流量計種類全面解析，專家帶您10分鐘了解各種流量計

流量計是在工業自動化系統中廣泛使用的一種測量儀器。準確性和重複性是測量流量計的關鍵性能指標，對確保系統的運行穩定性和產品品質至關重要。 流量計的重複性和再現性是兩個不同的概念。重複性通常是在相同的條件下測量流量，測量儀器重複顯示相同的流量指示的能力。這意味著流量計需要在相同的溫度、壓力、流速和其他環境條件下進行測量，以確保系統的重複性和可靠性。重複性是流量計評估性能的重要指標之一。 再現性是指在不同的流量條件下，不同的流量計和操作者之間以及在更長時間段內使用相同測量過程所產生的變化。這可能是因為測量儀器的漂移或磨損、環境條件的變化或操作者技能的不同。為了確保流量計在長時間內的準確性和可靠性，需要對其進行校準和定期維護。 在實際應用中，重複性和再現性是測量儀器的基本性能指標，也是測量準確性的關鍵指標。準確性的提高對產品質量的改善、生產成本的降低和工業自動化系統的優化具有重要的意義。 總之，流量計是現代工業自動化系統中必不可少的測量儀器。測量儀器的重複性和再現性是測量準確性的關鍵指標。只有對流量計的性能進行評估和校準，才能確保系統的運行穩定性和產品質量。

重要參考要素
1. 流體類型：確認您需要測量的流體是液體、氣體還是蒸汽，不同類型的流體適合不同類型的流量計。
2. 流體特性：考慮流體的粘度、導電性、化學活性、溫度範圍和是否含有固體顆粒，或是測量液體是否具有腐蝕性，這些特性有助於幫助您選擇流量計本體、浮子、O型墊圈等配件的材質。
3. 測量範圍：確定所需的流量範圍，包括最小和最大流量值，譬如1.0~10LPM、100~600LPM、70-700NLPM等。
4. 管徑或接頭規格：流量計的尺寸和型號需要與測量管道的直徑或接頭的規格相匹配，以確保精準的測量並避免安裝時的不兼容問題。譬如購買面積式流量計時，需要知道接頭的尺寸及規格，如1/2" 外牙、3/4" 日規插管等，如此才能滿足安裝條件。

其他參考要素
1. 安裝環境：考慮流量計將被安裝的物理空間、環境條件（如濕度、溫度、壓力）以及是否有易燃、易爆或腐蝕性環境。
2. 精度要求：根據應用的精度要求選擇流量計。不同的流量計在精度上有所不同，確定您的應用所需的精度級別。
3. 經濟性：考慮購買成本以及維護和操作成本。某些流量計的初始購買成本可能較低，但長期運營和維護成本較高。
4. 輸出信號需求：欲購買電子流量計時，需確認系統對輸出信號的需求，如模擬信號、脈衝輸出、數字通訊（例如HART、Profibus或Modbus）。
5. 維護與操作簡易性：選擇易於安裝、校準和維護的流量計，以減少操作中斷和降低維護成本。
6. 認證與標準：根據應用領域的特定要求，可能需要選擇符合特定行業標準或認證的流量計（如食品與飲料行業的衛生標準、爆炸防護等）。

綜合考量這些要素將幫助您選擇最適合您特定需求的流量計。

在安裝流量計時，我們必須考慮以下重點：

( 1 ) 流量計的水平或垂直安裝

( 2 )是否需配管：
在選擇流量計時，需要考慮是否需要進行配管工作。這取決於安裝和維護更換的可行性，以及產線是否能夠承擔臨時停機作業。一些流量計可能需要切斷管道進行安裝，這樣的產品價格可能較經濟實惠。相反，免切斷管道的安裝可能需要更高的預算。如果選擇的流量計需要特定的配管尺寸或形狀，則需要確保現有的配管符合要求，以獲得最佳的測量結果。
( 3 )壓損大小：
在安裝流量計時，必須注意壓力損失的大小。流量計的安裝會對流體運動產生阻力，進而導致壓力損失。壓力損失的大小受到流量計型號、管徑大小、流體性質和安裝方式的影響。合理設計的流量計可以減少壓力損失，提高流體效率。
( 4 )重量：
流量計的重量過重對管道產生額外的負擔，可能導致管道變形或漏水等問題。在選擇流量計時，需注意其重量是否符合管道的承載能力，以確保安裝過程中不會對管道造成損壞。
( 5 )管徑大小：
不同的流量計具有不同的管徑限制，而管徑大小會直接影響流體的流速和壓力。若選擇的流量計管徑過小，流速可能過快，這可能使管道系統的泵無法提供足夠的流速，進而導致測量結果不準確。另一方面，若選擇的管徑過大，流速可能變得過慢，也會導致測量結果不準確。因此，在選擇流量計時，需要仔細考慮管道的尺寸和流體特性，以確保選擇合適的管徑大小，以獲得準確可靠的測量結果。

