多普勒流量计与时差法流量计区别
常见5种流量计的优缺点
流量计类型
简单介绍
优点
缺点
涡街流量计
涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体，流体在发生体两侧交替(2)适用流体种类多
(3)精度较高
(4)范围度宽
(5)压损小
(1)不适用于低雷诺数丈量
(2)需较长直管段
(3)仪表系数较低(与涡轮流量计相比)
可测定各种溶液的流量，包括纯水。
体积较大，耐震性差，不利于直接装于泵后（影响精度）。
(3)所测得体积流量实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的明显影响
(4)流量范围大，口径范围宽
(5)可应用腐蚀性流体。
(1)不能丈量电导率很低的液体，如石油制品
(2)不能丈量气体、蒸汽和含有较大气泡的液体
(3)不能用于较高温度
差压式流量计
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压，已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
(1)可做非接触式丈量
(2)为无活动阻挠丈量，无压力损失
(3)可丈量非导电性液体，对无阻挠丈量的电磁流量计是一种补充
(1)传播时间法只能用于清洁液体和气体；而多普勒法只能用于丈量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体
(2)多普勒法丈量精度不高
科里奥利质量流量计
当一个位于旋转系内的质点作朝向或者离开旋转中心的运动时，将产生一惯性力，通过直接或者间接地测量出在旋转管道中流动的流体作用于管道上的科里奥利力，就可以测得流体通过管道的质量流量。
(4)仪表在脉动流、多相流中尚缺乏应用经验
电磁流量计
电磁流量计是根据法拉弟电磁感应定律制成的一种丈量导电性液体的仪表。
电磁流量计有一系列优良特性，可以解决其它流量计不易应用的题目，如脏污流、腐蚀流的丈量。
这么多流量计，带你全面了解22种流量计
这么多流量计，带你全面了解22种流量计流量计是一种常用的测量仪器，流量计的测量精准度高、稳定性好、使用方便在很多的领域当中都有一定的应用。
流量计的种类是非常多的，每种不同的流量计的功能以及测量的范围都是不同的。
那么具体流量计的分类有多少呢？每种流量计的有缺点和应用是怎样的呢？流量计的分类测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表．流量计是工业测量中重要的仪表之一．随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异．为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世。
目前已投入使用的流量计已超过 100 种。
每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。
按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按流量计的结构原理进行分类。
有容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计。
按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。
总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。
因此, 以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。
一、按测量原理分类1.力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
2.电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
3.声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式(冲击波式)等。
4.热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
14种流量计的工作原理
14种流量计的工作原理流量计（Flowmeter）是工业生产的眼睛，与国民经济、国防建设、科学研究有着密切的关系，在国民经济中占据重要地位与作用，可用于气体、液体、蒸汽等介质流量的测量。
为了更好的展示流量计测量原理，小编采用动画演示的方法来给大家介绍流量计的工作原理!1.孔板流量计板流量计工作原理：流体充满管道，流经管道内的节流装置时，流束会出现局部收缩，从而使流速增加，静压力低，于是在节流件前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节流件前后产生的压差就越大，所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。
这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
工作特点：①节流装置结构简单、牢固，性能稳定可靠，使用期限长，价格低廉;②应用范围广，全部单相流皆可测量，部分混相流亦可应用;③标准型节流装置无须实流校准，即可投用;④一体型孔板安装更简单，无须引压管，可直接接差压变送器和压力变送器。
2. 电磁流量计电磁流量计工作原理：基于法拉第电磁感应定律。
在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁常当有导电介质流过时，则会产生感应电压。
管道内部的两个电极测量产生的感应电压。
测量管道通过不导电的内衬(橡胶，特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。
