老式流量计有60多种。 每种产品都有其特定的适用性和局限性。 按测量对象分为封闭管道和明渠两大类； 按测量目的可分为总量测量和流量测量，仪表分别称为总量表和流量计。

此外，根据测量原理，还可分为以下几类：

机械原理：属于此类原理的仪表有差压式和利用伯努利定理的转子式； 利用动量定理的脉冲型和动管型； 使用牛顿第二定律的直接质量类型； 并利用流体动量原理。 目标类型； 使用角动量定理的涡轮机类型； 涡流式和利用流体振荡原理的涡流式； 利用总静压差的皮托管式有容积式、堰式、槽式等。

电气原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。

声学原理：超声波式利用声学原理来测量流量。 声学型（冲击波型）等

热原理：利用热原理测量流量的有热式、直接量热式、间接量热式等。

光学原理：激光式、光电式等都是属于此类原理的仪器。

原子物理原理：核磁共振式、核辐射式等都是属于此类原理的仪器。

其他原理：还有标记原理（示踪原理、核磁共振原理）、相关原理等。

本文按照目前**、****的分类方法，阐述了国内外各种流量计的原理、特点、应用概述和性能：

1、电磁流量计

1、优点

(1)电磁流量计可用于测量工业导电液体或浆体。

(2)无压力损失。

(3)测量范围大，电磁流量变送器直径范围为2.5mm～2.6m。

(4)电磁流量计测量工作条件下被测流体的体积流量。 测量原理不涉及流体的温度、压力、密度、粘度的影响。

2、缺点

(1)电磁流量计的应用有一定的局限性。 它只能测量导电介质的液体流量，而不能测量非导电介质的流量，例如加热气体和水处理较好的水。 另外，其衬里需要考虑高温条件下的情况。

(2)电磁流量计通过测量导电液体的速度来确定工作条件下的体积流量。 根据测量要求，对于液体介质，应测量质量流量，而测量介质流量则应涉及流体的密度。 不同的流体介质具有不同的密度，并且它们随温度而变化。 如果电磁流量计转换器不考虑流体密度，只给出室温下的体积流量是不合适的。

(3)电磁流量计的安装和调试比其他流量计更复杂，要求更严格。 变送器和转换器必须一起使用，两种不同类型的仪表不能一起使用。 安装变送器时，从安装位置的选择到具体的安装调试，都必须严格按照产品说明书进行。 安装地点不应有振动或强磁场。 安装时，变送器与管道必须接触良好，接地良好。 变送器的电位与被测流体的电位相同。 使用时必须将测量管内残留的气体排出，否则会造成较大的测量误差。

(4)电磁流量计在测量有污垢的粘稠液体时，粘性物质或沉积物粘附在测量管内壁或电极上，引起变送器输出电位变化，造成测量误差。 电极上的污垢达到一定程度。 厚度可能会导致仪表无法测量。

(5)供水管道结垢或磨损使内径发生变化，影响原始流量值，造成测量误差。 例如，100mm直径的仪器，内径变化1mm，就会带来2%左右的附加误差。

(6)变送器的测量信号是很小的毫伏级电位信号。 除流量信号外，还包含一些与流量无关的信号，如相电压、正交电压、共模电压等。 为了准确测量流量，需要消除各种干扰信号并有效放大流量信号。 应提高流量转换器的性能。 **使用基于微处理器的转换器。 用它来控制励磁电压。 根据被测流体的性质选择激励方式和频率，可以消除同相干扰和正交干扰。 但改进后的仪器结构复杂，成本较高。

(7)价格较高

2、超声波流量计

超声波流量计是通过检测流体流动对超声波束（或超声波脉冲）的影响来测量流量的仪器。

根据信号检测原理，超声波流量计可分为传播速度差法（直接时差法、时差法、相位差法和频差法）、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤波方法。 以及噪声法等。

超声波流量计与电磁流量计相同。 由于仪表的流道内没有障碍物，因此它们都是无阻碍流量计。 是一种适合解决流量测量难题，特别是大口径流量测量的流量计。 优点，是发展迅速的流量计类型之一。

