計量是工業(yè)生產(chǎn)的眼睛。流量計量是計量科學(xué)技術(shù)的組成部分之一，它與國民經(jīng)濟、國防建設、科學(xué)研究有密切的關(guān)系。做好這一工作，對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都具有重要的作用，特別是在能源危機、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度愈來(lái)愈高的當今時(shí)代，流量計在國民經(jīng)濟中的地位與作用更加明顯。

工程上常用單位m3/h，它可分為瞬時(shí)流量（Flow Rate）和累計流量（Total Flow），瞬時(shí)流量即單位時(shí)間內過(guò)封閉管道或明渠有效截面的量，流過(guò)的物質(zhì)可以是氣體、液體、固體；累計流量即為在某一段時(shí)間間隔內（一天、一周、一月、一年）流體流過(guò)封閉管道或明渠有效截面的累計量。通過(guò)瞬時(shí)流量對時(shí)間積分亦可求得累計流量，所以瞬時(shí)流量計和累計流量計之間也可以相互轉化。 [1] 

發(fā)展歷史

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早在1738年，瑞士人丹尼爾伯努利以伯努利方程為基礎利用差壓法測量水流量。后來(lái)意大利人G.B.文丘里研究用文丘里管測量流量，并于1791年發(fā)表了研究結果。

1886年，美國人赫謝爾應用文丘里管制成了測量水流量的的實(shí)用測量裝置。

20世紀初期到中期，原有的測量原理逐漸走向成熟，人們不再將思路局限在原有的測量方法上，而是開(kāi)始了新的探索。

到了30年代，又出現了探討用聲波測量液體和氣體的流速的方法聲波測量流量的方法，但到第二次世界大戰為止未獲得很大進(jìn)展，直到1955年才有了應用聲循環(huán)法的馬克森流量計的問(wèn)世，用于測量航空燃料的流量。

20世紀的60年代以后，測量?jì)x表開(kāi)始向精密化、小型化等方向發(fā)展。

隨著(zhù)集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，具有鎖相環(huán)路技術(shù)的超聲（波）流量計也得到了普遍應用，微型計算機的廣泛應用，進(jìn)一步提高了流量測量的能力，如激光多普勒流速計應用微型計算機后，可處理較為復雜的信號。

發(fā)展趨勢

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在工業(yè)現場(chǎng)，測量流體流量的儀表統稱(chēng)為流量計或流量表。是工業(yè)測量中重要的儀表之一。隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展，對流量測量的準確度和范圍要求越來(lái)越高，為了適應多種用途，各種類(lèi)型的流量計相繼問(wèn)世，廣泛應用于石油天然氣、石油化工、水處理、食品飲料、制藥、能源、冶金、紙漿造紙和建筑材料等行業(yè)。 [1] 

2008年流量計的市場(chǎng)規模達到28.3億美元，較2007年增長(cháng)約3.9%。

發(fā)展現狀

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由于缺乏國家在這行業(yè)體制機制強有力的支持，造成我國儀器儀表行業(yè)缺乏高層次的復合型人才，缺乏熟悉、精通各學(xué)科交叉的綜合型人才。自主創(chuàng )新能力低下，自主知識產(chǎn)權匱乏。具體表現在國產(chǎn)自動(dòng)化產(chǎn)品奇缺，市場(chǎng)競爭力不強。

德國進(jìn)口FlowVision流量計FS10-U1

德國進(jìn)口FlowVision流量計FS10-U1

現代計量是光、機、電、計算機和許多基礎學(xué)科高度綜合的產(chǎn)物，對新技術(shù)比較敏感，是現代產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品中更新?lián)Q代速度比較快的產(chǎn)品之一，每年都會(huì )有新產(chǎn)品推出，特別是在當今信息技術(shù)攻速發(fā)展的時(shí)代，競爭日趨激烈，發(fā)展速度稍微慢點(diǎn)就會(huì )被遠遠拋在后面。我國雖然已經(jīng)進(jìn)入21世紀，但許多東西還停留在80年代初的水平上，大型和高檔的儀器設備幾乎全部依靠進(jìn)口，甚至有的儀器在國內還處于空白狀態(tài)，中低端的產(chǎn)品質(zhì)量保證上還有許多問(wèn)題需要攻克。

