導(dǎo)讀：紀(jì)綱，工程師，在上海同欣自動(dòng)化儀表有限公司（上海寶科自動(dòng)化儀表研究所）工作。研究方向?yàn)閮x表產(chǎn)品開發(fā)和流量測(cè)量?jī)x表應(yīng)用開發(fā)。是一位集流量測(cè)量方案制定、設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)問題解決的綜合型專家。公開發(fā)表論文40余篇，著有《數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀表原理及維修》（合著）、《流量測(cè)量方法和儀表的選用》（合著）、《儀表常用數(shù)據(jù)手冊(cè)》（合著）、《流量測(cè)量?jī)x表應(yīng)用技巧》、《流量測(cè)量系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷集錦》（合著）。
　　

　　流量測(cè)量之地位
　　
　　流量測(cè)量雖然在兩千年以前已經(jīng)有應(yīng)用實(shí)例，但是直到經(jīng)濟(jì)工業(yè)化和貿(mào)易事業(yè)的蓬勃發(fā)展，這門技術(shù)才獲得了飛躍式的發(fā)展。它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)領(lǐng)域和人們生活中扮演著非常重要的角色。
　　
　　我們國(guó)家現(xiàn)在正處在轉(zhuǎn)變國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的重要時(shí)期。國(guó)民經(jīng)濟(jì)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，廣泛開展節(jié)能活動(dòng)，能源計(jì)量是流量?jī)x表應(yīng)用的主要領(lǐng)域，它是能源審計(jì)、能源統(tǒng)計(jì)、能源利用狀況分析的基礎(chǔ)。能源分為一次能源（原油、天然氣、煤層氣、石油氣等）、二次能源（城市煤氣、成品油、液化石油氣、蒸汽等）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水等），能源計(jì)量中使用的流量測(cè)量?jī)x表數(shù)量極其龐大，沒有這些測(cè)量?jī)x表也就談不上能源計(jì)量，更談不上能源管理和節(jié)能降耗。
　　
　　過程檢測(cè)控制是流量測(cè)量?jī)x表應(yīng)用的另一個(gè)比較大的領(lǐng)域。流量測(cè)量與溫度、壓力、液位測(cè)量一起構(gòu)成生產(chǎn)過程四大參數(shù)，被廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、建材、輕紡等各個(gè)行業(yè)，是節(jié)約能源、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具。沒有流量測(cè)量也就沒有過程自動(dòng)化，更談不上現(xiàn)代化管理。
　　
　　在環(huán)境保護(hù)工作中，也使用了大量的流量測(cè)量?jī)x表。廢氣、廢液、廢水的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源，嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失而且釀成嚴(yán)重的社會(huì)問題，引起全社會(huì)的關(guān)注。環(huán)保機(jī)構(gòu)對(duì)廢物排放點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并根據(jù)實(shí)際排放量的增減實(shí)行賞罰，需配置大量的流量測(cè)量?jī)x表。
　　
　　在公用事業(yè)中，供水、供氣、供熱單位將用戶生產(chǎn)生活必需的流體、能量一刻不停地供出去，需對(duì)這些流體、能量進(jìn)行計(jì)量，并根據(jù)計(jì)量結(jié)果收費(fèi)，需配置大量的流量測(cè)量?jī)x表，這些儀表的準(zhǔn)確度對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理至關(guān)重要，用于貿(mào)易結(jié)算的流量測(cè)量?jī)x表，有時(shí)只要一套（主要用戶）存在嚴(yán)重問題，就會(huì)引起一個(gè)企業(yè)在盈利和虧損之間的轉(zhuǎn)換。
　　
　　流量測(cè)量?jī)x表在人們生活中的應(yīng)用更是普遍，每個(gè)家庭都有水表、燃?xì)獗怼⒈狈降貐^(qū)許多家庭都用熱能表，所以說人們生活離不開流量測(cè)量?jī)x表。
　　
