筒形喉部和凹槽組成的噴嘴。ISA 1932噴嘴的取壓方式僅角接取壓一種。
圖4.4 ISA 1932噴嘴
b. 長徑(jìng)噴嘴(圖4.5) 上遊面由垂(chuí)直于軸的平面、廓形爲1/4橢圓的收縮段、圓筒形喉部和可能有的凹槽或(huò)斜角組成的噴嘴。長徑噴嘴的取壓方式僅D-D/2取壓一種。
3) 經典文(wén)丘裏管 由入口圓筒段A、圓錐收縮段B、圓筒(tǒng)形喉(hóu)部C和圓錐擴散段E組成，如圖4.6 所示。根據不同的加工方法(fǎ)，有以(yǐ)下結構形式：①具有粗鑄收縮段的；②具有機械加工收縮段的；③具有鐵闆焊(hàn)接收(shōu)縮段的。不同結構形式的L1、L2、R1、R2與D、d的關系如表(biǎo)4.2所示。
4)文丘裏噴嘴 由(yóu)進口噴嘴(zuǐ)、圓筒(tǒng)形(xíng)喉部及擴散段組(zǔ)成，如(rú)圖4.7所示。
5)錐形入口孔(kǒng)闆 錐形(xíng)入口孔闆與标準孔闆相似，相當于(yú)一塊倒裝的标準(zhǔn)孔闆，其結構如圖(tú)4 . 8所示，取壓方式(shì)爲角接取壓。表4.2 L1、L2、R1、R2與D、d關系
注 粗 鑄 入 口 機(jī)械加工的入口 粗(cū)焊(hàn)的鐵闆入(rù)口(kǒu)
1 ±0.25D(100mm
L1=0.5D±0.05D L1=0.5D±0.05D
2 L2=1D或0.25D+250mm兩個量中(zhōng)的小(xiǎo)者 L2≥D(入口直徑) L2≥D(入(rù)口直徑)
3 R1=1.375D+20% R1<0.25D R1=0,焊縫除外
4 R2=3.625d至3.8d R2<0.25D R2=0,焊縫除外
圖4.6 經典文丘裏管
圖4.7 文丘裏噴嘴
圖(tú)4.8 錐形入(rù)口孔(kǒng)闆
1一環隙；2-夾持環；3一上遊端面A；4-下遊端面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-單獨取壓口
超聲波流量計的基本原理及類型(xíng)
超聲波在(zài)流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因(yīn)此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換(huàn)算成流量。根據檢測的(de)方式，可(kě)分爲傳播速度差法、多普勒法、波束(shù)偏移法、噪聲法及相關法(fǎ)等不同類型的超聲波流量計(jì)。起聲波流量計(jì)是近(jìn)十幾年來随着集成電路技術迅速發展(zhǎn)才開始應用的一種(zhǒng)
非接觸式儀表，适于測(cè)量不易接觸和觀察的流體以及大(dà)管徑流量。它與水位計(jì)聯動可進行敞開水流的流量測量。使用(yòng)超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會改變流(liú)體的流動(dòng)狀态，不(bú)産生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生産管線運行因而是一種理想的(de)節能(néng)型流量計。
*，目前(qián)的工業流量測量普(pǔ)遍存在着(zhe)大管徑、大(dà)流量測量困(kùn)難的問題，這是因爲(wèi)一般流量計随着(zhe)測量管徑的增(zēng)大(dà)會帶來制(zhì)造和運輸上的困難，造價提高、能(néng)損加大、安(ān)裝不僅這些缺點，超(chāo)聲波流量計均可避免。因爲各類超聲波(bō)流量計均可管外安裝、非接觸測流，儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關，而其(qí)它類(lèi)型的流量計随着口徑增加，造價大(dà)幅度增加，故口徑越大超(chāo)聲波流量計比相(xiàng)同功能其它類型(xíng)流量計的功能價格比越*。被認爲是較好的大管徑流量(liàng)測量儀表，多普勒法超聲波流量計可測雙相介質(zhì)的(de)流量，故(gù)可用于下水道(dào)及排污水(shuǐ)等髒污流的測量(liàng)。在發(fā)電廠中，用便(biàn)攜式超聲波流量(liàng)計測量水輪機進水量、汽輪機循(xún)環水量等大管徑流(liú)量，比過去的皮脫(tuō)管(guǎn)流速計方便得多。超聲被流量汁也可用于氣(qì)體測量。管徑的(de)适用範圍從2cm到5m，從幾米寬(kuān)的明渠、暗渠到500m寬的河流都(dōu)可适用。
