一 流量測量的應用領域
（一）為什么在國民經濟中如此廣泛采用流量測量和儀表？
流量測量是研究物質量變的科學，質量互變規律是事物聯系發展的基本規律，量是事物所固有的一種規定性，它是事物的規模、程度、速度以及它的構成成份在空間上的排列組合等等可以用數量表示的規定性，因此其測量對象不限于傳統意義上的管道流體，凡需掌握量變的地方都有流量測量的問題，例如城市交通的調度，需掌握汽車的車流量的變化，它是現代化城市交通管理需檢測的一個參數。 流量和壓力、溫度并列為三大檢測參數，對于一定的流體，只要知道這三個參數就可計算其具有的能量，在能量轉換的測量中必須檢測此三個參數，而能量轉換是一切生產過程和科學實驗的基礎，因此流量和壓力溫度儀表得到最廣泛的應用。
（二）流量測量技術和儀表的應用領域
1. 工業生產過程
流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛應用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫藥、農業、環境保護及人民日常生活等國民經濟各個領域，它是發展工農業生產、節約能源、改進產品質量、提高經濟效益和管理水平的重要工具，在國民經濟中占有重要的地位。 在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統的檢測儀表和測量物料數量的總量表。 據統計，流量儀表的產值約占全部過程自動化檢測儀表與裝置產值的五分之一。
2. 能源計量
能源分為一次能源（煤炭、原油、瓦斯氣、石油氣、天然氣）、二次能源（電力、焦炭、煤氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及含能工質（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。1998年1月1日公布中華人民共和國節約能源法，說明我國的能源政策開發與節約并重，把節約放在優先的地位。由于我國產業結構，產品結構不合理，生產設備和工藝落后，管理不善，能源的利用率只有32%，比國際先進水平平均低10%，每消耗一噸標準煤創造的國內生產總值，只有發達國家的二分之一到四分之一，我國每生產一噸鋼綜合煤耗為976公斤，而國際先進水平為650公斤。風機、水泵、鍋爐等應采用高效節能的先進設備。能耗是考核企業管理水平的一個重要指標，要節能除采用先進設備與工藝外，主要是加強管理的問題，而管理必須配備計量系統才能進行定量的管理。每個企業，對進廠、出廠、自產自用的能源進行計量，對生產過程中的分配、加工、轉換、儲運和消耗，生活和輔助部門的能耗進行計量。目前我國流量計量系統正常工作的百分率比較低，除儀表質量外，尚有許多復雜原因影響正常運轉，這些原因如介質條件惡劣、維修困難、校驗問題大等。現分別對幾種主要能源的流量計量情況簡介如下。
水
我國水資源人均只有世界的四分之一，且分布不均衡，北方嚴重缺水，全國有100多大中城市缺水，日缺水達1000萬立方米以上，21世紀可能發生水危機，如大連從120公里碧流河引水，天津從230公里灤河引水，青島從240公里黃河引水。近年來黃河下游斷流時間不斷延長，斷流處向上游延伸。北京日高峰時日缺水達30萬噸。 城市龐大的水管網進行輸配，從水廠到用戶水表種類繁多，大口徑水表的計量精度一直存在問題，水表種類大致有孔板、電磁、超聲、插入式流量計等，除孔板外，其它類型大口徑水表的校驗不斷困擾著用戶。家用水表是個非常龐大的數目，我國家用水表年產量估計在1000萬只以上，家用水表為葉輪式，不但精度低，計量抄表需大量人工亦是個問題。福利型的水價導致水的嚴重浪費已引起國家的重視，亟需制訂合理的水價以促進節約，但水價的提高如計量精度不相應提高亦會產生新的矛盾。故家用水表型式性能的改進已提到議事日程。
煤氣、天然氣
城市氣化率是現代化城市的標志之一，1985年全國城市煤氣工作會議確定直轄市、省會、重點旅游城市、沿海開放城市及環保重點城市1990年氣化率為40%，2000年氣化率為70%，煤氣的流量計量由于介質臟、含濕高、大口徑、低流速、寬范圍度等為困難的測量問題，幾十年來一直未能很好的解決，去年制訂的煤氣主管道流量測量國家標準可望為解決此問題提供一些可能性。由于環保的原因國家不鼓勵更多地發展煤氣而盡量用天然氣。
天然氣是高效、清潔的燃料，優質的化工原料，并有望成為城市汽車的清潔燃料。發展天然氣是我國今后能源發展的重點。我國天然氣蘊藏量豐富，但目前產量很低，每年僅約200億立方米，不及西歐小國荷蘭的產量，美俄兩國天然氣年產量皆在5000億立方米左右。急劇增加產量以適應國民經濟的需要已經勢在必行。國家制訂計劃到廿一世紀初天然氣產量要比90年代初翻兩番。目前我國陸上已探明儲量約1.3萬億立方米，主要分布在重慶、四川、陜甘寧、新疆等地。1998年5月28日我國發表《中國海洋事業的發展》白皮書，其中關于石油資源內容如下：我國海域有30多個沉積盆地，面積近70萬平方公里，石油資源量約250億噸，天然氣蘊藏量約為8.4萬億立方米。天然氣從氣井開采經處理（脫硫、脫水）集輸到城市要經過許多復雜的工藝過程，從計量角度對被測介質可分為三種類型：第一種類型：氣井到集氣站、脫硫廠及脫水廠稱為原料氣，具有多相、高壓、腐蝕、中小口徑等特點；第二種類型：處理廠出來后稱為凈化氣，經長輸管線送到城市，具有單相、中壓、大口徑、要求高精度計量的特點；第三種類型：城市廣大用戶使用的天然氣，具有單相、低壓或常壓、中小口徑、計量精度適中等。
一般氣田縱橫數百公里，幾百口井，幾十個集氣站及處理廠用管網連在一起，輸送到城市更是龐大的管網覆蓋廣大地區，這些管網中的氣量分配，調度、經濟核算皆需設置天然氣計量站，裝備大量的流量測量系統。目前第一種類型尚無合適流量計可用，第二種類型采用孔板、渦輪、超聲等，第三種類型除上述儀表外還有渦街、腰輪、膜式氣量計（家用煤氣表）等。我國城市家用煤氣表年產量在百萬只以上。
蒸汽
