19世紀中葉，近代流量計的理論基礎逐漸成形，許多種類的儀表雛形相繼涌現。到了20世紀，隨著過程工業、能量計算和城市公用事業的迅速興起，促使人類社會對流量測量的需求不斷增加，從而極大地推動了流量測量技術與儀器儀表的更新換代。白金漢（EdgarBuckingham）、比恩（Howard.S.Bean）和貝特勒（SamuelR.Beitler）等人在測定噴嘴和孔板流量系數方面的杰出貢獻，進一步促進了流量測量技術的發展。
                           
       近幾十年以來，新材料技術、微電子技術、通信技術和計算機技術在流量測量領域的廣泛應用，使該行業實現了跨越式的發展。在整個世界信息化、智能化、網絡化程度不斷加深的背景下，流量儀表技術為了迎合新世紀科技發展的潮流，必然會發生廣泛而深遠的變革。
         

           1 流量計的定義及流量儀表的作用
                           
        美國儀器學會于1976年在文件ISA51.1中給出的定義是目前*可以利用的、關于流量計的標準定義。其定義如下：流量計是指在一個敞開或封閉管道中測量流動的流體流量或總量的儀表，它通常由一次裝置和二次儀表構成。流量計的一次裝置根據與流體之間的相互作用關系產生與流體流量具有明確關系的信號。流量計的二次儀表是反映一次裝置發來的信號，并將其轉換成能夠表示的流量或總量顯示信號或輸出信號的儀表。
                           
        流量儀表主要有兩個作用：①作為檢測儀表監測工業生產過程中的自動化系統，為生產安全和產品質量提供保障；②作為計量儀表核算商貿或內部生產成本。
              2 常用流量計簡介
          2.1 傳統流量計
          2.1.1 節流式差壓流量計
       節流式差壓流量計是目前應用較為廣泛的一類流量計。在工業生產中常用于測量氣體、液體和蒸汽的流量。
                           
        節流式差壓流量計的測量原理是將流體流經節流裝置（孔板、噴嘴、文丘里管等）產生的壓力能轉換為動能，從而產生差壓信號。由于差壓信號與流量之間存在一定的關系，因此可通過測量差壓信號來確定流量的大小。                                                  
                      

       在所用的節流裝置中，孔板經濟可靠、結構簡單、維護方便，因而在工業生產過程中大都采用孔板作為節流裝置，但孔板會產生較大的噪聲，如果想要獲取更好的信號讀數，可采用V錐。
                          

            2.1.2 靶式流量計
                           
       由于采用標準節流裝置的流量計在測量臟污流體時存在容易堵塞的缺點，因而其不適合測量高黏度、低雷諾數的流體（如重油、原油等）。靶式流量計的出現和發展解決了這一工業生產中出現的部分問題。                                                  
                      

        靶式流量計的測量原理是在測量管的中心放置一圓形靶，當流體流動時對靶體形成沖擊，從而使靶體受力并產生與流體流量成正比的微小位移，靶體所受的作用力反映了流體流量的大小。
                           
         傳統的靶式流量計主要選用力傳感器，如應變片式靶式流量計。由于受到流體介質溫度變化的影響，應變片式靶式流量計容易產生溫漂、抗過載能力差等問題。
                          

          2.1.3 渦街流量計
                          

         渦街流量計是利用流體振動原理制成的一種流量儀表。渦街流量計發展十分迅速，目前已躋身于通用流量計之列。
                           
          渦街流量計的測量原理如圖3所示。在流體中安置一個非流線型旋渦發生體，流體流經發生體兩側時交替地分離，產生兩列規則的、交錯排列的旋渦。在一定的雷諾數范圍內，旋渦頻率與渦街流量計的體積流量成正比，因而可通過檢測旋渦頻率來得出流體流量的大小。

                                            
          渦街流量計對外界的干擾、振動以及流體流動狀態非常敏感，通常其不能準確測量出低流速流體的流量。目前，國內外學者主要利用數字信號處理技術來處理這個問題，如功率譜分析方法、小波分析方法等。
            