工作特点：①具有双向测量系统;②传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径；③压力损失小；④测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；⑤主要应用于污水处理方面。
3. 涡轮流量计涡轮流量计工作原理：在一定的流量范围内，涡轮的转速与流体的流速成正比。
流体流动带动涡轮转动，涡轮的转速转换成电脉冲，用二次表显示出数据，反应流体流速。
工作特点：①抗杂质能力强;②抗电磁干扰和抗振能力强;③其结构与原理简单，便于维修;④几乎无压力损失，节省动力消耗。
4. 文丘里流量计工作原理：当流体流经文丘里流量计管道内的节流件时，流速在文丘里节流件初形成局部收缩，导致流速增加，静压差下降，文丘里流量计前后便产生了静压差，流体流量越大，静压差就越大，根据压差来衡量流量。
几种常见的流量测量方法
计常用的几种测量方法简述点击次数：179 发布时间：2010-8-31 15:48:15为了满足各种测量的需要，几百年来人们根据不同的测量原理，研究开发制造出了数十种不同类型的流量计，大致分为容积式、速度式、差压式、面积式、质量式等。
各种类型的流量计量原理、结构不同既有独到之处又存在局限性。
为达到较好的测量效果，需要针对不同的测量领域，不同的测量介质、不同的工作范围，选择不同种类、不同型号的流量计。
工业计量中常用的几种气体流量计有：(1) 差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时( 如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等) ，在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。
在差压式流量计中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为：式中，qf 为工况下的体积流量，m3/s；c 为流出系数，无量钢；β =d/D，无量钢；d为工况下孔板内径，mm；D为工况下上游管道内径，mm；ε 为可膨胀系数，无量钢；Δp为孔板前后的差压值，Pa；ρ1为工况下流体的密度，kg/m3。
对于天然气而言，在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为：?式中，qn 为标准状态下天然气体积流量，m3/s；As 为秒计量系数，视采用计量单位而定，此式As=×10-6；c为流出系数；E为渐近速度系数；d为工况下孔板内径，mm；FG为相对密度系数，ε 为可膨胀系数；FZ 为超压缩因子；FT为流动湿度系数；p1 为孔板上游侧取压孔气流绝对静压，MPa；Δp 为气流流经孔板时产生的差压，Pa。
差压式流量计一般由节流装置（节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路）和差压计组成，对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计（传感器或变送器）、温度计（传感器或变送器）流量计算机，组分不稳定时还需要配置在线密度计（或色谱仪）等。
超声波流量计技术分析
有两种基本的超声波流量计技术：多普勒频移技术和时差技术。
多普勒法超声波流量计的工作原理是：通过测量在流体中不连贯声音、泡沫、或微粒折射的声波频率偏移来测量流体的流速。
当有流量时，随着流量的增加，频率偏移也增加。
时差法超声波流量计的工作原理是：通过观测超声波在介质中的顺流和逆流传播时间差来间接测量流体的流速。
有流速的地方，时间差随着流速的增加而增加。
时差法超声波流量计有单个或多个信号通道。
一个时差法超声波流量计的信号通道越多，它的精度就越高，也就是说它的精度越接近一个电磁式流量计的精度。
多普勒超声波流量计一直被应用于特殊场合，多年以来，它们在可靠性和其它一些问题破坏了它们的声誉。
多普勒流量计，不管是插入式（湿敏传感器），还是外夹式，主要应用于废水中的淤泥测量、挖泥和采矿中的高浓度泥浆测量。
对于外夹装式超声波流量计，不管是多普勒法式还是多时差法式，一个重要的问题是：他们都不能对体积流量提供一个可跟踪的准确的信息说明。
超声波流量计的性能说明常常是以高参考精度为主。
应当注意的是提到的典型精度是速度精度，不是测量的体积流量的精度。
一个能测量速度且具有高精度的超声波流量计，可能在测量体积流量时不具有高精度。
外夹装式超声波流量计另外一个重要的问题是管道衬里材料的不同，测量能力也不同。
比如，沥青衬里材料在声学上比其它材料，如塑料有更好的性能。
多年来，多通道时差法流量计一直应用于大口径管道中高品质液体和气体的测量及密闭输送。
这些装置受通道几何形状的限制，主要应用在大尺寸管道中，传感器的数量也增加了成本。
时差法超声波流量计资料
时差法超声波流量计1 引言超声波流量计是利用超声波在流体中的传播特性来测量流量的计量仪表。
凭借其非接触测流、仪表造价基本上与被测管道口径大小无关、精度高、测量范围大、安装方便、测试操作简单等自身的优势被认为是较好的大管径流量测量仪表，在电力、石油、化工特别是供水系统中被广泛应用。
随着超声波流量计的技术的不断成熟和用户对它的逐渐认可，超声波流量计市场正以前所未有的发展速度向前发展。
2 超声波流量计分类根据对信号检测的原理，超声波流量计可分为多普勒法、波束偏移法、噪声发、相关法等。
2.1 多普勒法多普勒法是应用声学中多普勒原理，检测反射声波与发射声波之间的频率偏移量即可以测定流体的流动速度，进而测出流体流量。
其工作原理如图1所示。
图1 多普勒法工作原理图 Fig.1 Theory of Doppler approach管壁两侧分别装有发射和接收两个超声波换能器，发射器向含有固体颗粒的流体中发射频率为0f 的连续超声波。
根据多普勒效应，在中间相交区的频率为1f ，接收器收到的经固体颗粒反射后的超声波频率为2f ，当粒子流速均为u 时，其关系为：)sin 21()sin 1()sin 1(02012Cu f C u f C u f f βββ-≈-=-= (1)βsin 2)(020f Cf f u -=(2)多普勒法只能用来测量含有固体颗粒的流体，比如血液、污水、蒸汽等。