蒸汽分過熱蒸汽和飽和蒸汽。前者為單相介質，在火力發電廠中過熱蒸汽做為推動汽輪機帶動發電機發電，蒸汽流量測量對于電廠的生產質量及安全極為重要，現代火力發電廠機組為高壓高溫狀態，過熱蒸汽流量采用噴嘴測量，有國際標準或國家標準做為依據。飽和蒸汽是由工業鍋爐生產的一般為低壓中溫狀態，它是汽水混合物，鍋爐出口處為飽和蒸汽，但輸送到用戶處，由于管道熱散耗含水量大的汽水混合物，它的流動為兩相流，對于測量混相流是個困難的測量問題，至今尚無成熟的儀表可用．據估計我國煤產量１／３～１／４用于工業鍋爐燃料，全國有幾十萬臺工業鍋爐，需配備數量巨大的蒸汽流量計，目前常用的儀表為孔板、渦街、均速管及分流旋翼式流量計，這些流量計在低干度下使用都不能令人滿意，是急待解決的問題。
油品
燃料油從煉油廠生產后經油庫到發油站供給汽車、船舶、飛機等交通工具使用油品計量涉及巨大經濟利益，全國有數十萬個計量站在工作著，油流量計更是一個極為龐大的數目。目前大量使用的類型為容積式和渦輪流量計，容積式流量計類型很多，如橢圓齒輪、腰輪、刮板、旋轉活塞、螺桿雙轉子，圓盤等等。
3．環保工程
人口劇增，工業生產迅猛發展使得環境嚴重惡化，已經達到危險的程度，國家把可持續發展列為國策，它將是二十一世紀的的最大課題?？諝馕廴?、水污染要得到控制必須加強管理，而管理的基礎是污染量的定量控制。我國是以煤為主要能源的國家，全國有上百萬的煙囪日夜不停地向大氣排放濃煙，煙氣排放控制成為根治污染的重要項目。美國已經立法規定煙廢氣排放標準，每個煙囪必須安裝煙氣分析儀和流量計，組成連續排放監視系統（CEMS）。煙廢氣流量測量屬于困難的測量問題，它的難度有：
口徑大，如煙囪不規則形狀，幾米周長；
氣體組分變化不定；
流速范圍大，從極低速到高速；
臟污、灰塵、腐蝕；
流道為非圓截面，無相似性，通道內流速分布復雜；
無直管段，阻流件形狀復雜，速度畸變與旋轉流；
無法個別標定確定流量計儀表系數；
靜壓，要求儀表低壓損；
高溫（200℃以上）；
廢液、污水排放已嚴重污染江河湖泊，使本來已經嚴重缺乏的水資源遭到破壞，已很緊張的水資源更是雪上加霜。廢液、污水排放的管理控制已是刻不容緩的任務。但是廢液污水流量計由于被測介質臟污、口徑大、形狀特殊、壓頭低、流速范圍寬、不滿管流等亦是流量測量的困難問題。工廠企業及人民生活需要的流量計數量極為龐大，種類需多樣化才能適應廣泛需求。
環保工程所需的流量計隨著工程的深入發展將不斷提出新的要求，如大規模的廢水再生設備、城市垃圾處理設備、工礦企業的水循環利用系統等都需種類繁多的流量計。
4．交通運輸
交通運輸有五種方式：鐵路、公路、航空、水運和管道輸送。在五種方式中管道輸送雖早已有之，但應用尚不普遍。隨著環保問題的突出，管道輸送的特點引起人們的重視。例如煤炭一直由鐵路水運輸送，裝卸及敞開運輸污染環境不容忽視，采用管道水力輸送，不但迅速高效，密閉衛生是很大優點。管道輸送的物料有：原油、天然氣、水、壓縮空氣、煤炭、谷物、水泥、礦物……。世界管道運輸主干線已達230萬公里，我國1996年底僅為1.9萬公里，處于落后狀態。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配調度的眼睛，亦是安全性（監視物流堵塞）的監測系統。管道運輸流量計除傳統的流量計如孔板、電磁、容積式外，近年出現的相關流量計是極具潛力的的新型流量計，國內已有用于混相流測量的實例。
5．生物技術
據說二十一世紀是生命科學的世紀，以生物技術為特征的產業將獲得迅速發展，生物技術中需監測的物質很多，如血液、尿液、藥液、營養液等等，其被監測對象很多為混相流、脈動流、非牛頓流體，亦是流量測量的難點。 6．科研實驗
科研實驗需要的流量計不但數量多，品種極為繁雜，據統計流量計有100多種，其中很大一部分是應科研實驗之需，它們并不批量生產在市面出售。我國有很多科研單位或大型企業有專門小組研制自己需要的流量計，特別是國防部門更是常事。
■ 化工中間試驗工廠
它是化工生產的一個中間環節，一種化工產品從實驗室研制到大批量生產必須經中間試驗，這種實驗工廠可以說是生產實驗數據的工廠，數據的準確可靠是第一位，這里流量計是必備的儀表，它是監測物料數量的儀表，由于規模小，大都是小、微流量的測量。
■ 發動機效率試驗
發動機種類繁多，泵、風機、壓縮機、動力機械等，發動機效率試驗必須檢測三個參數：溫度、壓力和流量。一般認為流量測量比較困難，原因是其使用條件特殊，測量對象阻流件復雜，無直管段安裝條件，流體組分變化，流動為脈動流等。
7．海洋氣象，江河湖泊
這些領域為敞開流道，一般需檢測流速，然后推算流量。流速（流量）計一般所依據的物理原理及流體力學基礎理論與密封管道雖有共通之處，但儀表原理及結構以及使用條件有很大差別，國際標準化組織（ISO）有專門技術委員會制訂此類流量計的國際標準。國際流量學術會議一般皆包括此部分內容。
我們列舉了七類應用領域，它遍及國民經濟各部門，ISO、IEC及OIML等國際標準化組織設有眾多技術委員會制訂有關國際標準。
國際標準化組織（ISO）有9個技術委員會涉及流量或流速的測量，它們是： TC（技術委員會）30（封閉管道）、TC113（明渠）、TC28（石油產品）、TC115（泵）、TC117（工業風機）、TC118（壓縮機）、TC131（液壓）、TC112（真空技術）、TC116（采暖）。國際電工委員會（IEC）有3個委員會：TC4（水輪機）、TC5（汽輪機）、TC65（流程測控）。國際法制計量組織（OIML）有十余個國際建議或國際文件涉及流量測量。
二 流量測量的困難問題
流量測量的困難分為兩方面：流體特性和測量特性。
1． 流體特性
臟污流：流體臟污、沉積和堵塞，如煤氣、煙廢氣、污水等；
腐蝕流：管道腐蝕嚴重因而帶來臟污流，儀表耐蝕要求高；
高參數流：高溫、高壓、真空及低溫極端工作條件下的流量測量；
脈動流：發動機、壓縮機、泵出口流體脈動、石油天然氣井噴流脈動等；
大流量：管徑達數米，液體流量達108kg/h，氣體流量達106kg/h；
微流量：流量下限極低，液體為10-2kg/h，氣體為10-4kg/h；
高粘性流：流體粘度極高，雷諾數很低，粘度可達數帕斯卡?秒；
混相流：如氣液、液固、氣固及氣液固多相流；
質量流：被測介質工作時狀態及組分變化很大，體積測量法無法準確測量；
蠕動流：流速極緩慢，雷諾數極低，大小口徑皆有，如瀝青、漿液等。
前面介紹各應用領域皆有一些實例。
2． 測量特性
現場工作條件惡劣，檢測件可靠性差；
流量為動態量，難以獲得高準確度；
儀表結構大都為法蘭連接，只在停流時才允許拆卸維修，有些生產過程連續進行，只在大修時才能停流，中間儀表有故障無法檢修；
儀表實驗室校驗的工作條件與現場工作條件相差很大，準確度偏離無法確定；
