流量计种类全面解析，专家带您10分钟了解各种流量计

流量计是在工业自动化系统中广泛使用的一种测量仪器。准确性和重複性是测量流量计的关键性能指标，对确保系统的运行稳定性和产品品质至关重要。 流量计的重複性和再现性是两个不同的概念。重複性通常是在相同的条件下测量流量，测量仪器重複显示相同的流量指示的能力。这意味着流量计需要在相同的温度、压力、流速和其他环境条件下进行测量，以确保系统的重複性和可靠性。重複性是流量计评估性能的重要指标之一。 再现性是指在不同的流量条件下，不同的流量计和操作者之间以及在更长时间段内使用相同测量过程所产生的变化。这可能是因为测量仪器的漂移或磨损、环境条件的变化或操作者技能的不同。为了确保流量计在长时间内的准确性和可靠性，需要对其进行校准和定期维护。 在实际应用中，重複性和再现性是测量仪器的基本性能指标，也是测量准确性的关键指标。准确性的提高对产品质量的改善、生产成本的降低和工业自动化系统的优化具有重要的意义。 总之，流量计是现代工业自动化系统中必不可少的测量仪器。测量仪器的重複性和再现性是测量准确性的关键指标。只有对流量计的性能进行评估和校准，才能确保系统的运行稳定性和产品质量。

重要参考要素
1. 流体类型：确认您需要测量的流体是液体、气体还是蒸汽，不同类型的流体适合不同类型的流量计。
2. 流体特性：考虑流体的粘度、导电性、化学活性、温度范围和是否含有固体颗粒，或是测量液体是否具有腐蚀性，这些特性有助于帮助您选择流量计本体、浮子、O型垫圈等配件的材质。
3. 测量范围：确定所需的流量范围，包括最小和最大流量值，譬如1.0~10LPM、100~600LPM、70-700NLPM等。
4. 管径或接头规格：流量计的尺寸和型号需要与测量管道的直径或接头的规格相匹配，以确保精准的测量并避免安装时的不兼容问题。譬如购买面积式流量计时，需要知道接头的尺寸及规格，如1/2" 外牙、3/4" 日规插管等，如此才能满足安装条件。

其他参考要素
1. 安装环境：考虑流量计将被安装的物理空间、环境条件（如湿度、温度、压力）以及是否有易燃、易爆或腐蚀性环境。
2. 精度要求：根据应用的精度要求选择流量计。不同的流量计在精度上有所不同，确定您的应用所需的精度级别。
3. 经济性：考虑购买成本以及维护和操作成本。某些流量计的初始购买成本可能较低，但长期运营和维护成本较高。
4. 输出信号需求：欲购买电子流量计时，需确认系统对输出信号的需求，如模拟信号、脉冲输出、数字通讯（例如HART、Profibus或Modbus）。
5. 维护与操作简易性：选择易于安装、校准和维护的流量计，以减少操作中断和降低维护成本。
6. 认证与标准：根据应用领域的特定要求，可能需要选择符合特定行业标准或认证的流量计（如食品与饮料行业的卫生标准、爆炸防护等）。

综合考量这些要素将帮助您选择最适合您特定需求的流量计。

在安装流量计时，我们必须考虑以下重点：

( 1 ) 流量计的水平或垂直安装

( 2 )是否需配管：
在选择流量计时，需要考虑是否需要进行配管工作。这取决于安装和维护更换的可行性，以及产线是否能够承担临时停机作业。一些流量计可能需要切断管道进行安装，这样的产品价格可能较经济实惠。相反，免切断管道的安装可能需要更高的预算。如果选择的流量计需要特定的配管尺寸或形状，则需要确保现有的配管符合要求，以获得最佳的测量结果。
( 3 )压损大小：
在安装流量计时，必须注意压力损失的大小。流量计的安装会对流体运动产生阻力，进而导致压力损失。压力损失的大小受到流量计型号、管径大小、流体性质和安装方式的影响。合理设计的流量计可以减少压力损失，提高流体效率。
( 4 )重量：
流量计的重量过重对管道产生额外的负担，可能导致管道变形或漏水等问题。在选择流量计时，需注意其重量是否符合管道的承载能力，以确保安装过程中不会对管道造成损坏。
( 5 )管径大小：
不同的流量计具有不同的管径限制，而管径大小会直接影响流体的流速和压力。若选择的流量计管径过小，流速可能过快，这可能使管道系统的泵无法提供足够的流速，进而导致测量结果不准确。另一方面，若选择的管径过大，流速可能变得过慢，也会导致测量结果不准确。因此，在选择流量计时，需要仔细考虑管道的尺寸和流体特性，以确保选择合适的管径大小，以获得准确可靠的测量结果。

