初級(jí)流量元件是插入流動(dòng)流體中的裝置，其產(chǎn)生可以與流動(dòng)**相關(guān)的物理特性。例如，孔板和紅寶石氣阻產(chǎn)生的壓降是通過(guò)孔的體積流量的平方的函數(shù)。渦街流量計(jì)初級(jí)流量元件產(chǎn)生一系列壓力振蕩。一般來(lái)說(shuō)，初級(jí)流量元件產(chǎn)生的物理性質(zhì)比流量本身更便于測(cè)量。初級(jí)流量元件的特性以及實(shí)際安裝對(duì)校準(zhǔn)假設(shè)的保真度是流量測(cè)量精度的關(guān)鍵因素。

機(jī)械流量計(jì)

正排量計(jì)可以比作水桶和秒表。秒表在流量開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)，在桶達(dá)到其極限時(shí)停止。體積除以時(shí)間得出流速。對(duì)于連續(xù)測(cè)量，我們需要一個(gè)不斷填充和排空桶的系統(tǒng)來(lái)劃分流量而不讓它流出管道。這些連續(xù)形成和收縮的體積位移可以采取活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的形式、與儀表內(nèi)壁配合的齒輪齒或通過(guò)旋轉(zhuǎn)橢圓齒輪或螺旋螺桿產(chǎn)生的漸進(jìn)腔的形式。

活塞計(jì)/旋轉(zhuǎn)活塞

由于它們用于生活用水測(cè)量，活塞式流量計(jì)，也稱為旋轉(zhuǎn)活塞式或半容積式流量計(jì)，是常見(jiàn)的流量測(cè)量設(shè)備，用于幾乎所有尺寸的儀表，*大包括 40 mm (1 +1?2 英寸）?；钊搅髁坑?jì)的工作原理是活塞在已知容積的腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。每轉(zhuǎn)一圈，就有一定量的水流過(guò)活塞腔。通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)，有時(shí)還通過(guò)磁力驅(qū)動(dòng)，指針表盤和里程表類型的顯示被推進(jìn)。

橢圓齒輪儀表

橢圓齒輪型容積式流量計(jì)。流體迫使嚙合齒輪旋轉(zhuǎn)；每次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于固定體積的流體。計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)總和體積，速率與流量成正比。

橢圓齒輪流量計(jì)是一種容積式流量計(jì)，它使用兩個(gè)或多個(gè)配置為相互垂直旋轉(zhuǎn)的長(zhǎng)方形齒輪，形成 T 形。這種儀表有兩側(cè)，可以稱為A和B。沒(méi)有流體通過(guò)儀表的中心，兩個(gè)齒輪的齒始終嚙合。在儀表 (A) 的一側(cè)，齒輪的齒關(guān)閉流體流動(dòng)，因?yàn)?/span> e

A 側(cè)的長(zhǎng)齒輪伸入測(cè)量室，而在儀表 (B) 的另一側(cè)，空腔在測(cè)量室中容納固定體積的流體。當(dāng)流體推動(dòng)齒輪時(shí)，它會(huì)旋轉(zhuǎn)齒輪，從而使 B 側(cè)測(cè)量室中的流體被釋放到出口。同時(shí)，進(jìn)入入口的流體將被驅(qū)入A側(cè)的測(cè)量室，該測(cè)量室現(xiàn)已打開(kāi)。 B 側(cè)的齒現(xiàn)在將阻止流體進(jìn)入 B 側(cè)。隨著齒輪旋轉(zhuǎn)并且流體通過(guò)交替的測(cè)量室計(jì)量，該循環(huán)繼續(xù)進(jìn)行。旋轉(zhuǎn)齒輪中的永磁體可以將信號(hào)傳輸?shù)诫妱?dòng)開(kāi)關(guān)或電流傳感器以進(jìn)行流量測(cè)量。盡管提出了高性能要求，但它們通常不如滑動(dòng)葉片設(shè)計(jì)**。

齒輪計(jì)

齒輪流量計(jì)與橢圓齒輪流量計(jì)的不同之處在于測(cè)量室由齒輪齒之間的間隙組成。這些開(kāi)口將流體流分開(kāi)，當(dāng)齒輪遠(yuǎn)離入口端口旋轉(zhuǎn)時(shí)，儀表的內(nèi)壁關(guān)閉腔室以保持固定量的流體。出口位于齒輪重新組合在一起的區(qū)域。當(dāng)齒輪齒嚙合時(shí)，流體被擠出流量計(jì)，并將可用的凹槽減少到幾乎為零的體積。