2.2 波束偏移法波束偏移法是根据测量由于流体流动而引起的超声波束偏移角来确定流体流速的。
其测量原理如图2所示。
图2 波束偏移法原理图Fig.2 Theory of beam-excursion approach流速越大，偏移角越大，而两接收器收到的信号强度差值也越大，因此测出两接收器的信号强度差值可确定流体的流速。
波束偏移法用于测量准确度要求不高的高速流体流量测量。
3 时差法原理3.1 时差法时差法超声波流量计就是利用声波在流体中顺流、逆流传播相同距离时存在时间差，而传播时间的差异与被测流体的流动速度有关系，因此测出时间的差异就可以得出流体的流速。
各种流量计优缺点
一、流量仪表的分类测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。
流量计是工业测量中重要的仪表之一。
随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异。
为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世。
目前已投入使用的流量计已超过100种。
从不同的角度出发，流量计有不同的分类方法。
常用的分类方法有两种：一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类；二是按流量计的结构原理进行分类。
1、按测量原理分类(1)力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
(2)电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
(3)声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式、声学式(冲击波式)等。
(4)热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
(5)光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。
(6)原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。
(7)其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。
2、按流量计结构分类1）容积式流量计容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。
流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。
容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。
根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等。
2）叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。
典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。
超声波流量计(共16张PPT)
即：流体流速 V＝ △t C /（2Lcosθ） 2 ③将探头发射面清理干净。
测量范围广，不受流体物理性质、化学性质的影响，可以对任何流体进行测量；
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从式（1）可以看出，从发生器发出的超声波传到 接收器的速度变化与管路内的流体流速成正比。据 此把管道参数置入仪器，采集数据经变换器变换即 得到瞬时流量，并得累计流量。
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（3）交叉法，又称X法，同V法，是V法的变形。安 装距离受限制时。
按照具体测量参数的不同又可分为：时间差法、相 位差法、频率差法。
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相差法：检测△φ相位差。由于相位测量技术较复 杂，实际应用较少。
频差法：检测△f频率差。主要用于大口径测量。 时差法：检测△t时间差。测量中小口径流量准确度
高，应用广泛。 在工业生产测量中应用传播速度法最为普遍。下面
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2、波束偏移法：
装于管道一侧的换能器发射的超声波垂直于流体流 动方向。流体的流动使波束产生偏移，这个幅差与 流速有关。
特点：线路简单，一般用于准确度要求不高的高速 流体测量中。
3、传播速度法：
根据超声波在流体中顺流与逆流传播的速度之差与 流体流速有关的原理实现流体流量的测量。
超声波流量计第一页，共Fra bibliotek6页。一、工作原理
超声流量计是利用超声波在流体中的传播特性来实 现流量测量的。是一种非接触式流量测量仪表。
利用超声波测量流量的方法很多。根据对信号检测 的方式的不同主要分为：
1、多普勒法： 利用多普勒效应确定流量。当声源与目标之间有相
对运动，会引起声波在频率上的变化正比于运动的 目标和静止的换能器之间的相对速度。 特点：简单，不接触测量介质，一般用于含有颗粒 和气泡的液体或两相流流体的流量测量。
超声波流量计原理
