各種流量計(jì)原理及分類

利用容積積分原理的流量計(jì)：（容積式）

　　這類流量計(jì)的測量原理和使用一個小量杯經(jīng)過多次測量得到大容器內(nèi)液體的容量相類似。它是通過使流體在流動過程中進(jìn)入一個固定大小的空間，并推動這個空間沿流體運(yùn)動方向運(yùn)動到一定位置后流出。當(dāng)這個過程連續(xù)進(jìn)行時，統(tǒng)計(jì)通過的空間的數(shù)量即可得到流量。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)有：橢圓齒輪流量計(jì)，腰輪（羅茨）流量計(jì)，刮板（凸輪、凹線）流量計(jì)，旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)，圓盤流量計(jì)。濕式流量計(jì)，皮囊流量計(jì)

利用動壓能和靜壓能轉(zhuǎn)換原理的流量計(jì)：（節(jié)流式）

　　在同一根密閉管道中，當(dāng)流體流動流速加快，其靜壓能會轉(zhuǎn)化為動壓能。所以在同一根密閉管道中，流速越快的位置靜壓越低。在流體通路中設(shè)置一個節(jié)流元件，使流過節(jié)流元件的流體流速加快，則節(jié)流元件前后會形成壓力不同的靜壓區(qū)，其壓力差（差壓）的平方與流量成正比，通過測量差壓并加以開方則可以得到流量值

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)有：孔板流量計(jì)，噴嘴流量計(jì)，1/4圓噴嘴流量計(jì)，文丘利管流量計(jì)，V塞管流量計(jì)，層流流量計(jì)，堰式流量計(jì)

利用流體動壓原理的流量計(jì)：

　　運(yùn)動中的流體保持其流動的能量稱動壓能。流體所具有的動壓能和流速相關(guān)，改變流體的運(yùn)動狀態(tài)時流體的動壓能會轉(zhuǎn)化為動壓力作用于改變流體的運(yùn)動狀態(tài)的物體上，檢測這個物體所受的力或者直接測量動壓力就能得到流速，并進(jìn)而獲得流量值。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)有：靶式流量計(jì)，擋板流量計(jì)，皮托管流量計(jì)，勻速管（阿牛巴 笛形管）流量計(jì)，動壓管流量計(jì)

利用流體離心力原理的流量計(jì)：

　　物體在做圓周運(yùn)動時會產(chǎn)生離心力，在物體質(zhì)量和圓周半徑一定的情況下，離心力的大小與物體的速度相對應(yīng)，對于流體同樣如此。使流體經(jīng)過一段圓形彎道，并測量其對彎道內(nèi)外側(cè)的壓力差，可得到流速，并進(jìn)而獲得流量值。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)有：彎管流量計(jì)，環(huán)形管流量計(jì)

利用流體動量力矩原理的流量計(jì)：（渦輪式）

　　流體在遇到與流向呈一定角度的阻擋面時，其動壓能會在阻擋面上形成一個和流體流動方向呈一定角度的力。將一組與流向呈一定角度的葉片固定在一個轉(zhuǎn)軸上形成一個渦輪（旋翼）時，在流體作用下渦輪（旋翼）將獲得一個轉(zhuǎn)動力矩并發(fā)生旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與流速基本呈比例。測定轉(zhuǎn)速可得到流速，并進(jìn)而獲得流量值。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)有：渦輪流量計(jì)，旋翼流量計(jì)

利用改變流通面積原理的流量計(jì)：（面積式）

　　管道中的流體在流動遇到阻檔時，會在阻擋物前后形成一個壓力差，這個壓力差的大小與流體受到阻擋時的流通面積以及流速相關(guān)，利用這個壓力差來推動一個可移動的阻擋物隨流量變化而移動并改變流通面積，使阻擋物前后的壓力差保持一個常數(shù)，這時阻擋物所處的位置與流速相關(guān)，由此可得到流速，并進(jìn)而獲得流量值。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)有三種形式：