               2.1.4 容積式流量計
                           
          容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計一起并稱為三類使用量zui大的流量計。在流量儀表中，容積式流量計是精度很高的一類儀表，因而被廣泛應用于原油、柴油、液化石油氣、天然氣以及煤氣等昂貴介質的總量測量。
                           
           容積式流量計是利用固定的小容積來反復計量流過流量計的流體體積，即通過流體逐次重復地充滿和排放計量室的累加次數來測量流體體積的總量。
           容積式流量計常用于國內外貿易結算，對于其基本誤差，目前主要采用流量計系數法和基本誤差法兩種方法加以處理。
                         

               2.1.5 浮子流量計
                           
           浮子流量計是流量儀表中應用范圍較為廣泛的一類，僅次于差壓式流量計，目前被廣泛應用于電力、冶金、石化以及污水處理等領域的流量測量，尤其在小管徑、低流速、微流量的測量領域，浮子流量計發揮著重要的作用。
                           
           浮子流量計的測量原理是內置于錐形管中軸線方向的浮子的位置隨著流量的變化而升降，通過改變它們之間的流通面積來測量流體的體積流量。
                           
           在實際應用中，浮子流量計的壓力損失不是恒定的，而是隨流量變化而變化的。對于相同口徑的孔板和錐管浮子流量計，前者的壓力損失要明顯大于后者。
                 

                2.1.6 渦輪流量計
                           
          渦輪流量計（簡稱TUF）是速度式（葉輪式）流量計的主要品種。它適用于高溫、高壓、低溫及微流量等流體介質的測量。
                           
           渦輪流量計利用放置于流體中的葉輪的旋轉角速度與流體平均流速成正比的關系，通過測量葉輪的轉速來推算管道中流體體積流量的大小。
                           
           渦輪流量計具有可動部件，因而易磨損、易發生故障，并且其不適用于測量臟污介質，也不適宜長期連續使用，故應避免長時間超負荷運行，并定期對其進行維護。
                         

                    2.2 新型流量計
                2.2.1 電磁流量計
                           
           電磁流量計是利用法拉第電磁感應定律制成的一種新型流量計，目前被廣泛地應用于易燃易爆液體，各種酸、堿、鹽等腐蝕性液體以及帶有漿液和摻雜固體顆粒等流體流量的測量，并且它還具有可正反雙向測量的特點。
                           
           電磁流量計的測量原理基于法拉第電磁感應定律，即通過測量流體流動時切割磁力線所產生的電動勢來推算流體流量。

           電磁流量計主要用于測量導電性液體介質的體積流量，通常要求導電性液體介質的電導率至少為20μs/cm。
                          

                 2.2.2 超聲波流量計
                           
           超聲波流量計（簡稱USF）是20世紀70年代發展起來的一種非接觸式流量儀表。它對于所測的流體介質幾乎沒有要求，不僅適用于液體和氣體介質的測量，也適用于雙相介質的測量，尤其適用于解決大流量、大口徑、暗渠、強腐蝕性等流體流量測量困難的問題。
           超聲波流量計主要是通過檢測超生波穿過流體介質時所搭載的信息來測量流體流量。
                           
           目前，超聲波流量計存在的局限性在于其所能測量的流體介質溫度受制于換能器與耦合材料（換能器與管道之間）的耐高溫程度，而目前我國研制的超聲波流量計只能測量200℃以下的流體介質。
                  2.2.3 科里奧利質量流量計
                           
         科里奧利質量流量計（簡稱CMF）是基于流體在振動的測量管中流動時會產生與流體質量流量成正比的科里奧利力這一原理制成的、一種直接式的質量流量計。
                           
        與前面所述的各種流量計不同，科里奧利質量流量計能夠直接測量流體介質的質量流量，而不受其他參數（如溫度、壓力、流體性質等）的影響。
                          

                  2.2.4 激光流量計
         激光流量計是根據激光的多普勒效應制成的一類新型流量計。
                           
          瑞士Digmesa公司研制生產的激光流量計被譽為“范圍內的全新測量技術”。該流量計使用玻璃制測量管道，其內徑為4mm，測量時激光測量件不接觸介質，適用于以酒精與水為基本組成成分的液體介質的測量。
                        

