摘要:隨著我國國民經濟的快速發展，流量儀表在工農業生產中發揮著愈來愈重要的作用。淺談我國流量儀表的種類和應用原理，并針對其應用范圍和優缺點進行詳細分析。通過對流量儀表技術現狀和發展方向的探討，以期促進我國流量儀表應用效率的不斷提高。
0引言
隨著現代社會的不斷進步，流量計理論已經得到初步完善。基于工業生產對能量計算的需求越來越普遍，各種流量儀表如雨后春筍般快速出現在現代工農業產品制造中。當前，以流量儀表為基礎的流量測量技術更新換代速度不斷加快，這間接地促進著我國國民經濟的發展。
1流量儀表的作用
流量儀表的作用主要分為兩個方面:首先，作為現代工業生產不可或缺的自動化流量檢測系統，流量儀表可以對工農業產品進行有效檢測，從而確保產品的質量。其次，流量儀表在商貿領域中可以充當計量儀表，對生產的成本費用進行準確測量。
2傳統流量儀表的分類和應用原理
2.1節流式差壓流量計
節流式差壓流量計不僅是傳統流量儀表中最為基礎的一項流量計，也是當代工業生產中運用最為普遍的一項流量計。一般來說，節流式差壓流量計主要適用于測量液體、蒸汽以及氣體等流體。
節流式差壓流量計主要是指在液體、氣體以及蒸汽等流體流經如孔板、文丘里管以及噴嘴這樣的節流裝置時，會產生一定的壓力，壓力再轉換為動能的過程中，差壓信號逐漸形成。憑借差壓信號與流體流量之間的某種關系，可以確定流量的大小。
孔板流量計是所有節流裝置中最為經濟可靠的節流裝置，因其具備維護方便和結構簡單的特點，廣泛被工業企業所運用。但由于孔板在應用過程中所產生的噪音比較明顯，因此，人們通常采用V錐流量計來獲得更為準確的信號讀數。
2.2靶式流量計
靶式流量計可以有效解決流量計被污物堵塞的問題，這對于現代工業產品測量具有重要意義。靶式流量計的出現使得測量重油、原油等高黏度、低雷諾數流體變得更加簡單。
靶式流量計主要是指通過流體對放置于測量管中心的圓形靶的沖擊，使靶體在外力的作用下產生微小位移，從而反映流量的大小。用力傳感器是傳統靶式流量計重點應用的部件之一，最具代表性的就是應變片式靶式流量計。由于該種流量計在流體溫度變化的情況下極易產生溫漂等問題，因此，其在現代工業生產中的應用比較少。
2.3渦街流量計
渦街流量計作為一種現代通用的流量計，其在近年來得到了飛速發展。渦街流量計運用的原理主要是流體振動原理。圖1對渦街流量計的應用原理進行了直觀展示。
渦街流量計在測量的過程中，流體流動的狀態、外界的振動干擾往往會對其功能的發揮造成不良影響，從而導致流體流量大小測量的準確度不高。當前，許多國內外研究學者通過大量實驗和探究，終于找到可以解決這一問題的辦法，那就是數字信號處理技術。通過該技術與流量測量技術的有效結合，小波分析法和功率譜分析法快速出現并應用到現代工業生產中。
2.4容積式流量計
目前使用最為廣泛的三大流量計分別是差壓式流量計、浮子流量計以及容積式流量計。由于容積式流量計具備測量精度高的優點，其被廣泛應用于一些昂貴流體介質的測量中，比如原油、液化石油氣、天然氣以及柴油等。
容積式流量計的應用原理主要是指在計量室中多次充滿和排放流體，最終得出流體總量大小。當前，容積式流量計主要用于國內外的貿易結算中。為避免基本誤差的干擾，可以采用基本誤差法和流量計系數法對基本誤差進行處理。
2.5浮子流量計
浮子流量計作為目前應用較為廣泛的一類流量儀表，其主要被應用于污水處理、電力、冶金以及石化等領域，尤其對于一些低流速、微流量的流體，浮子流量計在其中發揮的作用不容忽視。
該流量計主要是指在流體流量位置不斷變化的過程中，放置于錐形管中的浮子會隨著流體流量位置變化而變化，據此對浮子和流體之間的流通面積進行改變，從而達到測量流體大小的目的。