总结来说，安装流量计时，我们需要考虑安装位置的水平或垂直、是否需配管、压损大小、重量和管径大小等重点因素。这些因素直接影响流量计的测量准确性和适用性。因此，在选择和安装流量计时，需要仔细评估并遵循相应的安装要求，以确保获得可靠准确的流量测量结果。

流体是我们生活中常见的一种物质形态，它包括气体和液体。了解流体的种类以及分辨流体的方法对于许多领域都是至关重要的，例如工程、科学和日常生活中的应用。下面我们将探讨流体的种类以及分辨流体的方式。

流体的种类：

分辨流体的方式：

透过以上的方式，我们可以对流体进行分辨和特徵描述。测量流体的黏度、密度、压力和流速等物理量可以帮助我们瞭解和控制流体的行为，并应用于各个领域，例如工业流程控制、环境监测和流体力学研究等。 然而，需要注意的是，流体的性质并非仅限于以上提及的几个物理量，还包括温度、化学组成和流动特性等。因此，在进行流体分辨和特性描述时，需要综合考虑多个因素，并选择合适的测量方法和工具。

流量计在工业和科学领域中有着关键的作用，可以准确测量流体的流量，并提供重要的过程控制和监测数据。在选择适合量测液体的流量计时，需要考虑以下点：

选择量测气体的流量计：关键考虑点

总结起来，选择适合量测液体的流量计时，需要考虑流速范围、粘度、测量准确度和环境温度等因素。适用于低粘度液体和气体的差压式流量计、导电性较好的液体的电磁式流量计、高粘度液体和含有固体颗粒的液体的超声波式流量计以及低粘度液体的热式流量计，都是常见的选择。在实际应用中，根据具体需求和条件，选择最合适的流量计能够确保准确的流量测量和良好的运行效果。

气体流量测量在众多工业领域中扮演着重要的角色。选择适合的流量计技术对于准确测量气体流量至关重要。在众多技术中，包括热质式流量计、压差流量计、超音波流量计、科氏力质量流量计和机械式流量计。每种技术都有其独特的原理和适用性。

在选择气体流量计时，需要考虑以下因素：

综合考虑以上因素，根据具体的应用需求选择适合的流量计技术是实现准确气体流量测量的关键。在选择过程中，建议谘询专业的流量计供应商或工程师，以获得适合的建议和支持。无论是工业控制还是科学研究，正确选择适合的流量计技术能够确保测量结果的可靠性和精准性。

超音波流量计使用超音波信号测量流体速度，以计算流过管道的体积流量，适用于清洁及汙浊液体。

优点：

缺点：

在选择超音波流量计时，需要考虑以下因素：

• 介质类型：测量水较为简单和经济，含固体或气体较複杂。
• 温度范围：正常温度范围较易处理，极高或极低温需高级设备。
• 管道材料：不鏽钢、铜、碳钢较易安装，带衬层或厚壁管道较难。
• 管道尺寸：适用范围广，但需管道充满介质。
• 安装空间：长管道路径较易安装，短管道需高端流量计。
• 所需精度：验证流量选简易型，计费或批次控制选高精度。
• 输出信号：根据需求选择模拟或数字输出。
• 流体特性：需考虑流体的黏度、密度及其他影响因子。

超音波流量计有两种主要类型：多普勒型和超时差型。多普勒型适用于含有悬浮颗粒或气泡的流体，而超时差型则适合清洁液体如水和油。
总结来说，选择超音波流量计时需仔细考虑介质类型、温度范围、管道材质和尺寸，以及测量的精度要求。适当的选择可以确保测量的可靠性和精确性，同时也能保障设备的长期使用寿命和低维护成本。

