流量測量術語及基礎知識

（1）流量計
用以測量封閉管道中的流體的流量或總量的儀表（如渦街流量計、電磁流量計等）。
（2）傳感器
按一定規律將被測量信號轉換成與之有確定對應關系電量輸出的儀表（如壓力傳感器、流量傳感器等）。
（3）轉換器
輸出為非標準且微弱電信號的傳感器必須和特定的儀表配套使用才能完成檢測功能，該特定儀表稱為轉換器（如渦街轉換器、電磁轉換器等）。
（4）變送器
從傳感器發展而來，凡輸出標準信號的傳感器就稱為變送器（如壓力變送器等）。
（5）體積流量
流體量用體積表示的流量，通常液體、水和壓縮空氣等用體積流量表示，單位為m3/h,1/min等
（6）質量流量
流體量用質量表示的流量，通常蒸汽用質量流量表示，單位為t/h.kg/min等。
（7）zui大流量
對應于流量范圍上限值的流量，能按規定精度進行測量的被測流量的zui高值。
（8）zui小流量
對應于流量范圍下限值的流量，能按規定精度進行測量的被測流的zui高值。
（9）流量范圍
由zui大流量和zui小流量所限定的范圍，在該范圍內儀表在正常使用條件下其示值誤差不超過zui大的允許誤差。
（10）范圍度
zui大流量與zui小流量的比值，一般表達成某個數與1之比，例3：1，10：1等，過去也稱為“量程比"。
（11）量程
流量范圍上限值和流量范圍下限值的代數差。
（12）靈敏度
儀表的輸出變化值除以相應的輸入變化值，即S=△Y/△X，靈敏度體現了傳感器對被測變量的微小變化放大成輸出信號顯著變化的本領，也就是對輸入變量細微變化的程度，靈敏度過高，將容易引入干擾，反之過低，輸入變量較小時將無輸出。
（13）壓力損失
流體流過傳感器而產生的不可恢復的壓力損失，壓力損失大將增力能源損耗和年運行費用。
（14）壓力
表壓（一般的壓力表指示值）和大氣壓之和，限P絕P表+1個大氣壓
（15）誤差
測量結果減去被測量的真值。
（16）引用誤差
誤差除以儀表量程（或范圍上限值或被測量值）。
（17）基本誤差
產品出廠校驗條件下（標準工作條件下）的儀表誤差。
（18）附加誤差
在現場工作條件下（限非標準工作條件下）儀表所增加的測量誤差。
（19）穩定性
在正常工作條件下，儀表測量性能在規定時間保持不變的能力
（20）零漂
流量計在零輸入時，輸出的變化稱為零漂。當流量計電路存在零漂時，將出現流量時有信號輸出。
（21）線性度
流量計的線性度是在整個流量范圍內的流量特性曲線與規定直線之間的一致性，其計算式為δ=±（（Kmax —Kmin）/(Kmax—Kmin)）X
式中δ——流量計的線度性
        Kmax——各測量點中儀表系數的zui大值
        Kmin——各測量點中儀表系數的zui小值
（22）儀表性能指標
性能指標是指度（基本誤差）、重復性、可靠性、流量范圍、范圍度、輸出響應時間、壓力損失和維修精度等。
（23）度和誤差
度和誤差都是表征測量儀表接近被測量真值的能力，儀表度越高其測量值越接近真值，誤差越小。一臺流量計的度總是用誤差來表示的。
既：zui大引用誤差=追大誤差/量程=（測量值—被測真值）/量程
度常劃分成若干等級，簡稱精度等級或精度，如0.5級、1.0級、 1.5級等也可表示為±0.5%、±1.0%、±1.5%等。
（24）重復性
在同一工作條件下，同方向連續多次對同一輸入值進行測量所得的多個輸出值之間相互一致的程度稱為流量計的重復性，重復性是衡量儀表不受隨機因素影響的能力，高精度的流量計一定有很好的重復性，重復性數字越小，說明產品質量越高。重復性是儀表本身的特性，它取決于儀表的工作原理和制造質量。
（25）響應時間
一個輸入變量的規定變化引起輸出變量隨時間的變化。響應時間越短，信號傳遞越快。在實時控制系統中對響應時間有一定的要求。
（26）儀表系數
儀表系數定義為單位體積流體流經流量計時，流量計發出的脈沖數（n/l）,儀表系數為實驗數據，由對儀表進行標定后確定，在測定儀表系數時，流體必須滿足以下條件：牛頓流體、充滿管道的單相流、充分發展的湍流速度分布、無旋渦、軸對稱分布、穩定流動。因此在儀表使用時亦應盡量滿足這些條件，否則會給測量帶來誤差。儀表系數大分辯率就高，大口徑渦街儀表系數較低，所以分辯率低，故一般滿管式渦街流量計用于DN300以下，DN300以上采用插入式。
（27）牛頓流體
粘性服從牛頓內摩擦定律的流體稱為牛頓流體，如全部氣體、氣體均勻混合物、大多數液體以及含有少量球形微粒的液體都有是牛頓流體。
（28）充分發展的湍流速度分布
所謂充分發展的湍流速度分布是從流動的一個橫截面到另一個橫截面不會發生變化的速度分布，它通常是在足夠長的直管道末端形成。當流體流經陰流體（如彎頭、閥門、縮管和擴管等）時，速度分布會產生畸變以及產生旋渦。
（29）旋渦是一種具有軸向和圓周速度分量的流動。渦街流量計要求儀表內部旋渦發生體后產生的旋渦穩定，強度大。其它一切來自上游的不良旋渦將干擾渦街正常工作，zui易產生不良旋渦的阻流件是同平面雙彎頭及空間雙彎頭等，不良旋渦只有通過足夠長的直管道才能逐漸消失，恢復到充分發展速度分布。
