目前，我國應用于流體測量領(lǐng)域的流量計種類(lèi)有很多，依據流量計測量原理的不同，可以將其分為：轉子流量計、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(chǎng)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(jià)格低廉，架構簡(jiǎn)單、應用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。流體流動(dòng)時(shí)，流速的變化是整體且連續的。根據已知被測流體的性質(zhì)，可以推導出流體速度與壓差之間的聯(lián)系，進(jìn)而演算出流量的數值?？装辶髁坑嫷膶?shí)現的略顯復雜，且內部包含一定的機械結構，存在測試重復性一般、適應性低、量程小等缺陷，無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際應用中對測量精度的要求。
當流體在不同表面特征的物體上流過(guò)時(shí)，會(huì )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(zhù)對應關(guān)系。根據這個(gè)現象，在流體中固定一個(gè)非流線(xiàn)型漩渦產(chǎn)生體，然后根據測量所得的漩渦的生成頻率與流體流速的對應關(guān)系，就可以推導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性好、測量范圍廣、壓損小、產(chǎn)品構造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但是為了保證測量的漩渦頻率穩定，流量測量點(diǎn)的上下游都需要有足夠長(cháng)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(shí)需要將渦輪放置在被測流體中，在流體的沖擊下，渦輪會(huì )發(fā)生轉動(dòng)進(jìn)而做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)并產(chǎn)生相當的電量。因為產(chǎn)生電量與渦輪轉動(dòng)速度成正比，根據相關(guān)計算公式就可以求出流體的流速并轉化成流量的測量。渦輪流量計具有測量精度高、結果重復性好、構造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但其現場(chǎng)安裝時(shí)需要進(jìn)行損管操作，維護難度高，流體流速需保持平穩，而且流體中的雜質(zhì)也會(huì )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定律，通過(guò)測量導電流體中的電動(dòng)勢變化間接測出所測流體的流量。安裝時(shí)不需要進(jìn)行損管操作，不產(chǎn)生壓損，測量過(guò)程受雜質(zhì)影響較低，測量量程比大，實(shí)時(shí)維修方便?？捎糜诤须s質(zhì)顆粒的污染流體流量的測量，例如造紙過(guò)程中產(chǎn)生的紙漿等。由于電磁效應的實(shí)現要求被測流體具有較高的導電率，因此該種類(lèi)流量計無(wú)法用于氣狀流體的流量測量，也不能用于低導電率液態(tài)流體的流量測量，而且流體溫度也會(huì )對測量結果形成影響。
超聲波流量測量技術(shù)的理論基礎為:超聲波脈沖信號在流體中傳播時(shí)，流體的不同速度和狀態(tài)會(huì )對超聲波脈沖信號進(jìn)行不同的調制，對比原始的以及調制后的超聲波脈沖信號之間的不同，再根據規律對應關(guān)系計算出流體流速數據，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(shí)差法等，因此流體性質(zhì)不會(huì )限制超聲波流量計的現場(chǎng)應用，可應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。不受電導率的影響，維修方便，可作非接觸式流體測量。
各類(lèi)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(gè)性能參數都要優(yōu)于其他流量計，具有良好的適用性，可被應用于石油輸送，液化生產(chǎn)、水文測量等多個(gè)領(lǐng)域。按照生產(chǎn)、生活等各個(gè)領(lǐng)域的需求，當下新型流量測量設備的研發(fā)要求為：流量計有較高的量程比，安裝時(shí)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(jià)格低廉，可以滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的需求。
綜上所述，對比新型流量測量設備的研發(fā)要求和超聲波流量計的性能參數可知，超聲波流量計與新型流量測量設備的研發(fā)走向是相符的。隨著(zhù)集成電子技術(shù)的不斷發(fā)展以及傳感器性能的提升，再加上各種現代化高新技術(shù)的改進(jìn)，超聲波流量計將得到長(cháng)足的發(fā)展并擁有更加廣闊的應用空間。