螺旋齒輪流量計(jì)

斜齒輪流量計(jì)得名于其齒輪或轉(zhuǎn)子的形狀。這些轉(zhuǎn)子類似于螺旋的形狀，是一種螺旋形結(jié)構(gòu)。當(dāng)流體流過(guò)儀表時(shí)，它進(jìn)入轉(zhuǎn)子中的隔間，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度足以使入口和出口始終彼此分開(kāi)，從而阻止液體的自由流動(dòng)。配對(duì)的螺旋轉(zhuǎn)子形成一個(gè)漸進(jìn)式腔體，該腔體打開(kāi)以允許流體進(jìn)入，將自身密封起來(lái)，然后向下游側(cè)打開(kāi)以釋放流體。這以連續(xù)的方式發(fā)生，并且流量是根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算的。

章動(dòng)盤流浪記

這是測(cè)量房屋供水*常用的測(cè)量系統(tǒng)。流體，*常見(jiàn)的是水，進(jìn)入儀表的一側(cè)并撞擊偏心安裝的章動(dòng)盤。然后盤必須圍繞垂直軸“擺動(dòng)”或章動(dòng)，因?yàn)楸P的底部和頂部保持與安裝室接觸。隔板將入口室和出口室隔開(kāi)。當(dāng)圓盤章動(dòng)時(shí)，它直接指示通過(guò)儀表的液體體積，因?yàn)轶w積流量由連接到圓盤的齒輪和寄存器裝置指示。它對(duì)于 1% 以內(nèi)的流量測(cè)量是可靠的。

渦輪流量計(jì)

渦輪流量計(jì)（更好地描述為軸流式渦輪機(jī)）將渦輪機(jī)在圍繞軸的液體流中旋轉(zhuǎn)的機(jī)械作用轉(zhuǎn)換為用戶可讀的流速（gpm、lpm 等）。渦輪機(jī)傾向于讓所有氣流在其周圍流動(dòng)。

渦輪設(shè)置在流體流的路徑中。流動(dòng)的流體沖擊渦輪葉片，向葉片表面施加力并使轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，速度與流體速度成正比。

渦輪流量計(jì)用于測(cè)量天然氣和液體的流量。 [渦輪流量計(jì)在低流速下不如位移計(jì)和射流計(jì)準(zhǔn)確，但測(cè)量元件不會(huì)占用或嚴(yán)重限制整個(gè)流動(dòng)路徑。流向通常是直通儀表，與排量式儀表相比，允許更高的流量和更少的壓力損失。它們是大型商業(yè)用戶、消防和配水系統(tǒng)的主儀表的優(yōu)選儀表。通常需要在儀表前安裝過(guò)濾器，以保護(hù)測(cè)量元件免受可能進(jìn)入配水系統(tǒng)的礫石或其他碎屑的影響。渦輪流量計(jì)通?？捎糜?/span> 4 到 30 厘米（1+1?2–12 英寸）或更大的管道尺寸。渦輪流量計(jì)主體通常由青銅、鑄鐵或球墨鑄鐵制成。內(nèi)部渦輪元件可以是塑料或非腐蝕性金屬合金。它們?cè)谡９ぷ鳁l件下是準(zhǔn)確的，但受流量曲線和流體條件的影響很大。

Woltman 流量計(jì)（由 Reinhard Woltman 在 19 世紀(jì)發(fā)明）包括一個(gè)帶有螺旋葉片的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子軸向插入流體中，很像管道風(fēng)扇；它可以被認(rèn)為是一種渦輪流量計(jì)。它們通常被稱為螺旋計(jì)，并且在較大尺寸時(shí)很受歡迎。

單射流計(jì)

單射流流量計(jì)由帶有徑向葉片的簡(jiǎn)單葉輪組成，由單射流撞擊。

槳輪流量計(jì)

Truflo TK 系列槳輪流量計(jì)

槳輪組件從流經(jīng)管道的流體產(chǎn)生流量讀數(shù)，從而引發(fā)槳輪的旋轉(zhuǎn)。槳葉中的磁鐵旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)傳感器。產(chǎn)生的電脈沖與流速成正比。