校驗設備龐大昂貴，校驗費用亦不菲，周期校驗是個難題。
三 流量儀表的種類
有商品的流量計可分十大類，約100種：
1． 差壓式流量計：2.浮子流量計；3.容積式流量計；4.渦輪流量計；5.電磁流量計；6.渦街流量計；7.超聲流量計；8.質量流量計；9.插入式流量計；10.其他流量計
按1992年出版《中國儀器儀表企事業大全》及1996/1997出版《中國計量器具制造單位及產品信息指南》初續集輯錄我國共有流量儀表企業229家，國外產品代理商及合資企業約50家。我國已擁有一個相當規模開發和制造流量儀表的行業，各種企業所有制皆有，近年來私營與合資企業在增加，行業的特點為：
國外已商品化的產品國內皆有相應廠家生產，但產品品種規格及技術含量差距較大；
幾個五年計劃引進產品生產技術，對國內產品制造技術起到促進作用，但消化吸收進而自主創新不夠，在產品不斷更新情況下，單靠引進已不能解決問題；
生產廠廠家數遠大于國外，但產品低水平重復多，幾乎找不到名牌產品；
流量儀表科研單位經費投入少，無力進行有份量的產品開發；
企業開發力量薄弱，產品更新換代緩慢；
普遍欠缺流量校驗設備，全國流量量值傳遞系統尚未真正建立起來，影響全國流量量值傳遞的準確一致。
四 流量測量與儀表的主要問題 主要問題有兩個：儀表的可靠性和準確度
1． 可靠性
可靠性包括儀表質量及可維修性，流量儀表是現場儀表，檢測件與被測介質直接接觸，面臨惡劣的工作條件，要求儀表有百分之一百的可靠是不現實的，但在發生故障時如能方便維修，維修代價不大，應該說亦是儀表可靠的一個方面。流量儀表工作的特點：
儀表要能經受被測介質化學腐蝕、結垢、磨蝕、堵塞、相變、耐溫、耐壓、……的影響；
由于儀表與管道用法蘭連接成一體，有時拆卸維修更換非常困難，特別是高溫高壓大口徑管道，給周期檢驗造成很大困難；
對于連續生產過程,不允許中間停流拆卸,檢測件發生故障無法拆卸檢修，如何處理是個棘手問題；
國內因設備工藝落后,管理不善,流體介質一般比國外要臟污，如天然氣、煤氣、水等，這樣對流量計使用性能提出更高要求。 提高流量計可靠性可采用以下辦法：
提高儀表質量；
改變結構形式，如采用不斷流型插入式結構，亦可在測量系統上想辦法，如多管并聯管道便于清洗及更換；
加強現場維護管理。
2． 準確度
儀表的重復性是儀表本身的特性，而準確度是外加的特性。一臺流量計準確度高，首先要重復性高，然后用高準確度的量值傳遞系統進行校準求得高準確度的儀表系數（或流出系數）。
對于流量計的準確度要注意這種儀表的特點，英國著名的流量專家F.C.Kinghom說得好：流量計是使用比制造要艱難得多的少數儀表之一，在實驗室它可以得到極高的準確度，但是在使用現場，一旦條件變化，一切全都白廢。
儀表制造廠產品說明書上列舉的準確度是指實驗室校準的準確度，它稱為基本誤差，儀表在現場工作由于使用條件與實驗室工作條件不同會產生附加誤差，現場的準確度是基本誤差與附加誤差的合成，合成不一定為簡單的代數和，要視具體情況而定。因此，現場儀表誤差估計是一項復雜的工作，只有既熟悉儀表特性和被測對象，又掌握誤差理論的人才能做出正確的估計。
流量計的準確度涉及流量量值傳遞的知識，這里做點簡介：
流量是自然界不存在實物標準的導出量，它由基本量（長度、質量、時間和溫度）在特定條件下綜合得出，量值的實物標準（稱為原始標準）實際上就是一座流量標準裝置，在裝置上把各基本量綜合為導出量，然后把量值傳遞給一臺或一組流量計，它稱為工作基準或傳遞標準，用傳遞標準（量值的載體）向下一級標準（亦為流量標準裝置）傳遞流量量值。籍助于傳遞標準把全國的流量量值統一（一致）起來。國際間的流量量值的統一是用國際間的裝置比對來達到的。在各類檢測參數量值傳遞系統中流量的量值傳遞系統是較困難建立的一類，因為流量量值有以下特點：
（1）流量是自然界不存在實物標準的導出量，需在特定條件下由基本量（長度、質量、時間、溫度等）合成；
?。?）流量是一個動態量，它是一個只有當流體發生運動時才實際存在的物理量，因此它不僅是基本量的靜態組合，又由于其動態性質，流量量值受到許多復雜因素的影響，例如流體內微觀分子之間的相互作用，宏觀的湍流、旋渦運動等，在具體的管道中還受到邊界條件（管壁）的制約。
?。?）流量量值需通過流體介質的物理變化得以反映，因此用于校驗的介質最好就是使用介質，但介質有千萬種，不可能按此原則辦，只好采用模似媒介，然后通過介質換算把流量量值傳遞到工作介質；
?。?）存在于不同工作狀態的流體介質表現出不同的物理性質，因此流量量值在不同工作狀態時必須考慮該因素的影響；
（5）流量量值基準與工作儀表的準確度差別不可能太大（如目前基準為10-4，而工作儀表有達10-3的），它們的數量級差別不像基本量或其他導出量那么大，量值傳遞時標準的誤差一般不能忽略，校準流量計時，誤差的估算較復雜；
（6）由基準向工作儀表傳遞量值由于參比工作條件難以維持，影響量漸趨復雜，誤差估算困難程度逐漸加大；
?。?）流量量值準確度不高（目前最高準確度不高10-4）原因在于其導出動態的和綜合的性質。
五、流體的物理性質（物性參數）
(一)為什么需要研究流體的物性參數？
流體物性對流量計特性的影響是流量計開發和使用的主要問題之一，物性對流量計物性的影響程度視工作原理而異，目前最通用的幾類流量計（差壓、浮子、容積、渦輪、渦街、電磁、超聲、熱式等）影響流量計特性的主要物性為密度（包括氣體壓縮系數、濕度等）、粘度、等熵指數、電導率、聲速、比熱容、導熱系數等。其中尤以密度和粘度的影響最為重要。
掌握流體物性參數在流量計制造與使用中有三方面用途：
（1） 選型的依據
流量計的選型主要需了解儀表性能和被測對象的情況兩方面，所謂知己知彼，百戰不殆。在現場使用中，不乏因流體物性參數掌握不足或不準而使測量達不到要求的實例；
（2） 流量計的設計計算
在流量方程中物性參數是主要參數之一，要使設計計算準確可靠，基本數據的提供是不可缺少的；
（3） 現場使用與維護
流體物性變化是使用中產生測量附加誤差的主要來源之一，要降低測量的附加誤差應深入探討它對流量計特性的影響。
(二)關心哪些物性參數？
1 密度；2 粘度；3 導電率；4 聲速；5 導熱系數；6 等熵指數；7 比熱容；8 化學腐蝕；9 結垢；10 潤滑性；11 相變；12 磨蝕性。
(三)物性參數存在的問題
1.物性參數數據準確度低，置信度差及數據不統一
