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(shè)、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)自動化程度愈來愈高的當(dāng)今時代，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，它可分為瞬時流量（Flow Rate）和累計流量（Total Flow），瞬時流量即單位時間內(nèi)過封閉管道或明渠有效截面的量，流過的物質(zhì)可以是氣體、液體、固體；累計流量即為在某一段時間間隔內(nèi)（一天、一周、一月、一年）流體流過封閉管道或明渠有效截面的累計量。通過瞬時流量對時間積分亦可求得累計流量，所以瞬時流量計和累計流量計之間也可以相互轉(zhuǎn)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(chǔ)利用差壓法測量水流量。后來意大利人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(jié)果。

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

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，而是開始了新的探索。

到了30年代，又出現(xiàn)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(zhàn)為止未獲得很大進展，直到1955年才有了應(yīng)用聲循環(huán)法的馬克森流量計的問世，用于測量航空燃料的流量。

20世紀的60年代以后，測量儀表開始向精密化、小型化等方向發(fā)展。

隨著集成電路技術(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(yīng)用，微型計算機的廣泛應(yīng)用，進一步提高了流量測量的能力，如激光多普勒流速計應(yīng)用微型計算機后，可處理較為復(fù)雜的信號。

發(fā)展趨勢

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在工業(yè)現(xiàn)場，測量流體流量的儀表統(tǒng)稱為流量計或流量表。是工業(yè)測量中重要的儀表之一。隨著工業(yè)的發(fā)展，對流量測量的準確度和范圍要求越來越高，為了適應(yīng)多種用途，各種類型的流量計相繼問世，廣泛應(yīng)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年流量計的市場規(guī)模達到28.3億美元，較2007年增長約3.9%。

發(fā)展現(xiàn)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(fù)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(quán)匱乏。具體表現(xiàn)在國產(chǎn)自動化產(chǎn)品奇缺，市場競爭力不強。

德國進口FlowVision流量計FS10-U1

德國進口FlowVision流量計FS10-U1

現(xiàn)代計量是光、機、電、計算機和許多基礎(chǔ)學(xué)科高度綜合的產(chǎn)物，對新技術(shù)比較敏感，是現(xiàn)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，每年都會有新產(chǎn)品推出，特別是在當(dāng)今信息技術(shù)攻速發(fā)展的時代，競爭日趨激烈，發(fā)展速度稍微慢點就會被遠遠拋在后面。我國雖然已經(jīng)進入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(shè)備幾乎全部依靠進口，甚至有的儀器在國內(nèi)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題需要攻克。

因此，必須要有國家戰(zhàn)略高度的規(guī)劃和相關(guān)資源的大力支撐，才有機會去不斷縮小差距。如果測試儀器企業(yè)無法做到一個比較大的規(guī)模，那么就很難具備和*一較長短的實力，而前期的成長需要巨額的資金投入。

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流量計量廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)、科學(xué)研究對外貿(mào)易以及人民生活各個領(lǐng)域之中。在石油工業(yè)生產(chǎn)中，從石油的開采、運輸、煉冶加工直至貿(mào)易銷售，流量計量貫穿于全過程中，任何一個環(huán)節(jié)都離不開流量計量，否則將無法保證石油工業(yè)的正常生產(chǎn)和貿(mào)易交往。在化工行業(yè)，流量計量不準確會造成化學(xué)成分分配比失調(diào)，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量，嚴重的還會發(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(diào)節(jié)占有重要地位。流量計量的準確與否不僅對保證發(fā)電廠在參數(shù)下運行具有很大的經(jīng)濟意義

，而且隨著高溫高壓大容量機組的發(fā)展，流量測量已成為保證發(fā)電廠安全運行的重要環(huán)節(jié)。如大容量鍋爐瞬時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(yīng)做到準確計量，而且要及時地發(fā)出報警信號。在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，煉鋼過程中循環(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(shù)之一。在輕工業(yè)、食品、紡織等行業(yè)中，也都離不開流量計量。

應(yīng)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(jié)構(gòu)簡單、使用方便，但這種流量計對流態(tài)分布變化適應(yīng)性差，微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展極大地推動儀表更新?lián)Q代，新型流量計如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。至今，據(jù)稱已有上百種流量計投向市場，現(xiàn)場使用中許多棘手的難題可望獲得解決。我國開展近代流量測量技術(shù)的工作比較晚，被設(shè)置在測量流動通道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間;及計算部件20，用于根據(jù)該測量控制部件19的信號計算流量。

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

。傳感

器勺轉(zhuǎn)換器間的流量信號線和激磁線。然而從雷電故障中損壞零部件的分析，引起故障的感應(yīng)高電壓和浪涌電流大部分足從控制室電源線路引入的，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遠比其他流量儀表多，出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對較高。若附著層電導(dǎo)率與液體電導(dǎo)率相近。常見的調(diào)試期故障通常由安裝不妥。

應(yīng)用發(fā)展

科里奧利質(zhì)量流量計（以下簡稱CMF）是利用流體在振動管中流動時，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)量流量儀表。 [2] 

中國CMF的應(yīng)用起步較晚，已有幾家制造廠自行開發(fā)供應(yīng)市場；還有幾家制造廠組建合資企業(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，各系列開發(fā)在技術(shù)上著眼點在于：流量檢測測量管結(jié)構(gòu)上設(shè)計創(chuàng)新：提高儀表零點穩(wěn)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(yīng)力分布，降低疲勞損壞，加強抗振動干擾能力等。

某些廠家研發(fā)出了可以測量氣液兩相的科里奧利儀表，可以應(yīng)用在卸船，含氣泡介質(zhì)等原先傳統(tǒng)儀表無法工作的場合。同時有一種MVD變送器可以實現(xiàn)儀表在線自校驗，即無需將流量計拆下，利用對流量管剛性的檢查，來判斷現(xiàn)場儀表的性能。

電磁

EMF從50年代初進入工業(yè)應(yīng)用以來，使用領(lǐng)域日益擴展，80年代后期起在各國流量儀表銷售金額中已占16%~20%。

中國發(fā)展迅速，1994年銷售估計為6500~7500臺。國內(nèi)已生產(chǎn)大口徑為2~6m的EMF，并有實流校驗口徑3m的設(shè)備能力。2008年銷售額已經(jīng)達到7700萬美元，估計銷售量在35萬臺以上。

渦街

USF在60年代后期進入工業(yè)應(yīng)用，80年代后期起在各國流量儀表銷售金額中已占4%～6%。1992年世界范圍估計銷售量為3548萬臺，同期國內(nèi)產(chǎn)品估計在8000～9000臺。

應(yīng)用領(lǐng)域

流量測量技術(shù)與儀表的應(yīng)用大致有以下幾個領(lǐng)域。

工業(yè)生產(chǎn)

流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，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(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護及人民日常生活等國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進產(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。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)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，實現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分，水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)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，嚴重威脅人類生存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策，環(huán)境保護將是21世紀的大課題。空氣和水的污染要得到控制，必須加強管理，而管理的基礎(chǔ)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，全國有上百萬個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，每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計，組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。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(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。

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(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出，管道運輸?shù)奶攸c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(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)沒和經(jīng)濟核算的*工具。

生物制藥