3新型流量儀表的分類和應用原理
3.1電磁流量計
電磁流量計主要應用了電磁感應定律，當前，其已經被廣泛應用于對一些化學物品進行測量，比如易燃易爆液體、酸、堿、鹽等帶有腐蝕功能的液體等。電磁流量計測量的突出特點在于其可以對流體進行正反雙向測量，這樣大大提高了測量的效率。
電磁流量計在應用電磁感應定律的基礎上，充分結合流體的特點，實現了對流體流量的準確測量，其主要是運用流體在流動過程中因切割磁場線所形成的電動勢來估測流體體積的大小。當前，電磁流量計主要運用于導電率不少于20μs/cm的液體導電介質測量中。
3.2超聲波流量計
超聲波流量計的英文簡稱是USF。USF是一種20世紀70年代出現的接觸式流量儀表。與電磁流量計相比，其測量的流體范圍更廣，不僅包含氣體、液體介質，還包含雙向介質。與傳統浮子流量計相反，其在測量大口徑、大流量等流體中發揮的作用更加明顯。
超聲波流量計主要是指由于超聲波自身具有攜帶信息的功能，在超聲波穿過流體介質的過程中，其自身會攜帶一些關于流體流量的信息，通過對這些信息的檢測，從而得到有關流體流量的內容。當前，由于流體介質溫度容易受到換能器和耦合材料溫度的限制，導致超聲波流量計在實際中難以得到充分應用。因此，仍然需要學者們的不斷探究和努力。
3.3科里奧利質量流量計
該種流量計的英文簡稱是CMF。CMF主要是指流體在測量管中流動的過程中，隨著測量管的振動，一種與流體流量成正比的科里奧利會逐漸形成，通過對該物質的測量從而得出液體流量的大小。與其他流量計不同，CMF可以在不受溫度、流體特點以及壓力等參數的影響下，直接對流體流量進行測量，這在很大程度上便捷了測量的過程，對于現代工業企業的發展具有非常重要的作用。
3.4激光流量計
激光流量計是一種新型的流量計，其應用原理主要是多普勒效應。該流量計是由瑞士Digmesa公司研發的，其使用內徑4mm的玻璃制測量管道，在測量時，不會對介質進行接觸，主要適應于對由酒精、水組成的液體介質的測量。
4流量儀表的未來發展方向
4.1高精度和可靠性
隨著社會的不斷進步，人類發展對石油、天然氣以及煤炭等不可再生資源的需求越來越多。當前，氣候問題和能源短缺問題已經成為當代社會面臨的嚴峻問題。為了應對環境問題，提高流量儀表的精度和可靠性是一項重要的措施。未來，流量儀表的發展目標應致力于提高流量儀表的精度和可靠性，從而為全球環境戰略的實施提供強有力的支持。因此，當代學者應以改善環境為切入點，積極研發流量儀表，從而推動流量測量技術向又好又快的方向發展。
4.2智能化和自動化
智能化和自動化是未來流量儀表發展的一大方向。隨著現代信息技術的突飛猛進，現代產業正在經歷著一場深刻的變革。隨著物聯網的不斷發展，傳感器技術已經成為推動科技不斷向前發展的重要動力。作為傳感器的重要組成部分，流量儀表在測量流體的過程中其自動化程度和智能化程度都在快速提高。比如通過對流量儀表的改造，在其中植入系統軟件以及硬件，從而使流量儀表測量的準確程度越來越高、測量的速度越來越快。另外，以物聯網為基礎，在未來幾年，流量儀表的智能識別、定位、遠程控制以及跟蹤功能都將得到快速實現，這可以動態地實現對液體流量的測量。
5結語
基于流量儀表的流量測量技術對于現代社會的發展具有至關重要的意義。雖然現存的流量儀表種類繁多，其測量功能也較傳統測量儀器有了很大突破，但其仍然存在很多缺點。因此，工農業制造企業在選擇流量儀表時應選用最貼近需要的流量儀表。
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