　　除此之外，流量測(cè)量?jī)x表在交通運(yùn)輸、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域也都起著重要作用。
　　
　　流量測(cè)量之困擾
　　
　　流量測(cè)量是溫度、壓力、流量、液位四大參數(shù)測(cè)量中難度高、有待解決的問題多的一個(gè)?，F(xiàn)在投向市場(chǎng)的流量測(cè)量?jī)x表?yè)?jù)稱超過一百種，而且每年都還有新型的流量計(jì)問世，但是仍有一些測(cè)量任務(wù)解決不了。
　　
　　被測(cè)介質(zhì)種類繁多，物理化學(xué)性質(zhì)極其復(fù)雜，其中液體的凝固、結(jié)晶、氣化、結(jié)垢、磨蝕、堵塞、高粘度、氣體的冷凝、組份隨時(shí)間而變化，腐蝕性介質(zhì)對(duì)儀表的化學(xué)腐蝕，介質(zhì)與電磁流量計(jì)電極的化學(xué)反應(yīng)等，一直困擾著儀表工作者。
　　
　　介質(zhì)臟污、沉積，將檢測(cè)件污染，使流量測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生漂移，甚至完全無法工作。
　　
　　被測(cè)介質(zhì)的狀態(tài)變化范圍寬廣，其中高壓、高溫、低靜壓、極低溫，為流量測(cè)量帶來極大的困難。
　　
　　多相流測(cè)量對(duì)象，例如氣液、液固、氣固及氣液固多相流，流量測(cè)量難度極高，其中只有一小部分得到解決。
　　
　　大流量和微小流量測(cè)量。
　　
　　現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件惡劣，使流量?jī)x表難以適應(yīng)。
　　
　　流動(dòng)脈動(dòng)對(duì)大多數(shù)原理的流量測(cè)量?jī)x表產(chǎn)生影響，使之誤差增大，這些脈動(dòng)有些很容易被預(yù)測(cè)和感知，而另一些卻很難被察覺。
　　
　　流量?jī)x表之進(jìn)步
　　
　　早在上世紀(jì)三十年代，我國(guó)已有私營(yíng)小型流量?jī)x表廠建立，早是從流量?jī)x表修配開始，后來發(fā)展到制造旋翼式水表、差壓流量計(jì)等，其余流量?jī)x表全靠進(jìn)口。
　　
　　新中國(guó)成立以后，前蘇聯(lián)援建的項(xiàng)目中，使用了很多蘇聯(lián)的流量計(jì)，上海一些儀表制造廠開始仿制這些產(chǎn)品，形成了一定的生產(chǎn)能力，主要產(chǎn)品有橢圓齒輪流量計(jì)、差壓流量計(jì)等。從五十年代末到六十年代，在一機(jī)部的組織下，依靠自己的力量相繼研發(fā)了玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)（浮子式流量計(jì)）、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)等。七十年代到八十年代，北京化工研究院、重慶工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所、上海自動(dòng)化儀表九廠等先后研發(fā)了熱式質(zhì)量流量計(jì)、渦街流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、超聲流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、刮板流量計(jì)、遠(yuǎn)傳轉(zhuǎn)子流量計(jì)等流量?jī)x表。九十年代以后，民營(yíng)企業(yè)加入了流量?jī)x表制造的隊(duì)伍，而且開發(fā)新產(chǎn)品的熱情特別高漲，多家單位推出了科里奧利質(zhì)量流量計(jì)、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)、液體多聲道超聲流量計(jì)、帶溫度壓力補(bǔ)償?shù)囊惑w化流量計(jì)等。
　　
　　民企、中外合資企業(yè)和外企唱主角。
　　
　　我們國(guó)家改革開放之后，社會(huì)生產(chǎn)力得到大解放，人們的思想得到了大解放，民營(yíng)企業(yè)得到了大發(fā)展。在所有制方面，國(guó)家對(duì)儀表類產(chǎn)品實(shí)行開放政策，國(guó)內(nèi)流量?jī)x表生產(chǎn)企業(yè)從原來的國(guó)企和集體所有制企業(yè)向民企轉(zhuǎn)化，因此民企數(shù)量迅速增加。另外，受中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展和龐大的市場(chǎng)吸引，國(guó)外流量?jī)x表制造企業(yè)紛紛在中國(guó)大陸成立獨(dú)資企業(yè)，形成現(xiàn)在的民企、中外合資企業(yè)和外商獨(dú)資企業(yè)唱主角的局面。其中，民企大多生產(chǎn)中低端產(chǎn)品，而外企生產(chǎn)技術(shù)含量高、附加值高的產(chǎn)品。有專家估計(jì)，中國(guó)大陸現(xiàn)有流量?jī)x表生產(chǎn)企業(yè)約有600余家。
