流量?jī)x表技術(shù)的現(xiàn)狀、應(yīng)用及發(fā)展

流量測(cè)量技術(shù)從古代到現(xiàn)代社會(huì)一直在不斷發(fā)展和完善。流量測(cè)量主要作用于流體貿(mào)易計(jì)量核算、流程工業(yè)檢測(cè)和控制。

流量測(cè)量主要方法有：利用伯努利方程原理來(lái)測(cè)量流量，以輸出流體差壓信號(hào)來(lái)反應(yīng)流量；利用測(cè)量流速來(lái)得到流量稱(chēng)為速度式流量測(cè)量；利用一個(gè)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)小容積連續(xù)地測(cè)量流量稱(chēng)為容積式流量測(cè)量；以測(cè)量流體質(zhì)量為目的的流量測(cè)量。 流量?jī)x表是基于不同測(cè)量原理基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)用于流量的儀表。

一、流量?jī)x表技術(shù)現(xiàn)狀應(yīng)用

流量?jī)x表測(cè)量原理多樣、儀表種類(lèi)繁多、影響因素復(fù)雜，因而流量?jī)x表測(cè)量的方法和原理多樣且復(fù)雜。目前市場(chǎng)上主要流量?jī)x表有：差壓式流量計(jì)、容積式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、葉輪式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)、超聲流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)。每一種流量計(jì)的測(cè)量方法都不能覆蓋所有的介質(zhì)，只能適用某一種、幾種或某一類(lèi)流體在某特定條件下的測(cè)量，每種儀表都有其優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍。

1.1 差壓式流量計(jì)

差壓式流量計(jì)是一種具有悠久歷史,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富成熟，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范完善，是品種規(guī)格齊全的一類(lèi)流量測(cè)量?jī)x表。差壓式流量計(jì)是利用伯努利方程原理來(lái)測(cè)量，當(dāng)充滿(mǎn)管中的流體經(jīng)管道內(nèi)的差壓裝置時(shí)，流束將在差壓裝置處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力低，于是在差壓裝置前后或喉部便產(chǎn)生了壓差，介質(zhì)流動(dòng)的流量越大，產(chǎn)生的壓差就越大，所以可以通過(guò)測(cè)量壓差來(lái)衡量流體流量的大小。差壓式流量計(jì)分為標(biāo)準(zhǔn)差壓式差壓流量計(jì)和非標(biāo)準(zhǔn)差壓式差壓流量計(jì)兩大類(lèi)，標(biāo)準(zhǔn)差壓式流量計(jì)得到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國(guó)際法制計(jì)量組織的認(rèn)可，在國(guó)際間作為通用流量計(jì)互為認(rèn)可, 20世紀(jì)50年代以前是唯一的天然氣流量計(jì),目前還占據(jù)比較重要的地位。

差壓式流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)有：

·結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長(zhǎng)，價(jià)格低廉。

·檢測(cè)件與差壓顯示儀表可分開(kāi)不同生產(chǎn)廠生產(chǎn)，便于專(zhuān)業(yè)化形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，它們的結(jié)合非常靈活方便。

·標(biāo)準(zhǔn)型的檢測(cè)件，是全世界通用的，并得到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可。

·標(biāo)準(zhǔn)型差壓裝置無(wú)需實(shí)流校準(zhǔn)即可投用，只要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)加工不需要進(jìn)行實(shí)際標(biāo)定，也能在已知的不確定度范圍內(nèi)進(jìn)行流量測(cè)量且能滿(mǎn)足工程測(cè)量的需要。

