引言：
新型流量计的市场及研发比翼双飞，发展较快，年增长率可达7%，产品种类依次为超声、科氏、电磁、热式；传统流量仪表如节流装置、容积式、转子等产品类型市场为负增长，约为-2%。但节流装置由于可耐恶劣工况、成本低，数十年来装机容量很大。
据“Flow Research”网2010年底发布的全球流量仪表市场研究报告表明：尽管近二年全球受金融危机的影响，经济形势不容乐观，但为了应对资源的日益匮乏、节能减排的紧迫，流量仪表的市场仍逆市小幅上扬，自2009~2014年期间，流量仪表年均增长率可达3.7%，至2014年销售额估计可达到55亿美元。我国为调整产业结构，GDP增长略有下调，定为7%，“十二五”期间，我国流量仪表市场的年增长率应会略高于国际市场，为6%左右。
“Flow Research”评估认为，新型流量计的市场及研发比翼双飞，发展较快，年增长率可达7%，产品种类依次为超声、科氏、电磁、热式；传统流量仪表如节流装置、容积式、转子等产品类型市场为负增长，约为-2%。但节流装置由于可耐恶劣工况、成本低，数十年来装机容量很大。
电磁流量计
电磁流量计的测量准确度不受液体密度、粘度、温度、压力的影响；内部无阻力件，可靠性高，几乎无永久压损；量程比可达50:1（流速范围0.3~1.5m/s），口径3~3000mm；可测液固二相流；准确度一般为±0.5%。
应用领域：由于其准确度高，可靠性良好，广泛应用于钢铁、冶金、石化、煤化、造纸、食品、市政工程、能源及水资源管理、污水排放等领域，销售台数虽不及节流、差压式流量计，但销售额远远高于其它流量计。
发展方向：
● 优化权重函数，提高磁场效应。通过改善线圈形状、磁轭及磁靴的设计，流速分布不理想时，如采取必要的措施，仍能得到较好测量精确度。
● 采用新型磁性材料，提高仪表测量灵敏度，降低电功耗，节约电能。
● 采用新型材料衬里，如：新型氟塑料ETFE、橡胶E PDM、高纯氧化铝陶瓷，以应用于各种腐蚀、高温、冲刷、脏污流体的恶劣工况。
● 大应用领域，如电容检测可检测电导率低至5x10-8 s/m的液体（一般为10-5 s/m）。
超声波流量计及传感器
超声波流量计是近十年来发展最快的一种流量计，市场销售额年增长率达到10%以上，在全球能源匮乏的今天，它既可准确测天然气，又可测石油等贵重油品的流量，因而倍受青睐。在我国市场上，国外产品占据了主导地位。
早于1931年，美国Ruttgen就提出利用声学原理测流量，到1957年才真正进入实用阶段。根据原理分类，有时差法、相位法、频差法、多普勒法等六、七种，应用较多的仍是时差法和多普勒法。
特点：无任何阻力件、压损小、可靠性高；可以测气、液多种流体；准确度可高达±0.5%，重复性为0.1%；量程比可达100:1；可采用多声道以保证测量准确度（图1），单声道（15D），双声道（10D），四声道（6D）；管径大小对价格影响不大，所以特别适用于大口径，最大可至3米（液）；2米（气）；可测双向流；外夹式可不断流进行拆装，便于现场校验；已有标准，可进行干标；流体温度上限应小于200℃；压力上限为10Mpa；工业现场的噪声、流体组分的变化，对测量均有较大影响；测液体较成熟，测气体难度较大，价格较贵。
应用领域：超声波流量计准确度高，广泛应用于能源(石油、天然气)，贵重气体（O2，H2，N2等），为化工产品贸易核算计量的首选仪表；可以进行非接触计量，常广泛用于高腐蚀、有毒的流体流量计量；广泛用于食品、医药要求，十分洁净的流量计量；多普勒法可以用于含有少量杂质的二相流，但杂质（气泡、固体悬浮物）不得大于20%。
发展方向：