1引言近几年来,随着电子技术、数字技术和声楔材料等技术的发展,利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快;基于不同原理,适用于不同场合的各种形式的超声波流量计已相继出现,其应用领域涉及到工农业、水利、水电等部门,正日趋成为测流工作的首选工具;2超声波流量计的测量原理超声波流量计常用的测量方法为传播速度差法、多普勒法等;传播速度差法又包括直接时差法、相差法和频差法;其基本原理都是测量超声波脉冲顺水流和逆水流时速度之差来反映流体的流速,从而测出流量；多普勒法的基本原理则是应用声波中的多普勒效应测得顺水流和逆水流的频差来反映流体的流速从而得出流量;时差法测量原理时差法测量流体流量的原理如图1所示;它利用声波在流体中传播时因流体流动方向不同而传播速度不同的特点,测量它的顺流传播时间t1和逆流传播时间t2的差值,从而计算流体流动的速度和流量;图1超声波流量计测流原理图设静止流体中声速为c,流体流动速度为v,把一组换能器P1、P2与管渠轴线安装成θ角,换能器的距离为L;从P1到P2顺流发射时,声波传播时间t1为：从P2到P1逆流发射时,声波的传播时间t2为：一般c>>v,则时差为：单声道测试系统只适用于小型渠道水位和流速变化不大的场合;大型渠道水面宽、水深大,其流速纵横变化也较大,须采用多声道超声波测流才能获得准确的流量值,见图2;应用公式5、6可测得流量Q;以上各式中：d为垂直于水流方向上两换能器之间水平投影的距离,为声道数,S为两声道之间的过水断面面积;图2多声道超声波流量计测流原理图多普勒法测量原理多普勒法测量原理,是依据声波中的多普勒效应,检测其多普勒频率差;超声波发生器为一固定声源,随流体以同速度运动的固体颗粒与声源有相对运动,该固体颗粒可把入射的超声波反射回接收器;入射声波与反射声波之间的频率差就是由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移;由于这个频率差正比于流体流速,所以通过测量频率差就可以求得流速,进而可以得到流体流量,如图3;图3多普勒超声波流量计测流原理图当随流体以速度v运动的颗粒流向声波发生器时,颗粒接收到的声波频率f1为：因此,声波接收器和发生器间的多普勒频移Δf为：以上各式中：θ为声波方向与流体流速v之间的夹角,f0为声源的初始声波频率,c为声源在介质中的传播速度;若c>>vcosθ则式11、12是按单个颗粒考虑时,测得的流体流速和流量;但对于实际含有大量粒群的水流,则应对所有频移信号进行统计处理;超声波多普勒流量计的换能器通常采用收发一体结构,见图4;换能器接收到的反射信号只能是发生器和接收器的两个指向性波束重叠区域内颗粒的反射波,这个重叠区域称为多普勒信号的信息窗;换能器所收到的信号就是由信息窗中所有流动悬浮颗粒的反射波的叠加,即信息窗内多普勒频移为反射波叠加的平均值;平均多普勒频移Δ-f可以表示为：式中Δ-f——信息窗内所有反射粒子的多普勒频移的平均值；ΣNi——产生多普勒频移Δfi的粒子数；Δfi——任一个悬浮粒子产生的多普勒频移;由上可知,该流量计测得的多普勒频移信号仅反映了信息窗区域内的流体速度,因此要求信息窗应位于管渠内接近平均流速的部位,才能使其测量值反映管渠内流体的平均流速;图4多普勒信息窗示意图3超声波流量计的分类根据超声波声道结构类型可分为单声道和多声道超声波流量计单声道超声波流量计是在被测管道或渠道上安装一对换能器构成一个超声波通道,应用比较多的换能器是外夹式和插入式;单声道超声波流量计结构简单、使用方便,但这种流量计对流态分布变化适应性差,测量精度不易控制,一般用于中小口径管道和对测量精度要求不高的渠道;多声道超声波是在被测管道或渠道上安装多对超声波换能器构成多个超声波通道,综合各声道测量结果求出流量;与单声道超声波流量计相比,多声道流量计对流态分布变化适应能力强,测量精度高,可用于大口径管道和流态分布复杂的管渠;根据超声波流量计适用的流道不同可分为管道流量计、管渠流量计和河流流量计管道流量计一般是指用于有压管道的流量计,其中也包括有压的各种形状断面的涵洞,这种流量计一般是通过一个或多个声道测量流体中的流速,然后求得流量;用于管渠的超声波流量计除了要具有测流速的换能器以外,还需要有测水位的换能器,根据测得的流速和水位求得流量;用于管渠的流量计一般含有多个测速换能器由声道数决定和一个测水位换能器;多数河流超声波流量计仅测流速和水位,而河流的过水流量由用户根据河床断面进行计算;4应用研究结合国家大型灌区信息化建设的研究内容,作者在昌乐县高崖水库灌区的北干渠上布设了4处监测站：其中徐家庙监测站渠底宽7.0m,水深～2.0m,采用5声道明渠超声波流量计监测,见图5;山秦监测站将一段明渠改造为有压管道输水,管径是 1.4m,采用单声道管道超声波流量计监测,见图6;在日照水库灌区总干渠上布设了6个测站,其中石咀监测站渠宽4m,水深～2m,采用了多普勒超声波流量计进行监测,见图7;图7石咀测站多普勒超声波流量计示意图各测站采用高精度流速仪对所测的瞬时流量进行对比分析;通过比较和个别参数修订,各测站测出的瞬时流量稳定可靠,与流速仪测出的数据有很高的一致性;5结束语超声波测流技术以其测量精度高、实时性好的特点越来越得到重视;但因其价格高、专业性强、维护管理要求高使其应用推广较慢;随着国家对水利投入的加大和节水型社会的建设,该技术设备将很快成为主要测流手段而得到广泛的应用;。
几种常见的流量测量方法
流量计常用的几种测量方法简述点击次数：179 发布时间：2010-8-31 15:48:15为了满足各种测量的需要，几百年来人们根据不同的测量原理，研究开发制造出了数十种不同类型的流量计，大致分为容积式、速度式、差压式、面积式、质量式等。
各种类型的流量计量原理、结构不同既有独到之处又存在局限性。
为达到较好的测量效果，需要针对不同的测量领域，不同的测量介质、不同的工作范围，选择不同种类、不同型号的流量计。
工业计量中常用的几种气体流量计有：(1)差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时(如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等)，在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。
在差压式流量计中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为：式中，qf为工况下的体积流量，m3/s；c为流出系数，无量钢；β=d/D，无量钢；d为工况下孔板内径，mm；D为工况下上游管道内径，mm；ε为可膨胀系数，无量钢；Δp为孔板前后的差压值，Pa；ρ1为工况下流体的密度，kg/m3。
