流量计工作原理图 流量计种类及原理

流量计是工业生产的眼睛，与国民经济、国防建设和科学研究密切相关。它在国民经济中占有重要地位，可用于测量气体、液体、蒸汽等介质的流量。为了更好的展示流量计的测量原理，科技君通过动画演示的方式介绍了流量计的工作原理！

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1.孔板流量计

板式流量计

工作原理:当流体充满管道，流经管道中的节流装置时，流体会局部收缩，使流速增大，静压减小，于是在节流装置前后产生一个压降，即压差。介质的流量越大，节流装置前后的压差就越大，所以孔板流量计可以通过测量压差来测量流体流量的大小。这种测量方法是基于能量守恒定律和流量连续定律。

工作特点:①节流装置结构简单牢固，性能稳定可靠，使用寿命长，价格低廉；②适用范围广，可测量所有单相流量，也可应用部分混合相流量；③标准节流装置无需实际流量校准即可投入使用；④一体式孔板更易于安装，可直接与差压变送器和压力变送器连接，无需压力管。

2.电磁流量计

电磁流量计

工作原理:基于法拉第电磁感应定律。电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第测试中的导电金属棒，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场，通常在导电介质流动时产生感应电压。管道内的两个电极测量感应电压。测量管道通过非导电内衬(橡胶、聚四氟乙烯等)与流体和测量电极电磁隔离。).

工作特点:①具有双向测量系统；②传感器要求的直管段较短，长度为管径的5倍；③压力损失低；④测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；⑤主要用于污水处理。

3.涡轮流量计

涡轮流量计

工作原理:在一定的流量范围内，涡轮的转速与流体的流量成正比。流体流动带动涡轮转动，涡轮的转速转换成电脉冲，用二次表显示数据，反映流体流量。

工作特点:①抗杂质能力强；②抗电磁干扰和抗振动能力强；(3)结构和原理简单，易于维护；④几乎没有压力损失，节省功耗。

4.文丘里流量计

工作原理:流体流经文丘里流量计管路中的节流元件时，流量在文丘里节流元件的起始处局部收缩，导致流量增大，静压差减小。文丘里流量计前后产生静压差。流体流量越大，静压差越大。根据压差测量流量。

工作特点:无磨损和结垢问题，同时能起到一定的整流作用，测量精度和稳定性高。

5.容积式流量计

产品流量计

工作原理:当流体通过流量计时，流量计的入口和出口之间会产生一定的压差。流量计的旋转部件(简称转子)会在这个压差的作用下旋转，流体从入口排到出口。在这个过程中，流体会一次又一次地充满流量计的“计量空室”，然后源源不断地送到出口。在给定流量计的条件下，计量空之间的体积是一定的。只要测量转子的转数，就可以获得通过流量计的流体体积的累积值。

工作特点:①测量精度高；②管道安装条件对计量精度没有影响；③可用于测量高粘度液体；④范围广；⑤直读式仪器无需外部能源即可直接获得累计和总量，清晰易操作；⑥结构复杂，体积庞大⑥不适合高低温场合；⑧大多数仪器只适用于清洁的单相流体；⑨噪音和振动较大。

6.椭圆齿轮流量计

工作原理:当被测液体通过管道进入流量计时，由于进出口的压力差，带动一对齿轮不断转动，由第一个月形空腔计量的液体不断输送到出口。椭圆齿轮的转数和四次位移的乘积就是被测液体的总流量。

工作特性:流量测量与流体的流动状态无关；介质的粘度越大，从齿轮与计量空之间的间隙泄漏越小，所以核测介质的粘度越大，泄漏误差越小，更有利于测量；椭圆齿轮流量计测量精度高，适用于测量高粘度介质的流量，但不适用于含有固体颗粒的流体(固体颗粒会锁住齿轮，使流量无法测量)。如果被测液体介质中混有气体，也会造成测量误差。

7.转子流量计

转子流量计

工作原理:测量流体流量时，被测流体从锥形管的下端流入，流体的流动冲击转子并对其产生作用力。当流量足够大时，产生的力将转子抬起。同时，被测流体流经转子与锥形管壁之间的环形截面，此时作用在转子上的力有三个:流体对转子的动压力、转子在流体中的浮力和转子本身的重力。当流量计垂直安装时，转子的重心将与锥形管的轴线重合，作用在转子上的三个力都在平行于管轴线的方向上。当这三个力平衡时，转子就平稳地漂浮在锥形管内的某个位置。对于给定的转子流量计，已经确定了转子的尺寸和形状，因此已知其在流体中的浮力和自身重力是恒定的，只有浮体上流体的动压力随着来流的速度而变化。因此，当来流速度变大或变小时，转子会向上或向下运动，相应位置的过流截面积也会发生变化，直到来流速度达到平衡时变成相应的速度，转子就会稳定在新的位置。对于给定的转子流量计，转子在锥形管中的位置与流经锥形管的流体的流量有一一对应的关系。

