在研究了實際層流流量計的性能和特性之后，提出了這種類型的傳感器的新配置，使得可以較小化由裝置的固有性質引入的測量誤差。初步研究表明，正在發展的進入區域在所有這些裝置中引入了非線性效應。這些效應不僅導致誤差，而且還導致Poiseuille關系的線性校準方面的斜率變化。在對如何減少這些非線性誤差的后續分析之后，引入了這種類型的流量計的新配置。該裝置利用沿其長度在三個位置處具有壓力接頭的流量元件并連接到三個隔離腔室。通過這種方式，靜壓可以在三個位置測量，并通過每個腔室水平的壓力抽頭來實現。因此，線性化誤差減小，另外的優點是產生減小的壓降。

一、燃氣流量計概述：
燃氣流量計主要用于工業管道流體介質的流量側量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表常數能長期穩定。插入式儀表在管道的插入口安裝，球閥則可進行不斷流裝卸。以便在臟污介質中運行時定期清洗和維修。本儀表采用壓電應力式傳感器，可靠性高，可在-20℃至+300℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號，也有數字脈沖信號輸出，容易與計算機等數字系統配套使用，是一種比較先進、理想的流量儀表。

二、燃氣流量計工作原理
      在流體中垂直地插入一根柱狀阻力體時，在其兩側就會交替地產生旋渦，隨著流體下游方向運動，形成旋渦列，稱為卡曼燃氣，見圖1。產生燃氣的阻力體稱旋渦發生體。實驗證明，旋渦的頻率與流速成正比。
      實驗證明:當兩列旋渦之間的距離h和同列兩個旋渦之間的距離L滿足公式h/L=0.281時非對稱旋渦列就能保持穩定狀態。當流體雷諾數Re在5000-150000之間范圍內時，Sr基本不變，所以當旋渦發生體柱寬d和斯特勞哈爾數Sr為定值時旋渦發生體的頻率f與流體的平均流速成正比，即與流Q成正比而與壓力、溫度、密度等參數無關。
    當旋渦在柱體兩側產生時，傳感器受到與流向垂直的交變升力的作用感生信號，升力的變化頻率是旋渦頻率，傳感器將信號送轉換器放大整形后得到與流速成線性比例的脈沖信號直接輸出或將其轉換成4~20mA標準信號輸出。

三、燃氣流量計特點：
①：壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。
②：無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小，結構簡單而牢固，長期運行十分可靠；
③：安裝簡單，維修十分方便；
④：檢測傳感器不直接接觸介質，性能穩定，壽命長；
⑤：輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高，并方便和計算機聯網；
⑥：測量范圍寬，量程比可達10：1；   壓力損失較小，運行費用低，更具節能意義；
⑦：應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測量； 檢定周期為二年。
測量蒸汽時，當蒸汽溫度小于200℃、口徑不大于DN100也可以選用一體式溫壓補償燃氣流 量計，這時顯示的是補償后的質量流量,當蒸汽溫度大于200℃、口徑大于DN100不建議使用該類型儀表；測量氣體時，也可以選用一體式溫壓補償燃氣流量計，這時顯示的是標況和工況體積流量。一體式溫壓補償燃氣流量計計量較為準確， 但穩定性和讀數方便性不如分體式,如下圖：
一體溫壓補償燃氣流量計
            ㈢、測量蒸汽、氣體有時也選用一體不帶補償燃氣流量計， 如下圖。測量蒸汽顯示的是未補償的質量流量，測量氣體顯示的工況體積流量。當溫度和壓力比較穩定時該類型儀表計量也大致準確；當實際溫度、壓力與用戶給定的參數有較大偏離時，測量的結果就會有較大的誤差。實際上蒸汽的溫度、壓力波動都比較大，所以測量蒸汽*選用分體式帶溫壓補償燃氣流量計，這樣計量準確，便于讀數。
一體不補償燃氣
            ㈣、測量除鹽水、軟化水、純凈水、高溫水選用一體或分體不補償燃氣流量計；
            ㈤、測量自來水、污水、酸堿液、電解液、空調循環水等優選電磁流量計；
            ㈥、測量柴油、汽油、食用油選用橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、渦輪流量計；
            ㈦、測量導熱油選用標準孔板流量計。