流量測量用的物性參數數據一般取自各種物理、化學及工程手冊，由于來源混雜，數據不一致，各種手冊使用對象要求不同，難以滿足流量測量高準確度及需明確準確度數值的要求，許多流體的物性數據不足，甚至完全沒有，特別如高參數（高壓、高溫、低溫、高真空度等）流體及多元流體（流體混合物）的物性參數，不但置信度差，甚至完全缺少；
2.在線物性測量儀器缺乏，質量差、應用范圍窄
為了提高流量測量的準確度，急需開發在線物性測量儀器，以使在測量過程中進行在線的修正，目前密度和粘度在線測量儀器（變送器）不但技術復雜，價格昂貴，且應用范圍窄，因此無法大量推廣應用；
3.缺少專用的物性手冊
考慮到物性參數對測量準確度的影響，國外已有對少數物性參數制訂物性國家標準，但是對于大量物性參數急需編纂一本流量測量物性參數專用手冊較為現實，手冊可以提供較齊全與統一的數據。尤其隨著計算機使用的普及，物性參數僅用圖表已不能滿足要求，急需提供各種計算式便于使用。
六、流體的流動特性
為什么關心流體的流動物性？首先看一下實驗室的參比工作條件，按照GB9248-88 《不可壓縮流體流量計性能評定方法》實驗室的工作條件可分為：
1 環境條件，2 動力條件，3 流體條件。
1.環境條件
（1） 標準大氣條件：溫度20℃，相對濕度65%，大氣壓力101．3kPa；
（2） 參比大氣條件：溫度20℃±2℃，相對濕度60%-70%，大氣壓86-106kPa；
?。?） 一般大氣條件：溫度15-35℃，相對濕度45%-75%，大氣壓力86-106kPa；
（4） 其他：磁場和機械振動可忽略不計。
2.動力條件
電源電壓公稱值的±1%，頻率公稱值的±1%，諧波含量小于5%（交流電源），紋波含量小于0.2%（直流電源）。
3.流體條件
（1） 具有充分發展的湍流速度分布、無旋渦、速度軸對稱分布；
（2） 充滿圓管的單相流體；
?。?） 牛頓流體；
?。?） 定常流。
我們前面已談過，工作條件遵守上述條件校驗得到的誤差為基本誤差，而偏離這些條件將產生附加誤差。在現場流體流動特性中的具有充分發展的湍流速度分布、無旋渦、速度軸對稱分布及定常流常是難以滿足的，它們將造成測量誤差的增大，有時增大多少難以定量確定，因此在現場使用中必須密切注意流動特性的情況，以下我們對流速分布畸變、旋轉流及非定常流的影響作一簡介。
1.流速分布畸變及旋轉流
流速分布畸變及旋轉流對流量計特性的影響因工作原理而異，有的很嚴重，有的無甚影響，一般來說，推理式流量計（差壓、渦輪、渦街、超聲、電磁等）都要受影響，而容積式流量計不受或基本不受影響。速度分布畸變對流量計特性的影響非常復雜，難以掌握，其困難問題有：
?。?） 不同的速度分布畸變及旋轉流對各種類型流量計的影響是不一樣的；
（2） 由于儀表殼體內流場的復雜性，很難預測（難以用理論計算）速度分布畸變及旋轉流對各種類型流量計的影響程度，基本上要依靠實驗方法來確定；
?。?） 要進行各種類型流量計在各種速度分布畸變及旋轉流下的流量物性影響試驗，不但工作量太大，經濟上耗費亦很難承擔；
?。?） 用戶難以滿足流量檢測件上下游直管段所需要的作業空間，因此速度分布畸變及旋轉流具有普遍性。
2.非定常流
在現場使用中非定常流并不少見，非定常流可分為二大類：周期性脈動和隨機性波動。在發動機、泵、風機等出口的流動可見周期脈動，而管道中的流動受阻流件及管道系統的干擾一般都存在隨機性波動。至今還沒有明確規定流量所需要的定常流條件的定量指標。在流量測量標準中只是含糊地規定：管道內的流量應該不隨時間而變化，或實際上只隨時間有微小和緩慢的變化。至今國際標準化組織(ISO)只頒布一個技術報告ISO/TR3313《用孔板、噴嘴或文丘里管測量管道中的脈動流》，它不是正式標準，并且只適用于標準節流裝置，其他類型流量計在非定常流中會產生多大附加誤差至今尚缺少可靠的試驗數據。
七、理想流量計試探
用戶選表總想找到一種理想的流量計以解決它的問題，而流量計制造廠都力圖制造出一種理想流量計以適應更廣泛的需要。總結千百種流量計的所有優點可以提出理想流量計的條件如下。
1．檢測件無阻礙物；
2．檢測件可夾裝在管道外部，可隨意移動在任何地點測量而無須截斷管道與流體；
3．儀表的流量計算方程簡單明確，可外推到未知領域而無須實流校驗；
4．頻率脈沖輸出信號，數字式儀表，便于遠傳抗干擾及與計算機聯網；
5．儀表輸出信號不受流體介質物性的影響；
6．儀表輸出信號不受流體流動特性的影響；
7．儀表復現性高；
8．儀表范圍度寬，線性好；
9．儀表可靠性高，價格適宜，維修技術不復雜；
10.無須個別實流校驗，或只須“干?！保蛟谝?、二種介質中校驗可推廣到各種介質；
11.檢測件輸出信號直接反映質量流量。
可以說至今并沒有出現上述的理想流量計，所有流量計都多少具備一些上述條件，只不過有的多些，有的少些。所有流量計制造廠試制新產品都力圖能更多地具備上述條件。
八、流量儀表的選用
流量儀表的選型對儀表能否成功使用往往起著很重要的作用，由于被測對象的復雜狀況以及儀表品種繁多，產品質量難以掌握等情況，使得儀表的選型感到困難。沒有一種十全十美的流量計，各類儀表都有各自的特點，選型的目的就是在眾多的品種中揚長避短，選擇自己最合適的儀表。
一般選型可以從五個方面進行考慮，這五個方面為儀表性能方面、流體特性方面、安裝條件方面、環境條件方面和經濟因素方面。五個方面的詳細因素如下：
1.儀表性能方面
準確度、重復性、線性度、范圍度、流量范圍、信號輸出特性、響應時間、壓力損失等；
2.流體特性方面
流體、溫度、壓力、密度、粘度、化學腐蝕、磨蝕性、結垢、堵塞、混相、相變、電導率、聲速、導熱系數、比熱容，等熵指數；
3.安裝條件方面
管道布置方向，流動方向，檢測件上下游側直管段長度、管道口徑、維修空間、電源、接地、輔助設備（過濾器、消氣器）、安裝、脈動等；
4.環境條件方面
環境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆、管道振動等；
5.經濟因素方面
儀表購置費、安裝費、運行費、校驗費、維修費、儀表使用壽命、備品備件等。
儀表選型的步驟如下：
1. 依據流體種類及五個方面考慮因素初選可用儀表類型(要有幾類型以便進行選擇);
2. 對初選類型進行資料及價格信息的收集,為深入的分析比較準備條件;
3. 采用淘汰法逐步集中到1-2種類型,對五個方面因素要反復比較分析最終確定預選目標。