工作特点:具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特点；转子流量计适用于测量管道的直径。

8.涡街流量计

涡街流量计

工作原理:根据流体振荡原理测量流量。当流体通过管道中的涡街流量变送器时，在三角柱的涡流发生器后面，上下交替产生两排与流量成正比的涡流。涡流的释放频率与流过涡流发生器的流体的平均速度和涡流发生器的特征宽度有关。根据这种关系，通过涡流频率可以计算出流体流过涡流发生器的平均速度，再乘以横截面积就可以得到流量。

工作特点:①结构简单牢固，无运动部件，可靠性高，长期运行非常可靠；②安装简单，维护方便；③检测传感器不与被测介质直接接触，性能稳定，使用寿命长；(4)输出为与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，精度高；⑤测量范围宽，量程比可达1:10；⑥压力损失更小，运行成本更低，更具节能意义。

9.腰轮流量计

腰轮流量计

工作原理:当有流体通过流量计时，在流量计进出口流体压差的作用下，两个腰轮会正向旋转。计量腔内的液体不断进出，只要知道计量腔的容积和腰轮的转动次数，就可以计算出流体的流量。

工作特性:适用于各种洁净液体的流量测量，特别适用于油品计量，也可做成流量计测量气体。其仪表精度最高，可达0.1-0.5，压力损失小，测量范围大。

10.双转子流量计

双转子流量计

工作原理:进出口较小的压差推动转子旋转。同时，虽然同一截面上每个转子的旋转力矩不同，但所有截面上两个转子的旋转力矩之和是相等的。因此，两个转子以相同的速度和扭矩旋转，排量平衡，无脉动。螺旋转子每转可输出8倍空腔容积空。因此，转子的转数与流体的累积流量成正比，转子的速度与流体的瞬时流量成正比。转子的转数通过磁耦合传输到仪表计数器，显示通过流量计(通过管道)的流量。

工作特点:①适用于稀油、轻油、重油、含砂量和含水量大的原油，被测液体粘度范围大；(2)流量计通过的液体流量大；③使用寿命长，精度高，可靠性强；④内压损失很小；⑤可以直接和电脑连接。

目标流量计。

工作原理:流体流动时，对靶板产生作用力，使靶板产生轻微位移。排量和流量有关，流量是根据排量和流量的关系计算出来的。

工作特点:①整个仪器结构牢固无运动部件，插入式结构，易于拆卸；②各种防腐和耐高低温材料(如哈氏合金、钛等。)可以选择；③整机可全密封无死角(焊接形式)，无任何泄漏点，可承受42MPa高压；(4)仪器内有自检程序，故障现象一目了然；⑤传感器不与被测介质接触，无零件磨损，使用安全可靠；⑥能准确测量常温、500度高温和-200度低温等各种工况下的气体和液体流量。

12.超声波流量计

超声波流量计

工作原理:超声波流量计是通过检测流体流动对超声波的影响来测量液体流量的，它采用的是“时差法”。首先，探头1用于发射信号，该信号在穿过管壁1、流体和管壁2之后被另一侧的探头2接收；当探头1发射信号时，探头2也发射相同的信号，该信号在穿过管壁2、流体和管壁1之后被探头1接收。因为速度的存在，两个时间不相等，存在时间差，所以根据时间差可以得到速度，进而得到流量值。

工作特点:可以测量常规管道的流量，也可以测量难以观察和触摸的管道的流量；它不仅可以测量常规流体的流量，还可以测量具有强腐蚀性、放射性、易燃性、爆炸性等特性的流体的流量。然而，超声波流量计对被测流体的温度范围有一些限制。目前国内的超声波流量计只能用于测量200℃以下的流体。而且超声波流量计的测量电路相当复杂，对测量电路的要求很高。

13.喷嘴流量计

喷嘴流量计

工作原理:喷嘴的测量原理是基于流体力学的节流原理。当管道内填充的流体流经管道内的喷嘴时，流速会在喷嘴处局部收缩，使流速加快，静压降低，所以在喷嘴前后会产生压降或压差。介质的流速越大，压差就越大。因此，可以通过测量压力差来测量流体流量的大小。

工作特点:①结构简单，安装方便；②喷嘴的压力损失比孔板小，也要求直管段长度较短；(3)不需要实流校验，性能稳定；④耐高温、高压、耐冲击；⑤耐腐蚀性优于孔板，使用寿命长；⑥精度高，重复性好，流出系数稳定；⑦圆弧结构设计，可测量各种液体、气体、蒸汽及各种脏介质；⑧整体锻造加工技术成本较高。

14.科里奥利质量流量计

科里奥利质量流量计

工作原理:当一个位于旋转系统中的质点向着或远离旋转中心运动时，会产生一个惯性力。通过直接或间接测量在旋转管道中流动的流体作用在管道上的科里奥利力，可以测量通过管道的流体的质量流量。

工作特点:科里奥利质量流量计直接测量质量流量，测量精度高。可测量的流体范围很广，包括各种高粘度的液体，含固体的浆液，含微量气体的液体，密度足够的中高压气体。测量管振动幅度小，可视为非运动部件，测量管道内无障碍物和运动部件。它对外部振动干扰很敏感。为了防止管道振动的影响，大多数型号的科里奥利质量流量计对流量传感器的安装和固定要求很高。

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