總結來說，安裝流量計時，我們需要考慮安裝位置的水平或垂直、是否需配管、壓損大小、重量和管徑大小等重點因素。這些因素直接影響流量計的測量準確性和適用性。因此，在選擇和安裝流量計時，需要仔細評估並遵循相應的安裝要求，以確保獲得可靠準確的流量測量結果。

流體是我們生活中常見的一種物質形態，它包括氣體和液體。了解流體的種類以及分辨流體的方法對於許多領域都是至關重要的，例如工程、科學和日常生活中的應用。下面我們將探討流體的種類以及分辨流體的方式。

流體的種類：

分辨流體的方式：

透過以上的方式，我們可以對流體進行分辨和特徵描述。測量流體的黏度、密度、壓力和流速等物理量可以幫助我們瞭解和控制流體的行為，並應用於各個領域，例如工業流程控制、環境監測和流體力學研究等。 然而，需要注意的是，流體的性質並非僅限於以上提及的幾個物理量，還包括溫度、化學組成和流動特性等。因此，在進行流體分辨和特性描述時，需要綜合考慮多個因素，並選擇合適的測量方法和工具。

流量計在工業和科學領域中有著關鍵的作用，可以準確測量流體的流量，並提供重要的過程控制和監測數據。在選擇適合量測液體的流量計時，需要考慮以下點：

選擇量測氣體的流量計：關鍵考慮點

總結起來，選擇適合量測液體的流量計時，需要考慮流速範圍、粘度、測量準確度和環境溫度等因素。適用於低粘度液體和氣體的差壓式流量計、導電性較好的液體的電磁式流量計、高粘度液體和含有固體顆粒的液體的超聲波式流量計以及低粘度液體的熱式流量計，都是常見的選擇。在實際應用中，根據具體需求和條件，選擇最合適的流量計能夠確保準確的流量測量和良好的運行效果。

氣體流量測量在眾多工業領域中扮演著重要的角色。選擇適合的流量計技術對於準確測量氣體流量至關重要。在眾多技術中，包括熱質式流量計、壓差流量計、超音波流量計、科氏力質量流量計和機械式流量計。每種技術都有其獨特的原理和適用性。

在選擇氣體流量計時，需要考慮以下因素：

綜合考慮以上因素，根據具體的應用需求選擇適合的流量計技術是實現準確氣體流量測量的關鍵。在選擇過程中，建議諮詢專業的流量計供應商或工程師，以獲得適合的建議和支持。無論是工業控制還是科學研究，正確選擇適合的流量計技術能夠確保測量結果的可靠性和精準性。

超音波流量計使用超音波信號測量流體速度，以計算流過管道的體積流量，適用於清潔及污濁液體。

優點：

缺點：

在選擇超音波流量計時，需要考慮以下因素：

• 介質類型：測量水較為簡單和經濟，含固體或氣體較複雜。
• 溫度範圍：正常溫度範圍較易處理，極高或極低溫需高級設備。
• 管道材料：不鏽鋼、銅、碳鋼較易安裝，帶襯層或厚壁管道較難。
• 管道尺寸：適用範圍廣，但需管道充滿介質。
• 安裝空間：長管道路徑較易安裝，短管道需高端流量計。
• 所需精度：驗證流量選簡易型，計費或批次控制選高精度。
• 輸出信號：根據需求選擇模擬或數字輸出。
• 流體特性：需考慮流體的黏度、密度及其他影響因子。

超音波流量計有兩種主要類型：多普勒型和超時差型。多普勒型適用於含有懸浮顆粒或氣泡的流體，而超時差型則適合清潔液體如水和油。
總結來說，選擇超音波流量計時需仔細考慮介質類型、溫度範圍、管道材質和尺寸，以及測量的精度要求。適當的選擇可以確保測量的可靠性和精確性，同時也能保障設備的長期使用壽命和低維護成本。