差壓式流量計(jì)的缺點(diǎn)有：

·測(cè)量準(zhǔn)確度普遍偏低。

·范圍度窄,一般僅3:1～4:1。

·現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高。

·壓損大。

針對(duì)上述不足，近年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠推出一系列改進(jìn)辦法，如一體式差壓流量計(jì)、定值節(jié)流件、可換孔板節(jié)流裝置、采用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等等。根據(jù)差壓式流量計(jì)的特點(diǎn)，要想在工作中獲得準(zhǔn)確測(cè)量結(jié)果，就必須全面掌握流量測(cè)量的方式、測(cè)量介質(zhì)、測(cè)量裝置、流體工況、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等情況?？蓮V泛應(yīng)用于電力、化工、石化、石油、天然氣、冶金輕工等，對(duì)于高溫、高壓介質(zhì)的流量測(cè)量尤其具有優(yōu)勢(shì)。

1.2 容積式流量計(jì)

容積式流量計(jì)又稱(chēng)定排量流量計(jì)在流量?jī)x表中是精度較高的一類(lèi)，它利用機(jī)械測(cè)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，并進(jìn)行重復(fù)不斷地充滿(mǎn)和排放該體積部分流體而累加測(cè)量出流體體積總量的流量?jī)x表。

容積式流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn):

·測(cè)量準(zhǔn)確度高。

·安裝管道條件對(duì)流量計(jì)計(jì)量精度沒(méi)有影響，流量計(jì)前不需要直管段。

·可用于高黏度液體的測(cè)量。

·測(cè)量范圍度寬。

·直讀式儀表無(wú)需外部能源可直接獲得累計(jì)總量,清晰明了,操作簡(jiǎn)便。

容積式流量計(jì)的缺點(diǎn):

·機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積龐大。

·被測(cè)介質(zhì)種類(lèi)、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大。

·不適用于高、低溫場(chǎng)合。

·大部分儀表只適用于潔凈單相流體。

·產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)。

在流量?jī)x表中，容積式流量計(jì)使用歷史悠久、有完備的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，是精度很高的一類(lèi)儀表，適于中小流量范圍因而被廣泛應(yīng)用于原油、柴油、液化石油氣、天然氣以及煤氣等昂貴介質(zhì)的總量測(cè)量。

1.3 浮子流量計(jì)

浮子流量計(jì)是僅次于差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍最寬廣的一類(lèi)流量計(jì),特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。浮子流量計(jì)工作原理為：流量的變化和浮子在不同高度位置上對(duì)應(yīng)的流通面積直接相關(guān)。被測(cè)流體從下向上經(jīng)過(guò)變徑管和浮子形成的流通面積時(shí)，浮子上下端產(chǎn)生的差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流通中浮子的重量時(shí)，浮子便上升，環(huán)通面積隨之增大，環(huán)通面積處流速下降，浮子上下兩端壓差降低，作用于浮子的上升力也隨之減小，直到上升力等于浸在流體中浮子的重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度，通過(guò)讀取

或檢測(cè)浮子穩(wěn)定的高度值即可獲取流量數(shù)值。

浮子流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)有：

·可以測(cè)量液體、氣體、蒸汽等幾乎所有流體的流量。

·結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合于流量的現(xiàn)場(chǎng)指示。

·作為現(xiàn)場(chǎng)指示型流量計(jì)，由于不需要電源，所以即使是易燃易爆環(huán)境其本質(zhì)也是安全的。

·壓力損失較小。

·對(duì)上游直管段要求低。

·不受液體中所含的各種雜音（電氣的、化學(xué)的及流體的等）的影響。

·低價(jià)格，容易安裝。

浮子流量計(jì)的缺點(diǎn)有：

·有可動(dòng)部件，存在一些壓力損失等。

·精度受流體物理參數(shù)變化的影響。

浮子流量計(jì)作為直觀流動(dòng)指示或測(cè)量精度要求不高的現(xiàn)場(chǎng)指示儀表，大量應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、食品、制藥、造紙等行業(yè)的液體、氣體、蒸汽介質(zhì)的測(cè)量與過(guò)程控制。

1.4 葉輪式流量計(jì)

葉輪式流量計(jì)是一種速度式流量?jī)x表，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范亦十分完備，已經(jīng)發(fā)展為多品種、全系列，多規(guī)格，批量生產(chǎn)規(guī)模的流量?jī)x表。被測(cè)流體沖擊葉片，使葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化，即流量大，葉輪的轉(zhuǎn)速也大。

