流量是指單位時(shí)間內(nèi)流體流經(jīng)管道某一截面的數(shù)量，也稱瞬時(shí)流量。而在某一段時(shí)間內(nèi)流過的流體總和稱為累積流量。流體流過的量用體積表示的稱為體積流量，而用質(zhì)量表示的稱質(zhì)量流量。由于流量測(cè)量的情況比較復(fù)雜，流量測(cè)量的方法及流量檢測(cè)儀表也很多，以下是主要的幾種流量檢測(cè)儀表。

1.       節(jié)流式流量計(jì)

節(jié)流式流量計(jì)由節(jié)流裝置（節(jié)流元件及取壓裝置），差壓變送器和顯示儀表組成。常見的節(jié)流元件有孔板、文丘里管和噴嘴等，如圖5.1所示。由流體力學(xué)原理可知，流體流過節(jié)流元件時(shí)，在節(jié)流件前后要產(chǎn)生一定的差壓，差壓的大小與取壓方式（位置）、節(jié)流件的形式和流量的大小等因素有關(guān)。對(duì)于孔板，流過節(jié)流件的流量與節(jié)流件前后的差壓Δ有如下關(guān)系：

式中，為流出系數(shù)；為可膨脹性系數(shù)，對(duì)于液體，則=1；為孔板的開孔面積；為孔板開孔直徑d與管道直徑D之比；為流體在孔板前的密度。

圖5.1標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置

流出系數(shù)是影響流量測(cè)量準(zhǔn)確度的一個(gè)重要參數(shù)，并受到多個(gè)參數(shù)的影響，主要有：

1）  取壓方式：標(biāo)準(zhǔn)的取壓方式有角接取壓法；法蘭取壓法和取壓法三種。

2）  雷諾數(shù)：當(dāng)雷諾數(shù)達(dá)于某個(gè)臨界值時(shí)，流出系數(shù)應(yīng)趨向定值。

3）  直徑比：值越小，測(cè)量準(zhǔn)確度越高，但壓力損失也越大。

4）  管壁粗糙度：為保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，節(jié)流裝置前后的粗糙度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。

綜合上述情況，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)孔板，角接取壓方式的流出系數(shù)可用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

節(jié)流式流量計(jì)是目前應(yīng)用最廣泛的一種流量計(jì)，可測(cè)氣體、液體和蒸汽等各種流體的流量。主要缺點(diǎn)是阻力損失較大，可測(cè)的最大流量與最小流量之比（量程比）較小，一般只有3:1。

2.       轉(zhuǎn)子流量計(jì)

常用的轉(zhuǎn)子流量計(jì)是利用在下窄上寬的錐形管中的浮子所受的力平衡原理工作的。圖5.2是其檢測(cè)原理圖。被測(cè)流量與浮子的高度之間有如下關(guān)系：

式中，稱轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量系數(shù)；為錐形管標(biāo)尺零處的直徑；為錐形管的錐半角；為浮子的體積；為浮子的最大截面積；為浮子的密度；為流體的密度。

流量系數(shù)與錐形管的錐度、浮子的幾何形狀及流體的雷諾數(shù)有關(guān)，當(dāng)雷諾數(shù)達(dá)到一定值后，基本保持不變。由式(5.3)可知，浮子的高度不僅與流量有關(guān)，也與浮子的密度和幾何形狀有關(guān)。所以改變浮子的材料等可改變流量的測(cè)量范圍。另外，當(dāng)浮子一定時(shí)，浮子的高度還與流體的密度有關(guān)，所以在標(biāo)尺刻度時(shí)以水或標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣來標(biāo)定。當(dāng)流體密度改變時(shí)，需要對(duì)讀數(shù)值進(jìn)行換算以得到實(shí)際流量。換算公式為

式中，和分別為流量的實(shí)際值和讀數(shù)值；為轉(zhuǎn)子的密度；和分別為實(shí)際被測(cè)流體的密度和標(biāo)尺刻度時(shí)流體的密度。

轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要用于中小管徑流量的測(cè)量，可以是直讀式，也可以是電遠(yuǎn)傳的。

3.       渦街流量計(jì)