蹼輪式流量計又稱葉輪氏流量計利用流體動力使蹼輪旋轉，旋轉速度與流量成正比，適合低黏度液體。

優點：

缺點：

在選擇是否使用蹼輪式流量計時，需要考慮以下因素：

總體而言，蹼輪式流量計在許多應用中具有實用性和成本效益。儘管它的準確度較低且對於低流速和高黏度流體的應用有限，但在符合其能力範圍的應用中，蹼輪式流量計仍然是一個可靠且經濟的選擇。根據特定的應用需求和流體特性，選擇最適合的流量計將確保準確的流量測量和可靠的運行。

面積式流量計通過浮子(浮球)在錐形管內的上下移動來顯示流量，有些面積是流量計的浮子中間有導軌，有效限制浮子移動的自由度，使量測更精準，通常適合於小流量測量。

優點：

缺點：

在選擇面積式流量計時，需要繼續考慮以下因素：

總結來說，面積式流量計具有一些顯著的優點，如價格經濟、結構簡單、適用於多種流體等。然而，它也有一些限制，如對高黏度流體和低流速的限制。在選擇面積式流量計時，應該仔細考慮流體性質、流量範圍、精度要求以及安裝和維護方面的要求，以確保所選的流量計能夠適應實際應用需求。

科氏力質量流量計，也稱為奧羅利斯質量流量計，利用流體通過振動管道產生的科氏力，通過測量流體流動時產生的震盪頻率來確定質量流量，精度高，適用於各種流體。

優點：

缺點：

在選擇科氏力質量流量計時，需要考慮以下因素：

• 操作壓力與壓力降：科氏力計適用於高壓應用，但低壓力降應用可能不兼容。
• 價格/精度權衡：提高精度將增加成本，具體取決於流量計類型和流量。
• 價格/響應時間權衡：改善響應時間可能成本較高，大型流量管響應時間較長。
• 價格/預熱時間權衡：設備預熱時間從幾秒到幾分鐘不等，快速預熱時間在某些應用中至關重要。
• 流量計材料：需提供詳細流體組成信息以評估腐蝕/侵蝕性質。
• 管道線類別：作為材料選擇的起點。
• 流體對固體和氣體的行為：科氏力計對兩相流有特定限制，視供應商設計而定。
• 壓力降限制：過程液壓計算中會有較高的壓力降。
• 通常的流體流動條件/性質：科氏力計通常與管道尺寸匹配選型。

總結來說，科氏力質量流量計具有許多優點，使其成為許多應用中的理想選擇。它能夠提供真實的質量流量測量，具有高度的測量精度和準確的密度測量。此外，它不受壓力、溫度和黏度的影響，並且安裝靈活。然而，需要注意的是，科氏力質量流量計可能產生較大的壓力損失，特別是在測量高飽和蒸汽壓的液體時需要特別小心。因此，在選擇使用科氏力質量流量計時，需要綜合考慮應用需求和系統特性，並適當地處理壓力損失的問題。

容積式流量計透過直接通流量計的流體體積進行測量，適用於油品和化工產品的計量。

優點：

缺點：

在選擇容積式流量計時，需要考慮以下因素：

• 清潔度要求：容積式流量計需要清潔的流體，通常要求100µm的過濾級別。
• 耐腐蝕性：許多容積式流量計材質可能不是高規格的，對於腐蝕性流體可能會有損害。
• 尺寸限制：隨著應用流速的增加，容積式流量計的尺寸呈現快速增長，很少有超過12英寸的型號。
• 流體特性適應性：適用於高粘度和腐蝕性流體，且通常不需要預先過濾。
• 維護簡單：由於結構簡單，維護和拆裝相對容易。
• 壓力降考慮：容積式流量計存在壓力降，需在系統計算中考慮，尤其是在流體黏度變化時。
• 機械部件磨損：隨著時間的推移，機械部件可能會磨損和損壞，需要替換。

總結來說，容積式流量計在許多應用場景中具有重要的地位，並且具有許多優點，例如無阻塞的流通通道、無移動部件和無額外的壓力損失。然而，使用容積式流量計時需要注意測量結果可能受到溫度和壓力變化的影響。因此，在應用容積式流量計進行測量時，需要進行溫度和壓力的校正，以確保準確性。此外，容積式流量計在高黏度流體和低流速下的應用方面有一定的局限性，因此在選擇流量計時需考慮流體的黏度和預期的流速範圍。

