流量和流量计

　　所谓流量，是指单位时间内流体（气体、液体、粉末或固体颗粒等）流经管道或设备某处横截面的数量，又称瞬时流量。当流体以体积表示时称为体积流量，以质量表示时称为质量流量。

　　根据流量的定义，体积流量q_V，和质量流量q_m可分别表示为：

　　　　　　 （1）

　　式中，V为流体体积；M为流体质量；t为时间；A为观测截面面积；ρ为被测流体的密度；为截面上流体的平均流速。

　　流体在流过截面上各点时的流速一般并不相等，定义平均流速为：

　　　　　　　　　　　　 （2）

　　式中，u为流体在流过截面上各点的流速。

　　体积流量和质量流量的关系式为：

　　　　　　　　　　　 （3）

　　已知流体的密度和体积流量，即可换算出质量流量。但流体的密度是随流体的温度、压力变化而变化的，特别是气体，其密度随压力、温度变化而显著不同，换算时应予考虑。

　　在工程应用中，除了要测量瞬时流量外，往往还需要了解在某一段时间内流过流体的总量，即累积流量。累积流量等于该时间内瞬时流量对时间的积分：

 　　　　　　　　　　　　　 （4）

　　式中，Q_v为累积体积流量；Q_m为累积质量流量；t为测量时间。

　　体积流量的计量单位为米³／秒（m³／s），质量流量的计量单位为千克／秒（kg／s）；累积体积流量的计量单位为米³ （m³）；累积质量流量的计量单位为千克（kg）。

　　除上述流量计量单位外，工程上还使用米³／时（m³／h）、升／分（L／min）、吨／小时（t／h）、升（L）、吨（t）等作为流量计量单位。

　　在工业生产中，瞬时流量是涉及流体介质的工艺流程中需要控制和调节的重要参量，用以保持均衡稳定的生产和保证产品质量。累积流量则是有关流体介质的贸易、分配、交接、供应等商业性活动中必知的参数之一，它是计价、结算、收费的基础。

　　用于测量流量的计量器具称为流量计，通常由一次装置和二次仪表组成。一次装置安装于流体导管内部或外部，根据流体与一次装置相互作用的物理定律，产生一个与流量有确定关系的信号。一次装置又称流量传感器。二次仪表接受一次装置的信号，并转换成流量显示信号或输出信号。流量计可分为专门测量流体瞬时流量的瞬时流量计和专门测量流体累积流量的累积式流量计。累积式流量计又称计量表。随着流量测量仪表及测量技术的发展，大多数流量计都同时具备测量流体瞬时流量和计算流体总量的功能。