对于天然气而言，在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为：式中，qn为标准状态下天然气体积流量，m3/s；As为秒计量系数，视采用计量单位而定，此式As=×10-6；c为流出系数；E为渐近速度系数；d为工况下孔板内径，mm；FG为相对密度系数，ε为可膨胀系数；FZ为超压缩因子；FT为流动湿度系数；p1为孔板上游侧取压孔气流绝对静压，MPa；Δp 为气流流经孔板时产生的差压，Pa。
差压式流量计一般由节流装置(节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路)和差压计组成，对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计(传感器或变送器)、温度计(传感器或变送器)流量计算机，组分不稳定时还需要配置在线密度计(或色谱仪)等。
常用流量计分类及优缺点分析
常用流量计分类及优缺点分析测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。
流量计是工业测量中重要的仪表之一。
随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异。
为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世。
目前已投入使用的流量计已超过100种。
每种产品都有它特定的适用性，也都有它的局限性。
按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按流量计的结构原理进行分类：有容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计。
按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类；按测量目的又可分为总量测量和流量测量，其仪表分别称作总量表和流量计。
总量表测量一段时间内流过管道的流量，是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示，实际上流量计通常亦备有累积流量装置，做总量表使用，而总量表亦备有流量发讯装置。
因此，以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。
一、按测量原理分类1.力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰槽式等等。
2.电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
3.声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式（冲击波式）等。
4.热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
5.光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。
6.原子物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。
7.其它原理：有标记原理（示踪原理、核磁共振原理）、相关原理等。
二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型：差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压，已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
常见流量计的种类及特点
常见流量计的种类及特点测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表．流量计是工业测量中重要的仪表之一．随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异．为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世.目前已投入使用的流量计已超过100种。
从不同的角度出发,流量计有不同的分类方法。
常用的分类方法有两种，一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类：二是按流量计的结构原理进行分类。
一、按测量原理分类（1)力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
（2)电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等.（3）声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式（冲击波式）等.(4)热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等.（5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表.（6）原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表．(7)其它原理:有标记原理（示踪原理、核磁共振原理）、相关原理等。
二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型：1．容积式流量计容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。
流量越大,度量的次数越多，输出的频率越高。
容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体.根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计（罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等．2．叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。