因此，必須要有國家戰略高度的規劃和相關(guān)資源的大力支撐，才有機會(huì )去不斷縮小差距。如果測試儀器企業(yè)無(wú)法做到一個(gè)比較大的規模，那么就很難具備和*一較長(cháng)短的實(shí)力，而前期的成長(cháng)需要巨額的資金投入。

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流量計量廣泛應用于工農業(yè)生產(chǎn)、國防建設、科學(xué)研究對外貿易以及人民生活各個(gè)領(lǐng)域之中。在石油工業(yè)生產(chǎn)中，從石油的開(kāi)采、運輸、煉冶加工直至貿易銷(xiāo)售，流量計量貫穿于全過(guò)程中，任何一個(gè)環(huán)節都離不開(kāi)流量計量，否則將無(wú)法保證石油工業(yè)的正常生產(chǎn)和貿易交往。在化工行業(yè)，流量計量不準確會(huì )造成化學(xué)成分分配比失調，無(wú)法保證產(chǎn)品質(zhì)量，嚴重的還會(huì )發(fā)生生產(chǎn)安全事故。在電力工業(yè)生產(chǎn)中，對液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)流量的測量和調節占有重要地位。流量計量的準確與否不僅對保證發(fā)電廠(chǎng)在參數下運行具有很大的經(jīng)濟意義

，而且隨著(zhù)高溫高壓大容量機組的發(fā)展，流量測量已成為保證發(fā)電廠(chǎng)安全運行的重要環(huán)節。如大容量鍋爐瞬時(shí)給水流量中斷或減少，都可能造成嚴重的干鍋或爆管事故。這就要求流量測量裝置不但應做到準確計量，而且要及時(shí)地發(fā)出報警信號。在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，煉鋼過(guò)程中循環(huán)水和氧氣(或空氣)的流量測量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要參數之一。在輕工業(yè)、食品、紡織等行業(yè)中，也都離不開(kāi)流量計量。

應用比較多的換能器是外夾式和插入式。單聲道超聲波流量計結構簡(jiǎn)單、使用方便，但這種流量計對流態(tài)分布變化適應性差，微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展極大地推動(dòng)儀表更新?lián)Q代，新型流量計如雨后春筍般涌現出來(lái)。至今，據稱(chēng)已有上百種流量計投向市場(chǎng)，現場(chǎng)使用中許多棘手的難題可望獲得解決。我國開(kāi)展近代流量測量技術(shù)的工作比較晚，被設置在測量流動(dòng)通道6的上游端并相對于孔眼11和12，用于減少被測量的流體流入孔眼11和12;測量控制部件19，用于測量超聲波換能器8和9之間的超聲波的傳播時(shí)間;及計算部件20，用于根據該測量控制部件19的信號計算流量。

流量計盡量避開(kāi)鐵磁性物體及具有強電磁場(chǎng)的設備(如大電機、大變壓器的等)，以免磁場(chǎng)影響傳感器的工作磁場(chǎng)和流量信號

。傳感

器勺轉換器間的流量信號線(xiàn)和激磁線(xiàn)。然而從雷電故障中損壞零部件的分析，引起故障的感應高電壓和浪涌電流大部分足從控制室電源線(xiàn)路引入的，其他兩條途徑較少。由于電磁流量計測量含有懸浮固相或污臟體的機會(huì )遠比其他流量?jì)x表多，出現內壁附著(zhù)層產(chǎn)生的故障概率也就相對較高。若附著(zhù)層電導率與液體電導率相近。常見(jiàn)的調試期故障通常由安裝不妥。