（一）為什么在國民經濟中如此廣泛采用流量測量和儀表？
流量測量是研究物質量變的科學，質量互變規律是事物聯系發展的基本規律，量是事物所固有的一種規定性，它是事物的規模、程度、速度以及它的構成成份在空間上的排列組合等等可以用數量表示的規定性，因此其測量對象不限于傳統意義上的管道流體，凡需掌握量變的地方都有流量測量的問題，例如城市交通的調度，需掌握汽車的車流量的變化，它是現代化城市交通管理需檢測的一個參數。 流量和壓力、溫度并列為三大檢測參數，對于一定的流體，只要知道這三個參數就可計算其具有的能量，在能量轉換的測量中必須檢測此三個參數，而能量轉換是一切生產過程和科學實驗的基礎，因此流量和壓力溫度儀表得到最廣泛的應用。
（二）流量測量技術和儀表的應用領域
1. 工業生產過程
流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛應用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫藥、農業、環境保護及人民日常生活等國民經濟各個領域，它是發展工農業生產、節約能源、改進產品質量、提高經濟效益和管理水平的重要工具，在國民經濟中占有重要的地位。 在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統的檢測儀表和測量物料數量的總量表。 據統計，流量儀表的產值約占全部過程自動化檢測儀表與裝置產值的五分之一。
2. 能源計量
能源分為一次能源（煤炭、原油、瓦斯氣、石油氣、天然氣）、二次能源（電力、焦炭、煤氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及含能工質（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。1998年1月1日公布中華人民共和國節約能源法，說明我國的能源政策開發與節約并重，把節約放在優先的地位。由于我國產業結構，產品結構不合理，生產設備和工藝落后，管理不善，能源的利用率只有32%，比國際先進水平平均低10%，每消耗一噸標準煤創造的國內生產總值，只有發達國家的二分之一到四分之一，我國每生產一噸鋼綜合煤耗為976公斤，而國際先進水平為650公斤。風機、水泵、鍋爐等應采用高效節能的先進設備。能耗是考核企業管理水平的一個重要指標，要節能除采用先進設備與工藝外，主要是加強管理的問題，而管理必須配備計量系統才能進行定量的管理。每個企業，對進廠、出廠、自產自用的能源進行計量，對生產過程中的分配、加工、轉換、儲運和消耗，生活和輔助部門的能耗進行計量。目前我國流量計量系統正常工作的百分率比較低，除儀表質量外，尚有許多復雜原因影響正常運轉，這些原因如介質條件惡劣、維修困難、校驗問題大等。現分別對幾種主要能源的流量計量情況簡介如下。
水
我國水資源人均只有世界的四分之一，且分布不均衡，北方嚴重缺水，全國有100多大中城市缺水，日缺水達1000萬立方米以上，21世紀可能發生水危機，如大連從120公里碧流河引水，天津從230公里灤河引水，青島從240公里黃河引水。近年來黃河下游斷流時間不斷延長，斷流處向上游延伸。北京日高峰時日缺水達30萬噸。 城市龐大的水管網進行輸配，從水廠到用戶水表種類繁多，大口徑水表的計量精度一直存在問題，水表種類大致有孔板、電磁、超聲、插入式流量計等，除孔板外，其它類型大口徑水表的校驗不斷困擾著用戶。家用水表是個非常龐大的數目，我國家用水表年產量估計在1000萬只以上，家用水表為葉輪式，不但精度低，計量抄表需大量人工亦是個問題。福利型的水價導致水的嚴重浪費已引起國家的重視，亟需制訂合理的水價以促進節約，但水價的提高如計量精度不相應提高亦會產生新的矛盾。故家用水表型式性能的改進已提到議事日程。
煤氣、天然氣
城市氣化率是現代化城市的標志之一，1985年全國城市煤氣工作會議確定直轄市、省會、重點旅游城市、沿海開放城市及環保重點城市1990年氣化率為40%，2000年氣化率為70%，煤氣的流量計量由于介質臟、含濕高、大口徑、低流速、寬范圍度等為困難的測量問題，幾十年來一直未能很好的解決，去年制訂的煤氣主管道流量測量國家標準可望為解決此問題提供一些可能性。由于環保的原因國家不鼓勵更多地發展煤氣而盡量用天然氣。
天然氣是高效、清潔的燃料，優質的化工原料，并有望成為城市汽車的清潔燃料。發展天然氣是我國今后能源發展的重點。我國天然氣蘊藏量豐富，但目前產量很低，每年僅約200億立方米，不及西歐小國荷蘭的產量，美俄兩國天然氣年產量皆在5000億立方米左右。急劇增加產量以適應國民經濟的需要已經勢在必行。國家制訂計劃到廿一世紀初天然氣產量要比90年代初翻兩番。目前我國陸上已探明儲量約1.3萬億立方米，主要分布在重慶、四川、陜甘寧、新疆等地。1998年5月28日我國發表《中國海洋事業的發展》白皮書，其中關于石油資源內容如下：我國海域有30多個沉積盆地，面積近70萬平方公里，石油資源量約250億噸，天然氣蘊藏量約為8.4萬億立方米。天然氣從氣井開采經處理（脫硫、脫水）集輸到城市要經過許多復雜的工藝過程，從計量角度對被測介質可分為三種類型：第一種類型：氣井到集氣站、脫硫廠及脫水廠稱為原料氣，具有多相、高壓、腐蝕、中小口徑等特點；第二種類型：處理廠出來后稱為凈化氣，經長輸管線送到城市，具有單相、中壓、大口徑、要求高精度計量的特點；第三種類型：城市廣大用戶使用的天然氣，具有單相、低壓或常壓、中小口徑、計量精度適中等。
一般氣田縱橫數百公里，幾百口井，幾十個集氣站及處理廠用管網連在一起，輸送到城市更是龐大的管網覆蓋廣大地區，這些管網中的氣量分配，調度、經濟核算皆需設置天然氣計量站，裝備大量的流量測量系統。目前第一種類型尚無合適流量計可用，第二種類型采用孔板、渦輪、超聲等，第三種類型除上述儀表外還有渦街、腰輪、膜式氣量計（家用煤氣表）等。我國城市家用煤氣表年產量在百萬只以上。
蒸汽
蒸汽分過熱蒸汽和飽和蒸汽。前者為單相介質，在火力發電廠中過熱蒸汽做為推動汽輪機帶動發電機發電，蒸汽流量測量對于電廠的生產質量及安全極為重要，現代火力發電廠機組為高壓高溫狀態，過熱蒸汽流量采用噴嘴測量，有國際標準或國家標準做為依據。飽和蒸汽是由工業鍋爐生產的一般為低壓中溫狀態，它是汽水混合物，鍋爐出口處為飽和蒸汽，但輸送到用戶處，由于管道熱散耗含水量大的汽水混合物，它的流動為兩相流，對于測量混相流是個困難的測量問題，至今尚無成熟的儀表可用．據估計我國煤產量１／３～１／４用于工業鍋爐燃料，全國有幾十萬臺工業鍋爐，需配備數量巨大的蒸汽流量計，目前常用的儀表為孔板、渦街、均速管及分流旋翼式流量計，這些流量計在低干度下使用都不能令人滿意，是急待解決的問題。