四、還要確定燃氣流量計是否帶以下功能
            1、需給PLC、DCS、積算儀、數顯表等提供輸入信號，則須帶4-20mA電流輸出；
            2、需要采集溫度、壓力、流量流量計的數據，則須帶RS485/RS232通訊接口；
            3、是否需要配備壁掛式儀表箱，以便于固定和保護智能積算儀；
            4、是否需要配備后備電源，以能保證停電時整個測量系統能正常工作100小時以上；
            5、是否需要遠程抄表，以實現對流量、溫度、壓力等參數實時監測。
    還要確定燃氣流量計口徑-基于流量的口徑選型方法
           1、燃氣流量計公稱通徑不同，其測量范圍也不同，每一種通徑其測量范圍又隨著被測介質的種類和溫度、壓力的變化而變化。
           2、選燃氣流量計口徑時不應該按管道口徑直接選擇同口徑的流量計，而應使實際瞬時流量與該口徑的流量范圍相匹配。
           3、燃氣流量計選擇合適的口徑是為了解決目前的計量，在流量合適的情況下兼顧到后期流量增大的情況；而不是相反，只考慮以后流量可能增大，而不顧現在有可能流量較小。
           4、測量飽和蒸汽時，確定工況溫度與壓力二者之一和大致流量范圍，便可通過查表法（表二、三）確定燃氣流量計公稱通徑；
           5、測量過熱蒸汽時，確定工況溫度和壓力，通過查表法（表四）確定其密度，通過此密度和大致流量范圍，利用查表法（表二、三）確定燃氣流量計公稱通徑。
           6、測量氣體和液體時，首先確定介質在工況下大致流量范圍，就可通過查表法（表一）確定燃氣流量計公稱通徑。

五、燃氣流量計技術指標
1．測量介質：液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。
2．精度等級：液體±1.0%，氣體（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
3．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。
4．介質溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃。
5．輸出信號：三線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標準電流4～20mA；三線制標準電流0～10mA。
6．工作環境：-35℃～+60℃，濕度≤95%RH。
7．工作電源：DC12V；DC24V。
8．殼體材料：碳鋼、不銹鋼。
9．防爆類型：本安型 ExibIICT6。