● 插入式——可以应用于特大的管道，在不断流的情况下进行拆装，便于维护，但准确度受管道内流速分布影响较大，在试验室标定后，直接用于现场会有较大误差。此外，传感器易受流体中微粒或高粘度介质的污染，降低其灵敏度。
● 外夹式——采用夹具固定在管道外壁，可用于安装在任何材质、口径的管道上。有人设想将之作为标准表进行现场校验，但因受安装位置、管壁材质、厚度诸多因素的影响，准确度还较低(低于±2%)，所以作为标准表尚有差距。
● 可靠性——增加传感器在恶劣工况下(煤气中的焦油、粉尘的粘污)的可靠性；抗噪声能力，适用于更高温度得介质，提高换能器的耐温能力，加强自报警，自诊断功能。
● 降低成本——以便于大量推广应用。
科氏流量计及其传感器
这是近十年来发展速度仅次于超声流量计的一种流量计，年增长率约6%，美国艾默生集团（Emerson）旗下的高准（Micro Motion）公司于上世纪七十年代首先推出产品，市场在世界处于领先地位，声称至今在全球已销售了60万台科氏流量计，应用于各领域。
特点：可以直接准确测质量流量，准确度可达±0.1%，密度准确度可达±0.0002g/c c；流量计内无任何阻力件，可测二相流体，但不宜用于液、气二相流；流速分布不敏感，无需前直管长度安装要求，仍具有很高准确度；温度范围- 240℃ ~ 200℃ ， 压力（4~40MP a），不适用于高温、低压流体；量程比可达100:1；易产生另点漂移；压损受粘度影响较大，属于压损较大的流量计；因其工作原理，口径一般仅200毫米，高度已达2米；但德国E+H的巧妙设计当口径为250毫米，高度仅为0.7米（见图2）；价格较贵，为相同口径电磁流量计的5~8倍；由于基于振动原理工作，外界的振动对其影响较大。
应用领域：因管道中无任何阻力件，又不受流体导电率的限制，且无安装直管段长度要求，所以应用领域较广泛，可以测多种流体，如牛顿流体、各种浆液、悬浮液、液化气。在当前现场直管段不足，又要求较高准确度的情况下，科氏流量计显示了独特的优越性。已广泛用于石油、石油化工、精密化工、食品、造纸、制药、橡胶等工业。
发展方向：
● 提高智能功能—— 美国高准公司（Micro Motion）宣布采用MVD（ 多变量数字） 技术推出了3711型气体流量计算机，系统涵盖了APIMPS、AGA8的有关标准的气体数据；
● 温度压力补偿—— 当温度、压力改变较大时，科氏流量计的刚度会受到影响，应进行补偿，以确保较高的准确度；
● 减弱振动影响——外界的振动（如泵、管路系统、机械振动、水力噪声等）都会影响科氏流量计的工作，在设计时应采取抑制措施，如MF S-1000设计安装时采取了隔振措施。
● 减小零点漂移—— 要尽力减小两根测量管的不对称性，出厂时应进行动平衡测试，然后进行补偿，安装时需减小附加在测量管上的应力，加强维护，清除测量管内的沉淀物。
热式流量传感器
热式流量计可测极低流速，气体可低至0.05m/ s；无可动部件，也不存在阻塞问题，工作可靠；由于传热与流体的质量密切相关，所以无需温度、压力补偿， 直接测得质量流量； 浸入式主要用在大口径， 口径范围（ 40~4000mm） ， 流体限于干燥常温气体；分布式主要用于小口径（2~25mm）；小流量（0.15L/M）；对流体的洁净度仍有一定要求，流体如有粘附物，会污染浸入式热敏元件；分布式如有沉淀物，将积于内壁，影响测量准确度；要保证必要的准确度必需要较长的前直管段长度，特别是浸入式，前需20~30D，后需5D；响应时间需1~2秒，用于工控系统会恶化调节品质；准确度较低，热分布型±1~2%，浸入式±3%。