　　
　　新型流量計(jì)高歌猛進(jìn)，傳統(tǒng)流量計(jì)穩(wěn)中有進(jìn)。
　　
　　封閉管道通用流量測(cè)量?jī)x表一般分為九大類，其中差壓式、容積式、浮子式、渦輪式稱為傳統(tǒng)流量計(jì)，投入工業(yè)應(yīng)用已半個(gè)多世紀(jì)。其余為新技術(shù)流量計(jì)。
　　
　　近年來，新技術(shù)流量計(jì)發(fā)展迅猛，度提高，功能增強(qiáng)，適用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，市場(chǎng)占有率也逐年擴(kuò)大。其中科氏力質(zhì)量流量計(jì)用來測(cè)氣體時(shí)，原來只能測(cè)量工況條件下密度大于一定限值的氣體，經(jīng)過多年研究，現(xiàn)在消除了這一限值，只要質(zhì)量流量在可測(cè)范圍之內(nèi)，連氫氣都能測(cè)量。
　　
　　與此同時(shí)，傳統(tǒng)流量計(jì)也并非無所作為，例如已經(jīng)有一百多年歷史的標(biāo)準(zhǔn)差壓流量計(jì)，從1991年發(fā)布ISO5167：1991（E）以來經(jīng)過進(jìn)一步的研究，已發(fā)布ISO5167：2003（E），使流量系數(shù)不確定度只要雷諾數(shù)≥4000就能達(dá)到0.5%，而且可膨脹性系數(shù)模型度也進(jìn)一步提高。而差壓裝置與多變量變送器結(jié)合更使差壓式流量計(jì)技術(shù)水平產(chǎn)生一次飛躍。
　　
　　功夫不負(fù)有心人，傳統(tǒng)流量計(jì)的發(fā)展使其守住了陣地，市場(chǎng)占有率雖有所下滑，但每年銷量并無明顯變化。
　　
　　軟技術(shù)向流量測(cè)量?jī)x表全面滲透。
　　
　　半個(gè)世紀(jì)前的流量計(jì)全部是靠硬件解決問題，純機(jī)械式或機(jī)電式，因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)還未進(jìn)入流量?jī)x表。
　　
　　微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展大大推動(dòng)了流量測(cè)量?jī)x表的發(fā)展。上世紀(jì)五十年代的差壓計(jì)是純機(jī)械式的，度等級(jí)只能做到1.5級(jí)，校驗(yàn)這些差壓計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)只有0.5級(jí)。軟件技術(shù)進(jìn)入流量計(jì)后，與其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，將差壓變送器度等級(jí)提高到0.065級(jí)和0.04級(jí)。
　　
　　再例如渦街流量計(jì)，耐振能力是其必須應(yīng)對(duì)的一個(gè)大問題，在引入軟件處理方法之前，耐振指標(biāo)連一倍加速度都很困難，引入軟件處理技術(shù)后，兩倍加速度也不在話下。
　　
　　產(chǎn)品品種進(jìn)一步向深度和廣度發(fā)展。
　　
　　封閉管道通用流量測(cè)量?jī)x表的研發(fā)，一般都是從中等口徑規(guī)格開始，然后向大口徑延伸和向小口徑延伸，以滿足各類測(cè)量對(duì)象的需要。因此，配齊大流量大口徑和小流量小口徑流量計(jì)是向廣度發(fā)展的一個(gè)標(biāo)志。
　　
　　現(xiàn)在新型流量?jī)x表都有了小流量小口徑儀表，例如科里奧利質(zhì)量流量計(jì)口徑小到0.25～1mm（美國(guó)MicroMotion），滿度流量可小達(dá)3.33g/min；超聲流量計(jì)的口徑小于20mm以前感到很困難，因?yàn)槁暢烫?，現(xiàn)在小口徑可做到1mm，流量范圍5～100ml/min。
　　
　　流量?jī)x表之現(xiàn)狀
　　
　　發(fā)展處于初級(jí)階段，競(jìng)爭(zhēng)激烈。
　　
　　我國(guó)流量?jī)x表行業(yè)從所有制性質(zhì)來看是國(guó)企、民企、中外合資企業(yè)和外商獨(dú)資企業(yè)共存的局面。本土企業(yè)現(xiàn)在幾乎能生產(chǎn)發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)所能生產(chǎn)的全部產(chǎn)品，其中民企主要生產(chǎn)中、低端產(chǎn)品，而市場(chǎng)基本上被國(guó)外品牌占據(jù)。
　　