1、优点

(1)超声波流量计是一种非接触式测量仪表，可用于测量不易接触或观察的流体流量和大管径流量。 不改变流体的流动状态，不产生压力损失，安装方便。

(2)可测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量。

(3)超声波流量计测量范围大，管径范围从20mm到5m。

(4)超声波流量计可以测量各种液体和污水的流量。

(5)超声波流量计测量的体积流量不受被测流体的温度、压力、粘度、密度等热物理参数的影响。 可制成固定式和便携式两种形式。

2、缺点

(1)超声波流量计的温度测量范围不高，一般只能测量温度低于200℃的流体。

(2)抗干扰能力差。 容易受到气泡、结垢、与泵等声源混合的超声波噪声的干扰，影响测量精度。

(3)直管段要求严格，前20D，后5D。 否则，离散性较差，测量精度较低。

(4)安装不确定性会给流量测量带来较大误差。

(5)测量管道中结垢会严重影响测量精度并带来显着的测量误差。 严重时仪表甚至可能没有流量显示。

(6)可靠性和准确度等级不高(一般在1.5～2.5级左右)，重复性差。

（7）使用寿命短（一般精度只能保证一年）。

(8)超声波流量计通过测量流体速度来确定体积流量。 对于液体，应测量其质量流量。 仪器测量的质量流量是用体积流量乘以人为设定的密度得到的。 当流体温度变化时，流体密度发生变化，人为设定密度值并不能保证质量流量的准确性。 只有同时测量流体速度和流体密度，才能通过计算得到真实的质量流量值。

(9)价格较高。

3、涡街流量计

1、优点

(1)涡街流量计无运动部件，测量元件结构简单，性能可靠，使用寿命长。

(2)涡街流量计测量范围宽。 量程比一般可以达到1：10。

(3)涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热参数的影响。 一般不需要单独校准。 它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。

(4)压力损失小。

(5)精度高，重复性0.5%，维护量小。

2、缺点

(1)涡街流量计在工作条件下的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度等热参数的影响。 但液体或蒸汽的**终测量结果应该是质量流量。 对于气体，**终的测量结果应该是标准体积流量。 无论是质量流量还是标准体积流量都必须通过流体密度进行换算，并且必须考虑流体工作条件变化引起的流体密度变化。

(2)引起流量测量误差的主要因素包括：管道内流量不均匀引起的测量误差； 当流体条件发生变化时无法准确测定介质的密度； 并假设湿饱和蒸汽为干饱和蒸汽进行测量。 如果不限制或消除这些误差，涡街流量计的总测量误差将会很大。

(3)抗振性能差。 外界振动会导致涡街流量计产生测量误差，甚至无法正常工作。 通道流体高流速的冲击会对涡街发生器的悬臂造成附加振动，从而降低测量精度。 大管径影响更为明显。

(4)对测量脏介质的适应性差。 涡街流量计发生器本体很容易被介质污染或被污垢缠住，使几何尺寸发生变化，极大地影响测量精度。

(5)直管段要求高。 专家指出，涡街流量计的直管段必须保证前面40D、后面20D才能满足测量要求。

(6)耐温性差。 涡街流量计一般只能测量300℃以下介质中的流体流量。

4、孔板流量计

1、优点

(1)标准节流元件在世界范围内通用，并得到国际标准组织的认可。 无需实际流量标定即可投入使用，在流量计中**。

(2)结构易于仿制、简单、坚固、性能稳定可靠、价格低廉；

(3)适用范围广，包括所有单相流体(液体、气体、蒸汽)和部分混相流。 产品适用于一般生产工艺中的管径和工作条件（温度、压力）。

(4)检测部件和差压显示仪表可由不同厂家生产，便于**化规模生产；

2、缺点

(1)测量的重复性和准确度在流量计中处于中等水平。 由于多种因素影响复杂，准确率难以提高。

(2)范围窄。 由于流量系数与雷诺数有关，一般范围仅为3：1～4：1。

(3)有较长的直管段长度要求，一般很难满足。特别是管径较大，问题更为突出

(4)压力损失大；

通常，为了维持孔板流量计的正常工作，水泵需要额外的动力来克服孔板的压力损失。 这种额外的功耗可以直接通过压力损失和流量计算来确定。 每年额外消耗约数万千瓦时的电量，折合人民币数万元。 下表列出了孔板在正常压力损失情况下的能耗计算结果。 运行天数按350天计算，电价按0.35元/kWh计算。 从表中计算的功耗数据可以看出，孔板的额外运行成本极高，但使用弯头流量计的运行成本为零！