葉輪式流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

·準(zhǔn)確度等級(jí)高。

·測(cè)量范圍寬、重復(fù)性好。

·壓力損失小。

·安裝維修方便。

葉輪式流量計(jì)的缺點(diǎn)：

·由于有可動(dòng)部件，不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性，需要定期校驗(yàn)。

·流體物性（密度、黏度）對(duì)流量特性有較大的影響。

·對(duì)被測(cè)介質(zhì)清潔度要求較高。

采用一種高效整流作用的整流器與葉輪流量傳感器結(jié)合構(gòu)成一體化的氣體葉輪流量計(jì)，在上游側(cè)阻流件為彎頭或有半開(kāi)截止閥條件下，只需要2D直管段長(zhǎng)度，對(duì)于安裝空間窄小是很突出的特點(diǎn)。在歐洲和美國(guó)葉輪流量計(jì)是繼孔板流量計(jì)之后的第二個(gè)法定天然氣流量計(jì)，已經(jīng)發(fā)展為多品種、全系列，多規(guī)格，批量生產(chǎn)規(guī)模的天然氣流量計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范亦十分完備。葉輪式流量計(jì)在石油、化工、科研、國(guó)防和計(jì)量等各部門(mén)中也有廣泛應(yīng)用。

1.5 電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線(xiàn)時(shí)，將在兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其大小與流速成正比，據(jù)此可測(cè)出流量值。

電磁流量計(jì)最大的優(yōu)點(diǎn)是：

·準(zhǔn)確度等級(jí)高。

·結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單管道中無(wú)任何阻力件，幾乎沒(méi)有壓損。

·可測(cè)量液固兩項(xiàng)流、紙漿、礦建、煤漿等。

·口徑范圍廣。

電磁流量計(jì)最大的缺點(diǎn)：

·不能用來(lái)測(cè)量氣體、蒸汽以及不導(dǎo)電的液體。

·不能用于高溫介質(zhì)測(cè)量。

·容易受到外界電磁干擾。

電磁流量計(jì)作為目前的新型儀表以其優(yōu)異的測(cè)量性能獲得了市場(chǎng)廣泛認(rèn)可，增量為目前最大的流量?jī)x表之一。大量地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門(mén)。

1.6 流體振動(dòng)流量計(jì)

流體振動(dòng)是流體特有的物理現(xiàn)象之一。在特定條件下根據(jù)流體振動(dòng)的頻率與流速之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系，采用測(cè)量流體振動(dòng)頻率的方法實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的儀表統(tǒng)稱(chēng)流體振動(dòng)流量計(jì)。

流體振動(dòng)流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

·準(zhǔn)確度等級(jí)高。

·無(wú)可動(dòng)部件，可靠性高，壽命長(zhǎng)。

·結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、維護(hù)量少。

·適用范圍廣，可用于液體、氣體、蒸汽的流量測(cè)量。

流體振動(dòng)流量計(jì)的缺點(diǎn)：

·高溫高壓測(cè)量存在困難。

·外界振動(dòng)對(duì)流量計(jì)正常工作有干擾。

流體振動(dòng)流量計(jì)以渦流流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、射流流量計(jì)3種流量計(jì)為代表應(yīng)用范圍較廣，已經(jīng)成為通用流量計(jì)。

1.7 超聲流量計(jì)

超聲流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束的作用以測(cè)量流量的儀表。超聲流量計(jì)和電磁流量計(jì)一樣,因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件,均屬無(wú)阻礙流量計(jì),是適于解決流量測(cè)量困難問(wèn)題的一類(lèi)流量計(jì),特別在大口徑流量測(cè)量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)它是發(fā)展迅速的一類(lèi)流量計(jì)之一。

超聲流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn):

·可做非接觸式測(cè)量。

·為無(wú)流動(dòng)阻撓測(cè)量,無(wú)壓力損失。

·可測(cè)量非導(dǎo)電性液體。

·口徑范圍大。

缺點(diǎn):

