流量计有哪些主要类型

流量计种类繁多，其原理和应用场景差异巨大。

以下是流量计的主要类型，按照测量原理进行分类和详解，并对比其特点与典型用途。

一、 主要类型详解

1. 差压式流量计

这是工业上历史最悠久、应用最广泛的流量计之一。基于伯努利方程原理，通过在管道中安装节流件，产生压力差，进而推算流量。

工作原理： 流量与节流件前后压差的平方根成正比。

常见种类：

孔板： 结构简单、坚固、成本低，但压损较大，精度相对较低。

文丘里管： 压损小，精度较高，但制造复杂，价格昂贵。

流量喷嘴： 介于孔板和文丘里管之间，常用于蒸汽流量测量。

阿牛巴（均速管）： 插入式结构，压损极小，安装方便，常用于大管径气体测量。

优点： 结构简单、无活动部件、适用介质广（气、液、蒸汽）、耐高温高压、标准件无需标定。

缺点： 量程比窄（通常3:1）、精度受安装条件影响大、有永久压力损失、非线性输出。

典型应用： 电厂蒸汽、工厂压缩空气、天然气、化工过程流体。

2. 速度式流量计

测量流体在管道中的流动速度，再乘以管道截面积得出体积流量。

涡轮流量计：

原理： 流体推动涡轮转子旋转，转速与流速成正比。

特点： 精度高、重复性好、响应快。但对介质清洁度要求高，轴承易磨损。

应用： 高精度液体计量（如成品油、化学品贸易交接）、过程控制。

涡街流量计：

原理： 在流场中放置非流线型阻流体（漩涡发生体），在其两侧交替产生有规律的漩涡（卡门涡街），漩涡释放频率与流速成正比。

特点： 无活动部件、结构牢固、适用介质广（气、液、蒸汽）、量程比较宽。

缺点： 对振动敏感，低流速和小口径测量效果差。

应用： 饱和蒸汽、过热蒸汽、压缩空气、液体过程流量。

电磁流量计：

原理： 基于法拉第电磁感应定律，导电液体切割磁感线产生感应电动势，其大小与平均流速成正比。

特点： 无压损、耐腐蚀、测量不受流体密度、粘度、温度、压力影响，只能测导电液体。

应用： 水、污水、泥浆、酸碱盐溶液、食品医药浆液等导电液体的测量。

超声波流量计：

原理： 分为时差法和多普勒法。

时差法： 测量超声波顺流和逆流传播的时间差来计算流速。精度高，适用于清洁液体。

多普勒法： 利用流体中悬浮颗粒反射的超声波频移来计算流速。适用于含杂质或气泡的液体。

特点： 无压损、非接触式（可外夹式安装）、可测大口径管道。 对安装要求和管道条件敏感。

应用： 自来水、原水、供暖循环水、工业循环水、非满管流量测量。

3. 容积式流量计

相当于一个液压马达，精密计量一个个“固定体积”的流体，通过计数来得到累计流量。是高精度直接测量方法。

常见种类： 椭圆齿轮流量计、腰轮（罗茨）流量计、刮板流量计、膜式燃气表。

工作原理： 利用机械测量室，将流体连续分割成已知体积单元并逐次排出。

优点： 精度最高、量程比极宽、不受流动状态影响、无需前后直管段。

缺点： 结构复杂、体积大、有活动部件、对介质清洁度要求极高、会产生压损。

典型应用： 原油、成品油、液化气、食品（如食用油、啤酒）的贸易结算、精密计量。

4. 质量流量计

直接测量流体的质量流量，解决了体积流量计受温度、压力影响的缺点。

科里奥利质量流量计：

原理： 利用流体在振动管中流动时产生的科里奥利力，使测量管发生扭转变形，相位差与质量流量成正比。

特点： 直接、高精度测量质量流量，可同时测量密度和温度。 不受流体物性（如粘度、电导率）影响。价格昂贵，压损较大。

应用： 需要高精度质量计量的场合，如化学反应进料、石油产品装车/船、昂贵介质（如涂料、香料）的批处理控制。

热式质量流量计：

原理： 基于热扩散原理，通过测量流体带走热量的速率来推算质量流量。

种类： 分为插入式和毛细管式。

特点： 无活动部件、压损极小、非常适合测量气体（特别是大口径、低流速气体），响应快。

应用： 压缩空气、燃气、锅炉/窑炉助燃风、通风管道、半导体制造过程气体。

二、 选型关键考虑因素

选择流量计时，需依次考虑：

介质是什么？（气、液、蒸汽、是否导电、是否洁净、有无腐蚀性、粘度如何）

需要测量什么？（体积流量还是质量流量？更关注瞬时流量还是累计总量？）

工况条件？（温度、压力、流量范围、管径大小）

性能要求？（精度、重复性、响应速度）

安装环境？（直管段长度、振动、电磁干扰、防爆要求）

预算与维护？（购置成本、标定周期、维护难度）