　　在全部的600余家企業(yè)中，民企占絕大多數(shù)，而大多數(shù)民企技術(shù)力量相對(duì)薄弱，研發(fā)投入不多，產(chǎn)品低水平重復(fù)，具有發(fā)展初級(jí)階段的特征。上海計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院能源所所長(zhǎng)張進(jìn)明認(rèn)為，這種局面處于新興市場(chǎng)的不穩(wěn)定狀態(tài)，需要經(jīng)過市場(chǎng)的幾輪淘汰，企業(yè)才能確定在流量?jī)x表生產(chǎn)行業(yè)中的地位和在市場(chǎng)的份額。
　　
　　引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，更要自主創(chuàng)新。
　　
　　在競(jìng)爭(zhēng)激烈的國(guó)內(nèi)流量?jī)x表市場(chǎng)中，有一部分素質(zhì)較好、經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)力雄厚、產(chǎn)品研發(fā)能力較強(qiáng)的企業(yè)，根據(jù)市場(chǎng)需要，腳踏實(shí)地不懈努力，開發(fā)出具有一定特色，技術(shù)水平較高的產(chǎn)品，并不斷改進(jìn)、優(yōu)化這些產(chǎn)品，受到用戶的歡迎。上海維思儀器儀表有限公司的多聲道超聲流量計(jì)就是一個(gè)典型的例子。但就產(chǎn)品研發(fā)而言，國(guó)內(nèi)流量?jī)x表行業(yè)現(xiàn)在仍然處于自發(fā)狀態(tài)，缺少?gòu)?qiáng)有力的研發(fā)機(jī)構(gòu)帶頭及領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃指導(dǎo)，全憑各個(gè)企業(yè)艱難地跟在發(fā)達(dá)國(guó)家品牌先進(jìn)技術(shù)的后面分離追趕，而且研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入也不足，這就阻礙了國(guó)內(nèi)流量?jī)x表行業(yè)技術(shù)水平的迅速提高、趕超先進(jìn)水平。
　　
　　個(gè)別企業(yè)誠(chéng)信不夠。
　　
　　在競(jìng)爭(zhēng)激烈的國(guó)內(nèi)流量?jī)x表市場(chǎng)中，各類企業(yè)都使出了渾身解數(shù)，絕大多數(shù)企業(yè)都以優(yōu)良的品質(zhì)、豐富的功能、先進(jìn)的技術(shù)指標(biāo)和合理的價(jià)格贏得用戶的信任，但也有個(gè)別企業(yè)不是在提高質(zhì)量上下功夫，而是靠夸大不實(shí)宣傳忽悠用戶，甚至捏造部分?jǐn)?shù)據(jù)，欺騙用戶，等到用戶在實(shí)際使用后發(fā)現(xiàn)問題，已造成損失。因此，用戶在聽了有關(guān)廠商宣傳后，要增強(qiáng)自我保護(hù)意識(shí)，一定要仔細(xì)分析或向有經(jīng)驗(yàn)的人員咨詢，謹(jǐn)慎決策，減少損失。另外也要?jiǎng)裾]有關(guān)廠商，科學(xué)技術(shù)是實(shí)事求是的事業(yè)，是要接受實(shí)踐檢驗(yàn)、經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的，靠耍手法只能取得一時(shí)的效果，是不能持久的。
　　
　　對(duì)流量?jī)x表應(yīng)用技術(shù)研究和普及不夠。
　　
　　流量測(cè)量技術(shù)復(fù)雜，流量計(jì)種類繁多，要做到合理選型、合理安裝、正確調(diào)試投運(yùn)以及正確維護(hù)不是一件容易的事。
　　
　　流量計(jì)能用好的基礎(chǔ)是制造廠提供的產(chǎn)品要性能優(yōu)良，可靠性高，能滿足測(cè)量任務(wù)的需要。要做到這一點(diǎn)非常不容易，于是研發(fā)機(jī)構(gòu)和制造廠千方百計(jì)改進(jìn)自己的產(chǎn)品并推出新產(chǎn)品。
　　
　　其次，用戶、設(shè)計(jì)院、制造廠都要開展流量測(cè)量?jī)x表的應(yīng)用研究，研究流量?jī)x表使用中碰到的問題并找到解決方法，研究合理選型。
　　
　　流量測(cè)量?jī)x表是一種嚴(yán)重依賴現(xiàn)場(chǎng)安裝的儀表。由于流量測(cè)量?jī)x表種類繁多，技術(shù)復(fù)雜，與復(fù)雜多變的測(cè)量對(duì)象配合，難度很高，這就使得世界制造商所提供的品質(zhì)的流量計(jì)，在有些使用現(xiàn)場(chǎng)卻不能圓滿地完成流量測(cè)量任務(wù)，影響生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)。對(duì)大量的實(shí)例進(jìn)行調(diào)查、診斷、分析，結(jié)果表明，問題的癥結(jié)大多數(shù)不在儀表本身而是系統(tǒng)問題。其中不合理的安裝占了很大的比例（達(dá)到70%~80%），除此之外，還存在許多其他問題，這又回到前面討論過的困難，這些困難有的有辦法解決，有的暫時(shí)還沒找到解決辦法。