蹼轮式流量计又称叶轮氏流量计利用流体动力使蹼轮旋转，旋转速度与流量成正比，适合低黏度液体。

优点：

缺点：

在选择是否使用蹼轮式流量计时，需要考虑以下因素：

总体而言，蹼轮式流量计在许多应用中具有实用性和成本效益。儘管它的准确度较低且对于低流速和高黏度流体的应用有限，但在符合其能力范围的应用中，蹼轮式流量计仍然是一个可靠且经济的选择。根据特定的应用需求和流体特性，选择最适合的流量计将确保准确的流量测量和可靠的运行。

面积式流量计通过浮子(浮球)在锥形管内的上下移动来显示流量，有些面积是流量计的浮子中间有导轨，有效限制浮子移动的自由度，使量测更精准，通常适合于小流量测量。

优点：

缺点：

在选择面积式流量计时，需要继续考虑以下因素：

总结来说，面积式流量计具有一些显着的优点，如价格经济、结构简单、适用于多种流体等。然而，它也有一些限制，如对高黏度流体和低流速的限制。在选择面积式流量计时，应该仔细考虑流体性质、流量范围、精度要求以及安装和维护方面的要求，以确保所选的流量计能够适应实际应用需求。

科氏力质量流量计，也称为奥罗利斯质量流量计，利用流体通过振动管道产生的科氏力，通过测量流体流动时产生的震盪频率来确定质量流量，精度高，适用于各种流体。

优点：

缺点：

在选择科氏力质量流量计时，需要考虑以下因素：

• 操作压力与压力降：科氏力计适用于高压应用，但低压力降应用可能不兼容。
• 价格/精度权衡：提高精度将增加成本，具体取决于流量计类型和流量。
• 价格/响应时间权衡：改善响应时间可能成本较高，大型流量管响应时间较长。
• 价格/预热时间权衡：设备预热时间从几秒到几分钟不等，快速预热时间在某些应用中至关重要。
• 流量计材料：需提供详细流体组成信息以评估腐蚀/侵蚀性质。
• 管道线类别：作为材料选择的起点。
• 流体对固体和气体的行为：科氏力计对两相流有特定限制，视供应商设计而定。
• 压力降限制：过程液压计算中会有较高的压力降。
• 通常的流体流动条件/性质：科氏力计通常与管道尺寸匹配选型。

总结来说，科氏力质量流量计具有许多优点，使其成为许多应用中的理想选择。它能够提供真实的质量流量测量，具有高度的测量精度和准确的密度测量。此外，它不受压力、温度和黏度的影响，并且安装灵活。然而，需要注意的是，科氏力质量流量计可能产生较大的压力损失，特别是在测量高饱和蒸汽压的液体时需要特别小心。因此，在选择使用科氏力质量流量计时，需要综合考虑应用需求和系统特性，并适当地处理压力损失的问题。

容积式流量计透过直接通流量计的流体体积进行测量，适用于油品和化工产品的计量。

优点：

缺点：

在选择容积式流量计时，需要考虑以下因素：

• 清洁度要求：容积式流量计需要清洁的流体，通常要求100µm的过滤级别。
• 耐腐蚀性：许多容积式流量计材质可能不是高规格的，对于腐蚀性流体可能会有损害。
• 尺寸限制：随着应用流速的增加，容积式流量计的尺寸呈现快速增长，很少有超过12英寸的型号。
• 流体特性适应性：适用于高粘度和腐蚀性流体，且通常不需要预先过滤。
• 维护简单：由于结构简单，维护和拆装相对容易。
• 压力降考虑：容积式流量计存在压力降，需在系统计算中考虑，尤其是在流体黏度变化时。
• 机械部件磨损：随着时间的推移，机械部件可能会磨损和损坏，需要替换。

总结来说，容积式流量计在许多应用场景中具有重要的地位，并且具有许多优点，例如无阻塞的流通通道、无移动部件和无额外的压力损失。然而，使用容积式流量计时需要注意测量结果可能受到温度和压力变化的影响。因此，在应用容积式流量计进行测量时，需要进行温度和压力的校正，以确保准确性。此外，容积式流量计在高黏度流体和低流速下的应用方面有一定的局限性，因此在选择流量计时需考虑流体的黏度和预期的流速范围。

