一、 概述
1、作用與地位 流量儀表是衡量物質(zhì)量變的工具。廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域，在流程工業(yè)中不僅可以改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益、管理水平，同時還為評估節(jié)能降耗、環(huán)保排污提供了重要依據(jù)。在自動化系統(tǒng)的儀表中，它的數(shù)量雖只占約1/5;但價格可達(dá)1/3.。
2、市場評估 據(jù)“Flow Research”網(wǎng)2010年底有關(guān)全球流量儀表市場研究報告表明：盡管近二年全球受金融危機(jī)的影響，經(jīng)濟(jì)形勢不容樂觀，但為了應(yīng)對資源的日益匱乏，節(jié)能減排的緊迫，流量儀表的市場仍逆市小幅上揚(yáng)，預(yù)計自2009~2014年期間，流量儀表年均增長率可達(dá)3.7%~4.2%，至2014年銷售額估計可達(dá)到35億~50億美元*1。我國為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，GDP增長略有下調(diào)定為7%，“十二五”期間，我國流量儀表市場的年增長率應(yīng)會略高于國際市場，為6%左右，2010年銷售額估計為45億人民幣*2。
“Flow Research”評估認(rèn)為，近十余年，由于技術(shù)的進(jìn)步，對流量儀表的準(zhǔn)確度、可靠性提出了更高的要求，新型流量儀表的市場及研發(fā)均有較快的發(fā)展，年增長率可達(dá)7%，依次為超聲、科氏、電磁、熱式；傳統(tǒng)流量儀表如:節(jié)流裝置、容積式、轉(zhuǎn)子----等市場為負(fù)增長，約為-2%。但節(jié)流裝置由于可耐惡劣工況，成本低，數(shù)十年來裝機(jī)容量很大，我國近七、八年以來對新型流量儀表的研發(fā)異常活躍，正逐步取代傳統(tǒng)流量儀表，仍有較大的市場潛力。
3、會議熱點(diǎn)*3、4 2010年10月在臺北召開了第15屆流量測量國際會議（FLOMEKO 2010）,發(fā)表論文108篇，其中：差壓式34篇（31.5%）、標(biāo)準(zhǔn)裝置28篇（26%）、超聲15篇（13.8%）、熱式8篇（7.4%）、電磁、科式各7篇（6.5%）、渦街、渦輪各6篇（5.5%）。
我國2010年在上海由中國計量測試學(xué)會主持召開了“全國流量學(xué)術(shù)交流會”，發(fā)表論文67篇，其中：標(biāo)準(zhǔn)裝置19篇（26.8%）、節(jié)流13篇（19.4%）、超聲7篇（10.4%）、非標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)6篇（9%）、電磁3篇（4.4%），
其他如：渦街、科氏、熱式----等均僅有1~2篇。
從以上學(xué)術(shù)會議發(fā)表的論文比重，可以看到國內(nèi)外流量行業(yè)所關(guān)注的熱點(diǎn)，要說明的是這兩個會議都是由計量部門主持召開的，理所當(dāng)然會給校驗(yàn)裝置特別的關(guān)注。
二、流量儀表的原理、特點(diǎn)與發(fā)展*5、6
由于影響流量儀表的因素很多，其原理、類型多達(dá)200余種，本文僅重點(diǎn)介紹以下幾種：
1、 電磁流量儀表
○1、原理 基于法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)電液體在電磁場中將感應(yīng)電動勢，其大小與管道中液體的流速成正比，測得感應(yīng)電動勢大小，即可知液體流量。
○2、特點(diǎn)
(1)測量準(zhǔn)確度不受液體密度、粘度、溫度、壓力的影響；
(2)表內(nèi)無阻力件，可靠性高，幾乎無永久壓損；
(3)流速范圍(0.3～1.5m/s），口徑3～3000mm；
(4)可測液、固二相流；
⑸準(zhǔn)確度一般為±0.5%；
⑹儀表內(nèi)襯根據(jù)用戶需要可選擇橡膠、氟塑料、工業(yè)陶瓷等，可測腐蝕性、高溫等各種液體；
⑺無法測氣體及油品及有機(jī)溶劑等不導(dǎo)電液體，為其較大的弱點(diǎn)。
○3、應(yīng)用領(lǐng)域 由于其準(zhǔn)確度高，可靠性良好，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金、石化、煤化、造紙、食品、市政工程、能源及水資源管理、污水排放……等領(lǐng)域，銷售臺數(shù)雖不及節(jié)流、差壓式流量儀表，但銷售額遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他流量儀表。
○4、發(fā)展方向
⑴優(yōu)化權(quán)重函數(shù)，提高磁場效應(yīng)。通過改善線圈形狀、磁軛及磁靴的設(shè)計，流速分布不理想時，如采取必要的措施，仍能得到較好測量精確度。
⑵采用新型磁性材料，提高儀表測量靈敏度，降低電功耗，節(jié)約電能。
⑶采用新型材料襯里，如：新型氟塑料ETFE、橡膠EPDM，高純氧化鋁陶瓷，以應(yīng)用于各種腐蝕、高溫、沖刷、臟污流體的惡劣工況。
⑷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，如果電容檢測可檢測電導(dǎo)率低至5x10 -8 s/m的液體，（一般為10 -5 s/m）。
?二線制：二線制可以減小電纜，統(tǒng)一電源、節(jié)約成本、便于維護(hù)。
?非滿管：加一個液位檢測器，可以有效解決污水排放的非滿管流量測量。
?插入型：解決大口徑管道流量測量，成本低，安裝維修簡便，但準(zhǔn)確度將降低。
2、超聲波流量儀表
超聲波流量儀表是近十年來發(fā)展最快的一種流量儀表，市場銷售額年增長率達(dá)到10%以上，在全球能源匱乏的今天，它既可準(zhǔn)確測天然氣，又可測石油等貴重油品的流量，因而倍受青睞。在我國市場上，國外產(chǎn)品占據(jù)了主導(dǎo)地位。
○1、原理：早于1931年，美國Ruttgen就提出利用聲學(xué)原理測流量，到1957年才真正進(jìn)入實(shí)用階段。原理有時差法、相位法、頻差法、多普勒法等六、七種，應(yīng)用較多的為以下二種：
（1）時差法 聲波在流體中傳播，順流向時傳播速度會增加，逆流向則會減少。利用傳播速度之差可求得流速 （管徑D確定,則知流量），主要用于單相、較潔凈流體。
（2）多普勒法 多用于流體含有少量雜質(zhì)的流體，將雜質(zhì)的移動速度視為流體的速度 ，檢測器發(fā)射的頻率 ，作用在運(yùn)動的雜質(zhì)上將發(fā)生偏移，稱多普勒頻率 (正比流速V ), 測出 即可知 ，乘以截面即為流量 。
圖1、超聲波儀表原理圖