另外，超聲測量儀表的流量測量準(zhǔn)确度幾乎不受被測流體溫度(dù)、壓力、粘度、密度(dù)等參數的影響，又可制成非接觸及(jí)便攜式測量儀(yí)表，故可解(jiě)決其它類(lèi)型儀表(biǎo)所難以測量(liàng)的強腐蝕性、非導電(diàn)性、放射性及易燃易爆介質的流量測量問題。另外，鑒于非接(jiē)觸測量特點，再配以合(hé)理的電子線路，一台儀表(biǎo)可(kě)适應多種管徑測量和多種流量範圍測(cè)量。超聲波(bō)流量計的适應(yīng)能力(lì)也是其它儀表(biǎo)不可比拟的。超聲波流量計具有上述一些優點因此它越來越受到重(zhòng)視并且向(xiàng)産品系列化、通用化發展，現已制成不同聲(shēng)道的标準型(xíng)、高溫型、防(fáng)爆型、濕式型儀表以适應不同介質(zhì)，不同場合和(hé)不同管道條(tiáo)件的流量測量。
超聲波流量計目前所存(cún)在的缺點(diǎn)主要是(shì)可測流體的溫度(dù)範圍受超聲波換能鋁及(jí)換(huàn)能器與(yǔ)管道之間的(de)耦合材料耐溫程度的限制，以及高溫下被測流體傳聲速度的原始(shǐ)數據不全(quán)。目前我國隻能(néng)用于測量200℃以下的(de)流體。另外，超聲波流量計的(de)測量線路比一般流量計(jì)複雜。這是因爲，一般工業計量中液體的流速常常是每(měi)秒(miǎo)幾米，而(ér)聲波(bō)在液(yè)體(tǐ)中的傳(chuán)播速度約爲1500m/s左右，被(bèi)測流體(tǐ)流速(流量)變化帶給聲速的變化量大也是10-3數量級.若要求測量(liàng)流速的準确度爲1%，則對(duì)聲速的測(cè)量準确度需爲(wèi)10-5～10-6數量(liàng)級，因此必須有完善的測量線路才能實現，這也正是超聲波流量計隻(zhī)有在集成電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應(yīng)用的原因(yīn)。
超(chāo)聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量(liàng)顯示和累積系統三部分組成。超聲波發射換能器将(jiāng)電能(néng)轉換爲超聲波能量，并将其發射到被測流(liú)體中，接收(shōu)器接收到(dào)的超聲波信号，經電子線路放(fàng)大并轉換爲代表流量的電信(xìn)号供給顯示和積算(suàn)儀表進行顯示和積(jī)算。這(zhè)樣就實現了流(liú)量的檢(jiǎn)測(cè)和顯示。
超聲波流量計常用壓電換能器。它利用壓電(diàn)材料的壓(yā)電效應，采用适出的發射電路把電能加到發射(shè)換能器的壓(yā)電元件上，使其産生超聲波振勸。超聲波(bō)以某一角度(dù)射入流體中傳播(bō)，然後由接收換能器接收，并經壓電元件變爲電能，以便檢測。發射換能器利用壓電元件(jiàn)的逆壓電(diàn)效應，而接收換能器則是利用壓電(diàn)效應(yīng)。
超聲波流量計換能(néng)器的(de)壓電元件常做成圓形薄片，沿(yán)厚度振動。薄片直徑超過(guò)厚度的10倍，以保證振動的方向(xiàng)性。壓電元件材(cái)料多采用锆钛酸鉛。爲固定壓電元(yuán)件，使超聲(shēng)波以合适的角度射入到流體(tǐ)中，需把元件故(gù)人聲(shēng)楔中，構成換能器整體(又(yòu)稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強度高(gāo)、耐老化，而且(qiě)要求超聲波經聲楔後能量損失小即透射系數接近1。常(cháng)用的(de)聲楔材料是有機玻璃，因爲它透明，可以觀察(chá)到聲楔中(zhōng)壓電元件(jiàn)的組裝情況。另外，某(mǒu)些橡(xiàng)膠、塑料及膠(jiāo)木也(yě)可作聲(shēng)楔材(cái)料。
