目前，我國應(yīng)用于流體測量領(lǐng)域的流量計種類有很多,，依據(jù)流量計測量原理的不同,，可以將其分為：轉(zhuǎn)子流量計、電磁流量計,、渦輪流量計,、差壓流量計、質(zhì)量流量計,、渦街流量計,、超聲波流量計等。其中占市場主要份額的有電磁流量計,、孔板流量計,、渦輪流量計、渦街流量計,、超聲波流量計等,。
孔板流量計屬于小量程比差壓式流量計，可用作氣,、液流體的流量測量,，被廣泛的應(yīng)用于水利、液化,、石油,、化工、天然氣,、供暖,、供水等生產(chǎn)生活領(lǐng)域，具有價格低廉,，架構(gòu)簡單、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。流體流動時,，流速的變化是整體且連續(xù)的,。根據(jù)已知被測流體的性質(zhì)，可以推導(dǎo)出流體速度與壓差之間的聯(lián)系,，進(jìn)而演算出流量的數(shù)值,。孔板流量計的實現(xiàn)的略顯復(fù)雜,，且內(nèi)部包含一定的機(jī)械結(jié)構(gòu),，存在測試重復(fù)性一般、適應(yīng)性低,、量程小等缺陷,，無法滿足實際應(yīng)用中對測量精度的要求。
當(dāng)流體在不同表面特征的物體上流過時,，會產(chǎn)生漩渦流且具備特定的頻率,，這些漩渦流的頻率與流體流速間存在著對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)這個現(xiàn)象,，在流體中固定一個非流線型漩渦產(chǎn)生體,，然后根據(jù)測量所得的漩渦的生成頻率與流體流速的對應(yīng)關(guān)系，就可以推導(dǎo)出出被測流體的流量,，這就是渦街流量計測量原理,。渦街流量計具有重復(fù)性好、測量范圍廣,、壓損小,、產(chǎn)品構(gòu)造簡單等優(yōu)點。但是為了保證測量的漩渦頻率穩(wěn)定,，流量測量點的上下游都需要有足夠長的直管段,，對安裝條件要求比較高。
渦輪流量計本質(zhì)上是一種磁生電裝置,，測量流量時需要將渦輪放置在被測流體中,，在流體的沖擊下，渦輪會發(fā)生轉(zhuǎn)動進(jìn)而做切割磁感線運(yùn)動并產(chǎn)生相當(dāng)?shù)碾娏?。因為產(chǎn)生電量與渦輪轉(zhuǎn)動速度成正比,，根據(jù)相關(guān)計算公式就可以求出流體的流速并轉(zhuǎn)化成流量的測量。渦輪流量計具有測量精度高,、結(jié)果重復(fù)性好,、構(gòu)造簡單等優(yōu)點。但其現(xiàn)場安裝時需要進(jìn)行損管操作,，維護(hù)難度高,，流體流速需保持平穩(wěn)，而且流體中的雜質(zhì)也會對其測量精度產(chǎn)生影響，環(huán)境適用性低,。
電磁流量計的測量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,，通過測量導(dǎo)電流體中的電動勢變化間接測出所測流體的流量。安裝時不需要進(jìn)行損管操作,，不產(chǎn)生壓損,，測量過程受雜質(zhì)影響較低，測量量程比大,，實時維修方便,。可用于含有雜質(zhì)顆粒的污染流體流量的測量,，例如造紙過程中產(chǎn)生的紙漿等,。由于電磁效應(yīng)的實現(xiàn)要求被測流體具有較高的導(dǎo)電率，因此該種類流量計無法用于氣狀流體的流量測量,，也不能用于低導(dǎo)電率液態(tài)流體的流量測量,，而且流體溫度也會對測量結(jié)果形成影響。
超聲波流量測量技術(shù)的理論基礎(chǔ)為:超聲波脈沖信號在流體中傳播時,，流體的不同速度和狀態(tài)會對超聲波脈沖信號進(jìn)行不同的調(diào)制,，對比原始的以及調(diào)制后的超聲波脈沖信號之間的不同，再根據(jù)規(guī)律對應(yīng)關(guān)系計算出流體流速數(shù)據(jù),，進(jìn)而得出流量信息,。超聲波流量測量的原理多種多樣，例如多普勒法,，時差法等,，因此流體性質(zhì)不會限制超聲波流量計的現(xiàn)場應(yīng)用，可應(yīng)用于多種管徑流體流量的測量,，其安裝方式也允許被用于強(qiáng)腐蝕性,、高粘度、易揮發(fā)等易燃易爆危險流體的測量,。不受電導(dǎo)率的影響,，維修方便，可作非接觸式流體測量,。
各類流量計的性能如表1-1所示,。對比分析可知，超聲波流量計的各個性能參數(shù)都要優(yōu)于其他流量計,，具有良好的適用性,，可被應(yīng)用于石油輸送，液化生產(chǎn),、水文測量等多個領(lǐng)域,。按照生產(chǎn),、生活等各個領(lǐng)域的需求，當(dāng)下新型流量測量設(shè)備的研發(fā)要求為：流量計有較高的量程比,，安裝時不進(jìn)行損管操作,，可進(jìn)行非接觸式流量測量,；測量精度高且可靠性好,，不受流體雜質(zhì)的影響，具有良好的環(huán)境適用性,；價格低廉,，可以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。
綜上所述,，對比新型流量測量設(shè)備的研發(fā)要求和超聲波流量計的性能參數(shù)可知,，超聲波流量計與新型流量測量設(shè)備的研發(fā)走向是相符的。隨著集成電子技術(shù)的不斷發(fā)展以及傳感器性能的提升,，再加上各種現(xiàn)代化高新技術(shù)的改進(jìn),，超聲波流量計將得到長足的發(fā)展并擁有更加廣闊的應(yīng)用空間。