·測(cè)量高溫介質(zhì)還存在一定的局限性。

·對(duì)于流場(chǎng)溫度性要求高。

·直管段長(zhǎng)度有要求。

超聲波測(cè)量流量的方法在發(fā)達(dá)國(guó)家已得到了廣泛的應(yīng)用，技術(shù)也已經(jīng)成熟。目前液體超聲波和氣體超聲波流量計(jì)市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，在供熱、電力、冶金、市政應(yīng)用方面不斷地?cái)U(kuò)大。

多聲道氣體超聲流量計(jì)開(kāi)始在天然氣工業(yè)中應(yīng)用，它以其優(yōu)異的特性引起國(guó)際上很大重視，成為繼孔板之后的一類(lèi)重要的天然氣流量?jī)x表。

1.8 質(zhì)量流量計(jì)

直接能測(cè)量質(zhì)量值的流量計(jì)目前最為廣泛的是科里奧利力質(zhì)量流量計(jì)?？评飱W利效應(yīng)是指當(dāng)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)參考系內(nèi)沿徑向做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種不同于通常離心力的慣性力作用在此質(zhì)點(diǎn)上，稱(chēng)科里奧利力。由于科里奧利力的作用，在振管的橫向?qū)a(chǎn)生與振動(dòng)頻率相一致的強(qiáng)迫振動(dòng)即擺動(dòng)。利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)，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質(zhì)量流量?jī)x表稱(chēng)為科里奧利力質(zhì)量流量計(jì)?；诳评飱W利力原理的質(zhì)量流量計(jì)的開(kāi)發(fā)始于20 世紀(jì)50 年代，但直到20 世紀(jì)70 年代才有所突破。直接測(cè)量在旋轉(zhuǎn)管道中流動(dòng)的介質(zhì)質(zhì)量流量計(jì)是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的流量?jī)x表之一。

質(zhì)量流量計(jì)的特點(diǎn)：

·直接測(cè)量質(zhì)量流量，測(cè)量準(zhǔn)確度高質(zhì)量流量的測(cè)量，過(guò)去一般多采用間接式測(cè)量方法，即采用速度式流量計(jì)或體積式流量計(jì)測(cè)量介質(zhì)體積流量，再引入多個(gè)中間參數(shù)的測(cè)量，然后進(jìn)行運(yùn)算和修正得到介質(zhì)的質(zhì)量流量的方法。由于這些測(cè)量方法引入的中間參數(shù)較多，因此引入的誤差因素也較多，在一些對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度要求不高的場(chǎng)合還可適合，但在一些測(cè)量準(zhǔn)確度要求較高的場(chǎng)合就顯得力不從心了。質(zhì)量流量計(jì)的精度一般在10:1的量程比范圍內(nèi)都優(yōu)于0.2%（R），

最高可達(dá)到0.05%（R）。顯然與其他間接式測(cè)量質(zhì)量流量的儀表相比，其準(zhǔn)確度優(yōu)勢(shì)是非常明顯的。正因?yàn)槿绱?，現(xiàn)在對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度要求較高的計(jì)量場(chǎng)合（如產(chǎn)品包裝、裝卸車(chē)計(jì)量等）質(zhì)量流量計(jì)得到用戶(hù)的青睞，凡有條件幾乎都采用質(zhì)量流量計(jì)用于計(jì)量。

·對(duì)測(cè)量介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)，可滿(mǎn)足大部分介質(zhì)的測(cè)量

質(zhì)量流量計(jì)對(duì)測(cè)量介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)，幾乎適應(yīng)各種介質(zhì)流量的測(cè)量，包括高黏度的介質(zhì)、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、高低溫介質(zhì)、中高壓氣體等。高黏度介質(zhì)的測(cè)量，質(zhì)量流量計(jì)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

