本手册详细系统介绍了流量测量基础知识，各类流量测量仪表的测量原理、设计选型、适用条件和使用注意事项，流量测量误差分析和流量试验装置，国内外流量标准规范，典型流体流量测量技术等内容。本手册大量采用图表进行叙述，通俗易懂，实用性强。

本手册详细介绍了流量测量的基础知识；全过程系统介绍了各种流量测量技术，尤其重点介绍了基于速度—面积法的流量测量仪表；全面介绍了国内外主流的流量测量标准。图文并茂，实用性强，具有较强的参考价值。

当前,我国正处于经济发展方式从粗放型向集约型转型的关键期,节约资源和保护环境是我国的一项基本国策。流量测量在物流贸易结算、能源计量、环境保护及过程控制中都得到了广泛应用,所检测的流量已成为经济效益、资源利用、生产工况、产品效能与质量的重要衡量指标之一,流量测量在国民经济各行业及日常生活中正发挥着越来越重要的作用。所谓“流量测量”,是指为确定物质在单位时间内通过管道或通道(江、河、渠)等对象的横截面的量值而实施的过程。由于影响测量的因素较多,流量测量的原理、类型也多样繁杂。可以说,现在还没有一种十全十美的流量仪表可以用于所有的流量测量场合。各种流量仪表都有各自的优点,也同时存在着各自的使用局限性。因此,如何科学合理地选用适当的流量测量技术,如何正确安装、使用流量仪表,始终是业界面临的一个重要课题。目前,国内出版发行了不少流量测量的专业书籍,但对流量测量涉及的基础工业管流及国内外技术标准等内容,介绍得还不够充分,特别是过程工业流量测量仪表及其应用相关的资料较欠缺。经济建设的需求及业内专业人士的鼓励,促使我们编写这样一本专业实用手册。这 本实用手册的特点有以下几个方面:(1)基础性。流量仪表的选择与使用同流体的性质及流体流动状态密切相关,因此本手册较详细地介绍了流体力学的基础知识及工业管流的特点。流量仪表的质量与准确度在一定程度上与流量试验装置有关,本手册也对其做了重点介绍。(2)专业性。重点介绍了流量测量相关的国内外标准。标准是以大量试验数据及实践经验为基础建立的技术文件,可使制造有法可依,用户有法可循。(3)针对性。为便于技术人员使用,本手册结合生产过程及流量测量的特点,有针对性地介绍了节流装置选型及设计计算、典型流体流量测量仪表设计比选及安装应用等,涉及范围包括蒸汽流量测量、气体流量测量、液体流量测量、固体流量测量、两相流(气固、液固、气液)流量测量等。(4)实用性。较为全面、系统地介绍了差压式(包括标准节流装置、非标准节流装置)、容积式、涡轮式、浮子式等经典流量仪表,科里奥利、电磁式、超声波、涡街、热式等新型流量仪表,以及明渠流量测量仪表等;重点介绍了各种流量测量仪表的特点、选型及应用,特别详细介绍了过程工业常用的流量测量技术(包括流量仪表选型、计算、安装及应用等),如速度—面积法、蒸汽流量测量,并通过应用实例进行说明。(5)全面性。一是全面介绍了流量测量的基础知识,包括流体的性质、流体力学基础、流量测量误差与不确定度计算等。二是所涉及的流量测量技术较为全面,既包括封闭管流,也包括明渠流测量;既包括经典流量测量技术,也包括新型(如电磁、热式)和新兴(如光学、声纳、微波)流量测量技术。三是全过程系统地介绍了流量测量技术,从流量测量基础,到流量测量仪表设计选用、安装、误差分析、故障查找,再到流量标准装置及校验等。四是较为全面地介绍了国内外主流的流量测量标准,如ISO (包括ISO/TC30、ISO/TC113、ISO/TC28、ISO/TC112、ISO/TC115、ISO/TC117、ISO/TC118等)、IEC、AGA、API、ASME、ASTM、ISA、OIML等国际标准,GB、JB、DL等国家标准或行业标准。本 手册第一章、第十章和第十一章由张晋宾撰写;第二章、第三章和第四章由孙立军撰写;第五章~第九章由毛新业撰写(其中电磁流量计由张志撰写,涡街流量计由刘杨撰写)。全书由毛新业、张晋宾统稿和审核。在本手册的编写过程中,得到了社会各界人士的大力支持,他们有龚德君先生、蔡武昌教授、童复来女士、马中元先生、刘忠海先生、Mr.DavidDunn (美)、王自和先生,还有以下各位朋友的帮助,他们是朱家顺、刘中杰、魏武。特此表示衷心感谢!本手册对各行业从事流量测量技术及装置的研究、生产、教学、设计、检测、安装、运行等工作的相关技术人员均有参考价值,特别适于各类电厂热工检测设计、安装、调试及生产检修人员使用。限于编著者水平,疏漏与不足之处在所难免,欢迎读者提出宝贵意见。编著者2017年4月25日