（30）氣穴
在液體中因流動使壓力下降到低于該溫度下的蒸氣壓力時，蒸氣便突然形成，由于從液態向氣態轉變過程體積增大很多，壓力又重新上升，蒸汽凝結并把氣穴填滿，以后氣穴崩潰，瓦解，發出猛烈的噪聲。氣穴使流體流動失常，流量計給出錯誤的示值，并且有時還會毀壞檢測元件，產生所謂氣穴現象。氣穴發生的地點是在流速zui大，靜壓zui低的位置，當閥門接近關閉狀態時zui容易發生氣穴，氣穴會在液體中產生氣泡而使儀表信號不規則不穩定。
氣穴用無量綱數氣穴數來表征。
λ=(P—Pv)/(1/2ΡV2)
式中：λ--氣穴數
            P--流體靜壓
            Pv--流體蒸氣壓
ρ--流體密度
            V--流體平均流速
（31）雷諾數
雷諾數是一個表征流體慣性力與粘性力之比的無量綱量。通常以符號Re表示
            Re =UL/V
式中：      Re--雷諾數
            U--由特性尺寸所規定的橫截面上的平均流速
            L--產生流動的系數的特性尺寸
            v--流體的運動粘度
渦街流量計保證度的雷諾數范圍在2X104~7X106之間，雷諾數小，粘性力占主導地位，流體本身呈現阻力對整個流動場造成影響，儀表測量誤差大，故渦街流量計在高粘度（此時雷諾數小）、低流速情況應用下受到限制。
（32）斯特勞哈爾數
斯特勞哈爾數是具有特征尺寸L的某物體產生的旋渦分離頻率f與流體流速相無量綱參數，它由下式給出
            Sr=FL/V
式中：      Sr--斯特勞哈爾數
            L--特征尺寸
            f--旋渦分離頻率
            V--流體流速
斯特勞哈爾數僅與旋渦發生體形狀及雷諾數有關，當雷諾數范圍在2X104~7X106之間旋渦發生體為三角柱時。
（33）流體的粘性
流體本身阻滯其質點相對滑動的特性稱為流體的粘性，其大小可用動力粘度和運動粘度來表征。同*體的粘度隨流體的溫度和壓力而變化，通常溫度上升，液體的粘度下降，而氣體的粘度上升。液體的粘度只在很高壓力下才需要進行壓力校正，而氣體的粘度與壓力、溫度關系十分密切。
（34）運動粘度和動力粘度的換算關系
流動的動力粘度與其密度的比值稱為運動粘度，即υ=η/ρ
式中：υ－運動粘度 m3/s（米3/秒）
η－動力粘度Pa。S
ρ－流體密度Kg/m3
（35）比重
在標準條件下物資密度ρ1與參考物資密度ρ2的比值，即
d=ρ1/ρ2
式中：ρ2－參考物資密度，通常用純水、干空氣密度
比重是過去的叫法，現在普遍用相對密度表示比重
（36）密度
流體的密度ρ是流體的重要物性參數之一，它由下式定義
ρ＝M/V=Qm/Q
式中：    M－流體的質量Kg
V－流體的體積M3
Qm－質量流量Kg/h
Q－體積流量m3/h
（37）流體的壓縮性
當作用在流體上的壓力增加時，流體所占有的體積將減小，這種特性為流體的壓縮性。水的壓縮系數很小，因此稱水為不可壓縮流體，而氣體有很大的壓縮性，在低壓下其體積縮小與壓力增高成正比例。
流體的壓縮性計算式為
β＝－1/V（△V/△P）（負號表示壓力增加體積減小）
式中：β－流體的體積壓縮系數1/Pa
         V－流體原來的體積m3
△V－體積變化量m3
△P－壓力變化量Pa
（38）流體的膨脹性
當溫度變化時，流體的體積亦隨之變化，溫度升高時，體積膨脹，這種特性稱為流體的膨脹性。水和液體的溫度膨脹系數很小，而氣體的溫度膨脹性很大，在低壓下溫度每升高1K，體積便增加273K時體積的1/273。
流體的膨脹性計算式為
α＝1/V（△V/△T）
式中：α－流體溫度膨脹系數1/K
V－流體原來的體積m3
△V－體積變化量m3
△T－流體溫度變化量K
（39）流體的連續性方程
連續性方程是質量守恒定律在運動流體中的一種數學表達式
對于不可壓縮流體其計算式為
V1A1＝V2A2＝常數
對于可壓縮流體其計算式為
ρ1V1A1＝ρ2V2A2＝常數
式中ρ1ρ2－管道橫截面1、2上的平均密度Kg/m3
          V1V2－管道橫截面1、2上的平均流速m/s
          A1A2--管道橫截面1、2上的斷面面積m2
流體連續性方程說明，在管道各斷面當其面積縮小時，其平均流速一定會相應的增加。
（40）伯努利方程
伯努利方程是能量守恒定律在運動流體中的一種數學表達式
其計算式為
P＋1/2（ρV2）＝常數
式中：        P－靜壓Pa
ρ－流體密度Kg/m3
V－流體平均流速m/s
伯努利方程應用非常方便，它說明壓力能與動能之間存在相互轉換的規律，當壓力下降時，流速必定會增加，它就是差壓式流量計工作原理的理論基礎。
在流量測量與儀表設計計算中連續性方程和伯努利方程是用得zui廣泛得2個基本方程。它給人以管道中流體流動變化規律的清晰概念。