时差超声波流量计使用说明资料
众所周知，目前国内外市场上的超声波流量计主要分为时差法（包括频差法、相位法）和多普勒法两种，前者用于测量净水，后者用于测量污水和浆体。
对测量介质的选择性，是目前超声波流量计的主要局限。
LDZ型流量计是基于微处理器技术，自身完备的流量测量仪表，与其它常规型流量计或其它超声波流量计相比具有下列更多的优点。
全窗口化的软件操作，使用方便可靠，并且功能多。
高可靠性、高适用性、强抗干扰性设计，可用于几乎全部工业环境中。
优化的智能信号自适用处理，使用者无需任何电路调整，并加快了流量计的响应时间，使安装更容易简单。
串口RS232或485通信，有线（电话网）无线（中国移动GPRS或短信）方式进行远程计算机联网。
四行中文显示，在带背光液晶显示器上显示流量、流速、累积量等。
时差二合一流量计可同时监测净水、污水两条管道，也可同时监测一条管道，同时显示时差法和多普勒法测量结果。
时差巡检可同时测量5条管道，5路可编程模拟4~20mA输出。
便携式流量计带有自动充电的机内电源，可连续工作6 小时以上，并备有市电和外接直流电源输入插座。
完备的输出信号包括继电器、集电极开路、频率信号输出、4~20mA电流环模拟输出等，带倍乘因子（量程）的机内七位数长的正向、负向、净流量独立工作，并可通过继电器或集电极开路电路输出累计脉冲和频率输出信号。
两路模拟输入可输入压力、温度、液位信号，配接温度变送器可实现热量测量。
在测量技术上，LDZ型流量计使用了可达0.2nS超高分辩率、超高线性、超高稳定的时间测量电路，加上机内使用的32位长数字处理程序，保证了LDZ型流量计比其它任何类型的流量计具有更高的分辩率和测量范围。
在设计上，采用了世界上最先进的集成电路及微处理器智能控制，实现了生产过程中元器件参数无调整化，提高了产品可靠性，产品一致性好，保证每一台出厂的机器都达到最佳性能、最好工作状态。
工作原理当超声波束在液体中传播时，流体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于液体的流速，由此可求出液体的流速。
超声流量计 时间测量 方法
超声流量计时间测量方法
超声流量计是一种常用的测量流体流量的仪器，它通过测量超声波在流体中传播的时间来确定流量的大小。
本文将介绍超声流量计的时间测量方法。
超声流量计的时间测量方法主要包括传播时间差法和多普勒频移法。
传播时间差法是通过测量超声波在流体中传播的时间差来计算流速和流量。
该方法利用超声波在流体中的传播速度是已知的特性，通过测量超声波从发射器到接收器的传播时间差，可以计算出流体的流速和流量。
这种方法适用于流速较低的流体，精度较高。
多普勒频移法是通过测量超声波在流体中的频移来计算流速和流量。
当超声波与流体中的颗粒或气泡相互作用时，会发生频移现象。
根据多普勒效应原理，通过测量超声波的频移可以计算出流体的流速和流量。
这种方法适用于含有颗粒或气泡的流体，如血液流速的测量。
在实际应用中，超声流量计通常由发射器、接收器和信号处理器组成。
发射器将超声波发送到流体中，接收器接收到经过流体传播后的超声波信号，信号处理器对接收到的信号进行处理和分析，最终得到流体的流速和流量数据。
超声流量计具有测量范围广、精度高、响应快等优点，被广泛应用于工业生产、医疗诊断等领域。
在工业生产中，超声流量计可以用
于测量液体或气体的流量，帮助控制生产过程。
在医疗诊断中，超声流量计可以用于测量血液流速，帮助医生判断心血管疾病的情况。
超声流量计的时间测量方法是通过测量超声波在流体中传播的时间来确定流量的大小。
传播时间差法和多普勒频移法是常用的时间测量方法。
超声流量计具有广泛的应用领域和优点，是一种重要的流量测量仪器。
四种流量计优缺点全解析
01超声波多普勒流量计（接触式）超声波多普勒流量计是应用声学多普勒原理，采用超声波换能器，用超声波测量水体流速，进而根据相关公式计算出流量。
优势：测量精度高，量程宽；流体适应性较强，适合中小管路；可测满管与非满管。
均可应用在自然水域或者渠道、管道中测量水的流速、流量。
既不需要跟电磁流量计一样截开管道安装管段式传感器，也不需要使用截流装置，更不要安装固定的堰槽来控制水流从固定出口流淌。
可以不用断水，从管道顶部放支架下去固定，可以居中安装，传感器用支架固定在管道底部，传感器正对着水流方向。
缺陷：由于该种设备需要放入水体中进行监测的，排水管网水环境中有淤泥、油污、漂浮物等情况，淤泥、油污和漂浮物会将传感器探头覆盖，导致该种设备无法正常工作，从而无法得到有效监测数据。
02超声波时差流量计（接触式）超声波时差流量计就是利用超声波在水体中顺流、逆流传播相同距离时存在时间差，而传播时间的差异与被测水体的流动速度有关系，通过测出时间的差异从而计算出水体的流速，采用相关公式计算出断面流量。
优势：测量精度高，量程宽；流体适应性较强；可测满管与非满管。
缺陷：受水中气泡或大量杂质影响；受温度和压力影响较大，影响测速精度；需要与水体接触，水体中的杂质/漂浮物容易将探头覆盖，影响测量精度或传感器失效，恰恰排水管网就是这种环境，同时在排水管道中很难安装，所以此类设备不适用排水管网环境。
03电磁流量计（接触式）电磁流量计根据法拉第电磁感应原理，在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装检测电极，当导电液体沿测量管轴线运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势，此感应电势由检测电极测出，其数值大小与流速成正比例。
优势：流体适应性较强；可测满管与非满管。
缺陷：测量精度一般；需要与水体接触，水体中的杂质/漂浮物容易将探头覆盖，导致无法测量；流速精度会受到水质导电率的影响，水质导电率变化会影响电磁探头测到的感应电动势，从而影响感应电动势和水体流速的换算关系，进而影响测量精度；同时由于排水管道中的污水具有腐蚀性，会将电磁流量计的传感器探头腐蚀（探头是金属的），所以在排水管网环境中此类设备无法使用。
