流量是指單位時間內(nèi)流體流經(jīng)管道某一截面的數(shù)量，也稱瞬時流量。而在某一段時間內(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。由于流量測量的情況比較復(fù)雜，流量測量的方法及流量檢測儀表也很多，以下是主要的幾種流量檢測儀表。

1.       節(jié)流式流量計

節(jié)流式流量計由節(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，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)是影響流量測量準(zhǔn)確度的一個重要參數(shù)，并受到多個參數(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)于某個臨界值時，流出系數(shù)應(yīng)趨向定值。

3）  直徑比：值越小，測量準(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)驗公式計算：

節(jié)流式流量計是目前應(yīng)用最廣泛的一種流量計，可測氣體、液體和蒸汽等各種流體的流量。主要缺點是阻力損失較大，可測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

常用的轉(zhuǎn)子流量計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是其檢測原理圖。被測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量范圍。另外，當(dāng)浮子一定時，浮子的高度還與流體的密度有關(guān)，所以在標(biāo)尺刻度時以水或標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣來標(biāo)定。當(dāng)流體密度改變時，需要對讀數(shù)值進(jìn)行換算以得到實際流量。換算公式為

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

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

3.       渦街流量計

渦街流量計的工作原理是，流體流經(jīng)一非流線型的物體時，在它的下游兩側(cè)就會交替出現(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，測出漩渦的頻率就可以得到流體的流速，從而測得體積流量。

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)電勢的大小直接反映了流量的大小。

影響電磁流量計性能的主要因素是勵磁方式?，F(xiàn)有的勵磁方式有直流式、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。

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

5.       容積式流量計

容積式流量檢測是一種直接式流量測量方法，它是讓被測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)單位時間或一定時間內(nèi)排出的流體體積得到相應(yīng)的瞬時流量和累計流量。？？

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

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

6.       質(zhì)量流量計

質(zhì)量流量的測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量得到的；直接法中有基于科氏力的質(zhì)量流量計和熱式質(zhì)量流量計等，其中基于科氏力的質(zhì)量流量計應(yīng)用最為廣泛。

科氏質(zhì)量流量計有直管、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)流體同時在兩個Ｕ形管內(nèi)流動時，在換能器Ａ的作用下，兩根Ｕ形管彼此一開一合地振動。換能器Ｂ和Ｃ用來檢測兩管的振動情況，其中Ｃ輸出的交變信號的相位將超前于Ｂ某個相位，相位差的大小與質(zhì)量流量成正比。

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

渦輪式流量計是以動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。

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

8.       超聲波流量計

超聲波流量計是近年來迅速發(fā)展起來的一種流量計，其測量原理是：在管道上安裝兩對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、所需要的時間差為

式中，為聲速。在實際使用時，較多采用頻率差法以減小聲速易受溫度的影響。

超聲波流量計的最大特點是可實現(xiàn)非接觸式的流量測量。