這是由其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（管路式流量計(jì)）及測(cè)量原理決定的。另外高黏度介質(zhì)的管路很多需要進(jìn)行管道保溫處理，質(zhì)量流量計(jì)的結(jié)構(gòu)比較容易實(shí)現(xiàn)保溫處理。質(zhì)量流量計(jì)對(duì)測(cè)量介質(zhì)的溫度適應(yīng)性也比較強(qiáng)。普通型的質(zhì)量流量計(jì)適應(yīng)介質(zhì)溫度一般為-50℃至+200℃，特殊高溫型可達(dá)到+350℃、低溫型可達(dá)到-240℃，可滿(mǎn)足大部分流體介質(zhì)流量的測(cè)量。

·同時(shí)測(cè)量介質(zhì)密度及溫度質(zhì)量流量計(jì)不僅能高精度測(cè)量介質(zhì)質(zhì)量流量，還能測(cè)量介質(zhì)的密度，同時(shí)還能輔助測(cè)量介質(zhì)的溫度。由此可以實(shí)現(xiàn)二組分混合介質(zhì)的組分濃度測(cè)量及各自組分質(zhì)量流量的測(cè)量，這是其他流量測(cè)量?jī)x表難以實(shí)現(xiàn)的。

·結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)便

質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量傳感器相當(dāng)于介質(zhì)管路沒(méi)有可動(dòng)部件及密封件，從而結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)便。

·安裝簡(jiǎn)單方便

不同于一般的速度式流量計(jì)，流場(chǎng)分布對(duì)質(zhì)量流量計(jì)的正常測(cè)量沒(méi)有影響。因此質(zhì)量流量計(jì)的安裝對(duì)上下游沒(méi)有直管段長(zhǎng)度要求，這就方便了質(zhì)量流量計(jì)的安裝和使用。

·可用于雙向流的測(cè)量

質(zhì)量流量計(jì)可用于雙流向的測(cè)量，可以指示介質(zhì)流動(dòng)的方向，并可分別進(jìn)行計(jì)量。這對(duì)有些場(chǎng)合（例如進(jìn)出物料罐流量的測(cè)量）是非常有用的。

質(zhì)量流量計(jì)的生產(chǎn)工藝相對(duì)較為復(fù)雜嚴(yán)格、所用材料相對(duì)要求較高價(jià)格較為昂貴，因此其價(jià)格較高。品質(zhì)好、價(jià)格貴決定了其主要使用方向。以下為其若干典型應(yīng)用。

·裝卸車(chē)液體原料的計(jì)量

這里裝卸車(chē)液體原料的計(jì)量指碼頭裝卸船、火車(chē)罐車(chē)的裝卸車(chē)、化工廠進(jìn)出廠液體產(chǎn)品原料的裝卸車(chē)計(jì)量等。這些場(chǎng)合過(guò)去一般或采用體積式流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量、或采用衡器進(jìn)行計(jì)量。體積式流量計(jì)是機(jī)械式流量計(jì)，其量程比一般為3:1。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了使用中的機(jī)械磨損是不可避免的，介質(zhì)中存有雜質(zhì)有可能使流量計(jì)不能正常工作，而且使用中的壓力損失是比較大的。這些計(jì)量場(chǎng)合一般為質(zhì)量計(jì)量，使用體積式流量計(jì)時(shí)還需要進(jìn)行體積、密度、質(zhì)量的換算。衡器計(jì)量也存在去毛皮計(jì)算等多環(huán)節(jié)計(jì)量過(guò)程，帶來(lái)一些不便。質(zhì)量流量計(jì)在這些應(yīng)用場(chǎng)合顯示出突出的優(yōu)點(diǎn)（直接測(cè)量質(zhì)量流量、測(cè)量精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、計(jì)量方便等等），得到廣泛的應(yīng)用。

·重要原料的配比計(jì)量

化工生產(chǎn)中往往會(huì)涉及兩種或多種物料的配比計(jì)量，這對(duì)優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)及節(jié)省物料有著重要意義。在這些應(yīng)用場(chǎng)合使用質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量有著明顯的優(yōu)勢(shì)。不僅連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中物料的配比計(jì)量質(zhì)量流量計(jì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，在一些間歇性加料的生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量流量計(jì)也在逐步代替衡器等的計(jì)量得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

