流量計：その定義と種類
流量计是一种用于测量固体、液体或气体流速的设备。流量计可以线性、非线性、体积或重量为基础进行测量。流量计也被称为流量表、流量指示器或液体计。
流量计的种类
主要的流量计类型包括：
机械式流量计
光学式流量计
开放式渠道流量计
机械式流量计
容积式流量计
这些流量计通过测量通过它们的流体体积来测量流速。实际过程包括将流体捕获到某个容器状物中，以了解其流速。这与我们让水填充到某个预定水平的桶中，然后让它流出的情况非常相似。
这些流量计可以测量间歇性流动或微小流速，并且适用于任何液体，无论其粘度或密度如何。容积式流量计可以被认为是坚固的，因为它们不受管道湍流的影响。
摇摆盘流量计、往复式活塞流量计、振荡式或旋转式活塞流量计、双转子型流量计如齿轮流量计、椭圆齿轮流量计（图1）和螺旋齿轮流量计都属于这一类。
质量流量计
这些流量计通过测量通过它们的物质的质量来提供用户流量率的估计。这种基于重量的流量计通常用于化学工业，在这些行业中，基于重量的测量比体积分析更为重要。
热流量计（图2a）和科里奥利流量计（图2b）属于这一类。在热流量计的情况下，流体流动会冷却预热到一定程度的探头。可以通过感知热量损失来确定流体的流动速率。另一方面，科里奥利流量计基于科里奥利原理工作，其中流体通过振动管引起的频率、相位或幅度的变化给出了其流速的测量值。
差压流量计
在差压流量计中，通过测量流体通过插入其路径中的障碍物时的压力下降来测量流量。这是因为当流体通过管道的流量增加时，跨过狭窄部分的压力下降会更大（图3），这可以由仪表记录。从这里，可以计算出流量，因为它与压力降的平方根成正比（伯努利方程）。
孔板流量计、喷嘴流量计、文丘里管流量计、皮托管流量计、弯头流量计、靶式流量计、达氏管流量计、锥形流量计、层流流量计和变面积流量计（转子流量计）是差压流量计的一些例子。
速度流量计
速度流量计通过测量流过它们的流体的速度来估算流体的流量。在这里，流体的速度直接给出其流量，因为它们成正比。在这些流量计中，可以通过多种方式测量速度，其中使用涡轮机也是一种方法（图4）。
根据用于找出速度的方法，我们有各种类型的速度流量计，如涡轮流量计、涡街流量计、皮托管流量计、螺旋桨流量计、叶片或佩尔顿轮流量计、单喷射流量计和多喷射流量计。
在危险环境中（包括采矿情况下的）流体流量测量需要非侵入式流量计。声纳流量计是一种速度流量计，可以满足这种需求。此外，超声波流量计和电磁流量计也属于速度型流量计的一部分。
光学流量计
光学流量计基于光学原理工作，即它们使用光来测量流速。通常，它们采用激光束和光电探测器组成的装置。在这里，通过管道流动的气体颗粒散射激光束产生脉冲，这些脉冲被接收器捕捉（图5）。然后，确定这些信号之间的时间间隔，因为知道光电探测器之间的距离，从而可以测量气体的速度。
由于这些流量计测量构成气体的实际粒子速度，因此它们不受热条件和气流变化的影响。因此，即使在最不利的环境下，例如高温高压、高湿度等，它们也能提供高度准确的流量数据。
开放式渠道流量计
开放式渠道流量计用于测量具有自由表面的流体的流量。堰式流量计和槽式流量计（图6）是开放式渠道流量计，它们使用诸如气泡或浮子之类的二次设备来测量特定点处流体的深度。从这个深度可以得到流体的流量。
另一方面，在基于染料测试的开放式渠道流量测量情况下，使用一定量的染料或盐来改变流体流动流的浓度。由此产生的稀释给出了流体的流量。接下来需要注意的是，流量计需要操作的精度是由其用途决定的。例如，当我们想要监测花园水管中的水流时，使用一个精度较低的流量计就足够了，而当我们需要监测用于化学过程的碱液时，则需要使用精度较高的流量计。此外，还需要注意的是，当流量计与流量阀结合使用时，可以成功执行控制动作。
什么是水表？
水表是一种用于监测管道中水流速率的流量计。测量水流量有两种常见的方法——容积法和速度法。常见的容积设计包括振荡式活塞和摇摆盘流量计。基于速度的设计包括单喷射和多喷射流量计以及涡轮流量计。
水表的类型
水表可以根据其测量水流的机制分为多种类型。
齿轮式水流量计
一般来说，所有住宅用水表都是容积式的。这些可以是齿轮式（图1）或振荡式活塞或摇摆盘式。在这里，水被引导进入一个腔室，只有当腔室充满时才会被排出。
通过这样做，可以估算出水的流速。这些流量计用于水流速较低的情况。
单喷射水表
速度式水表，也称为内部容量式水表，是另一种类型的水流量计。在这些流量计中，通过监测水流的速度来确定水流速率。这类流量计的子类别包括单喷射和多喷射流量计以及涡轮流量计。
在单喷射流量计中，单个水喷射撞击叶轮，而在多喷射流量计中，多个喷射同时撞击叶轮。然而，在这两种情况下，叶轮的旋转速度都给出了水的流速。另一方面，涡轮式水表使用一个涡轮轮，其旋转速度决定了流速。
需要注意的是，喷射式水表适用于低流速测量，而涡轮式流量计适用于高流速测量。因此，当需要同时实现高低流速测量时，更好的选择是复合式水表，它将这两类流量计组合成一个单一的设备。
电磁水表
水表也可以通过使用法拉第感应定律来测量水流速率。这种流量计被称为电磁水表（图2），通常用于测量未清洁或未经处理的废水。
