【儀表網 儀表科普】流量計英文名稱是flowmeter，全國科學技術名詞審定委員會把它定義為：指示被測流量和(或)在選定的時間間隔內流體總量的儀表。簡單來說就是用于測量管道或明渠中流體流量的一種儀表。
流量計又分為有差壓式流量計、轉子流量計、容積流量計、電磁流量計、超聲波流量計等。按介質分類：液體流量計和氣體流量計。
一、電磁流量計
1、優點
(1)電磁流量計可用來測量工業導電液體或漿液。
(2)無壓力損失。
(3)測量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5mm到2.6m。
(4)電磁流量計測量被測流體工作狀態下的體積流量，測量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。
2、缺點
(1)電磁流量計的應用有一定局限性，它只能測量導電介質的液體流量，不能測量非導電介質的流量，例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯里需考慮。
(2)電磁流量計是通過測量導電液體的速度確定工作狀態下的體積流量。按照計量要求，對于液態介質，應測量質量流量，測量介質流量應涉及到流體的密度，不同流體介質具有不同的密度，而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉換器不考慮流體密度，僅給出常溫狀態下的體積流量是不合適的。
(3)電磁流量計的安裝與調試比其它流量計復雜，且要求更嚴格。變送器和轉換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時，從安裝地點的選擇到具體的安裝調試，必須嚴格按照產品說明書要求進行。安裝地點不能有振動，不能有強磁場。在安裝時必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時，必須排盡測量管中存留的氣體，否則會造成較大的測量誤差。
(4)電磁流量計用來測量帶有污垢的粘性液體時，粘性物或沉淀物附著在測量管內壁或電極上，使變送器輸出電勢變化，帶來測量誤差，電極上污垢物達到一定厚度，可能導致儀表無法測量。
(5)供水管道結垢或磨損改變內徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測量誤差。如100mm口徑儀表內徑變化1mm會帶來約2%附加誤差。
(6)變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號，除流量信號外，還夾雜一些與流量無關的信號，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準確測量流量，必須消除各種干擾信號，有效放大流量信號。應該提高流量轉換器的性能，Z好采用微處理機型的轉換器，用它來控制勵磁電壓，按被測流體性質選擇勵磁方式和頻率，可以排除同相干擾和正交干擾。但改進的儀表結構復雜，成本較高。
(7)價格較高。
二、超聲波流量計
1、優點
(1)超聲波流量計是一種非接觸式測量儀表，可用來測量不易接觸、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會改變流體的流動狀態，不會產生壓力損失，且便于安裝。
(2)可以測量強腐蝕性介質和非導電介質的流量。
(3)超聲波流量計的測量范圍大，管徑范圍從20mm～5m.
(4)超聲波流量計可以測量各種液體和污水流量。
(5)超聲波流量計測量的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數的影響。可以做成固定式和便攜式兩種形式。
2、缺點
(1)超聲波流量計的溫度測量范圍不高，一般只能測量溫度低于200℃的流體。
(2)抗干擾能力差。易受氣泡、結垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。
(3)直管段要求嚴格，為前20D,后5D。否則離散性差，測量精度低。
(4)安裝的不確定性，會給流量測量帶來較大誤差。
(5)測量管道因結垢，會嚴重影響測量準確度，帶來顯著的測量誤差，甚至在嚴重時儀表無流量顯示。
(6)可靠性、精度等級不高(一般為1.5～2.5級左右)，重復性差。
(7)使用壽命短(一般精度只能保證一年)。
(8)超聲波流量計是通過測量流體速度來確定體積流量，對液體應該測量它的質量流量，儀表測量質量流量是通過體積流量乘以人為設定的密度后得到的，當流體溫度變化時，流體密度是變化的，人為設定密度值，不能保證質量流量的準確度。只能在測量流體速度的同時，又測量了流體密度，才能通過運算，得到真實質量流量值。
(9)價格較高。
三、渦街流量計
1、優點
(1)渦街流量計無可動部件，測量元件結構簡單，性能可靠，使用壽命長。
(2)渦街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1：10。
(3)渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數的影響。一般不需單獨標定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。
(4)它造成的壓力損失小。
(5)準確度較高，重復性為0.5%，且維護量小。
2、缺點
(1)渦街流量計工作狀態下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數的影響，但液體或蒸汽的Z終測量結果應是質量流量，對于氣體，Z終測量結果應是標準體積流量。質量流量或標準體積流量都必須通過流體密度進行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。
(2)造成流量測量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測量誤差；不能準確確定流體工況變化時的介質密度；將濕飽和蒸汽假設成干飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計的總測量誤差會很大。