渦街流量計(jì)的工作原理是，流體流經(jīng)一非流線型的物體時(shí)，在它的下游兩側(cè)就會(huì)交替出現(xiàn)漩渦，如圖5.3所示。漩渦的頻率與柱體附近的流體流速成正比，與柱體的特征尺寸（漩渦發(fā)生體的迎面最大寬度）成反比，即

式中，稱為斯特勞哈爾數(shù)，其大小與漩渦發(fā)生體的形狀和雷諾數(shù)有關(guān)，在雷諾數(shù)為500～15000的范圍內(nèi)，基本上為一常數(shù)。由式(5.5)可知，測(cè)出漩渦的頻率就可以得到流體的流速，從而測(cè)得體積流量。

式中，為管道直徑；為垂直于磁力線方向的流體的平均速度。由此可知，感應(yīng)電勢(shì)的大小直接反映了流量的大小。

影響電磁流量計(jì)性能的主要因素是勵(lì)磁方式?，F(xiàn)有的勵(lì)磁方式有直流式、工頻交流式、低頻方波和變頻方波等，其中低頻方波目前用得最多。

電磁流量計(jì)無可動(dòng)或侵入部件，對(duì)流體幾乎無壓力損失，被測(cè)流體可以是含有顆粒、懸浮物等，量程比較寬。但是，電磁流量計(jì)不能用于氣體、蒸汽及非導(dǎo)電的液體介質(zhì)的流量測(cè)量。

5.       容積式流量計(jì)

容積式流量檢測(cè)是一種直接式流量測(cè)量方法，它是讓被測(cè)流體充滿具有一定容積的空間，然后再把這部分流體從出口排出，根據(jù)單位時(shí)間或一定時(shí)間內(nèi)排出的流體體積得到相應(yīng)的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。？？

根據(jù)結(jié)構(gòu)上不同，容積式流量計(jì)有：橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪(羅茨)流量計(jì)、刮板流量計(jì)、活塞式流量計(jì)、濕式流量計(jì)及皮囊式流量計(jì)等。

容積式流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度一般較高，但在測(cè)小流量時(shí)因泄漏而使測(cè)量誤差較大，大流量時(shí)則壓力損失較大，并隨流體黏度的增加而加大。

6.       質(zhì)量流量計(jì)

質(zhì)量流量的測(cè)量有間接法和直接法兩種。間接法是通過體積流量與流體的密度的組合測(cè)量得到的；直接法中有基于科氏力的質(zhì)量流量計(jì)和熱式質(zhì)量流量計(jì)等，其中基于科氏力的質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)用最為廣泛。

科氏質(zhì)量流量計(jì)有直管、彎管、單管、雙管等多種形式。圖5.5給出了雙彎管的結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)流體同時(shí)在兩個(gè)Ｕ形管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，在換能器Ａ的作用下，兩根Ｕ形管彼此一開一合地振動(dòng)。換能器Ｂ和Ｃ用來檢測(cè)兩管的振動(dòng)情況，其中Ｃ輸出的交變信號(hào)的相位將超前于Ｂ某個(gè)相位，相位差的大小與質(zhì)量流量成正比。

科氏質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度較高，主要用于黏度和密度相對(duì)較大的流體的流量測(cè)量。

渦輪式流量計(jì)是以動(dòng)量矩守恒原理為基礎(chǔ)的，如圖5.6所示。流體沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化，通過渦輪外的磁電轉(zhuǎn)換裝置可將渦輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電脈沖。

渦輪流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度較高，可達(dá)到0.5級(jí)以上；反應(yīng)迅速，量程比較寬，但它僅適用于潔凈的被測(cè)介質(zhì)（氣體或液體）。

8.       超聲波流量計(jì)

超聲波流量計(jì)是近年來迅速發(fā)展起來的一種流量計(jì)，其測(cè)量原理是：在管道上安裝兩對(duì)聲波傳播方向相反的超聲波換能器，如圖5.7所示。聲波從超聲發(fā)射器、到接收器、所需要的時(shí)間差為

式中，為聲速。在實(shí)際使用時(shí)，較多采用頻率差法以減小聲速易受溫度的影響。

超聲波流量計(jì)的最大特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)非接觸式的流量測(cè)量。