渦流式流量計是利用流體流過障礙物時產生的渦旋頻率來測量流量，適用於蒸汽、氣體和液體。

優點：

缺點：

在選擇渦流式流量計時，應考慮以下因素以確保選擇最適合您應用需求的設備：

• 介質類型：渦流式流量計適用於氣體、液體和蒸汽流量測量。
• 安裝環境：可在不同方向安補，包括垂直、水平或任何角度。
• 過程壓力和溫度：需確保選擇的流量計能夠承受應用中的最高過程壓力和溫度。
• 管道尺寸：渦流式流量計適用於不同直徑的管道，從½英寸到12英寸或更大。
• 無移動部件：這減少了維護需求並提高了設備的可靠性。
• 敏感度：對過程條件變化的敏感度低，意味著渦流式流量計在多變的條件下仍能保持準確性。

總結來說，渦流式流量計具有很多優點，包括無可動部件、堅固耐用、適用於多種流體、易於消毒以及不受壓力、溫度和密度變化的影響。然而，它也有一些限制，如需要進出口段和最小雷諾數的要求。在選擇使用渦流式流量計時，需要考慮實際應用場景的需求和限制，以確保測量的準確性和可靠性。同時，合適的安裝和操作也對保證測量效果至關重要。

渦輪式流量計利用渦輪轉動的原理來測量流體的流量，流體通過流量計驅動渦輪旋轉，其轉速與流量成正比，適合清潔液體和氣體。

優點：

缺點：

選擇渦輪式流量計時，請考慮以下因素：

• 流體類型與性質：識別需要測量的流體（如水、氣體、燃料油、化學品等），並了解其黏度、密度、溫度、清潔度以及是否腐蝕或磨損。
• 管徑與流量範圍：根據您的管道直徑及需要測量的流量範圍選擇適合的渦輪流量計。
• 溫度、壓力與環境條件：確保流量計能承受實際應用中的溫度、壓力、濕度和振動等環境條件。
• 精度、重複性與校準：確定所需的精度和重複性（通常為0.5-2%），並考慮校準需求，一些渦輪式流量計支持現場校準，無需拆除。
• 輸出信號、通訊與電源：確定所需的輸出信號類型（如4-20mA模擬、數字匯流排、脈衝、頻率等），以及是否需要智能通訊協議。
  安裝需求：根據應用場合，確定安裝類型（如法蘭、螺紋、夾持或插入式）。
• 額外功能與能力：根據需求考慮額外功能，如整合V錐流量整形器、精度驗證診斷、數據記錄等。
• 預算限制：渦輪式流量計的價格範圍廣泛，視尺寸、材料、精度、功能和通訊能力而定，確定預算限制。

總結來說，渦輪式流量計作為一種常用的流量測量設備，具有許多優點，如無需外部電源、適用於特殊條件等。然而，它也存在一些限制，如材料選擇有限、對液體黏度敏感等。因此，在選擇和應用渦輪式流量計時，需要仔細考慮其特性和限制，確保適用於特定的測量需求，並進行適當的安裝和維護，以獲得準確和可靠的測量結果。

差壓式流量計測量流體通過收縮部件前後的壓力差來計算流量，適用於各種流體。

優點：

缺點：

在選擇差壓式流量計時，需要考慮以下因素：

• 管線尺寸：決定全尺度流量和主要元件設計。
• 流體類型：液體、氣體、蒸汽的相容性。
• 最大操作壓力：體/法蘭的壓力等級。
• 溫度限制：主要元件、傳感器和傳送器的溫度範圍。
• 粘度範圍：高粘度流體可能需要特別考慮。
  需要的準確度和調節比。
  允許的最大永久壓力損失。
• 期望的輸出：4-20mA、HART、Profibus、Modbus。
• 防爆認證：ATEX、IECEx、FM等。

此外，安裝最佳實踐包括注意上游和下游直管段的要求，以最小化湍流並提供穩定讀數，並按照製造商建議定位壓力點，這有助於減少流動干擾。
維持最佳性能的常規維護包括檢查傳送器、傳感器和連接是否有損壞或洩漏，修復任何脈衝管堵塞，定期校準以使用外部參考或執行用戶定義的輸入校準。
差壓式流量計的適用性極廣，從油氣、水處理到化工和製藥等多個行業都有應用，因其高精度、可靠性和可定制性而受到青睞。

綜合來看，差壓式流量計作為一種常見的流量測量裝置，具有高準確性、廣泛的應用範圍、適用於高溫和高壓應用、低成本等優點。然而，它也存在一些限制，例如需要定期維護、易受磨損和損壞，以及在低流量下準確性有限。因此，在選擇和使用差壓式流量計時，需要考慮這些優缺點，並確保適當的維護和使用條件，以確保其正確性和可靠性。