·瀝青等高黏度物料的計(jì)量

高黏度物料的計(jì)量質(zhì)量流量計(jì)具有較突出的優(yōu)勢(shì)，這是由其工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的（管道式儀表、儀表內(nèi)沒(méi)有阻力件、便于實(shí)現(xiàn)保溫等）。

·采油原油的計(jì)量

油田采油計(jì)量是比較復(fù)雜的工藝過(guò)程。傳統(tǒng)的計(jì)量設(shè)備需要進(jìn)行靜態(tài)氣液分離、油水分離等，設(shè)備占用面積較大、計(jì)量效率低。質(zhì)量流量計(jì)配以管式氣液分離器等專(zhuān)用設(shè)備，不僅可節(jié)省裝置空間（這對(duì)海上鉆井平臺(tái)等意義較大），而且可以提高計(jì)量效率，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)連續(xù)計(jì)量。

·天然氣計(jì)量

比較典型的天然氣計(jì)量?jī)x表就是加氣機(jī)。天然氣加氣機(jī)中每個(gè)加氣槍就配有一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)。這是因?yàn)橹挥匈|(zhì)量流量計(jì)才能具有0.5%精度的氣體計(jì)量功能。

·低溫介質(zhì)流量的測(cè)量

低溫及超低溫介質(zhì)（如液化氣）流量的測(cè)量是質(zhì)量流量計(jì)又一個(gè)突出的優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)外有多家質(zhì)量流量計(jì)的生產(chǎn)廠家側(cè)重開(kāi)發(fā)適用的超低溫質(zhì)量流量計(jì)產(chǎn)品供應(yīng)市場(chǎng)。

·微小流量的測(cè)量

微小流量一般指小時(shí)流量小于100kg的流量。質(zhì)量流量計(jì)在微小流量的測(cè)量也達(dá)到了0.5%的準(zhǔn)確度。

總之，質(zhì)量流量計(jì)顯示了其他流量計(jì)不可比擬的多項(xiàng)使用優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。由于現(xiàn)在質(zhì)量流量計(jì)價(jià)格較高，其應(yīng)用受到了一些限制，大部分應(yīng)用主要還是集中在較高價(jià)格物料的計(jì)量及特殊應(yīng)用場(chǎng)合。

二、流量?jī)x表主要特性

2.1 準(zhǔn)確度

流量?jī)x表的準(zhǔn)確度由測(cè)量誤差表示，測(cè)量誤差包括基本誤差和附加誤差，它是兩者合成的結(jié)果。儀表生產(chǎn)廠產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)所載的準(zhǔn)確度一般是指基本誤差，因此流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)尚需考慮附加誤差的大小，有時(shí)附加誤差遠(yuǎn)大于基本誤差這是流量?jī)x表的一個(gè)特點(diǎn)。

2.2 重復(fù)性

在相同測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)量所得結(jié)果之間的一致性。流量?jī)x表的重復(fù)性與工作原理及制造和裝配質(zhì)量等有關(guān)，例如渦輪流量計(jì)的重復(fù)性比孔板流量計(jì)高，而同類(lèi)型渦輪流量計(jì)，制造及裝配質(zhì)量好的重復(fù)性高，儀表生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前進(jìn)行實(shí)流校驗(yàn)除確定儀表系數(shù)外，從流量計(jì)的重復(fù)性可以監(jiān)測(cè)儀表的制造和裝配質(zhì)量。

2.3 范圍度

過(guò)去曾稱(chēng)為量程比，最大流量與最小流量的比值，一般表達(dá)為某個(gè)數(shù)與1之比，例如，最大流量5 000m3/h，則范圍度為 20:1。范圍度是流量計(jì)的一個(gè)重要特性，在流量計(jì)選型中，它常起著重要的作用，但是人們現(xiàn)在更重視不但范圍度寬，且要求其下限流量要低，而不是提高其流量上限。

