三 流量儀表的種類
　　有商品的流量計(jì)可分類，約100種：
　　1． 差壓式孔板流量計(jì)：2.浮子流量計(jì)；3.容積式流量計(jì)；4.渦輪流量計(jì)；5.電磁流量計(jì)；6.渦街流量計(jì)；7.V錐形流量計(jì)；8.超聲波流量計(jì)；9.質(zhì)量流量計(jì)；10.插入式流量計(jì)；11.其他流量計(jì)
　　我國已擁有一個(gè)相當(dāng)規(guī)模開發(fā)和制造流量儀表的行業(yè)，各種企業(yè)所有制皆有，近年來私營與合資企業(yè)在增加，行業(yè)的特點(diǎn)為：
國外已商品化的產(chǎn)品國內(nèi)皆有相應(yīng)廠家生產(chǎn)，但產(chǎn)品品種規(guī)格及技術(shù)含量差距較大；
幾個(gè)五年計(jì)劃引進(jìn)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，對(duì)國內(nèi)產(chǎn)品制造技術(shù)起到促進(jìn)作用，但消化吸收進(jìn)而自主創(chuàng)新不夠，在產(chǎn)品不斷更新情況下，單靠引進(jìn)已不能解決問題；
生產(chǎn)廠廠家數(shù)遠(yuǎn)大于國外，但產(chǎn)品低水平重復(fù)多，幾乎找不到產(chǎn)品；
流量儀表科研單位經(jīng)費(fèi)投入少，無力進(jìn)行有份量的產(chǎn)品開發(fā)；
企業(yè)開發(fā)力量薄弱，產(chǎn)品更新?lián)Q代緩慢；
普遍欠缺流量校驗(yàn)設(shè)備，全國流量量值傳遞系統(tǒng)尚未真正建立起來，影響全國流量量值傳遞的準(zhǔn)確一致。
四 流量測量與儀表的主要問題 　　主要問題有兩個(gè)：儀表的可靠性和準(zhǔn)確度
1． 可靠性
　　可靠性包括儀表質(zhì)量及可維修性，流量儀表是現(xiàn)場儀表，檢測件與被測介質(zhì)直接接觸，面臨惡劣的工作條件，要求儀表有百分之一百的可靠是不現(xiàn)實(shí)的，但在發(fā)生故障時(shí)如能方便維修，維修代價(jià)不大，應(yīng)該說亦是儀表可靠的一個(gè)方面。流量儀表工作的特點(diǎn)：
　 　儀表要能經(jīng)受被測介質(zhì)化學(xué)腐蝕、結(jié)垢、磨蝕、堵塞、相變、耐溫、耐壓、……的影響； 　　 　　
　 　由于儀表與管道用法蘭連接成一體，有時(shí)拆卸維修更換非常困難，特別是高溫高壓大口徑管道，給周期檢驗(yàn)造成很大困難；
　 　對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)過程,不允許中間停流拆卸,檢測件發(fā)生故障無法拆卸檢修，如何處理是個(gè)棘手問題；
　 　國內(nèi)因設(shè)備工藝落后,管理不善,流體介質(zhì)一般比國外要臟污，如天然氣、煤氣、水等，這樣對(duì)流量計(jì)使用性能提出更高要求。 提高流量計(jì)可靠性可采用以下辦法：
　 　提高儀表質(zhì)量；
　 　改變結(jié)構(gòu)形式，如采用不斷流型插入式結(jié)構(gòu)，亦可在測量系統(tǒng)上想辦法，如多管并聯(lián)管道便于清洗及更換；
　 　加強(qiáng)現(xiàn)場維護(hù)管理。
2． 準(zhǔn)確度
　　儀表的重復(fù)性是儀表本身的特性，而準(zhǔn)確度是外加的特性。一臺(tái)流量計(jì)準(zhǔn)確度高，首先要重復(fù)性高，然后用高準(zhǔn)確度的量值傳遞系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)求得高準(zhǔn)確度的儀表系數(shù)（或流出系數(shù)）。
　　對(duì)于流量計(jì)的準(zhǔn)確度要注意這種儀表的特點(diǎn)，英國的流量專家F.C.Kinghom說得好：流量計(jì)是使用比制造要艱難得多的少數(shù)儀表之一，在實(shí)驗(yàn)室它可以得到*的準(zhǔn)確度，但是在使用現(xiàn)場，一旦條件變化，一切全都白廢。