層流式流量計專為測量低速、高精度流量設計，常用於實驗室和醫療應用。

優點：

缺點：

在選擇層流式流量計時，需要考慮的因素主要包括：

• 流體特性：層流狀態在粘性力大於慣性力時出現，無湍流，每個流體分子沿自己的路徑移動，與鄰近分子的混合和碰撞有限。
• 雷諾數：低雷諾數預示著層流狀態，這是根據流體特性和流動條件計算出來的。
• 壓力降：層流元件通常由一個或多個長度遠大於內徑的管道組成，以產生慢速流速，並通過差壓傳感器測量由此產生的壓力降。
• 溫度補償：由於層流流量計的測量依賴於流體粘性，而粘性又強烈受到溫度的影響，因此所有層流流量計都需要溫度補償，有些甚至使用溫度控制系統來強制流體在通過元件時的溫度保持恆定。
• 精確性：Alicat 層流差壓流量計和控制器使用層流差壓測量技術，能夠準確測量超過130種氣體的質量流量率。
• 壓力和溫度的密度校正：層流差壓質量流量儀器使用體積流量率和一系列密度校正因子來計算質量流量率，包括溫度密度校正和壓力密度校正

總結來說，層流式流量計具有高精度、適用於低流速情況、低壓降、無動零件和能夠測量多種流體的優點。它在許多應用中提供了可靠的流量監測和控制，特別是在需要準確度高和低流速的情況下。然而，它也有一些限制，例如應用範圍有限和易堵塞的缺點。選擇適合的層流式流量計時，需要仔細考慮應用場景和流體特性，並確保進行必要的維護和清潔工作，以確保其正常運行和準確性。

電磁式流量計利用法拉第電磁感應原理，適合測量導電液體的流量，不受流體性質影響。

優點：

缺點：

在選擇電磁式流量計時，需要考慮以下幾個關鍵因素：

• 預算與成本效益：考量設備成本與長期維護費用，平衡精確度與投資回報率。
• 應用需求：明確流體類型、溫度、流速範圍和壓力，確保選擇的流量計適合特定的應用環境。
• 流體特性：確認被測流體的導電性，以及是否含有固體顆粒或氣泡等異質成分。
• 安裝條件：管道布局、流體方向、上下游阻力（干擾）條件以及直管段長度等因素。
• 環境條件：周圍濕度、溫度、大氣環境（如防爆要求）等，以及對電磁干擾的抵抗能力。
• 精度與量程：根據應用需求選擇合適的精度和量程，確保測量結果符合要求。
  上下游管道配置：確認所選流量計適用於安裝位置的管道直徑及其上下游直管要求，避免安裝不當導致性能不穩定。
• 安裝便利性：對於不同管徑大小的流量計，考慮安裝時所需的設備、人員、工作空間和時間。

總結起來，電磁式流量計具有許多優點，包括無突出部件的暢通流道、無可動部件、無壓損、對流場特性不敏感、不受溫度、密度、黏度、濃度和電導率變化的影響等。它也能適應化學侵蝕性或磨損性的測量介質，並且不易受污染和沉積物的影響，特別適用於固體液體輸送。然而，它僅適用於液體的流量測量，並且對於導電率較低的流體和存在氣體含量的情況可能產生誤差。因此，在選擇使用電磁式流量計時，需要考慮其適用範圍和限制，以確保測量結果的準確性和可靠性。

熱質式流量計通過測量流體冷卻熱敏元件所需的熱量來計算流量，適用於氣體和蒸汽。

優點：

缺點：

在選擇熱質式流量計時，您應該考慮以下幾個關鍵因素：

• 準確性與成本：高準確度的流量計價格較高，視流量計類型和流速而定，即使略微提高準確性也可能會帶來相對較高的成本。
• 響應時間：響應時間不同的流量計成本不同，更快的響應時間通常意味著更高的價格。
• 預熱時間：設備的預熱時間可能從幾秒到幾分鐘不等，對於某些應用來說，快速預熱時間至關重要。
• 量程比：量程比或操作範圍是衡量流量計性能的重要指標，不同設備的量程比可能會有顯著差異。

總結來說，熱質式流量計具有許多優點，如直接氣體質量流量測量、無需額外壓力和溫度補償、低壓降、高測量精度、大測量範圍、無動零件、堅固結構、短響應時間和易於消毒。然而，它也有一些限制，僅適用於氣體流量測量，並且需要特定的進出口段以確保準確性。了解熱質式流量計的優缺點有助於選擇適合特定應用需求的流量計。