槳輪流量計(jì)由三個(gè)主要部件組成：槳輪傳感器、管件和顯示器/控制器。槳輪傳感器由一個(gè)自由旋轉(zhuǎn)的輪/葉輪組成，該輪/葉輪帶有嵌入的磁鐵，這些磁鐵垂直于流動(dòng)并在插入流動(dòng)介質(zhì)時(shí)會(huì)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)葉片中的磁鐵旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)，槳輪儀表會(huì)產(chǎn)生與流量成正比的頻率和電壓信號(hào)。流速越快，頻率和電壓輸出就越高。

槳輪流量計(jì)設(shè)計(jì)用于插入管道配件，無(wú)論是“直列式”還是插入式。這些可用于各種配件樣式、連接方法和材料，例如 PVDF、聚丙烯和不銹鋼。與渦輪流量計(jì)類似，槳輪流量計(jì)需要在傳感器前后至少有一段直管。

流量顯示器和控制器用于接收來(lái)自槳輪流量計(jì)的信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為實(shí)際流量或總流量值。處理后的信號(hào)可用于控制過(guò)程、產(chǎn)生警報(bào)、向外部發(fā)送信號(hào)等。

槳輪流量計(jì)（也稱為佩爾頓輪傳感器）為許多流量系統(tǒng)應(yīng)用提供了相對(duì)低成本、高精度的選擇，通常用于水或類似水的流體。

多射流計(jì)

多射流或多射流儀表是一種速度型儀表，其葉輪在垂直軸上水平旋轉(zhuǎn)。葉輪元件位于外殼中，其中多個(gè)入口將流體流引導(dǎo)至葉輪，使其在特定方向上與流速成比例地旋轉(zhuǎn)。該儀表在機(jī)械上的工作方式與單射流儀表很相似，只是端口從元件圓周周圍的幾個(gè)點(diǎn)均勻地引導(dǎo)葉輪上的流量，而不僅僅是一個(gè)點(diǎn)；這樣可以*大限度地減少葉輪及其軸的不均勻磨損。因此，建議將這些類型的儀表水平安裝，其滾輪索引指向天空。

佩爾頓輪流量計(jì)

佩爾頓輪式渦輪流量計(jì)（更好地描述為徑向渦輪機(jī)）將佩爾頓輪在圍繞軸的液體流中旋轉(zhuǎn)的機(jī)械作用轉(zhuǎn)換為用戶可讀的流速（gpm、lpm 等）。佩爾頓輪傾向于讓所有氣流在其周圍流動(dòng)，入口氣流通過(guò)射流集中在葉片上。*初的佩爾頓輪用于發(fā)電，由帶有“反作用杯”的徑流式渦輪機(jī)組成，該反作用杯不僅隨著水面上的水力移動(dòng)，而且利用流體方向的這種變化以相反的方向返回流動(dòng)進(jìn)一步提高渦輪機(jī)的效率。

基于壓力的儀表

有幾種類型的流量計(jì)依賴于伯努利原理。通過(guò)使用層流板、孔口、噴嘴或文丘里管來(lái)測(cè)量壓力，以產(chǎn)生人工收縮，然后測(cè)量流體通過(guò)該收縮時(shí)的壓力損失，或通過(guò)測(cè)量靜態(tài)壓力和停滯壓力以達(dá)到導(dǎo)出動(dòng)態(tài)壓力。

文丘里流量計(jì)

文丘里流量計(jì)以某種方式限制流量，壓力傳感器測(cè)量壓差，然后d 在收縮范圍內(nèi)。該方法廣泛用于測(cè)量通過(guò)管道輸送氣體的流量。

孔板流量計(jì)

孔板是帶有孔的板，垂直于流動(dòng)放置；它收縮流量，測(cè)量收縮處的壓差即可得出流量。它基本上是文丘里儀表的粗略形式，但能量損失更高。有三種類型的孔口：同心、偏心和分段。

達(dá)爾管流量計(jì)