2.4 線(xiàn)性度

校準(zhǔn)曲線(xiàn)與規(guī)定直線(xiàn)的一致程度，線(xiàn)性度分為獨(dú)立線(xiàn)性度、端基線(xiàn)性度和零基線(xiàn)性度，一般指獨(dú)立線(xiàn)性度。對(duì)于寬流量范圍脈沖輸出的總量計(jì)量?jī)x表，線(xiàn)性度是一個(gè)重要指標(biāo)，使有可能在流量范圍內(nèi)用單一儀表常數(shù)，線(xiàn)性度差就會(huì)降低準(zhǔn)確度。隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用信號(hào)適配技術(shù)修正儀表系統(tǒng)非線(xiàn)性，從而提高儀表準(zhǔn)確度和擴(kuò)展流量范圍。

2.5 穩(wěn)定性

在規(guī)定的工作條件下，流量計(jì)性能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持不變的能力。

2.6 壓力損失

除無(wú)阻礙流量檢測(cè)件外，大部分流量計(jì)檢測(cè)件在流通通道中設(shè)置靜止或活動(dòng)的檢測(cè)元件或改變流動(dòng)方向，從而產(chǎn)生隨流量而變的不可恢復(fù)的壓力損失。

三、儀表選型需要考慮的因素

3.1 儀表性能方面

精確度、重復(fù)性、線(xiàn)性度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號(hào)傳輸特性、響應(yīng)時(shí)間等。

3.2 流體特性方面

流體壓力、溫度、密度、黏度、潤(rùn)滑性、化學(xué)性質(zhì)、磨蝕、臟污、氣體壓縮系數(shù)、等熵指數(shù)、比熱容、聲速、混相流、脈動(dòng)流等。

3.3 安裝條件方面

管道布置方向、流動(dòng)方向、上下游直管段長(zhǎng)度、管徑、維護(hù)空間、管道振動(dòng)、接地、電源、輔助設(shè)備（過(guò)濾、排污）等。

3.4 環(huán)境條件方面

環(huán)境溫度、濕度、安全性、電磁干擾、防爆等。

3.5 經(jīng)濟(jì)因素方面

購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)、維修費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)（能耗）、使用期限、備品備件等。

四、選型步驟

1）依據(jù)5個(gè)方面因素初選可用儀表。

2）采用淘汰法在比較中選出2~3種類(lèi)型，排出次序。

3）盡量搜集有關(guān)資料，再次按5個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后淘汰至一種儀表類(lèi)型。

選型能否成功很大程度取決于選型人員對(duì)儀表性能、質(zhì)量和測(cè)量對(duì)象特性的確切了解，并非用戶(hù)對(duì)自己的測(cè)量對(duì)象都有準(zhǔn)確的了解，許多選型的失敗就是因?yàn)樘峁┑膮?shù)不準(zhǔn)不實(shí)所致，有些對(duì)象需經(jīng)過(guò)深入調(diào)查才能搞清楚。

五、流量?jī)x表發(fā)展趨勢(shì)

隨著市場(chǎng)需求發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，流量?jī)x表將向著低功耗、高精度、高可靠性、模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)，流量計(jì)只是提供氣體測(cè)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)的一部分，除此之外，還有能提供補(bǔ)充測(cè)量數(shù)據(jù)的輔助儀表系統(tǒng)（如壓力傳感器、溫度傳感器、氣體密度計(jì)、氣相色譜儀等），以及能按標(biāo)準(zhǔn)程序記錄、儲(chǔ)存和傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算數(shù)據(jù)收集和傳輸系統(tǒng)，甚至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化通訊、控制和管理，如SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用。

預(yù)付費(fèi)管理方式將進(jìn)一步采用安全可靠的一體化CPU卡流量計(jì)、并向價(jià)格可調(diào)、遠(yuǎn)程調(diào)價(jià)管理的方向發(fā)展。鑒于國(guó)內(nèi)的供銷(xiāo)關(guān)系的特點(diǎn)，動(dòng)態(tài)密碼技術(shù)、