超(chāo)聲波流量計的電子線路包括發射、接收、信号處理和顯示電路。測(cè)得的瞬時流量和累積流量值用數字量或模拟量顯(xiǎn)示(shì)。
根據對信号檢測的(de)原理，目前超(chāo)聲波流量(liàng)計大緻可分傳播速度差法(包括：直接時差(chà)法、時差法、相位差法、頻差(chà)法)波束偏(piān)移法、多普勒法、相關法、空(kōng)間濾波法及噪聲法等類型，如圖(tú)所示。其中以噪聲法原理及結構簡單，便于(yú)測量和攜帶，價格(gé)便宜但準确度較低，适(shì)于在流量(liàng)測量準确度要求不高的場合(hé)使用。由于直接時差(chà)法、時差法、頻差法和(hé)相位差法的基本原理都是通過測量超聲波脈沖順流和逆(nì)流傳報時速度之差(chà)來反映流體的流速的，故又統稱爲傳播速度差法。其中頻差法和時差法克服(fú)了聲速随流體溫度變化帶來的誤差，準(zhǔn)确度較高，所以被廣泛(fàn)采用。按照換能器的配置方法不同(tóng)，傳播速度差撥又分爲：Z法(fǎ)(透過法(fǎ))、V法(反射法)、X法(交叉(chā)法)等。波束偏移(yí)法是利用超(chāo)聲波束(shù)在流體中的傳播方向随流體流速(sù)變化(huà)而産生偏移來反映(yìng)流體流速的，低流速時，靈敏度很低适用性不(bú)大.多普勒法是(shì)利用聲學多普勒原理，通過測量不均勻流體中散射體(tǐ)散射的超聲波多普
勒頻移來确定流體流量的，适用于含懸浮顆(kē)粒、氣(qì)泡等流體流量測(cè)量。相關法是利用(yòng)相關技術測量流量，原理上，此法的測量準确度與(yǔ)流體中的(de)聲速無關(guān)，因而與流體溫度，濃度等無關，因而測量準确(què)度高，适用範圍廣。但(dàn)相關器(qì)價格貴，線路比較複雜。在微處理機普及應用後，這個缺點可以克服。噪聲法(聽音法)是利用管道内流體流動時産生的噪聲與流體的(de)流速(sù)有關的原理，通過檢測噪聲(shēng)表示流速或流量值。其方法(fǎ)簡單，設備價格便宜，但準确(què)度低。
以上幾種方法各(gè)有特點，應根據被測流體性質.流(liú)速分布情況、管路安裝地點以及對測(cè)量準确度的要求等因(yīn)素(sù)進行(háng)選擇。一般說來(lái)由于工(gōng)業生(shēng)産中工質的溫度常不能保持恒(héng)定，故多采用頻差法及時差法。隻有在(zài)管徑很大時才采用直接時差法。對換(huàn)能器安裝方法的選擇原則一般是：當(dāng)流體沿管軸平行流動時，選用Z法；當流動方(fāng)向(xiàng)與管鈾不平行或管路安裝地點(diǎn)使換(huàn)能器安裝間隔受到限制時，采用V法或X法。當流場(chǎng)分布不均勻而表前直管段又較短時，也可(kě)采用多聲道(例如雙聲道或四聲道)來克服流速擾動帶來的流量測量誤差(chà)。多普勒(lè)法适于(yú)測量兩相流，可避免常規儀表由懸浮粒或氣泡(pào)造成的堵塞、磨損、附着而不能運(yùn)行的弊病，因而(ér)得以迅速發展。随着工業的發展及節能工作的開展，煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的輸送和(hé)應用以及燃料油加水助燃等節能方法的發展，都爲多普勒超聲波流量計應用開辟廣闊前景。
流量計的種類很多，一般市場上用得比較廣泛的有：電磁流量(liàng)計、渦街流量計、渦輪(lún)流量計(jì)、孔闆流量計、V錐流量計、金屬轉子流量計、玻(bō)璃轉子流(liú)量計、旋進旋渦流量計、橢圓齒輪流量計、均速管流(liú)量計、超聲波流量計等。它們的安(ān)裝條件對直(zhí)管段的要求V錐流量計是低，而電磁(cí)、渦街、孔闆(pǎn)等對直管(guǎn)段要求就較高，一般是前5D後3D,對于流量計前端有彎頭、閥(fá)門電(diàn)磁流量計等的直管段要(yào)求就更高，高要求直管段(duàn)是前50D後5D,因此在選購流量計時一定要考慮流(liú)量計現場安裝的(de)環境、位置等因素(sù)，從而選擇更加适合(hé)現場工礦的流量計。
現在流量計所需要的參數：
1、被測量的介(jiè)質
2、被測量介質的溫度
3、被測量介質的壓(yā)力
4、被測量介質的流(liú)量
5、要求的測量精度
6、現場工礦情況