超声波流量计的原理及应用
超声波流量计的原理及应用
超声波流量计是一种通过测量流体中的超声波传播时间和频率变化来确定流速和流量的仪器。
它能够实现非接触式测量，不影响管道内的流体流动，具有高精度、高灵敏度、稳定性好、使用寿命长等特点，因此被广泛应用于各种工业领域的液体和气体流量测量。
超声波流量计的原理是利用超声波在流体中传播的速度与方向受流体速度的影响，从而实现流速和流量测量。
它的工作原理可分为时差法和多普勒法。
时差法是通过测量超声波从传感器发射到反射回来的时间差来计算液体流量的。
当超声波传播在流体中时，它的速度受到液体流速的影响而发生变化，这导致了反射回传感器的超声波信号的到达时间会发生变化。
使用两个超声波传感器分别作为发射器和接收器，测量时间差，就可以得到流速和流量的数据。
而多普勒法则是测量通过超声波反射后发生其他频率变化的超声波信号的技术。
当超声波以一定倾角穿过液体流动时，流速会导致它们以不同的频率回反射回来。
利用这种现象，只需测量回波的频率变化就可以确定液体流量。
超声波流量计的应用非常广泛，包括水厂、石油化工、制药、食品饮料、化肥生产以及市政供水等行业。
用于管道的流量计可以测量液体、气体、和气体粉尘混合物的流速和流量。
它还能够自适应地适应温度、压力、粘度和介质的变化。
此外，超声波流量计对管道的直径、材料和形状等都没有严格的要求，适用范围非常广泛。
总之，超声波流量计是一种高效、高精度、高灵敏度的流量测量仪器，具有广泛的应用领域，是现代工业流量测量和控制领域不可或缺的重要仪器。
时差法超声波流量计在大型渠道水文测量中的应用
时差法超声波流量计在大型渠道水文测量中的应用
牛萌萌;杨昊
【期刊名称】《浙江水利水电学院学报》
【年(卷),期】2024(36)2
【摘要】时差法超声波流量计因具有多功能性、精度高、简单易用、非侵入式安装等优点,在水文测量中被广泛应用。
在大型渠道的水文流量监测中,时差法超声波流量计可以提供高精度的流量测量结果。
针对应用实践中可能产生的波动误差,提出波动误差校正方法,并设计了时差法超声波流量计的应用方案,并将其与常规方法进行了比较。
结果表明,时差法超声波流量计符合现行标准且效率更高,效果更好,有一定的应用和推广价值。
【总页数】4页(P63-66)
【作者】牛萌萌;杨昊
【作者单位】安徽粮食工程职业学院;合肥大学先进制造工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TV67
【相关文献】
1.时差法超声波流量计在矩形渠道测流中的应用研究
2.时差法超声波流量计在大型渠道的应用分析
3.TDC_GP2高精度时间测量芯片在时差法超声波流量计中的应用
4.时差法超声波流量计在矩形渠道测流中的应用分析
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多普勒流量计与时差法流量计区别
多普勒流量计与PORAFLOW X超声波流量计区别：1.多普勒流量计的测量原理，从配管外部发射超声波，超声波被流体中的杂质反射后，作为接收信号被接受。
利用多普勒效应产生的接收信号波的頻差和流速之间的比例关系，进行流速的测量。
a)基于该原理，（1）流体中含有杂质（包含气泡）是测量的前提条件，适用于下水，不适用于上水；（2）由于无法明确接收的反射波来自流体中的哪个部分，考虑到配管中的流速分布，如杂质混入程度发生变化，将会对精度产生影响。
2.PORAFLOW X超声波流量计是利用横穿配管的超声波来测量流速，所得到的是管内的平均流速，与多普勒式流量计相比较而言，是一种高精度的流量计。
3.多普勒流量计和时差法超声波流量计的区别：超声波流量计采用时差式测量原理：一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后，被另一个探头接收到，同时，第二个探头同样发射信号被第一个探头接收到，由于受到介质流速的影响，二者存在时间差Δt，根据推算可以得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt，进而可以得到流量值Q。
超声波在传播路径上如遇到微小固体颗粒或气泡会被散射，因此用时差法测量含有这类东西的流体时就不能很好地工作，它只能用来测量比较洁净的流体。
而多普勒法正是利用超声波被散射这一特点工作的，所以多普勒法正适合测量含固体颗粒或气泡的流体，但由于散射粒子或气泡是随机存在的，流体传声性能也有差别。
如果是测量传声性能差的流体，则在近管壁的低流速区散射较强；而测量传声性能好的流体在高流速区散射占优势，这就使得多普勒法的测量精度较低。
虽然采用发射换能器与接收换能器分开的结构，这样可以只接收流速断面中间区域的散射，但与时差法比较测量精度还是低一些。
时差法流量计必须有一双传感器，每个包含压电晶体。
一个传感器传输的声音，而作为接收器的其他行为。
顾名思义，时差法流量计测量的时间，它需要从一个传感器发出的超声波信号，跨越管和第二个传感器接收。
时差法超声波流量计和超声波水表在水计量行业的应用
时差法超声波流量计和超声波水表在水计量行业的应用关键词：时差法超声波流量计多普勒超声波流量计超声波水表超声波是指人耳呼不见的声波，人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz的声波是超声波，低于20Hz的声波称为次声波。
超声波水位计是利用超声在不同介质中的传播特性差异将换能器安装在水下（或水上），通过发射、接受进行水位测量。
封密满管道中的水流速或流量的测量，当超声波在流量的媒质中传播时，相对于固定的坐标系统（如管道的管壁）而言，这时超声波的传播速度与静止媒质中的传播速度是不同的，其奕化值与流速有关，这样通过测量流动媒质中超声传播速度的变化就可以测定媒质的流速或流量，这就是超声测流速或流量的基本原理，依据测量流量媒质中超声传播速度的方法，主要可分为时差法、相位差法、频率差法、超声束位移法以及多普勒效应法等。
以时差法和多普勒效应法最为常用。