備注：在水達到飽和溫度后，如定壓加熱，則飽和水開始汽化，在水沒有完全汽化之前，含有飽和水的蒸汽叫濕飽和蒸汽，簡稱濕蒸汽。濕飽和蒸汽繼續在定壓條件下加熱，水完全汽化成蒸汽時狀態叫干飽和蒸汽，干飽和蒸汽繼續定壓加熱，蒸汽溫度上升而超過飽和溫度時，就變成過熱蒸汽。
(1)抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產生測量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發生體的懸臂產生附加振動，使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。
(2)對測量臟污介質適應性差。渦街流量計的發生體極易被介質臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸，對測量精度造成極大影響。
(3)直管段要求高。專家指出，渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D，才能滿足測量要求。
(4)耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300℃以下介質的流體流量。
四、孔板流量計
1、優點
(1)標準節流件是全世界通用的，并得到了國際標準組織的認可，無需實流校準，即可投用，在流量計中亦是唯一的。
(2)結構易于復制，簡單、牢固、性能穩定可靠、價格低廉；
(3)應用范圍廣，包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流，一般生產過程的管徑、工作狀態(溫度、壓力)皆有產品。
(4)檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產，便與專業化規模生產。
2、缺點
(1)測量的重復性、精確度在流量計中屬于中等水平，由于眾多因素的影響錯綜復雜，精確度難于提高。
(2)范圍度窄，由于流量系數與雷諾數有關,一般范圍度僅3∶1 ～ 4∶1
(3)有較長的直管段長度要求，一般難于滿足。尤其對較大管徑，問題更加突出。
(4)壓力損失大；通常為維持一臺孔板流量計正常運行，水泵需要附加動力克服孔板的壓力損失。該附加耗電量可直接由壓力損失和流量計算確定。一年約需多耗電數萬度，折合人民幣數萬元。下表中列出了孔板在正常壓力損失情況下的能耗計算結果。其中運行天數按三百五十天計算，電價按0.35元/度計算。由表中計算電耗數據可見，孔板的附加運行費用是極高的，而采用彎管流量計該運行費用為零。
(5)孔板以內孔銳角線來保證精度，因此對腐蝕、磨損、結垢、臟污敏感，長期使用精度難以保證，需每年拆下強檢一次。
(6)采用法蘭連接，易產生跑、冒、滴、漏問題，大大增加了維護工作量。
五、熱式質量流量計(恒溫差)
1、優點
(1)球閥安裝，安裝拆卸方便。并可以帶壓安裝。
(2)基于金氏定律，直接測量質量流量。測量值不受壓力和溫度影響。
(3)響應迅速。
(4)量程范圍大，管道式安裝Z小可以測量8.8mm管道的流量，Z大可以測到30‘’
(5)插入式類型的流量計，一支流量計可以用于測量多種管徑。
2、缺點
(1)精度不及其他類型流量計，一般為3%。
(2)適用范圍窄，只能用于測量干燥的非爆炸性的氣體，如壓縮空氣、氮氣、氬氣及其他中性氣體。
六、彎管流量計
1、優點
(1)無任何附加節流件或插入件,無附加阻力損失,可大量降低流體在管道內輸送的動力消耗,節約能源。
(2)彎管傳感器對微量磨損不敏感,可保證流量計長期高精度運行。這一點彎管流量計有著不可比擬的優勢,而應用Z經典的孔板流量計,也同樣存在磨損問題,如孔板流量計的重要部位入口銳角對微量磨損就十分敏感,對精度影響很大,所以孔板每年必須進行一次或一次以上的強制性磨損檢查。
(3)可測量較臟污流體，由于彎管傳感器是一個90°標準彎頭,沒有阻力件,不會被臟污介質堵塞。
(4)可采用直接焊接法進行安裝，而孔板的不耐磨損給焊接式孔板流量計保持長期高精度正常使用帶來了困難,而彎管流量計完全可以滿足直接焊接法安裝的一切技術條件,它的耐磨損、免維護、長周期、高精度的特點,使焊接法安裝這一優勢得到了充分發揮。
(5)量程范圍寬,直管段要求不嚴,適應性強直管段要求不太嚴，一般只需要保證前5D后2D即可
(6)安裝環境廣適應力強。彎管傳感器可在高溫、高壓、粉塵、振動、潮濕及其它惡劣環境、安裝條件差的場合中正常使用。
(7)結構簡單,價格低廉,使用壽命長。
2、缺點
(1)小流速測量困難。氣體流速需大于2m/s，液體流速需大于0.2m/s。
(2)在工作現場需要增加轉彎或使用”S”型直管段傳感器。
(3)高精度傳感器的加工成本較高。
(4)彎管傳感器幾何結構尺寸決定了流量系數a(R*D)。現有管道彎頭打孔取壓并不能取代彎管傳感器。從而限制了彎管流量計使用的廣泛性及方便程度。彎管流量計只宜安裝在彈性變形的管道，而不宜在塑性變形的管道。
七、V錐流量計
1、優點
(1)主管段要求短，在前后沒有其他節流作用的設備時，可以沒有直管段。因為錐形結構使得它就有校正流場，使流場變均勻的功能。
(2)測量量程比寬。因為低壓取壓在管道中央取得，管道中央為流場相對于整個截面內流場Z穩定的地方，取得的壓力震蕩小，故可以測量的下限更低，在上限不變的情況下，下限降低則量程比變的更寬可達10：1。
(3)測量精度可以達到標準孔板流量計相同的精度，甚至更高，輕易達到1.5級。
(4)壓損更小。在同樣的流通面積及流速下，V錐流量計造成的壓損更小。一般為孔板流量計壓損的1/4。
(5)節流邊緣不易被磨損，流出系數能保持長期穩定不變，(因為節流裝置為一錐形，當流體經過該錐體時會產生一個邊界層效應，即會使流體離開節流邊緣一個微小的距離，正是這個微小的距離保護了節流邊緣不易被磨損)使其標校周期可以更長。
2、缺點
(1)對每一臺流量計都要實流標定它的流出系數，增加制造成本。沒有國家標準支持。
(2)只能測量單方向流體，因為v錐的形式決定了它只能測量單向流體。
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