(5)孔板采用内孔锐角以保证精度，因此对腐蚀、磨损、结垢、污垢敏感。 长期使用精度难以保证，每年需拆卸检查一次。

(6)法兰连接容易出现跑、爆、滴、漏等问题，大大增加了维修工作量。

5、热式质量流量计（恒温差）

热流量计传感器包含两个传感元件，一个速度传感器和一个温度传感器。 它们自动补偿和纠正气体温度变化。 仪器的电加热部分将速度传感器加热到高于工作温度一定值，使速度传感器与测量工作温度的传感器之间形成恒定的温差。 当温差保持恒定时，电加热消耗的能量，也可以说是散热值，与流过其中的气体的质量流量成正比。

1、优点

(1)球阀安装安装、拆卸方便。 并可带压安装。

(2)基于国王定律直接测量质量流量。 测量值与压力和温度无关。

(3)快速反应。

(4)测量范围大。 管道安装可测量8.8mm管道的**小流量和30''的**流量。

(5)插入式流量计，一台流量计可测量多个管径。

2、缺点

(1)精度不如其他类型的流量计，一般为3%。

(2)适用范围窄，只能用于测量干燥非爆炸性气体，如压缩空气、氮气、氩气等中性气体。

6.目标流量计

1、优点

(1)传感元件无运动部件，结构简单、坚固；

(2)应用范围和适应性非常**。 一般工业过程中的流体介质，包括液体、气体和蒸汽，可适用于多种直径（DN15或以上）和多种工况（高、低温、常压、高压）。  ，可以说其应用范围与孔板流量计相当。

(3)精度高，总测量可达0.2%R；

(4)范围宽，4：1～15：1～30：1；

（5）可以解决流量测量困难的问题，如测量含有杂质（颗粒）的脏流体； 原油、污水、高温渣油、矿浆、烧碱、沥青等；

(6)灵敏度高，可测量小流量，流量低至0.08m/s；

(7) 用于小口径(DN15~DN50)、低雷诺数(Red=103~5×103)流体。 可以弥补标准节流装置难以应用的情况，如小口径蒸汽流量测量等；

（8）可适应高参数流体的测量，压力可达数十MPa，温度可达450℃；

(9)可用于双向流动流体的测量；

(10)压力损失低，约为标准孔板的一半；

(11)抗上游阻流件干扰能力强，上游侧直管段长度一般为5～10D；

（12）可采用干法（挂重法）检定，为用户定期检定带来方便；

（13）直读式仪器无需外接能源，清晰易操作，还可输出标准信号（脉冲频率或电流信号）；

(14)仪表性价比高，是一种经济型流量仪表；

(15)安装简单方便，维护方便。

2、缺点

(1)由于靶式流量计的靶板和靶杆有自重，安装后必须重新调零；

(2)准确度不是很高。 一般用作过程控制测量仪器，贸易结算时应谨慎使用；

(3)不适合流体开关非常频繁的工况，**在连续工作条件下使用；

(4)测量范围窄，大多数仪器的量程为10：1。

7、差压流量计

差压流量计是根据安装在管道中的流量检测元件与流体相互作用产生的压差、已知的流体工况以及检测元件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。

差压流量计由一次装置（检测部件）和二次装置（差压转换器和流量显示仪表）组成。 差压流量计通常按试件形式分类，如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、皮托管原理-比托帕流量计等。

二次装置为各种机械式、电子式、机电一体化差压表、差压变送器和流量显示仪表。 已发展成为三化程度高（系列化、通用化、标准化）、品种规格齐全的一大类仪器仪表。 它不仅可以测量流量参数，还可以测量其他参数（如压力、液位、密度等）。

差压流量计的检测部件按其工作原理可分为几类：节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式和射流式。

试验件按其标准化程度可分为两类：标准件和非标准件。

所谓标准检测件只需按照标准文件进行设计、制造、安装和使用，无需实际流量标定即可确定其流量值和测量误差。

非标试件是指不太成熟、尚未纳入国际标准的试件。 差压流量计是应用****的一类流量计，其使用量居各类流量计之首。 由于各种新型流量计的出现，其使用比例逐渐下降，但仍然是**重要的流量计类型。

差压流量计的流体体积流量公式为：

v=aA√2/j(pq)

v--体积

j——液体密度

a--流量系数，与流道尺寸和流量公告的压力测量方法有关

A--孔板开口面积

pq——压力差

1、优点

(1)应用****的孔板流量计，结构坚固，性能稳定可靠，使用寿命长；

(2)适用范围**，目前还没有其他类型的流量计可以与之相比；

(3)检测部件、变送器、显示仪表由不同厂家生产，有利于规模经济生产。

2、缺点

(1)测量精度普遍较低；

(2)范围窄，一般只有3:1~4:1；

(3)对现场安装条件要求高；

(4)压力损失大(指孔板、喷嘴等)。

3. 应用概述

差压流量计的应用范围特别**。 各种物体在封闭管道的流量测量中都有应用。 比如就流体而言：单相、混相、洁净流、污流、粘流等； 按工况条件分：常压、高压、真空、常温、高温、低温等； 就管径而言：从几毫米到几米； 按流量工况分：亚音速、音速、脉动流等。其在各工业部门的使用量约占流量计总使用量的1/4~1/3。