應用發(fā)展

科里奧利質(zhì)量流量計（以下簡(jiǎn)稱(chēng)CMF）是利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量?jì)x表。 [2] 

中國CMF的應用起步較晚，已有幾家制造廠(chǎng)自行開(kāi)發(fā)供應市場(chǎng)；還有幾家制造廠(chǎng)組建合資企業(yè)或引用國外技術(shù)生產(chǎn)系列儀表。

國外CMF已發(fā)展30余系列，各系列開(kāi)發(fā)在技術(shù)上著(zhù)眼點(diǎn)在于：流量檢測測量管結構上設計創(chuàng )新：提高儀表零點(diǎn)穩定性和精確度等性能；增加測量管撓度，提高靈敏度：改善測量管應力分布，降低疲勞損壞，加強抗振動(dòng)干擾能力等。

某些廠(chǎng)家研發(fā)出了可以測量氣液兩相的科里奧利儀表，可以應用在卸船，含氣泡介質(zhì)等原先傳統儀表無(wú)法工作的場(chǎng)合。同時(shí)有一種MVD變送器可以實(shí)現儀表在線(xiàn)自校驗，即無(wú)需將流量計拆下，利用對流量管剛性的檢查，來(lái)判斷現場(chǎng)儀表的性能。

電磁

EMF從50年代初進(jìn)入工業(yè)應用以來(lái)，使用領(lǐng)域日益擴展，80年代后期起在各國流量?jì)x表銷(xiāo)售金額中已占16%~20%。

中國發(fā)展迅速，1994年銷(xiāo)售估計為6500~7500臺。國內已生產(chǎn)大口徑為2~6m的EMF，并有實(shí)流校驗口徑3m的設備能力。2008年銷(xiāo)售額已經(jīng)達到7700萬(wàn)美元，估計銷(xiāo)售量在35萬(wàn)臺以上。

渦街

USF在60年代后期進(jìn)入工業(yè)應用，80年代后期起在各國流量?jì)x表銷(xiāo)售金額中已占4%～6%。1992年世界范圍估計銷(xiāo)售量為3548萬(wàn)臺，同期國內產(chǎn)品估計在8000～9000臺。

應用領(lǐng)域

流量測量技術(shù)與儀表的應用大致有以下幾個(gè)領(lǐng)域。

工業(yè)生產(chǎn)

流量?jì)x表是過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中的大類(lèi)儀表之一，它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫藥、農業(yè)、環(huán)境保護及人民日常生活等國民經(jīng)濟各個(gè)領(lǐng)域，是發(fā)展工農業(yè)生產(chǎn)，節約能源，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。在過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中，流量?jì)x表有兩大功用：作為過(guò)程自動(dòng)化控制系統的檢測儀表和測量物料數量的總量表。

能源計量

能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計量是科學(xué)管理能源，實(shí)現節能降耗，提高經(jīng)濟效益的重要手段。流量?jì)x表是能源計量?jì)x表的重要組成部分，水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著(zhù)數量極其龐大的流量計，它們是能源管理和經(jīng)濟核算*的工具。

環(huán)境保護

煙氣，廢液、污水等的排放嚴重污染大氣和水資源，嚴重威脅人類(lèi)生存環(huán)境。國家把可持續發(fā)展列為國策，環(huán)境保護將是21世紀的大課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂?，必須加強管理，而管理的基礎是污染量的定量控制，流量計在煙氣排放、污水、廢氣處理流量計量方面有著(zhù)不可替代的位置。

中國是以煤為主要能源的國家，全國有上百萬(wàn)個(gè)煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是*污染的重要項目，每個(gè)煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計，組成連櫝排放監視系統。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無(wú)直管段等。

交通運輸

有五種方式：鐵路公路、航空、水運和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但應用并不普遍。隨著(zhù)環(huán)保問(wèn)題的突出，管道運輸的特點(diǎn)引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配和調度的眼睛，亦是安全監沒(méi)和經(jīng)濟核算的*工具。

生物制藥