应用领域：热分布式用于精细制造工艺中微小气体流量测量，浸入式（或称插入式）多用于较大口径，可测量干燥、常温气体极低流速的流量测量。此外，还应用于微小液体流量测量，多用__于精细化工、石油化工、医药、食品工业中的试验性设备，如药液系统中的定流量配比控制，液化气注入的流量控制。
发展方向：
● 薄膜型——薄膜型微流量传感器，是在显微机械加工的电子器件，及微机电系统（MEMS），以取代热丝在流量测量上的应用。
美国矽翔公司可以在1.7×1.7×0.5mm的基片上制成加热电阻及检测电阻及相关电路，除了热式传感器的共同特点外，还具有检测元件小、热容量小、灵敏度高、响应快等突出优点，工艺上更易加工，提高了稳定性、可靠性。
● 多点插入式——对于浸入式流量计来说，由于大管径内的流速分布极为复杂，测单点的热式流量传感器已无法满足准确度要求，必需采用多点（直线上多点，或截面上多点），这类管道中的流速普遍较低（10~15M/S），压差式多点流速计已力不从心，从节能减排的需求，市场应有较大的潜力。
新型节流流量计
节流流量计由于可耐恶劣工况，成本较低，使用年代最长，积累了大量数据，可以干标，销售量一直占流量传感器市场的首位。但它最大的缺点是要求较长的直管段，才能获得较高的准确度， 特别是2003 年，ISOTC30公布了新标准ISO5167后，这个矛盾更为突出，迫切需要研发一种新型节流流量计。
● 环形通道流量计——1986年美国Mc Crometer公司推出了内锥式流量计，主要是为了解决测高炉、焦炉煤气这一类粘污流体，应用中发现其环形通道具有整流作用，在直管段不足条件下仍具有较高准确度的特点。在我国前几年由于过热地宣传，到处滥用，以致造成了多起重大事故。其实内锥流量计的整流优点还是应肯定的，只要改进一些结构，仍不失为一种性能良好的流量传感器，如后来研发的槽道式、梭式流量计。
● 调整孔板——为解决流量测量要取得较高准确度所必需的直管段长度IS0TC30，一直建议采用流动调整器，但流动调整器本身就需要2D长度，安装前后又需3~4D，现场应用仍有困难。2002年美国Rosemount公司首先推出了将流动调整器与节流件合二而一的四孔孔板的调整孔板，在前直管段长度为5D，准确度可达±0.5%，为2D时，准确度可达±1%。首创了这类流量传感器的理念。
● 平衡式流量计——继调整孔板之后，2004年美国A+Flowtek公司推出了所谓平衡式流量计，2007年进入中国，据称前后直管段长度仅需0.5D，准确度可达±0.5%。这种宣传似有些误导用户，因为它的仪表较长，其节流件前即有不低于5D长度的管道，它是要占直管段长度的，仅说二个法兰之间的距离显然是不合理的，而且缺乏应有的测试数来验证其宣称的技术性能。
● 整流式流量计——我国天津某公司根据上述的理念，于2008年进行了近一年的研发测试，其结构完全不同于美国A+Flowtek公司的平衡式，而测试数据表明，在前直管段仅2D时，准确度可达±1%，为5D时，准确度可达±0.3%，β值建议取0.5~0.65之间。
小结
● 传感器在选型中的作用——流量仪表一般包含传感器和变送器二个部分：前者将流量（或流速）转换为某一物理量（差压、电阻、电位），在选型中起主要的作用，如电磁流量计无法测非导电流体；后者将这些物理量转换为一种标准的电量，在智能、计算、通讯等方面起主要作用。
● 理性选型、全面比较——流量传感器因受现场工况的影响，原理、类型十分多。某一种流量计仅适宜用于某些工况，至今还没有那种流量传感器能宣称可包打天下，用于一切工况。有些厂商为利所驱，为其产品夸大其词，到处滥用，已造成过严重后果，前车之覆，后车应引以为鉴。用户在选型时需理性，多方比较，切勿轻信一面之词。
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