　　
　　人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)總是逐漸深入、不斷提高的，流量測(cè)量中存在的困難得到解決的部分也會(huì)越來越多。
　　
　　流量?jī)x表之趨勢(shì)
　　
　　我國(guó)流量?jī)x表的水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距，發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)值得我們學(xué)習(xí)。
　　
　　用科里奧利質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量氣液兩相流流量。
　　
　　處于氣液平衡狀態(tài)的液體在管道內(nèi)被輸送，大多會(huì)因溫度壓力條件的變化而析出氣體，使之變成氣液兩相流，這為流量測(cè)量帶來極大的困難。
　　
　　美國(guó)MicroMotion公司在用科里奧利質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量氣液兩相流方面取得了突破，目前的水平是可測(cè)的含氣率上限達(dá)到30%（V/V），進(jìn)一步的研究，含氣率的適應(yīng)范圍有望進(jìn)一步提高。
　　
　　自診斷技術(shù)在智能流量計(jì)中的應(yīng)用前景廣闊。
　　
　　每一種流量計(jì)都會(huì)有發(fā)生故障的時(shí)候，故障一旦發(fā)生，輕者使用不便或誤差增大，重則喪失部分功能甚至完全不會(huì)工作。
　　
　　例如科里奧利質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量管被磨損后，測(cè)量誤差會(huì)相應(yīng)增大，對(duì)振動(dòng)管的剛度進(jìn)行檢測(cè)，能對(duì)磨損情況進(jìn)行判斷。
　　
　　電磁流量計(jì)空管，引起一對(duì)電極感生很高的電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)致儀表指示滿度，采用分時(shí)流量技術(shù)測(cè)量這對(duì)電極之間的介質(zhì)電阻，從而對(duì)是否空管做出判斷，并在空管后，采取置零措施，而且予以報(bào)警，從而消除因空管造成的隱患。
　　
　　超聲流量計(jì)用途更趨廣泛
　　
　　用超聲脈沖在混合氣體中的傳播速度與氣體平均分子量之間的關(guān)系，對(duì)混合氣體的平均分子量進(jìn)行測(cè)量，對(duì)火炬氣等混合氣體的流量測(cè)量有著特殊意義。因?yàn)閬碜愿鱾€(gè)生產(chǎn)裝置進(jìn)入火炬的氣體，一般為陣發(fā)性排氣，不同裝置排出氣體的組成都有其固有的特點(diǎn)，測(cè)出陣發(fā)性排氣的平均分子量就可判斷是哪個(gè)裝置排出來的，這對(duì)生產(chǎn)調(diào)度管理意義特別重大，超聲流量計(jì)在測(cè)量低速流動(dòng)的氣體方面具有顯著的優(yōu)越性，但在測(cè)量高速流動(dòng)的氣體方面，比較困難，這是因?yàn)闅怏w在高速流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲，對(duì)被測(cè)信號(hào)造成干擾。美國(guó)GESensing公司在這方面的研究取得突破，高可測(cè)氣體流速達(dá)到80m/s。
　　
　　一體化差壓流量計(jì)
　　
　　一百多年以來，差壓式流量計(jì)都是分體式的，即組成系統(tǒng)的差壓裝置，差壓變送器（差壓計(jì)）、壓力變送器、溫度傳感器、顯示裝置（流量計(jì)算機(jī)）等，在現(xiàn)場(chǎng)配管、組裝，由于施工人員不像制造廠人員那樣專業(yè)，再加上管線較長(zhǎng)，組裝要求高，存在問題的不在少數(shù)，造成差壓信號(hào)傳遞失真，導(dǎo)致較大系數(shù)誤差。
　　
　　一體化差壓流量計(jì)，由于差壓信號(hào)管及組裝均在制造廠完成，達(dá)到與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一致性，因而系統(tǒng)度更有保證。
　　
　　由高低量程兩臺(tái)差壓變送器與差壓裝置等組成的雙量程差壓流量計(jì)，提高了量程低段的流量測(cè)量度，使量程比得到拓寬，配套標(biāo)定的一體化流量計(jì)，在引入誤差校正技術(shù)后，配套使用，系統(tǒng)不確定度可優(yōu)于0.5%。

       附：流量?jī)x表發(fā)展見解之蔡武昌篇
               流量?jī)x表發(fā)展見解之武麗英篇