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Bobby Brown
更新 2025-04-30
流量計選型指南:如何選擇適合的流量計?各種類比較與應用建議

本文目錄


一、流量計是什麼?為什麼需要流量計?

流量計是一種用來測量流體(液體或氣體)流量的儀表,所謂流量,就是指在一段時間內通過管道的流體體積或質量[註1],常見單位如每分鐘多少升(LPM)、每小時多少公斤(kg/h)等,日常生活中常見的水錶,其實就是一種專門測量自來水用量的流量計。

使用流量計的目的很多,在工業生產中,透過流量計監測管線中液體或氣體的流量,廠商可以精確控制原料投加比例、監視冷卻水循環是否正常,或者統計製程中產品的產出量。近年來由於環保意識抬頭,依照《能源管理法》,中小型企業、辦公樓、醫療場所等非工業地區也需要進行能源申報,流量計更是成為收集耗能數據的得力助手。
➤了解更多:流量計如何幫助大樓冰水機能源申報

二、流量計種類比較與適用情境快速比較

為適應不同應用需求,流量計分為許多種種類,不過可以簡單以測量測原理區分,以下整理常見的10種流量計對照應用場景的適用性。

➤ 符號含義:★★★ - 佳、★★ - 可、 - 不建議。 (成本為★★★高至★低)

流量計種類比較

三、如何選擇流量計(選型指南)

選型步驟

1. 分析介質特性

先確認流體是液體、氣體還是蒸氣?液體酸鹼、滿管與否、有無氣泡、液體黏度等,也是選購時需要考量的因素。
在選型時,溫度與壓力建議耐受範圍預留至少 10 單位安全裕度。例如液體溫度為 50°C、壓力為 20 kg/cm²,則流量計應選擇可耐 60°C、30 kg/cm² 的規格較為保險。
常見耐高壓的流量計有超音波流量計、差壓式流量計以及科氏力流量計。溫度耐受範圍較廣的流量計如差壓式、電磁式、渦流式流量計。

2. 確定流量範圍

選購流量計時,特別要注意的一點是「流量計可量測範圍應該大於設備管道液體流量的變動範圍」:
水流量計量測範圍選擇示意圖(圖可點選放大)
對於流量較固定的應用,可考慮量成較小的面積式、渦輪式、渦流式、差壓式等 ,一般若同時測量非常小和非常大的流量(大量程),可選擇超音波、科氏力流量計。

3. 對精度的要求

精度越高,表示誤差數值越小,精度較高的流量計價格也較昂貴,選購時應依據需求在精度和價格間取捨,如果只是想瞭解管道中有多少水,可選成本低的低精度面積式流量計,一般工業設備也會使用蹼輪式流量計、容積式、渦流式等中精度流量計;對於需要嚴格監測的高精密應用,會推薦超音波、科氏力、電磁式流量計。
➤了解更多:流量計精度

4. 考慮安裝環境

[待編輯]文繞圖
確認管徑大小,像大管徑管路常用外掛式超音波或電磁式,小管徑則浮子流量計或小型質量流量計更合適。關於震動干擾,建議避開對震動敏感的科氏力流量計,可選擇電磁式或超音波式,這類受機械振動影響較小。
若是現場不方便切管,超音波流量計是最佳選擇,但需注意液體條件,如果氣泡過多或是不滿管,可能就不適用。需防水戶外使用,可選擇具備IP65 或以上等級的流量計,並確認連接介面具防水封裝或採用戶外型接線盒。其他像是流體溫度和壓力、環境溫度,若有特殊需求,在選購前也需注意。
➤了解更多:
如何安裝蹼輪式流量計?
如何安裝浮子流量計?
如何安裝超音波流量計探頭?

5. 評估成本和認證

綜合比較性能、價格與是否具備必要的產品認證,以滿足安全或法規要求。如果現場人力有限,希望儀表免維護運行,那麼像電磁式、超音波式這種無機械磨損的類型會比其他款式流量計更適合。

6. 訊號傳輸需求

有些場合有流量數據儲存與傳輸需求,此外,近年來《能源管理法》規定大樓、工作場所等區域的設備要進行年度能源申報,也需要有數據搜集功能的流量計,那麼購買流量計時,就要注意通訊接口、通訊協議有沒有兼容,請參考各廠商流量計型錄確認通訊模式。 
➤關於通訊模式,了解更多:
超音波流量計幫助能源申報更簡便
什麼是類比電流輸出
什麼是RS485
什麼是Modbus
什麼是開關訊號