　　儀表制造廠產(chǎn)品說明書上列舉的準(zhǔn)確度是指實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度，它稱為基本誤差，儀表在現(xiàn)場工作由于使用條件與實(shí)驗(yàn)室工作條件不同會(huì)產(chǎn)生附加誤差，現(xiàn)場的準(zhǔn)確度是基本誤差與附加誤差的合成，合成不一定為簡單的代數(shù)和，要視具體情況而定。因此，現(xiàn)場儀表誤差估計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，只有既熟悉儀表特性和被測對(duì)象，又掌握誤差理論的人才能做出正確的估計(jì)。
　　流量計(jì)的準(zhǔn)確度涉及流量量值傳遞的知識(shí)，這里做點(diǎn)簡介：
　　流量是自然界不存在實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)出量，它由基本量（長度、質(zhì)量、時(shí)間和溫度）在特定條件下綜合得出，量值的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)（稱為原始標(biāo)準(zhǔn)）實(shí)際上就是一座流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，在裝置上把各基本量綜合為導(dǎo)出量，然后把量值傳遞給一臺(tái)或一組流量計(jì)，它稱為工作基準(zhǔn)或傳遞標(biāo)準(zhǔn)，用傳遞標(biāo)準(zhǔn)（量值的載體）向下一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（亦為流量標(biāo)準(zhǔn)裝置）傳遞流量量值。籍助于傳遞標(biāo)準(zhǔn)把全國的流量量值統(tǒng)一（一致）起來。間的流量量值的統(tǒng)一是用間的裝置比對(duì)來達(dá)到的。在各類檢測參數(shù)量值傳遞系統(tǒng)中流量的量值傳遞系統(tǒng)是較困難建立的一類，因?yàn)榱髁苛恐涤幸韵绿攸c(diǎn)：
　?。?）流量是自然界不存在實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)出量，需在特定條件下由基本量（長度、質(zhì)量、時(shí)間、溫度等）合成；
　?。?）流量是一個(gè)動(dòng)態(tài)量，它是一個(gè)只有當(dāng)流體發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)才實(shí)際存在的物理量，因此它不僅是基本量的靜態(tài)組合，又由于其動(dòng)態(tài)性質(zhì)，流量量值受到許多復(fù)雜因素的影響，例如流體內(nèi)微觀分子之間的相互作用，宏觀的湍流、旋渦運(yùn)動(dòng)等，在具體的管道中還受到邊界條件（管壁）的制約。
　　（3）流量量值需通過流體介質(zhì)的物理變化得以反映，因此用于校驗(yàn)的介質(zhì)就是使用介質(zhì)，但介質(zhì)有千萬種，不可能按此原則辦，只好采用模似媒介，然后通過介質(zhì)換算把流量量值傳遞到工作介質(zhì)；
　　（4）存在于不同工作狀態(tài)的流體介質(zhì)表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)，因此流量量值在不同工作狀態(tài)時(shí)必須考慮該因素的影響；
　?。?）流量量值基準(zhǔn)與工作儀表的準(zhǔn)確度差別不可能太大（如目前基準(zhǔn)為10-4，而工作儀表有達(dá)10-3的），它們的數(shù)量級(jí)差別不像基本量或其他導(dǎo)出量那么大，量值傳遞時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的誤差一般不能忽略，校準(zhǔn)流量計(jì)時(shí)，誤差的估算較復(fù)雜；
　?。?）由基準(zhǔn)向工作儀表傳遞量值由于參比工作條件難以維持，影響量漸趨復(fù)雜，誤差估算困難程度逐漸加大；