             3 流量計的發展趨勢
        3.1 高精度、高可靠性
                           
         隨著世界經濟的發展，石油、煤、天然氣等自然資源的分布不均、儲量有限、過度消耗等現象，使能源短缺和氣候問題成為擺在整個人類社會面前越來越棘手的問題。
                           
         面對對于節能環保的訴求和競爭日益激烈的市場環境，如何降低能耗、提高能效，從而提升企業競爭力成為相關行業關注的熱點。石油、天然氣等能源行業以及其他對流量計需求比較旺盛的行業，對于高精度、高可靠性流量測量儀表的要求以及相關技術的不斷進步，將會推動流量計朝著更為、更為可靠的方向前進。
          3.2 新型流量計主導市場
                           
          近年來，傳統的機械式流量計（如節流式、靶式、容積式、浮子等流量計）在市場中的份額呈現出負增長的趨勢，而新型流量計發展十分迅速，其中以電磁流量計、超聲波流量計和科里奧利質量流量計發展勢頭尤為強勁，它們是三類具有發展潛力的新型流量計。
                           
           這種趨勢是由用戶對于流量計產品要求的提高和傳統流量計本身所存在的局限性所決定的。傳統的機械式流量計，往往結構復雜、裝置笨重、拆裝不方便，且其機械零部件容易磨損變形。而電磁流量計、超聲波流量計等新型流量計在測量管道中未設置任何阻礙件（如節流件、轉動件等），其結構也十分簡單、壓力損失小，精度和可靠性也基本滿足工業生產和工程應用的需要；另外，新型流量計相對傳統流量計而言，其功能更為多樣、全面，例如現在已經有許多超聲波流量計不僅可以測量各種流體介質的流量，甚至可以測量流體的密度、組成成分以及所含熱能等，實現多參數測量。
                           
            與傳統的機械流量計相比，新型流量計具有諸多優點，因而其大有取代傳統流量計的市場主導地位之勢。但是，由于傳統流量計的應用非常廣泛，市場占有量很大，新型流量計取代其成為主流流量計產品將是一個長期的過程。
                          

            3.3 智能化、遠程化
                           
          2009年，美國政府將物聯網列為重振經濟的兩大重點之一；此后，我國政府也將物聯網列為國家五大新興戰略性產業之一，并將其寫入政府工作報告中。
           人們普遍認為，物聯網將是繼互聯網之后推動世界高速發展的引擎。
                           
           傳感器技術是物聯網主要的技術基礎之一，未來隨著物聯網的高速推進，傳感器技術領域也將會開啟新的篇章。流量計作為傳感器的一類，主要用于測量流體流量，而流量與溫度、壓力并稱為三大檢測參數，對流量的測量是廣泛而普遍的。隨著科學技術的發展，可能要求流量計具有更高的智能化程度，例如通過植入嵌入式系統軟件和硬件，使流量計具有更強的檢查診斷功能等；同時，根據物聯網的概念，未來的流量計需要與互聯網連接，進行信息的交換與通信，從而實現智能化識別、定位、跟蹤以及遠程監控和管理等。為了迎合物聯網發展的需要，智能化和遠程化也將成為流量計未來發展的一大趨勢。
           

            4 結束語
                           
          流量測量的發展貫穿于整個人類社會的歷史進程中，流量作為工農業生產中zui重要的檢測參數之一，對于它的測量是廣泛而普遍的。目前應用于工業生產中的流量儀表種類繁多，但它們皆有其各自的優缺點，所以在選用流量儀表時，要進行周密的分析與比較，選擇適宜的流量儀表以達到預期的測量目的。
                           
            在倡導節能減排及信息化程度不斷加深的背景下，流量計作為執行流量測量的具體裝置，其發展也將是與時俱進的，因而如何使流量計在工業生產和科學研究中更加可靠、智能環保，為緩解能源問題、氣候問題等及迎合物聯網等新一代信息技術發展的需要貢獻力量，將是擺在廣大企業與科技工作者面前的重大任務。