(1)常用的标准节流装置(孔板)、(喷嘴)、(文丘里管)。

(2)常用的非标节流装置有(双孔板)、(圆形孔板)、(1/4圆形喷嘴)和(文丘里喷嘴)。

(3)孔板常用的压力测量方法有(角接压力测量)和(法兰压力测量)。 其他方法包括（理论压力测量）、（直径压力测量）和（管连接压力测量）。

（4）对于标准孔板法兰压力传感方式，上、下游压力传感孔中心与孔板前、后端面的距离为（25.4±0.8）mm，也称1英寸法兰压力传感。

（5）1151发射机的工作电源范围为（12）vdc至（45）vdc，负载为（0）欧姆至（1650）欧姆。

(6) 1151dp4e 变送器的测量范围为（0~6.2）至（0~37.4）kpa。

（7）1151差压变送器**正迁移量为（500%），**负迁移量为（600%）。

(8)管道内的流体速度。 一般情况下，（管道中心线）处流速**，（管壁）处流速为零。

(9) 如果(雷诺数)相同，则流体的运动相似。

(10)当充满管道的流体流经节流装置时，在(收缩)处会发生(局部收缩)射流，从而使(流速)增大，(静压)减小。

(11)1151差压变送器采用可变电容器作为敏感元件。 当压差增大时，测量膜片发生位移，因此低压侧的电容（增大）和高压侧的电容（减小）

(12)当使用1151差压变送器**小校准量程时，**负载迁移为量程的(600%)，**正迁移为(500%)。 如果1151差压变送器在**校准量程下使用，则**负迁移为（100%），正迁移为（0%）。

(13)1151差压变送器的精度为(±0.2%)和(±0.25%)。 注：大差压变送器为±0.25%

(14)常用的流量单位，体积流量有(m3/h)、(t/h)，质量流量有(kg/h)、(t/h)，标准工况下气体体积流量为( nm3/小时）。

(15)用孔板流量计测量蒸汽流量。 设计时蒸汽密度为4.0kg/m3，实际运行时蒸汽密度为3kg/m3。 实际指示流量为设计流量的（0.866）倍。

(16)用孔板流量计测量氨气流量。 设计压力为0.2mpa（表压），温度为20℃。 但实际压力为0.15mpa（表压），温度为30℃。 那么实际指示流量就是设计流量（0.897）乘以流量。

(17)节流孔板前的直管段一般要求(10)d，孔板后的直管段一般要求(5)d。 为了正确测量，孔板前面的直管段**是(30～50)d，特别是当孔板前面有泵或调节阀时更是如此。

(18)为使孔板流量计的流量系数α趋于恒定值，流体的雷诺数应大于(极限雷诺数)。

(19)孔板加工技术要求中，上游平面应(垂直于)孔板中心线，且不应有(肉眼可见的伤痕)，上、下游面应(平行)，上游入口边缘应（锋利且无毛刺和伤痕）。

8、体积流量计

容积式流量计也称为固定位移流量计，简称PD流量计，是**精确的流量计类型。 它利用机械测量元件将流体连续地分成单个已知的体积部分，并根据该体积部分中的流体充满和排出测量室的次数来测量流体的总体积。

容积式流量计按其测量元件分类，可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转鼓流量计等。  、湿式燃气表、膜式燃气表等

1、优点

(1)测量精度高；

(2)安装管道条件对测量精度无影响；

(3)可用于高粘度液体的测量；

(4)范围广；

(5)直读式仪表无需外接能源即可直接获得累计总量，清晰易操作。

2、缺点

(1)结果复杂、庞大；

(2)被测介质的种类、口径、工作状态有很大限制：

(3)不适合高低温场合；

(4)大多数仪表仅适用于清洁的单相流体；

(5)产生噪声和振动。

应用概述

体积流量计、差压流量计和浮子流量计是三种**常用的流量计，常用于昂贵介质（石油、天然气等）的总体积测量。

1990年产量（不含家用燃气表）34万台，其中椭圆齿轮式和腰轮式分别占70%和20%。