毛新业成都机械部科学仪器厂原总工程师，曾担任“自动化信息”执行主编；近十年来为中国仪器仪表学会科技评估部特约顾问，多家媒体特约撰稿人。张晋宾西南电力设计院设计总工程师，起草标准8个，发表学术论文53篇，参与编写多部著作。孙立军近年来一直从事流量标准装置、涡轮流量计、均速管流量计等相关研究工作，公开发表与流量有关学术论文15篇。

前言第一章 绪论 1第一节 发展历史 1第二节 流量测量在过程工业中的作用 4第三节 流量测量仪表分类 6第四节 常用技术术语 12参考文献 18第二章 流体的性质 19第一节 密度 19第二节 压缩性和膨胀性 22第三节 黏度 24第四节 比热容与绝热指数 29第五节 两相流基本参数 30参考文献 35第三章 流体动力学基础 36第一节 流动基本方程 36第二节 雷诺实验和雷诺相似准则 42第三节 管道中的流体流动 46第四节 流动的阻力 53第五节 边界层 61第六节 卡门涡街 65第七节 水击现象 67第八节 气穴和气蚀 70第九节 气体的一维流动 71第十节 两相流 74第十一节 计算流体动力学 79参考文献 90第四章 流量测量误差与不确定度 92第一节 概述 92第二节 术语及概念 92第三节 使用皮托管和速度—面积法测量封闭管道中流量的误差评定 105第四节 标准表法气体流量装置不确定度评定 110参考文献 113第五章 节流装置 114第一节 概述 114第二节 标准节流装置 115第三节 非标准节流装置 133第四节 其他差压流量仪表 140第五节 临界流流量计 143第六节 抗上游干扰的新型节流装置 148第七节 节流装置的误差分析 155参考文献 161第六章 基于速度—面积法的流量仪表 163第一节 概述 163第二节 测量原理 163第三节 点速流量计 173第四节 径速流量计 185第五节 截面多点速流量计 198第六节 大管道气体流量测量系统 203第七节 大管道风量测量的校验 209第八节 火电厂风量测量新技术 212第九节 小结 214参考文献 216第七章 新型流量仪表 218第一节 超声波流量计 218第二节 科里奥利质量流量计 235第三节 电磁流量计 249第四节 涡街流量计 268第五节 热式质量流量计 286参考文献 297第八章 其他流量仪表 299第一节 涡轮流量计 299第二节 浮子流量计 313第三节 容积式流量计 323第四节 明渠流量计 336参考文献 354第九章 流量试验装置 355第一节 概述 355第二节 气体流量标准装置 358第三节 液体流量标准装置 371第四节 标准表法流量校验装置 374第五节 蒸汽流量校验装置 377第六节 多相流流量标准装置 378参考文献 380第十章 流量测量标准规范 381第一节 概述 381第二节 ISO流量测量标准 383第三节 IEC与流量测量相关的标准 424第四节 其他流量测量国际标准 426第五节 国家标准 451第六节 行业标准 463第十一章 典型流体的流量测量 469第一节 概述 469第二节 节流装置选型及设计计算 472第三节 蒸汽流量测量 483第四节 气体流量测量 504第五节 液体流量测量 518第六节 固体流量测量 530第七节 两相流流量测量 537参考文献 553