涡流式流量计是利用流体流过障碍物时产生的涡旋频率来测量流量，适用于蒸汽、气体和液体。

优点：

缺点：

在选择涡流式流量计时，应考虑以下因素以确保选择最适合您应用需求的设备：

• 介质类型：涡流式流量计适用于气体、液体和蒸汽流量测量。
• 安装环境：可在不同方向安补，包括垂直、水平或任何角度。
• 过程压力和温度：需确保选择的流量计能够承受应用中的最高过程压力和温度。
• 管道尺寸：涡流式流量计适用于不同直径的管道，从½英寸到12英寸或更大。
• 无移动部件：这减少了维护需求并提高了设备的可靠性。
• 敏感度：对过程条件变化的敏感度低，意味着涡流式流量计在多变的条件下仍能保持准确性。

总结来说，涡流式流量计具有很多优点，包括无可动部件、坚固耐用、适用于多种流体、易于消毒以及不受压力、温度和密度变化的影响。然而，它也有一些限制，如需要进出口段和最小雷诺数的要求。在选择使用涡流式流量计时，需要考虑实际应用场景的需求和限制，以确保测量的准确性和可靠性。同时，合适的安装和操作也对保证测量效果至关重要。

涡轮式流量计利用涡轮转动的原理来测量流体的流量，流体通过流量计驱动涡轮旋转，其转速与流量成正比，适合清洁液体和气体。

优点：

缺点：

选择涡轮式流量计时，请考虑以下因素：

• 流体类型与性质：识别需要测量的流体（如水、气体、燃料油、化学品等），并了解其黏度、密度、温度、清洁度以及是否腐蚀或磨损。
• 管径与流量范围：根据您的管道直径及需要测量的流量范围选择适合的涡轮流量计。
• 温度、压力与环境条件：确保流量计能承受实际应用中的温度、压力、湿度和振动等环境条件。
• 精度、重複性与校准：确定所需的精度和重複性（通常为0.5-2%），并考虑校准需求，一些涡轮式流量计支持现场校准，无需拆除。
• 输出信号、通讯与电源：确定所需的输出信号类型（如4-20mA模拟、数字汇流排、脉冲、频率等），以及是否需要智能通讯协议。
  安装需求：根据应用场合，确定安装类型（如法兰、螺纹、夹持或插入式）。
• 额外功能与能力：根据需求考虑额外功能，如整合V锥流量整形器、精度验证诊断、数据记录等。
• 预算限制：涡轮式流量计的价格范围广泛，视尺寸、材料、精度、功能和通讯能力而定，确定预算限制。

总结来说，涡轮式流量计作为一种常用的流量测量设备，具有许多优点，如无需外部电源、适用于特殊条件等。然而，它也存在一些限制，如材料选择有限、对液体黏度敏感等。因此，在选择和应用涡轮式流量计时，需要仔细考虑其特性和限制，确保适用于特定的测量需求，并进行适当的安装和维护，以获得准确和可靠的测量结果。

差压式流量计测量流体通过收缩部件前后的压力差来计算流量，适用于各种流体。

优点：

缺点：

在选择差压式流量计时，需要考虑以下因素：

• 管线尺寸：决定全尺度流量和主要元件设计。
• 流体类型：液体、气体、蒸汽的相容性。
• 最大操作压力：体/法兰的压力等级。
• 温度限制：主要元件、传感器和传送器的温度范围。
• 粘度范围：高粘度流体可能需要特别考虑。
  需要的准确度和调节比。
  允许的最大永久压力损失。
• 期望的输出：4-20mA、HART、Profibus、Modbus。
• 防爆认证：ATEX、IECEx、FM等。

此外，安装最佳实践包括注意上游和下游直管段的要求，以最小化湍流并提供稳定读数，并按照製造商建议定位压力点，这有助于减少流动干扰。
维持最佳性能的常规维护包括检查传送器、传感器和连接是否有损坏或洩漏，修復任何脉冲管堵塞，定期校准以使用外部参考或执行用户定义的输入校准。
差压式流量计的适用性极广，从油气、水处理到化工和製药等多个行业都有应用，因其高精度、可靠性和可定制性而受到青睐。

综合来看，差压式流量计作为一种常见的流量测量装置，具有高准确性、广泛的应用范围、适用于高温和高压应用、低成本等优点。然而，它也存在一些限制，例如需要定期维护、易受磨损和损坏，以及在低流量下准确性有限。因此，在选择和使用差压式流量计时，需要考虑这些优缺点，并确保适当的维护和使用条件，以确保其正确性和可靠性。