油品
燃料油從煉油廠生產后經油庫到發油站供給汽車、船舶、飛機等交通工具使用油品計量涉及巨大經濟利益，全國有數十萬個計量站在工作著，油流量計更是一個極為龐大的數目。目前大量使用的類型為容積式和渦輪流量計，容積式流量計類型很多，如橢圓齒輪、腰輪、刮板、旋轉活塞、螺桿雙轉子，圓盤等等。
3．環保工程
人口劇增，工業生產迅猛發展使得環境嚴重惡化，已經達到危險的程度，國家把可持續發展列為國策，它將是二十一世紀的的最大課題?？諝馕廴?、水污染要得到控制必須加強管理，而管理的基礎是污染量的定量控制。我國是以煤為主要能源的國家，全國有上百萬的煙囪日夜不停地向大氣排放濃煙，煙氣排放控制成為根治污染的重要項目。美國已經立法規定煙廢氣排放標準，每個煙囪必須安裝煙氣分析儀和流量計，組成連續排放監視系統（CEMS）。煙廢氣流量測量屬于困難的測量問題，它的難度有：
口徑大，如煙囪不規則形狀，幾米周長；
氣體組分變化不定；
流速范圍大，從極低速到高速；
臟污、灰塵、腐蝕；
流道為非圓截面，無相似性，通道內流速分布復雜；
無直管段，阻流件形狀復雜，速度畸變與旋轉流；
無法個別標定確定流量計儀表系數；
靜壓，要求儀表低壓損；
高溫（200℃以上）；
廢液、污水排放已嚴重污染江河湖泊，使本來已經嚴重缺乏的水資源遭到破壞，已很緊張的水資源更是雪上加霜。廢液、污水排放的管理控制已是刻不容緩的任務。但是廢液污水流量計由于被測介質臟污、口徑大、形狀特殊、壓頭低、流速范圍寬、不滿管流等亦是流量測量的困難問題。工廠企業及人民生活需要的流量計數量極為龐大，種類需多樣化才能適應廣泛需求。
環保工程所需的流量計隨著工程的深入發展將不斷提出新的要求，如大規模的廢水再生設備、城市垃圾處理設備、工礦企業的水循環利用系統等都需種類繁多的流量計。
4．交通運輸
交通運輸有五種方式：鐵路、公路、航空、水運和管道輸送。在五種方式中管道輸送雖早已有之，但應用尚不普遍。隨著環保問題的突出，管道輸送的特點引起人們的重視。例如煤炭一直由鐵路水運輸送，裝卸及敞開運輸污染環境不容忽視，采用管道水力輸送，不但迅速高效，密閉衛生是很大優點。管道輸送的物料有：原油、天然氣、水、壓縮空氣、煤炭、谷物、水泥、礦物……。世界管道運輸主干線已達230萬公里，我國1996年底僅為1.9萬公里，處于落后狀態。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配調度的眼睛，亦是安全性（監視物流堵塞）的監測系統。管道運輸流量計除傳統的流量計如孔板、電磁、容積式外，近年出現的相關流量計是極具潛力的的新型流量計，國內已有用于混相流測量的實例。
5．生物技術
據說二十一世紀是生命科學的世紀，以生物技術為特征的產業將獲得迅速發展，生物技術中需監測的物質很多，如血液、尿液、藥液、營養液等等，其被監測對象很多為混相流、脈動流、非牛頓流體，亦是流量測量的難點。 6．科研實驗
科研實驗需要的流量計不但數量多，品種極為繁雜，據統計流量計有100多種，其中很大一部分是應科研實驗之需，它們并不批量生產在市面出售。我國有很多科研單位或大型企業有專門小組研制自己需要的流量計，特別是國防部門更是常事。
■ 化工中間試驗工廠
它是化工生產的一個中間環節，一種化工產品從實驗室研制到大批量生產必須經中間試驗，這種實驗工廠可以說是生產實驗數據的工廠，數據的準確可靠是第一位，這里流量計是必備的儀表，它是監測物料數量的儀表，由于規模小，大都是小、微流量的測量。
■ 發動機效率試驗
發動機種類繁多，泵、風機、壓縮機、動力機械等，發動機效率試驗必須檢測三個參數：溫度、壓力和流量。一般認為流量測量比較困難，原因是其使用條件特殊，測量對象阻流件復雜，無直管段安裝條件，流體組分變化，流動為脈動流等。
7．海洋氣象，江河湖泊
這些領域為敞開流道，一般需檢測流速，然后推算流量。流速（流量）計一般所依據的物理原理及流體力學基礎理論與密封管道雖有共通之處，但儀表原理及結構以及使用條件有很大差別，國際標準化組織（ISO）有專門技術委員會制訂此類流量計的國際標準。國際流量學術會議一般皆包括此部分內容。
我們列舉了七類應用領域，它遍及國民經濟各部門，ISO、IEC及OIML等國際標準化組織設有眾多技術委員會制訂有關國際標準。
國際標準化組織（ISO）有9個技術委員會涉及流量或流速的測量，它們是： TC（技術委員會）30（封閉管道）、TC113（明渠）、TC28（石油產品）、TC115（泵）、TC117（工業風機）、TC118（壓縮機）、TC131（液壓）、TC112（真空技術）、TC116（采暖）。國際電工委員會（IEC）有3個委員會：TC4（水輪機）、TC5（汽輪機）、TC65（流程測控）。國際法制計量組織（OIML）有十余個國際建議或國際文件涉及流量測量。
二 流量測量的困難問題
流量測量的困難分為兩方面：流體特性和測量特性。
1． 流體特性
臟污流：流體臟污、沉積和堵塞，如煤氣、煙廢氣、污水等；
腐蝕流：管道腐蝕嚴重因而帶來臟污流，儀表耐蝕要求高；
高參數流：高溫、高壓、真空及低溫極端工作條件下的流量測量；
脈動流：發動機、壓縮機、泵出口流體脈動、石油天然氣井噴流脈動等；
大流量：管徑達數米，液體流量達108kg/h，氣體流量達106kg/h；
微流量：流量下限極低，液體為10-2kg/h，氣體為10-4kg/h；
高粘性流：流體粘度極高，雷諾數很低，粘度可達數帕斯卡?秒；
混相流：如氣液、液固、氣固及氣液固多相流；
質量流：被測介質工作時狀態及組分變化很大，體積測量法無法準確測量；
蠕動流：流速極緩慢，雷諾數極低，大小口徑皆有，如瀝青、漿液等。
前面介紹各應用領域皆有一些實例。
2． 測量特性
現場工作條件惡劣，檢測件可靠性差；
流量為動態量，難以獲得高準確度；
儀表結構大都為法蘭連接，只在停流時才允許拆卸維修，有些生產過程連續進行，只在大修時才能停流，中間儀表有故障無法檢修；
儀表實驗室校驗的工作條件與現場工作條件相差很大，準確度偏離無法確定；