　?。?）流量量值準(zhǔn)確度不高（目前zui高準(zhǔn)確度不高10-4）原因在于其導(dǎo)出動(dòng)態(tài)的和綜合的性質(zhì)。
五、流體的物理性質(zhì)（物性參數(shù)）
一為什么需要研究流體的物性參數(shù)？
　　流體物性對(duì)流量計(jì)特性的影響是流量計(jì)開發(fā)和使用的主要問題之一，物性對(duì)流量計(jì)物性的影響程度視工作原理而異，目前zui通用的幾類流量計(jì)（差壓、浮子、容積、渦輪、渦街、電磁、超聲、熱式等）影響流量計(jì)特性的主要物性為密度（包括氣體壓縮系數(shù)、濕度等）、粘度、等熵指數(shù)、電導(dǎo)率、聲速、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)等。其中尤以密度和粘度的影響zui為重要。
　　掌握流體物性參數(shù)在流量計(jì)制造與使用中有三方面用途：
（1） 選型的依據(jù)
　　流量計(jì)的選型主要需了解儀表性能和被測對(duì)象的情況兩方面，所謂知己知彼，百戰(zhàn)不殆。在現(xiàn)場使用中，不乏因流體物性參數(shù)掌握不足或不準(zhǔn)而使測量達(dá)不到要求的實(shí)例；
（2） 流量計(jì)的設(shè)計(jì)計(jì)算
　　在流量方程中物性參數(shù)是主要參數(shù)之一，要使設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確可靠，基本數(shù)據(jù)的提供是*的；
（3） 現(xiàn)場使用與維護(hù)
　　流體物性變化是使用中產(chǎn)生測量附加誤差的主要來源之一，要降低測量的附加誤差應(yīng)深入探討它對(duì)流量計(jì)特性的影響。
二關(guān)心哪些物性參數(shù)？
　　1 密度；2 粘度；3 導(dǎo)電率；4 聲速；5 導(dǎo)熱系數(shù)；6 等熵指數(shù)；7 比熱容；8 化學(xué)腐蝕；9 結(jié)垢；10 潤滑性；11 相變；12 磨蝕性。
三物性參數(shù)存在的問題
1.物性參數(shù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度低，置信度差及數(shù)據(jù)不統(tǒng)一
　　流量測量用的物性參數(shù)數(shù)據(jù)一般取自各種物理、化學(xué)及工程手冊(cè)，由于來源混雜，數(shù)據(jù)不一致，各種手冊(cè)使用對(duì)象要求不同，難以滿足流量測量高準(zhǔn)確度及需明確準(zhǔn)確度數(shù)值的要求，許多流體的物性數(shù)據(jù)不足，甚至*沒有，特別如高參數(shù)（高壓、高溫、低溫、高真空度等）流體及多元流體（流體混合物）的物性參數(shù)，不但置信度差，甚至*缺少；
2.在線物性測量儀器缺乏，質(zhì)量差、應(yīng)用范圍窄
　　為了提高流量測量的準(zhǔn)確度，急需開發(fā)在線物性測量儀器，以使在測量過程中進(jìn)行在線的修正，目前密度和粘度在線測量儀器（變送器）不但技術(shù)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，且應(yīng)用范圍窄，因此無法大量推廣應(yīng)用；
3.缺少的物性手冊(cè)
　　考慮到物性參數(shù)對(duì)測量準(zhǔn)確度的影響，國外已有對(duì)少數(shù)物性參數(shù)制訂物性國家標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)于大量物性參數(shù)急需編纂一本流量測量物性參數(shù)手冊(cè)較為現(xiàn)實(shí)，手冊(cè)可以提供較齊全與統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。尤其隨著計(jì)算機(jī)使用的普及，物性參數(shù)僅用圖表已不能滿足要求，急需提供各種計(jì)算式便于使用。
六、流體的流動(dòng)特性