事件記錄技術(shù)、自診斷技術(shù)、抗強(qiáng)磁干擾技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的采用，使傳統(tǒng)的流量計(jì)功能不斷完善，性能得到不斷提升，安全性大幅提高，更適合于國(guó)內(nèi)計(jì)量管理的需要。

節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的主題，流量?jī)x表也會(huì)向著低功耗、節(jié)能方向發(fā)展。目前市場(chǎng)已經(jīng)有兩線(xiàn)制的電磁流量計(jì)、科氏質(zhì)量流量計(jì)，電池供電的流量

計(jì)推出。低功耗、節(jié)能的流量?jī)x表必然成為行業(yè)發(fā)展的新方向。

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)能源和資源的計(jì)量將成為發(fā)展趨勢(shì)，尤其對(duì)石油、煤、天然氣、水介質(zhì)等對(duì)流量計(jì)不間斷計(jì)量需求越來(lái)越旺盛，對(duì)于高精度、高可靠性流量?jī)x表的要求以及相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，將會(huì)推動(dòng)流量計(jì)朝著更為精確、更為可靠、高安全性、多功能方向發(fā)展。

2000年以前，中國(guó)商品天然氣產(chǎn)量約為70億m3，天然氣長(zhǎng)輸管道長(zhǎng)度約1000km， 只有獨(dú)立的氣田管網(wǎng)和局部輸配管網(wǎng)，主要計(jì)量?jī)x表為孔板、漩渦和容積式流量計(jì)，唯一的天然氣計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是有關(guān)孔板節(jié)流裝置的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。到2008年，中國(guó)天然氣產(chǎn)量已達(dá)760億m3，天然氣長(zhǎng)輸管道總里程達(dá)到30000km，初步形成的天然氣管網(wǎng)輸氣能力達(dá)600億m3。用于交接計(jì)量的主要儀表為超聲、渦輪、容積式流量計(jì)等， 已經(jīng)形成包括天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求、6種不同類(lèi)型流量計(jì)計(jì)量天然氣的標(biāo)準(zhǔn)體系。按照目前的發(fā)展規(guī)劃，到2015年，僅中國(guó)石油每年的天然氣產(chǎn)量就要達(dá)到1752億m3，輸氣管道總里程達(dá)到42000km，輸氣能力達(dá)1500億m3。計(jì)量方式由體積計(jì)量向能量方式轉(zhuǎn)變。天然氣的能量計(jì)量是當(dāng)今天然氣計(jì)量技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向，近年來(lái)，能量計(jì)量技術(shù)已在西歐和北美普遍應(yīng)用，它是在體積測(cè)量的基礎(chǔ)上，再配備天然氣發(fā)熱量的測(cè)量裝置。在天然氣貿(mào)易計(jì)量中，以能量的方式進(jìn)行結(jié)算是最公平的方法。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)將是繼互聯(lián)網(wǎng)之后推動(dòng)世界高速發(fā)展的引擎。傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)主要的技術(shù)基礎(chǔ)之一，未來(lái)隨著物聯(lián)網(wǎng)的高速推進(jìn)，傳感器技術(shù)領(lǐng)域也將會(huì)開(kāi)啟新的篇章。流量?jī)x表傳感器勢(shì)必成為其中重要的一員，同時(shí)也將帶動(dòng)流量?jī)x表向著智能化網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

六、結(jié)束語(yǔ)

流量測(cè)量的發(fā)展貫穿于整個(gè)人類(lèi)社會(huì)的歷史進(jìn)程中，流量作為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的檢測(cè)參數(shù)之一，對(duì)于它的測(cè)量是廣泛而普遍的。目前應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的流量?jī)x表種類(lèi)繁多，但它們皆有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，所以在選用流量?jī)x表時(shí)，要進(jìn)行周密的分析與比較，選擇適宜的流量?jī)x表以達(dá)到預(yù)期的測(cè)量目的。