1、时差法超声波流量计和超声波水表：超声波流量计主要由流量计表体、超声波换能器及其安装部件和信号处理单元组成，对于现场插入式和外夹流量计，插入式流量计的换能器直接与被测流体接触，外夹式流量计的换能器通过耦合剂紧密安装在管道壁外。
对于外夹式（便携式）超声波流量计，在实施管道流量测量时，其换能器根据管道条件可采取不同的安装方式，一般采用直接透射法和反射法。
利用时差法进行管道液体流量计量时，所测介质应为充满密闭满管道的自来水，工农业用水，其它给排水，或其它单相的液体，不能使用于测量悬浮颗粒和气泡超过一定范围的液体。
2、多普勒超声波流量计：多普勒超声波流量计一般是适用于含有固体悬浮物和气泡的液体流量测量，如未处理的污水，含气泡量不高的曝气处理后的液体，一般不用于清洁液体，除非液体中引人散射体或扰动程度达到能获得反射信号。
多普勒超声波流量计就是利用多普勒效尖进行流量测量。
上海森逸智能仪器有限公司—技术部。
明渠流量计比较
《明渠流量计比较》北京金水中科科技有限公司明渠测流方法比较一、测流方法1．超声波时差法（分单声道法与多声道法）2．超声波多普勒法3．电磁法（分单点法与多点法）二、相互比较：三、如何提高测量精度明渠流量计（指直接测流速的流量计，不包括通过水位换算流量的水位式流量计）目前有三种类型：①超声波时差法（分单声道法与多声道法）如：RISONIC2000（瑞士）②超声波多普勒法如：HOH-L-O1（北京金水中科）③电磁法（分单点法与多点法）如：LDM-51（）一、测流方法：1．超声波时差法（分单声道法与多声道法）实物安装图如下图：安装示意图如下图:测流原理如下图：断面的平均流速等于=(V1*A1+V2*A2+…Vi*Ai+…+Vn*An)/A Vi :第i个流速探头测量的平均线流速Ai :第i个分割面积2．超声波多普勒法实物安装图如下图:安装示意图如下图:测流原理如下图:断面的平均流速=实际测速范围内的杂质最大概率流速3．电磁法（分单点法与多点法）实物安装图如下图：安装示意图如下图:测流原理如下图：以三点法为例:断面的平均流速等于=(V1 *A1+V2*A2+V3*A3)*K/A Vi :第i个流速探头测量的点流速Ai :第i个分割面积K: 模型转换系数二、相互比较：以上三种明渠流量计的测速原理均是测出标准断面上的部分流速来换算为整体断面的平均流速，其中超声波时差法的单声道法与电磁法的单点法在渠道水位变化时流速探头会接近甚至露出水面，因此精度不会很高，所以这里只比较以下三种测量方法的精度：①超声波时差法（多声道法）②电磁法（多点法）③超声波多普勒法从理论上讲，三种方法测得的各自测流范围的流速精度应该都是很高的，都在1%以内，关键是换算为断面整体平均流速时其计算模型会产生误差，因此这三种方法的实际断面流量测量精度主要是换算模型及公式的精度及校准精度。
从上述测量原理图中可以看出电磁法（多点法）的实际测量范围是点，超声波时差法（多声道法）的实际测量范围是线，超声波多普勒法的实际测量范围为面，比较如下图：从上述测量范围可以看出，超声波时差法（多声道法）的测量范围完全包含了电磁法（多点法）的测量范围，因此前者的精度肯定会比后者高（实际应用中可能后者的测量精度有时会高于前者，这主要是由于安装位置、安装精度、校准方法等引起的，如果在同样的位置并采用同样的安装精度及校准方法，后者的精度肯定不会高于前者。
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多普勒流量计与PORAFLOW X超声波流量计区别：
1.多普勒流量计的测量原理，从配管外部发射超声波，超声波被流
体中的杂质反射后，作为接收信号被接受。
利用多普勒效应产生的接收信号波的頻差和流速之间的比例关系，进行流速的测量。
a)基于该原理，（1）流体中含有杂质（包含气泡）是测量的前提
条件，适用于下水，不适用于上水；（2）由于无法明确接收的
反射波来自流体中的哪个部分，考虑到配管中的流速分布，如
杂质混入程度发生变化，将会对精度产生影响。
2.PORAFLOW X超声波流量计是利用横穿配管的超声波来测量流
速，所得到的是管内的平均流速，与多普勒式流量计相比较而言，是一种高精度的流量计。
3.多普勒流量计和时差法超声波流量计的区别：
超声波流量计采用时差式测量原理：一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后，被另一个探头接收到，同时，第二个探头同样发射信号被第一个探头接收到，由于受到介质流速的影响，二者存在时间差Δt，根据推算可以得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt，进而可以得到流量值Q。
超声波在传播路径上如遇到微小固体颗粒或气泡会被散射，因此用时差法测量含有这类东西的流体时就不能很好地工作，它只能用来测量比较洁净的流体。
而多普勒法正是利用超声波被散射这一特点工作的，所以多普勒法正适合测量含固体颗粒或气泡的流体，但由于散射粒子或气泡是随机存在的，流体传声性能也有差别。
如果是测量传
声性能差的流体，则在近管壁的低流速区散射较强；而测量传声性能好的流体在高流速区散射占优势，这就使得多普勒法的测量精度较低。
虽然采用发射换能器与接收换能器分开的结构，这样可以只接收流速断面中间区域的散射，但与时差法比较测量精度还是低一些。
时差法流量计必须有一双传感器，每个包含压电晶体。
一个传感器传输的声音，而作为接收器的其他行为。
顾名思义，时差法流量计测量的时间，它需要从一个传感器发出的超声波信号，跨越管和第二个传感器接收。
上游和下游的时间测量比较。
没有流量，传输时间将在两个方向上一律平等。
由于超声波信号必须跨越到管道，流体不得含有气泡或固体的浓度。
否则，高频率的声音会衰减，过弱无法穿越。
多普勒流量计使用单头传感器设计允许快速，简单，安装在管道外。
单头传感器，包括发送和接收在同一个换能器的压电晶体。
它是采用多普勒效应来测量流量的。
多普勒流量计利用声波将返回到在改变频率变送器，如果在液体的反射运动中的主体，这种频移是液体的速度成正比。
据精确测量仪器计算流速。
因此，液体中含有气泡或固体必须采用多普勒测量工作。
多普勒超声波流量计适合测量较脏的液体如废水和泥浆或充气液体。
而像干净的水，油和化学品液体可选用时差法超声波流量计来测量。