四、如何依照需求挑選流量計-晶圓代工大廠案例

此半導體廠在純水製程中,需要在RO設備上安裝流量計,用來監控RO濃縮液流量,以控制濃縮比並防止膜結垢,廠商表示現場場地不大,且設備不方便停機。依據以上條件,我們引導客戶依照六大選型步驟,挑選最適合設備現場的流量計
步驟1:分析介質特性
RO設備測量介質為「超純水」,不具導電性,且為為低溫、常壓,具腐蝕性。
✖︎ 可初步排除 電磁式流量計(適用導電液體),以及玻璃管面積式流量計(耐腐性不佳)
步驟 2:確認流量範圍
一般RO系統濃縮液的流量範圍屬中低流量,但有一定波動,流量計需穩定反應微小變化。
✖︎ 不建議使用渦輪式、渦流式 (對小流量變化靈敏度較差),差壓式流量計 (較適合大流量管道)
步驟 3:對精度的要求
對測量精度要求極高,濃縮比需精準控制,以免影響整體製程。
✖︎ 排除精度中偏低的面積式、熱質式、渦流式、渦輪式流量計
一般來說超音波流量計和科氏力質量流量計有較高的精度,通常可達 ±0.1%~0.3%
步驟 4:考慮安裝環境
根據客人要求,現場無法停機切管、空間受限。
✖︎ 精度高的質量式流量計多為插入式或法蘭安裝,體積大、安裝工程繁瑣
要滿足非侵入式安裝只有外夾式超音波,且外夾式超音波流量計體積不大
步驟 5:評估成本與認證
若希望希望控制成本,可選中價位高功能型外夾式超音波流量計,價格約在1~2萬TWD,一般來說1~2年校正一次即可。
步驟 6:訊號傳輸需求
客戶需要透過PLC監控流量數據,選擇支援4–20mA、Modbus或Pulse等通訊協定的電子流量計,客人需確認設備與流量計通訊協定是否兼容。
✦ 最終我們判斷「夾管式超音波流量計」為最佳選擇 ✦
夾管式超音波流量計具高精度、安裝快速、耐化材質且支援數位通訊,能夠滿足不導電純水的量測需求,並且不需停機即可安裝,符合客人的需求。
➤了解更多:本案例所採用產品-LORRIC的超音波流量計

五、常見問答 Q&A

Q1:流量計有哪幾種?流量計怎麼區分?
A:常見流量計種類包含超音波式、面積式(浮子式)、蹼輪式、渦輪式、質量式、電磁式等,主要差異在於測量原理與應用範圍,選擇時建議依據實際應用需求,例如流體類型、溫度、壓力範圍,以及預算考量,挑選最合適的流量計。
➤ 了解更多:流量計原理

Q2:為什麼流量計會測不準?
A:流量計測量不準的原因可能包括:安裝位置不當、流體中含有氣泡或雜質、管道內流速不穩、未定期校正或感測器老化等。此外,選用與應用條件不符的流量計型號也是常見原因之一。為避免有量不準的情況,建議依照規範安裝,並定期進行檢測與校正。

Q3:不同流量計的精準度有差嗎?
A:是的,不同種類的流量計其測量精度差異很大。一般來說,質量式、電磁式、超音波流量計的精準度較高,常用於對精度要求嚴格的場合,像是晶圓製造、製藥等應用;而浮子式流量計相對精度較低,但成本較低、適合一般需求。選型時應根據測量需求選擇適當的精度等級。

Q4:流量計需要定期校正嗎?如何進行?
A:是的,流量計需要定期校正,一般來說1~2年一次。校驗應由具備認證的機構(如TAF或ISO17025認證的實驗室)進行。此外,部分流量計製造商也提供校驗服務。
➤ 了解更多:LORRIC流量計校正

Q5:流量計安裝時需要注意什麼?
•預留足夠的直管段,避免安裝處前後有彎管或閥門
•注意流向,請依照流量計流向標示安裝
•確保電源接線穩定、接地正確
•一般會避開高震動環境、空氣聚集點或負壓處

參考資料

  1. ^ [註1]• 體積流量(Volumetric Flow Rate)是指單位時間內流體經過截面所佔的體積,單位如 L/min、m³/h 等。這種測量方式不考慮流體密度變化,常用於水處理與空調等應用。 • 質量流量(Mass Flow Rate)則是指單位時間內流體的總質量,單位例如 kg/h、g/s 等,常用於對精度要求高的產業,如化工製程、製藥與氣體計量。若流體密度隨溫度或壓力變化較大,建議選擇質量流量型的流量計。
  2. ^ How to Choose the Right Ultrasonic Flow Meter - Cross
  3. ^ What is an Ultrasonic Flow Meter? - OMEGA
  4. ^ 10 parameters for choosing the optimal mass flowmeter for an application -P.I. Process Instrumentation
  5. ^ A Guide to Positive Displacement Flow Meters - Flow Metrics
  6. ^ Positive displacement meters: pros, cons and selection - ENGINEERLIVE
  7. ^ Advantages of Vortex Technology - EMERSON
  8. ^ A Guide To Choosing The Right Turbine Flow Meter For Your Industrial Needs - Smart Measurement
  9. ^ Turbine Flow Meter Explained | Operation and Calibration - REALPARS
  10. ^ Differential Pressure Flow meters - OMEGA
  11. ^ Laminar Flowmeters - CONTROL AUTOMATION
  12. ^ Important considerations for choosing an electromagnetic flow meter -ESE MAGAZINE
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