　?。薄⒃阱F形管道中放置浮子，浮子上升改變浮子與管道間的環(huán)形面積，是為浮子式轉(zhuǎn)子流量計(jì)；

　　２、在直管中設(shè)一孔板，孔板中心放置一錐形浮子，浮子上升時改變浮子與孔板間的環(huán)形面積，是為沖塞式（錐形浮子形如塞子）轉(zhuǎn)子流量計(jì)；

　?。?、浮子為一活塞，在流體推動下克服活塞另一端的彈簧力移動的同時，改變管道（活塞套）一側(cè)缺口的流通面積，是為活塞流量計(jì)。

利用流體振蕩原理的流量計(jì)：

　　這類流量計(jì)分別使用了兩種完全不同的工作原理

　　利用卡曼漩渦原理的流量計(jì)：流體在經(jīng)過一個柱狀物體時，會在這個物體背向流體的兩側(cè)產(chǎn)生漩渦，當(dāng)一側(cè)漩渦發(fā)育時會壓抑另一側(cè)的漩渦，當(dāng)一側(cè)漩渦發(fā)育到一定程度時會脫離柱狀物體隨流體而去并在原位產(chǎn)生新的漩渦，同時另一側(cè)的漩渦因失去壓抑而發(fā)育，并壓抑新生的漩渦，上述過程在柱狀物兩側(cè)交替發(fā)生，發(fā)生的頻率與流體的流速相關(guān)，檢測這個頻率可得到流速，并進(jìn)而獲得流量值。由于交替釋放的漩渦在后面的流體中象馬路兩側(cè)的物體一般排列，所以這種現(xiàn)象也被稱作渦街。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)稱為渦街流量計(jì)或卡曼漩渦流量計(jì)。

　　利用旋進(jìn)型漩渦原理的流量計(jì)：在管道中設(shè)置一組扭曲葉片構(gòu)成漩渦發(fā)生器，使流體經(jīng)過時發(fā)生旋轉(zhuǎn)，并在管道中心線附近形成漩渦，這個漩渦的一邊中心圍繞管道中心線旋轉(zhuǎn)，一邊隨流體前進(jìn)一邊擴(kuò)大旋轉(zhuǎn)半徑形，使得漩渦中心成一個類似錐形螺旋線的旋進(jìn)運(yùn)動。這時對于在漩渦發(fā)生器后方的管壁上的一個點(diǎn)來說，流經(jīng)的流體速度會發(fā)生一個周期性的變化，其頻率與流體的流速相關(guān)，檢測這個頻率可得到流速，并進(jìn)而獲得流量值。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)稱為漩渦流量計(jì)或旋進(jìn)型漩渦流量計(jì)

利用電磁感應(yīng)原理的流量計(jì)：（電磁式）

　　通過磁場的導(dǎo)體會產(chǎn)生電勢，電勢的大小和通過導(dǎo)體通過磁場的速度相關(guān)。同樣在導(dǎo)電流體通過磁場時也會在流體中形成電勢，在磁場強(qiáng)度和管道截面積一定的前提下，通過電極檢測流體所帶的電勢即可獲得流量。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)有：電磁流量計(jì)。

利用流體與固體的熱能交換原理的流量計(jì)：（熱式）

　　在流體中置一發(fā)熱物體，流體在經(jīng)過時會帶走熱量。

　　當(dāng)發(fā)熱物體溫度一定時，流經(jīng)發(fā)熱物的流體前后溫度會有所不同，其溫度差與流經(jīng)發(fā)熱物的流體質(zhì)量相關(guān)，檢測這個溫差可測得流量。同樣在保持溫差一定的情況下，通過檢測發(fā)熱物的溫度或加熱能量（電流）同樣可測得流量。利用這種原理的流量計(jì)一般稱熱量式流量計(jì)。

　　當(dāng)發(fā)熱物體被加熱的能量一定時，發(fā)熱物的溫度與流經(jīng)發(fā)熱物的流體質(zhì)量相關(guān)，同時發(fā)熱物的電阻率與其所具有的溫度相關(guān)，檢測發(fā)熱物的溫度或者它的電阻值，同樣可測得流量。利用這種原理的流量計(jì)一般稱熱導(dǎo)式流量計(jì)。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)有：熱線風(fēng)速儀，托馬斯流量計(jì)，邊界層流量計(jì)