　　為什么關(guān)心流體的流動(dòng)物性？首先看一下實(shí)驗(yàn)室的參比工作條件，按照GB9248-88 《不可壓縮流體流量計(jì)性能評(píng)定方法》實(shí)驗(yàn)室的工作條件可分為：
1 環(huán)境條件，2 動(dòng)力條件，3 流體條件。
1.環(huán)境條件
　?。?） 標(biāo)準(zhǔn)大氣條件：溫度20℃，相對(duì)濕度65%，大氣壓力101．3kPa；
　?。?） 參比大氣條件：溫度20℃±2℃，相對(duì)濕度60%-70%，大氣壓86-106kPa；
　?。?） 一般大氣條件：溫度15-35℃，相對(duì)濕度45%-75%，大氣壓力86-106kPa；
　?。?） 其他：磁場和機(jī)械振動(dòng)可忽略不計(jì)。
2.動(dòng)力條件
　　電源電壓公稱值的±1%，頻率公稱值的±1%，諧波含量小于5%（交流電源），紋波含量小于0.2%（直流電源）。
3.流體條件
　　（1） 具有充分發(fā)展的湍流速度分布、無旋渦、速度軸對(duì)稱分布；
　?。?） 充滿圓管的單相流體；
　?。?） 牛頓流體；
　　（4） 定常流。
　　我們前面已談過，工作條件遵守上述條件校驗(yàn)得到的誤差為基本誤差，而偏離這些條件將產(chǎn)生附加誤差。在現(xiàn)場流體流動(dòng)特性中的具有充分發(fā)展的湍流速度分布、無旋渦、速度軸對(duì)稱分布及定常流常是難以滿足的，它們將造成測量誤差的增大，有時(shí)增大多少難以定量確定，因此在現(xiàn)場使用中必須密切注意流動(dòng)特性的情況，以下我們對(duì)流速分布畸變、旋轉(zhuǎn)流及非定常流的影響作一簡介。
　　1.流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流
　　流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流對(duì)流量計(jì)特性的影響因工作原理而異，有的很嚴(yán)重，有的無甚影響，一般來說，推理式流量計(jì)（差壓、渦輪、渦街、超聲、電磁等）都要受影響，而容積式流量計(jì)不受或基本不受影響。速度分布畸變對(duì)流量計(jì)特性的影響非常復(fù)雜，難以掌握，其困難問題有：
　?。?） 不同的速度分布畸變及旋轉(zhuǎn)流對(duì)各種類型流量計(jì)的影響是不一樣的；
　?。?） 由于儀表殼體內(nèi)流場的復(fù)雜性，很難預(yù)測（難以用理論計(jì)算）速度分布畸變及旋轉(zhuǎn)流對(duì)各種類型流量計(jì)的影響程度，基本上要依靠實(shí)驗(yàn)方法來確定；
　?。?） 要進(jìn)行各種類型流量計(jì)在各種速度分布畸變及旋轉(zhuǎn)流下的流量物性影響試驗(yàn)，不但工作量太大，經(jīng)濟(jì)上耗費(fèi)亦很難承擔(dān)；
　　（4） 用戶難以滿足流量檢測件上下游直管段所需要的作業(yè)空間，因此速度分布畸變及旋轉(zhuǎn)流具有普遍性。
　　2.非定常流
　　在現(xiàn)場使用中非定常流并不少見，非定常流可分為二大類：周期性脈動(dòng)和隨機(jī)性波動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)等出口的流動(dòng)可見周期脈動(dòng)，而管道中的流動(dòng)受阻流件及管道系統(tǒng)的干擾一般都存在隨機(jī)性波動(dòng)。至今還沒有明確規(guī)定流量所需要的定常流條件的定量指標(biāo)。在流量測量標(biāo)準(zhǔn)中只是含糊地規(guī)定：管道內(nèi)的流量應(yīng)該不隨時(shí)間而變化，或?qū)嶋H上只隨時(shí)間有微小和緩慢的變化。至今標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO只頒布一個(gè)技術(shù)報(bào)告ISO/TR3313《用孔板、噴嘴或文丘里管測量管道中的脈動(dòng)流》，它不是正式標(biāo)準(zhǔn)，并且只適用于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，其他類型流量計(jì)在非定常流中會(huì)產(chǎn)生多大附加誤差至今尚缺少可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