校驗設備龐大昂貴，校驗費用亦不菲，周期校驗是個難題。
三 流量儀表的種類
有商品的流量計可分十大類，約100種：
1． 差壓式流量計：2.浮子流量計；3.容積式流量計；4.渦輪流量計；5.電磁流量計；6.渦街流量計；7.超聲流量計；8.質量流量計；9.插入式流量計；10.其他流量計
按1992年出版《中國儀器儀表企事業大全》及1996/1997出版《中國計量器具制造單位及產品信息指南》初續集輯錄我國共有流量儀表企業229家，國外產品代理商及合資企業約50家。我國已擁有一個相當規模開發和制造流量儀表的行業，各種企業所有制皆有，近年來私營與合資企業在增加，行業的特點為：
國外已商品化的產品國內皆有相應廠家生產，但產品品種規格及技術含量差距較大；
幾個五年計劃引進產品生產技術，對國內產品制造技術起到促進作用，但消化吸收進而自主創新不夠，在產品不斷更新情況下，單靠引進已不能解決問題；
生產廠廠家數遠大于國外，但產品低水平重復多，幾乎找不到名牌產品；
流量儀表科研單位經費投入少，無力進行有份量的產品開發；
企業開發力量薄弱，產品更新換代緩慢；
普遍欠缺流量校驗設備，全國流量量值傳遞系統尚未真正建立起來，影響全國流量量值傳遞的準確一致。
四 流量測量與儀表的主要問題 主要問題有兩個：儀表的可靠性和準確度
1． 可靠性
可靠性包括儀表質量及可維修性，流量儀表是現場儀表，檢測件與被測介質直接接觸，面臨惡劣的工作條件，要求儀表有百分之一百的可靠是不現實的，但在發生故障時如能方便維修，維修代價不大，應該說亦是儀表可靠的一個方面。流量儀表工作的特點：
儀表要能經受被測介質化學腐蝕、結垢、磨蝕、堵塞、相變、耐溫、耐壓、……的影響；
由于儀表與管道用法蘭連接成一體，有時拆卸維修更換非常困難，特別是高溫高壓大口徑管道，給周期檢驗造成很大困難；
對于連續生產過程,不允許中間停流拆卸,檢測件發生故障無法拆卸檢修，如何處理是個棘手問題；
國內因設備工藝落后,管理不善,流體介質一般比國外要臟污，如天然氣、煤氣、水等，這樣對流量計使用性能提出更高要求。 提高流量計可靠性可采用以下辦法：
提高儀表質量；
改變結構形式，如采用不斷流型插入式結構，亦可在測量系統上想辦法，如多管并聯管道便于清洗及更換；
加強現場維護管理。
2． 準確度
儀表的重復性是儀表本身的特性，而準確度是外加的特性。一臺流量計準確度高，首先要重復性高，然后用高準確度的量值傳遞系統進行校準求得高準確度的儀表系數（或流出系數）。
對于流量計的準確度要注意這種儀表的特點，英國著名的流量專家F.C.Kinghom說得好：流量計是使用比制造要艱難得多的少數儀表之一，在實驗室它可以得到極高的準確度，但是在使用現場，一旦條件變化，一切全都白廢。
儀表制造廠產品說明書上列舉的準確度是指實驗室校準的準確度，它稱為基本誤差，儀表在現場工作由于使用條件與實驗室工作條件不同會產生附加誤差，現場的準確度是基本誤差與附加誤差的合成，合成不一定為簡單的代數和，要視具體情況而定。因此，現場儀表誤差估計是一項復雜的工作，只有既熟悉儀表特性和被測對象，又掌握誤差理論的人才能做出正確的估計。
流量計的準確度涉及流量量值傳遞的知識，這里做點簡介：
流量是自然界不存在實物標準的導出量，它由基本量（長度、質量、時間和溫度）在特定條件下綜合得出，量值的實物標準（稱為原始標準）實際上就是一座流量標準裝置，在裝置上把各基本量綜合為導出量，然后把量值傳遞給一臺或一組流量計，它稱為工作基準或傳遞標準，用傳遞標準（量值的載體）向下一級標準（亦為流量標準裝置）傳遞流量量值。籍助于傳遞標準把全國的流量量值統一（一致）起來。國際間的流量量值的統一是用國際間的裝置比對來達到的。在各類檢測參數量值傳遞系統中流量的量值傳遞系統是較困難建立的一類，因為流量量值有以下特點：
（1）流量是自然界不存在實物標準的導出量，需在特定條件下由基本量（長度、質量、時間、溫度等）合成；
?。?）流量是一個動態量，它是一個只有當流體發生運動時才實際存在的物理量，因此它不僅是基本量的靜態組合，又由于其動態性質，流量量值受到許多復雜因素的影響，例如流體內微觀分子之間的相互作用，宏觀的湍流、旋渦運動等，在具體的管道中還受到邊界條件（管壁）的制約。
?。?）流量量值需通過流體介質的物理變化得以反映，因此用于校驗的介質最好就是使用介質，但介質有千萬種，不可能按此原則辦，只好采用模似媒介，然后通過介質換算把流量量值傳遞到工作介質；
?。?）存在于不同工作狀態的流體介質表現出不同的物理性質，因此流量量值在不同工作狀態時必須考慮該因素的影響；
（5）流量量值基準與工作儀表的準確度差別不可能太大（如目前基準為10-4，而工作儀表有達10-3的），它們的數量級差別不像基本量或其他導出量那么大，量值傳遞時標準的誤差一般不能忽略，校準流量計時，誤差的估算較復雜；
（6）由基準向工作儀表傳遞量值由于參比工作條件難以維持，影響量漸趨復雜，誤差估算困難程度逐漸加大；
?。?）流量量值準確度不高（目前最高準確度不高10-4）原因在于其導出動態的和綜合的性質。
五、流體的物理性質（物性參數）
(一)為什么需要研究流體的物性參數？
流體物性對流量計特性的影響是流量計開發和使用的主要問題之一，物性對流量計物性的影響程度視工作原理而異，目前最通用的幾類流量計（差壓、浮子、容積、渦輪、渦街、電磁、超聲、熱式等）影響流量計特性的主要物性為密度（包括氣體壓縮系數、濕度等）、粘度、等熵指數、電導率、聲速、比熱容、導熱系數等。其中尤以密度和粘度的影響最為重要。
掌握流體物性參數在流量計制造與使用中有三方面用途：
（1） 選型的依據
流量計的選型主要需了解儀表性能和被測對象的情況兩方面，所謂知己知彼，百戰不殆。在現場使用中，不乏因流體物性參數掌握不足或不準而使測量達不到要求的實例；
（2） 流量計的設計計算
在流量方程中物性參數是主要參數之一，要使設計計算準確可靠，基本數據的提供是不可缺少的；
（3） 現場使用與維護
流體物性變化是使用中產生測量附加誤差的主要來源之一，要降低測量的附加誤差應深入探討它對流量計特性的影響。
(二)關心哪些物性參數？
1 密度；2 粘度；3 導電率；4 聲速；5 導熱系數；6 等熵指數；7 比熱容；8 化學腐蝕；9 結垢；10 潤滑性；11 相變；12 磨蝕性。
(三)物性參數存在的問題
1.物性參數數據準確度低，置信度差及數據不統一