利用超聲波原理的流量計(jì)：

　　超聲波在流體中傳播時，傳播速度會隨流體運(yùn)動速度而改變；超聲波在被流體中隨流體運(yùn)動的微小顆粒反射時，其頻率會隨微小顆粒運(yùn)動速度而改變（多普勒頻移）。通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用即可獲得流量。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)有：超聲波流量計(jì)

利用科里奧利原理的流量計(jì)：

　　在一個轉(zhuǎn)動中的輪盤中，當(dāng)一個質(zhì)點(diǎn)從圓心沿著半徑向邊沿運(yùn)動時，會產(chǎn)生一個導(dǎo)致圓盤轉(zhuǎn)速下降的力。反之則會產(chǎn)生一個導(dǎo)致圓盤轉(zhuǎn)速上升降的力。這個力的大小和質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量以及運(yùn)動速度有直接關(guān)系。最早系統(tǒng)研究這類現(xiàn)象的人叫科里奧利，這個力也被稱為科氏力。

　　將上述現(xiàn)象中的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動及軌跡換成管道及其中流動的介質(zhì)，將將上述現(xiàn)象中的轉(zhuǎn)動限制在很小范圍內(nèi)的來回轉(zhuǎn)動。則根據(jù)科里奧利原理可知，當(dāng)沿管道由圓心向外流動時，會產(chǎn)生一個使來回轉(zhuǎn)動頻率下降的力。當(dāng)沿管道向圓心流動時，會產(chǎn)生一個使來回轉(zhuǎn)動頻率上升的力。這個力的大小和介質(zhì)的密度以及流速大小有直接關(guān)系。

　　制作一個使介質(zhì)向先下流動，然后再向上使流動的管道，施加一個使管道下方來回震動的，具有固定頻率的力，使管道下降段和上升段做來回圓周運(yùn)動。當(dāng)管道中介質(zhì)流動時，由于科氏力的作用，管道下降段和上升段的震動頻率與推動管道震動的頻率會產(chǎn)生一個相位差。這個相位差與介質(zhì)的密度、流速、以及管道形狀(流通面積)成一定的比例關(guān)系，檢出這個相位差，可以直接得到質(zhì)量流量。

　　根據(jù)這個原理工作的流量計(jì)，目前都稱為質(zhì)量流量計(jì)。

質(zhì)量流量計(jì)

　　質(zhì)量流量計(jì)泛指可以直接測出質(zhì)量流量讀數(shù)的流量計(jì)。專指利用科里奧利原理的流量計(jì)。

　　質(zhì)量流量＝密度×流速×流通面積?。ǎ?/span>=ρνＡ ），當(dāng)式中的密度ρ由流量計(jì)自行檢測獲得時，這種流量計(jì)就可以稱為質(zhì)量流量計(jì)。

　　質(zhì)量流量計(jì)可分為直接式和間接式兩種：

　　直接式的工作原理往往和介質(zhì)的質(zhì)量（密度）相關(guān)，即直接測出與ρν成比例的信號。目前運(yùn)用較多的直接式質(zhì)量流量計(jì)有：利用科里奧利原理的質(zhì)量流量計(jì)和利用流體與固體的熱能交換原理的熱式流量計(jì)。前者只能用于液體介質(zhì)測量，后者多用于氣體介質(zhì)測量。

　　間接式則是在測流速的同時測量介質(zhì)密度，或者測量介質(zhì)的溫度、壓力并通過計(jì)算獲得介質(zhì)密度，并由密度、流速和流通面積推導(dǎo)出質(zhì)量流量。

在測量過程中，可以通過溫度、壓力推導(dǎo)出介質(zhì)密度，進(jìn)而得到質(zhì)量流量，但它的密度獲得是根據(jù)人為設(shè)定推導(dǎo)出來的，所以用這種方式測量質(zhì)量流量的流量計(jì)并不是質(zhì)量流量計(jì)。