层流式流量计专为测量低速、高精度流量设计，常用于实验室和医疗应用。

优点：

缺点：

在选择层流式流量计时，需要考虑的因素主要包括：

• 流体特性：层流状态在粘性力大于惯性力时出现，无湍流，每个流体分子沿自己的路径移动，与邻近分子的混合和碰撞有限。
• 雷诺数：低雷诺数预示着层流状态，这是根据流体特性和流动条件计算出来的。
• 压力降：层流元件通常由一个或多个长度远大于内径的管道组成，以产生慢速流速，并通过差压传感器测量由此产生的压力降。
• 温度补偿：由于层流流量计的测量依赖于流体粘性，而粘性又强烈受到温度的影响，因此所有层流流量计都需要温度补偿，有些甚至使用温度控制系统来强制流体在通过元件时的温度保持恆定。
• 精确性：Alicat 层流差压流量计和控制器使用层流差压测量技术，能够准确测量超过130种气体的质量流量率。
• 压力和温度的密度校正：层流差压质量流量仪器使用体积流量率和一系列密度校正因子来计算质量流量率，包括温度密度校正和压力密度校正

总结来说，层流式流量计具有高精度、适用于低流速情况、低压降、无动零件和能够测量多种流体的优点。它在许多应用中提供了可靠的流量监测和控制，特别是在需要准确度高和低流速的情况下。然而，它也有一些限制，例如应用范围有限和易堵塞的缺点。选择适合的层流式流量计时，需要仔细考虑应用场景和流体特性，并确保进行必要的维护和清洁工作，以确保其正常运行和准确性。

电磁式流量计利用法拉第电磁感应原理，适合测量导电液体的流量，不受流体性质影响。

优点：

缺点：

在选择电磁式流量计时，需要考虑以下几个关键因素：

• 预算与成本效益：考量设备成本与长期维护费用，平衡精确度与投资回报率。
• 应用需求：明确流体类型、温度、流速范围和压力，确保选择的流量计适合特定的应用环境。
• 流体特性：确认被测流体的导电性，以及是否含有固体颗粒或气泡等异质成分。
• 安装条件：管道布局、流体方向、上下游阻力（干扰）条件以及直管段长度等因素。
• 环境条件：周围湿度、温度、大气环境（如防爆要求）等，以及对电磁干扰的抵抗能力。
• 精度与量程：根据应用需求选择合适的精度和量程，确保测量结果符合要求。
  上下游管道配置：确认所选流量计适用于安装位置的管道直径及其上下游直管要求，避免安装不当导致性能不稳定。
• 安装便利性：对于不同管径大小的流量计，考虑安装时所需的设备、人员、工作空间和时间。

总结起来，电磁式流量计具有许多优点，包括无突出部件的畅通流道、无可动部件、无压损、对流场特性不敏感、不受温度、密度、黏度、浓度和电导率变化的影响等。它也能适应化学侵蚀性或磨损性的测量介质，并且不易受汙染和沉积物的影响，特别适用于固体液体输送。然而，它仅适用于液体的流量测量，并且对于导电率较低的流体和存在气体含量的情况可能产生误差。因此，在选择使用电磁式流量计时，需要考虑其适用范围和限制，以确保测量结果的准确性和可靠性。

热质式流量计通过测量流体冷却热敏元件所需的热量来计算流量，适用于气体和蒸汽。

优点：

缺点：

在选择热质式流量计时，您应该考虑以下几个关键因素：

• 准确性与成本：高准确度的流量计价格较高，视流量计类型和流速而定，即使略微提高准确性也可能会带来相对较高的成本。
• 响应时间：响应时间不同的流量计成本不同，更快的响应时间通常意味着更高的价格。
• 预热时间：设备的预热时间可能从几秒到几分钟不等，对于某些应用来说，快速预热时间至关重要。
• 量程比：量程比或操作范围是衡量流量计性能的重要指标，不同设备的量程比可能会有显着差异。

总结来说，热质式流量计具有许多优点，如直接气体质量流量测量、无需额外压力和温度补偿、低压降、高测量精度、大测量范围、无动零件、坚固结构、短响应时间和易于消毒。然而，它也有一些限制，仅适用于气体流量测量，并且需要特定的进出口段以确保准确性。了解热质式流量计的优缺点有助于选择适合特定应用需求的流量计。