達(dá)爾管是文丘里流量計(jì)的縮短版本，其壓降低于孔板。與這些流量計(jì)一樣，達(dá)爾管中的流量是通過(guò)測(cè)量由管道中的限制引起的壓降來(lái)確定的。通常使用帶數(shù)字讀數(shù)的隔膜壓力傳感器測(cè)量壓差。由于這些儀表的長(zhǎng)久壓力損失明顯低于孔板儀表，因此 Dall 管被廣泛用于測(cè)量大型管道的流量。達(dá)爾管產(chǎn)生的壓差高于文丘里管和噴嘴，它們都具有相同的喉部直徑。

皮托管流量計(jì)

主條目：皮托管

皮托管用于測(cè)量流體流速。將管指向流體，并測(cè)量探頭**的停滯壓力與其側(cè)面的靜壓之間的差值，從而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓力，使用伯努利方程計(jì)算流體速度?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量流動(dòng)中不同點(diǎn)的速度并生成速度剖面來(lái)確定體積流量。

平均皮托管

平均皮托管（也稱為沖擊探頭）將皮托管理論擴(kuò)展到一個(gè)以上的維度。典型的平均皮托管由測(cè)量**上以特定圖案排列的三個(gè)或更多孔（取決于探頭的類型）組成。更多的孔允許儀器測(cè)量流速的方向以及其大小（經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男?zhǔn)）。三個(gè)排成一行的孔允許壓力探頭測(cè)量二維的速度矢量。引入更多孔，例如五個(gè)孔，可以測(cè)量三維速度矢量。

圓錐流量計(jì)

V 型錐流量計(jì)，錐形儀表是 1985 年由位于加利福尼亞州赫米特的 McCrometer **推出的新型差壓計(jì)量裝置。錐形儀表是一種通用但堅(jiān)固的差壓 (DP) 儀表，已證明可以抵抗不對(duì)稱和旋流的影響。雖然使用與文丘里和孔板式DP 儀表相同的基本原理，但錐形儀表不需要相同的上游和下游管道。 [12]錐體充當(dāng)調(diào)節(jié)裝置以及差壓產(chǎn)生器。上游要求的直徑在 0-5 之間，而孔板的直徑為 44 或文丘里管的直徑為 22。由于錐形儀表通常采用焊接結(jié)構(gòu)，因此建議在使用前始終對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。不可避免地，焊接的熱效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致變形和其他影響，從而阻止收集和發(fā)布與管道尺寸、β 比和操作雷諾數(shù)有關(guān)的流量系數(shù)的表格數(shù)據(jù)。

層流流量計(jì)，可測(cè)量非常低的流量，此時(shí)測(cè)量的壓差與流量和流體粘度成線性比例。這種流動(dòng)稱為粘性阻力流或?qū)恿?，與本節(jié)中提到的孔板、文丘里和其他儀表測(cè)量的湍流相反，其特征在于雷諾數(shù)低于 2000。一次流動(dòng)元件可以由單個(gè)長(zhǎng)毛細(xì)管，一束這樣的管，或長(zhǎng)的多孔塞；如此低的流量會(huì)產(chǎn)生很小的壓差，但較長(zhǎng)的流量元件會(huì)產(chǎn)生更高、更容易測(cè)量的壓差。這些流量計(jì)對(duì)影響流體粘度和流量元件直徑的溫度變化特別敏感。

變面積流量計(jì)

轉(zhuǎn)子流量計(jì)

“可變面積流量計(jì)”通過(guò)允許設(shè)備的橫截面積響應(yīng)流量而變化來(lái)測(cè)量流體流量，從而導(dǎo)致一些 m表示速率的可衡量的效果。轉(zhuǎn)子流量計(jì)是可變面積流量計(jì)的一個(gè)例子，當(dāng)流量增加時(shí)，加權(quán)“浮子”在錐形管中上升；當(dāng)浮子和管子之間的面積足夠大以至于浮子的重量被流體流動(dòng)的阻力平衡時(shí)，浮子停止上升。一種用于醫(yī)用氣體的轉(zhuǎn)子流量計(jì)是索普管流量計(jì)。浮子有許多不同的形狀，其中*常見(jiàn)的是球體和球形橢圓。有些設(shè)計(jì)為在流體流中明顯旋轉(zhuǎn)，以幫助用戶確定浮子是否被卡住。轉(zhuǎn)子流量計(jì)可用于各種液體，但*常用于水或空氣。

上一篇：流量計(jì)和流量傳感器的種類（2）
下一篇：流量傳感器的準(zhǔn)確度和重復(fù)性