流量计是工业生产的重要测量设备，与国民经济、国防建设和科学研究密切相关，能够对气体、液体、蒸汽等介质的流量进行准确测量。为便于理解其工作原理，本文将通过系统化介绍，阐述常见流量计的基本原理与特点。 01 孔板流量计 工作原理：流体在管道中经节流装置时，截面缩小导致局部速度增大、静压下降，前后形成压差。压差与介质流量成正比，因此可通过测量差压来确定流量。该原理基于能量守恒与流量连续性。 工作特点： - 结构简单、稳固，性能稳定，使用寿命长、成本低 - 应用广泛，单相流基本全部可测，部分混相流也适用 - 标准节流件无需现场校准即可投入运行 - 一体化孔板安装简便，无需引压管，直接与差压或压力变送器连接 02 电磁流量计 工作原理：基于法拉第电磁感应定律。导电介质在测量管内运动时，产生感应电压，管道内的电极检测该电压。为避免电磁耦合，流体与测量电极通过不导电衬里实现绝缘。 工作特点： - 具备双向测量能力 - 直管段较短，一般为管径的约5倍 - 压损小 - 流量测量对流体密度、粘度、温度、压力及电导率变化不敏感 - 主要应用于污水处理等场景 03 涡轮流量计 工作原理：在一定流量范围内，流体驱动涡轮旋转，涡轮转速与流速成正比。转速经过电子元件转换成脉冲信号并显示。 工作特点： - 抗杂质能力强 - 抗电磁干扰与抗振性能好 - 结构简单、易维护 - 几乎无压力损失、能量消耗低 04 文丘里流量计 工作原理：流体经过文丘里节流件时，速度在喉部增加、静压下降，形成前后的压差。压差与流量成正比，用以测量流量。 工作特点： - 无磨损、无积垢，具备一定整流作用 - 测量精度高、稳定性好 05 容积式流量计 工作原理：流体通过计量腔时，在进出口之间形成持续的压差；转子在该压差作用下旋转，将流体以稳定的体积输入输出。测得转子转动次数即可得到累计流量。 工作特点： - 流量计量精度高 - 安装条件对精度影响小 - 适用于高粘度液体 - 流量范围宽，直读式仪表可直接给出累计值 - 结构较为复杂、体积大 - 不稳定于高低温场合，大多仅适用于洁净单相流体 - 噪声与振动较明显 06 椭圆齿轮流量计 工作原理：介质进入流量计后，压力差推动一对椭圆齿轮连续旋转，将计量腔中的液体排出。每转一次输出固定体积，转速与体积流量成正比。 工作特点： - 流量测量与流体状态无直接相关性；对高粘度介质泄漏量较小，测量更准确 - 适用于高粘度介质的测量，但不适用于含固体颗粒的流体，气体混入也会导致误差 07 转子流量计 工作原理：流体经锥形腔体入口撞击转子，产生力矩；转子在平衡力的作用下在锥管中稳定定位。转子位置随流速变化而改变，转子的转速与流量成正比，信号通过联接装置传输给显示单元。 工作特点： - 结构直观、压力损失低、维修方便 - 适用于在管径范围内的流量测量 08 涡街流量计 工作原理：流体遇到涡街体后产生涡街，涡街以恒定频率从涡街体释放，涡街释放频率与流速成正比。通过频率计算出平均流速，并乘以横截面积得到流量。 工作特点： - 结构简单、无可动部件，可靠性高 - 安装与维护方便 - 传感器非直接接触介质，稳定性好、寿命长 - 输出为与流量成正比的脉冲信号，易于处理 - 流量测量范围宽，量程比可达1:10 - 压损小，运行成本低 09 腰轮流量计 工作原理：流体通过流量计时，在进出口差压作用下两腰轮旋转；计量腔体的体积与腰轮转动次数决定流体的体积流量。 工作特点： - 适用于多种清洁液体，尤其是油品计量；也可用于气体测量 - 精度高，通常可达到0.1–0.5级 - 压力损失小、量程大 10 双转子流量计 工作原理：入口与出口处的微小压差驱动两个转子同步旋转，彼此的转矩在同一横截面上平衡，排量稳定无脉动。每转一周输出固定容积的倍数，转速与累积流量成正比， rotor 通过磁性联轴器传至显示单元。 工作特点： - 适用于稀油、轻质油、重油、含砂、含水量大的原油，粘度范围宽 - 流量能力大 - 使用寿命长、精度高、可靠性强 - 压内损失极小 - 可直接与计算机联网 11 靶式流量计 工作原理：流体作用于靶板，产生微小位移，位移与流速成正比。通过位移与流速关系计算流量。 工作特点： - 整机结构坚固、无活动部件，插入式且便于拆卸 - 可选用多种防腐及耐高低温材料 - 全密封结构，无泄漏点，能够承受高压 - 内置自检程序，故障一目了然 - 传感器不与介质直接接触，磨损低、使用安全可靠 - 可在常温至高温（多达500°C）及低温（至-200°C）下测量气体、液体流量 12 超声波流量计 工作原理：通过时差法测量流体对超声波传播的影响。发射与接收探头在管道两侧互相作用，流速导致的传播时间差换算为流量。 工作特点： - 能测量常规管道流量，也能覆盖不易触及的管道 - 适用于腐蚀性、放射性、易燃、易爆等特殊介质 - 温度范围存在限制，当下多数设备适用于200°C以下 - 测量线路较复杂，对布线要求较高 13 喷嘴流量计 工作原理：以节流原理为基础，流体经喷嘴时局部加速、静压下降，从而形成压差，压差与流量成正比，进而实现流量测量。 工作特点： - 结构简单、安装方便 - 与孔板相比压损更小、直管段要求更短 - 无需现场实流校验，性能稳定 - 能耐高温高压、耐冲击，耐腐蚀性优于孔板、寿命长 - 精度高、重复性好、流出系数稳定 - 圆弧设计适用于多种液体、气体、蒸汽及含污介质VSport - 整体锻造加工，成本相对较高 14 科里奥利质量流量计 工作原理：位于振动管内的质点在旋转系统中产生科里奥利力，通过直接或间接测量管道内的科里奥利力来获取流体的质量流量。 工作特点： - 能直接测量质量流量，精度高 - 适用于广泛介质，包括高粘度液体、含固体的浆液、微量气体的液体，以及中高压气体 - 流动传感管振动幅度小，通常内部无活动件 - 对外部振动较为敏感，需较高的安装固定要求以防干扰 以上各型流量计各具优势，选型应结合介质特性、工艺条件、精度需求及安装成本综合考量。