六、產品選型：
規格代碼 說明
儀表種類 L 燃氣流量計
工作原理 U 卡門渦街
產品種類 B 普通型
C 固定插入式
G 就地顯示
安裝型式 -2 法蘭卡裝
被測流體 2 液體
3 氣體
通徑代碼 -01B 通徑15mm
02A 通徑20mm
02 通徑25mm
03 通徑32mm
04 通徑40mm
05 通徑50mm
06 通徑65mm
08 通徑80mm
10 通徑100mm
12 通徑125mm
15 通徑150mm
20 通徑200mm
25 通徑250mm
30 通徑300mm
35 通徑350mm
40 通徑400mm
45 通徑450mm
50 通徑500mm
XX(僅插入式) 通徑XX*10mm
表體材質 C 碳鋼
F 不銹鋼
轉換器型式 -1 組合式
輸出信號 1 脈沖頻率輸出
2 0-10mA輸出
3 4-12mA輸出
流體溫度 1 普通型-40┈+250oC
3 高溫型+250oC┈+350oC
選型指南：
1 口徑的確定：
傳感器口徑的不同，其測量范圍也不同，而每一種口徑其測量范圍又隨著被測介質的種類和工況溫度，壓力的變化而變化。
1.1對于飽和蒸汽而言，確定工況溫度與壓力二者之一和大致流量范圍，便可通過查表法（表一）確定傳感器的口徑；對于過熱蒸汽而言，確定工況溫度和壓力，通過查表法（表二）確定其密度，通過此密度和大致流量范圍，利用查表法（表一）確定傳感器口徑。（注：表一中壓力均為*壓力，*壓力=管道壓力+大氣壓力）
1.2對于氣體和液體而言，當介質條件不是表格中的條件或用于其他介質時，流量計的測量范圍受介質密度和粘度的影響。需要首先確定介質的大致流量范圍，通過查表法（表三）確定傳感器的口徑。
此時，流量范圍近以下方法確定：
A. 下限流量：
1. 根據表一給出的下限流量Qminp基準介質密度p0(氣體介質密度為1.293Kg/m3;液體密度為1000Kg/m3)和測量介質的密度p ,按下式計算不同使用介質密度的下限流量Qminp:
Qminp= Qminp×(p0/p)1/2(m3/h)……(2)
2. 根據使用介質的運動粘度V按下式計算粘度下限流量Qminv;
Qminv=6vd×104(m3/h)……(3)
D---管道內徑（mm）
B. 上限流量：
一般情況下，介質的上限流速為液體9m/s,氣體：80m/s;蒸汽90m/s;
2確定合適的配置：
A.確定使用遠傳型還是現場顯示型；
B.選用遠傳型，如果是飽和蒸汽，應選擇溫度自動補償密度或壓力自動補償密度；如果是過熱蒸汽，應選擇溫度，壓力同時補償密度；其他介質根據實際情況確定是否需要補償；如果要求計量準確度不高，溫度或是奪力恒定，可選固定溫度補償，也可固定密度補償。
     C.選擇智能流量積算儀時，如果只要顯示流量，壓力，溫度等參數，可選擇數碼管顯示或液晶顯示的智能流量積算儀，如果需要追溯歷史數據，帶有記憶功能，則應選用智能流量量積算無紙記錄儀；
     D. 無論選擇哪種智能流量積算儀，都應考慮是否需要帶有RS485或RS232通訊接口；
     E.無論選擇哪種智能流量積算儀，都應考慮是否需要配置后備電源，以便突然停電時儀表能夠正常計量（配置不同，工作時間不同，一般在24-48小時以上）
     F.選擇智能流量積算儀時，應考慮是否需要提供儀表箱，將智能積算儀放置其中，以防止設定參數隨意調整；
G.選用遠傳型，應考慮是否需要無線無程流量監測系統，實現對各管路流量的實時監測和管理；
H.如果被測介質是易燃易爆物質或測量環境存在易燃易爆氣體，應選用防爆型傳感器及防爆型測量系統。
3傳感器壓力損失計算：
   傳感器口徑確定以后，可計算該傳感器的奪力損失，以便確定該傳感器是否對工藝管線有影響。
計算公式為：
                      P≤1.2PV2……(4)
其中：△P –傳感器的壓力損失（Pa）
       P –流體的密度（kg/m3）
       V- 管道內流體的平均流速（ m/s）
4液上保證：
  為防止液體汽化和氣蝕，應使流量計處的流體壓力P滿足下式要求：
P＞2.6△P+1.25Ps……(5)
其中：Ps-與溫度對應的該液體的飽和蒸汽壓力（KPa）
      p- 流體壓力（Pa）

七、燃氣流量計選型舉例
例一：工藝管道內徑為DN100,介質為飽和蒸汽，用汽量大約為0.5t/h-3t/h,表壓為0.4MPa，請選擇儀表口徑。
解：根據壓力0.4MPA得知*壓力為0.5MPA,由表二中查得溫度為152度DN100的流量范圍是0.4-0.35t/h,完全能夠滿足使用要求，故選擇口徑為DN100的燃氣流量傳感器，如果用汽量大約為0.3t/h-2t/h,則應選擇口徑為DN80的燃氣流量傳感器，這時工藝管道應由DN100縮徑至DN80.
例二：工藝管道內徑為DN100,介質為過熱蒸汽，用汽量大約為0.5t/h-2.8t/h,表壓為0.5Mpa,溫度為220度，請選擇儀表口徑。
解：根據壓力和溫度由表三中查得，表壓為0.5MPA,溫度為220度時的密度是2.66，查表二得知：密度是2.66時，DN100的流量范圍是0.40-3.50t/h,完全能夠滿足使用要求，故選擇口徑為DN100的燃氣流量傳感器。如果用汽量大約為0.3-2.0t/h,則應選擇口徑為DN80的燃氣流量傳感器。這時工藝管道應進行縮管處理。

流量計是在許多工業過程中廣泛使用的裝置，其可以在許多不同的壓力和溫度條件下使用許多不同的流量，并且可以具有關于成本，精度，安全性，壓力損失或材料兼容性等的許多不同要求。已開發出各種不同類型的流量計，以滿足所有情況下的要求，無論流體性質和環境如何巨大變化[ 1 ]。為更好的精度和自動化更容易日益請求已促使新類型的流量計的基礎的發展，即主要是通過添加一些電子產品，在科里奧利力或超聲，以及經典的，改善。