七、理想流量計(jì)試探
　　用戶選表總想找到一種理想的流量計(jì)以解決它的問題，而流量計(jì)制造廠都力圖制造出一種理想流量計(jì)以適應(yīng)更廣泛的需要?？偨Y(jié)千百種流量計(jì)的所有優(yōu)點(diǎn)可以提出理想流量計(jì)的條件如下。
　　1．檢測件*物；
　　2．檢測件可夾裝在管道外部，可隨意移動(dòng)在任何地點(diǎn)測量而無須截?cái)喙艿琅c流體；
　　3．儀表的流量計(jì)算方程簡單明確，可外推到未知領(lǐng)域而無須實(shí)流校驗(yàn)；
　　4．頻率脈沖輸出信號(hào)，數(shù)字式儀表，便于遠(yuǎn)傳抗干擾及與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)；
　　5．儀表輸出信號(hào)不受流體介質(zhì)物性的影響；
　　6．儀表輸出信號(hào)不受流體流動(dòng)特性的影響；
　　7．儀表復(fù)現(xiàn)性高；
　　8．儀表范圍度寬，線性好；
　　9．儀表可靠性高，價(jià)格適宜，維修技術(shù)不復(fù)雜；
　　10.無須個(gè)別實(shí)流校驗(yàn)，或只須“干校”，或在一、二種介質(zhì)中校驗(yàn)可推廣到各種介質(zhì)；
　　11.檢測件輸出信號(hào)直接反映質(zhì)量流量。
　　可以說至今并沒有出現(xiàn)上述的理想流量計(jì)，所有流量計(jì)都多少具備一些上述條件，只不過有的多些，有的少些。所有流量計(jì)制造廠試制新產(chǎn)品都力圖能更多地具備上述條件。
八、流量儀表的選用
　 　流量儀表的選型對(duì)儀表能否成功使用往往起著很重要的作用，由于被測對(duì)象的復(fù)雜狀況以及儀表品種繁多，產(chǎn)品質(zhì)量難以掌握等情況，使得儀表的選型感到困難。沒有一種十全十美的流量計(jì)，各類儀表都有各自的特點(diǎn)，選型的目的就是在眾多的品種中揚(yáng)長避短，選擇自己zui合適的儀表。
　 　一般選型可以從五個(gè)方面進(jìn)行考慮，這五個(gè)方面為儀表性能方面、流體特性方面、安裝條件方面、環(huán)境條件方面和經(jīng)濟(jì)因素方面。五個(gè)方面的詳細(xì)因素如下： 　
　　1.儀表性能方面
　　準(zhǔn)確度、重復(fù)性、線性度、范圍度、流量范圍、信號(hào)輸出特性、響應(yīng)時(shí)間、壓力損失等；
　　2.流體特性方面
　　流體、溫度、壓力、密度、粘度、化學(xué)腐蝕、磨蝕性、結(jié)垢、堵塞、混相、相變、電導(dǎo)率、聲速、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容，等熵指數(shù)；
　　3.安裝條件方面
　　管道布置方向，流動(dòng)方向，檢測件上下游側(cè)直管段長度、管道口徑、維修空間、 電源、接地、輔助設(shè)備（過濾器、消氣器）、安裝、脈動(dòng)等；
　　4.環(huán)境條件方面
　　環(huán)境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆、管道振動(dòng)等；
　　5.經(jīng)濟(jì)因素方面
　　儀表購置費(fèi)、安裝費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi)、維修費(fèi)、儀表使用壽命、備品備件等。
　　儀表選型的步驟如下：
　　1. 依據(jù)流體種類及五個(gè)方面考慮因素初選可用儀表類型要有幾類型以便進(jìn)行選擇;
　　2. 對(duì)初選類型進(jìn)行資料及價(jià)格信息的收集,為深入的分析比較準(zhǔn)備條件;
　　3. 采用淘汰法逐步集中到1-2種類型,對(duì)五個(gè)方面因素要反復(fù)比較分析zui終確定預(yù)選目標(biāo)。