流量測量用的物性參數數據一般取自各種物理、化學及工程手冊，由于來源混雜，數據不一致，各種手冊使用對象要求不同，難以滿足流量測量高準確度及需明確準確度數值的要求，許多流體的物性數據不足，甚至完全沒有，特別如高參數（高壓、高溫、低溫、高真空度等）流體及多元流體（流體混合物）的物性參數，不但置信度差，甚至完全缺少；
2.在線物性測量儀器缺乏，質量差、應用范圍窄
為了提高流量測量的準確度，急需開發在線物性測量儀器，以使在測量過程中進行在線的修正，目前密度和粘度在線測量儀器（變送器）不但技術復雜，價格昂貴，且應用范圍窄，因此無法大量推廣應用；
3.缺少專用的物性手冊
考慮到物性參數對測量準確度的影響，國外已有對少數物性參數制訂物性國家標準，但是對于大量物性參數急需編纂一本流量測量物性參數專用手冊較為現實，手冊可以提供較齊全與統一的數據。尤其隨著計算機使用的普及，物性參數僅用圖表已不能滿足要求，急需提供各種計算式便于使用。
六、流體的流動特性
為什么關心流體的流動物性？首先看一下實驗室的參比工作條件，按照GB9248-88 《不可壓縮流體流量計性能評定方法》實驗室的工作條件可分為：
1 環境條件，2 動力條件，3 流體條件。
1.環境條件
（1） 標準大氣條件：溫度20℃，相對濕度65%，大氣壓力101．3kPa；
（2） 參比大氣條件：溫度20℃±2℃，相對濕度60%-70%，大氣壓86-106kPa；
?。?） 一般大氣條件：溫度15-35℃，相對濕度45%-75%，大氣壓力86-106kPa；
（4） 其他：磁場和機械振動可忽略不計。
2.動力條件
電源電壓公稱值的±1%，頻率公稱值的±1%，諧波含量小于5%（交流電源），紋波含量小于0.2%（直流電源）。
3.流體條件
（1） 具有充分發展的湍流速度分布、無旋渦、速度軸對稱分布；
（2） 充滿圓管的單相流體；
?。?） 牛頓流體；
?。?） 定常流。
我們前面已談過，工作條件遵守上述條件校驗得到的誤差為基本誤差，而偏離這些條件將產生附加誤差。在現場流體流動特性中的具有充分發展的湍流速度分布、無旋渦、速度軸對稱分布及定常流常是難以滿足的，它們將造成測量誤差的增大，有時增大多少難以定量確定，因此在現場使用中必須密切注意流動特性的情況，以下我們對流速分布畸變、旋轉流及非定常流的影響作一簡介。
1.流速分布畸變及旋轉流
流速分布畸變及旋轉流對流量計特性的影響因工作原理而異，有的很嚴重，有的無甚影響，一般來說，推理式流量計（差壓、渦輪、渦街、超聲、電磁等）都要受影響，而容積式流量計不受或基本不受影響。速度分布畸變對流量計特性的影響非常復雜，難以掌握，其困難問題有：
?。?） 不同的速度分布畸變及旋轉流對各種類型流量計的影響是不一樣的；
（2） 由于儀表殼體內流場的復雜性，很難預測（難以用理論計算）速度分布畸變及旋轉流對各種類型流量計的影響程度，基本上要依靠實驗方法來確定；
?。?） 要進行各種類型流量計在各種速度分布畸變及旋轉流下的流量物性影響試驗，不但工作量太大，經濟上耗費亦很難承擔；
?。?） 用戶難以滿足流量檢測件上下游直管段所需要的作業空間，因此速度分布畸變及旋轉流具有普遍性。
2.非定常流
在現場使用中非定常流并不少見，非定常流可分為二大類：周期性脈動和隨機性波動。在發動機、泵、風機等出口的流動可見周期脈動，而管道中的流動受阻流件及管道系統的干擾一般都存在隨機性波動。至今還沒有明確規定流量所需要的定常流條件的定量指標。在流量測量標準中只是含糊地規定：管道內的流量應該不隨時間而變化，或實際上只隨時間有微小和緩慢的變化。至今國際標準化組織(ISO)只頒布一個技術報告ISO/TR3313《用孔板、噴嘴或文丘里管測量管道中的脈動流》，它不是正式標準，并且只適用于標準節流裝置，其他類型流量計在非定常流中會產生多大附加誤差至今尚缺少可靠的試驗數據。
七、理想流量計試探
用戶選表總想找到一種理想的流量計以解決它的問題，而流量計制造廠都力圖制造出一種理想流量計以適應更廣泛的需要。總結千百種流量計的所有優點可以提出理想流量計的條件如下。
1．檢測件無阻礙物；
2．檢測件可夾裝在管道外部，可隨意移動在任何地點測量而無須截斷管道與流體；
3．儀表的流量計算方程簡單明確，可外推到未知領域而無須實流校驗；
4．頻率脈沖輸出信號，數字式儀表，便于遠傳抗干擾及與計算機聯網；
5．儀表輸出信號不受流體介質物性的影響；
6．儀表輸出信號不受流體流動特性的影響；
7．儀表復現性高；
8．儀表范圍度寬，線性好；
9．儀表可靠性高，價格適宜，維修技術不復雜；
10.無須個別實流校驗，或只須“干?！保蛟谝?、二種介質中校驗可推廣到各種介質；
11.檢測件輸出信號直接反映質量流量。
可以說至今并沒有出現上述的理想流量計，所有流量計都多少具備一些上述條件，只不過有的多些，有的少些。所有流量計制造廠試制新產品都力圖能更多地具備上述條件。
八、流量儀表的選用
流量儀表的選型對儀表能否成功使用往往起著很重要的作用，由于被測對象的復雜狀況以及儀表品種繁多，產品質量難以掌握等情況，使得儀表的選型感到困難。沒有一種十全十美的流量計，各類儀表都有各自的特點，選型的目的就是在眾多的品種中揚長避短，選擇自己最合適的儀表。
一般選型可以從五個方面進行考慮，這五個方面為儀表性能方面、流體特性方面、安裝條件方面、環境條件方面和經濟因素方面。五個方面的詳細因素如下：
1.儀表性能方面
準確度、重復性、線性度、范圍度、流量范圍、信號輸出特性、響應時間、壓力損失等；
2.流體特性方面
流體、溫度、壓力、密度、粘度、化學腐蝕、磨蝕性、結垢、堵塞、混相、相變、電導率、聲速、導熱系數、比熱容，等熵指數；
3.安裝條件方面
管道布置方向，流動方向，檢測件上下游側直管段長度、管道口徑、維修空間、電源、接地、輔助設備（過濾器、消氣器）、安裝、脈動等；
4.環境條件方面
環境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆、管道振動等；
5.經濟因素方面
儀表購置費、安裝費、運行費、校驗費、維修費、儀表使用壽命、備品備件等。
儀表選型的步驟如下：
1. 依據流體種類及五個方面考慮因素初選可用儀表類型(要有幾類型以便進行選擇);
2. 對初選類型進行資料及價格信息的收集,為深入的分析比較準備條件;
3. 采用淘汰法逐步集中到1-2種類型,對五個方面因素要反復比較分析最終確定預選目標。
