2004年美國A+FLOWTEK公司推出第一臺A+K平衡流量計。它在美國的專利號是10/750628。該專利技術(shù)是由美國航空航天局馬歇爾太空中心和A+FLOWTEK公司共同開發(fā)，并經(jīng)德州A&M大學(xué)確認(rèn)，已經(jīng)在美國軍用和民用工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。平衡流量計被美國航空航天局提名為2006年空間技術(shù)的重大發(fā)明。從該公司網(wǎng)站可以查到，該公司在我國的唯一代理廠商是上海科洋科技發(fā)展有限公司。

1 基本原理

平衡流量計的基本原理是伯努利方程，關(guān)鍵技術(shù)是開孔的分布和精確的加工技術(shù)。采用A+FLOWTEK公司制造圖用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行精確開孔保證流體流動狀態(tài)達(dá)到動量、動能和熱焓等性能的平衡，這些性能是標(biāo)準(zhǔn)孔板或仿造產(chǎn)品所無法達(dá)到的。盡管一些仿制產(chǎn)品的外形相似，但由于開孔不精確，不符合制造加工精度要求將會造成測量精度的下降、壓損的提高和流出系數(shù)的降低。

根據(jù)伯努利方程，流體在兩點a和b的能量保持不變，即：

對水平管道等特定情況，可簡化為：
根據(jù)連續(xù)性方程，有：
因此，管道中流動截面的變化將引起壓頭Δp的改變，壓頭的改變可通過差壓檢測元件直接檢測，因此，根據(jù)截面積的改變和檢測到的差壓改變，就可確定流過的流體流量。即：

因此，孔板的通用流量方程：
對氣體，考慮其可壓縮性，有超壓縮因子Y：

其中，徑比β可根據(jù)面積比確定。 ；
同樣，對平衡流量計，有流量方程：
超壓縮因子Y：

其中，
徑比β與上述計算相同。

根據(jù)能量守恒，總動能不變。有：因此，對任何流體，伯努利方程可表示為：
對于平衡流量計，有動量和動能的修正因子可計算。但對標(biāo)準(zhǔn)孔板，則由于流體的渦流大，使動量和動能修正因子的計算無法進(jìn)行，因此，不能實現(xiàn)動能和動量的平衡，使精度降低。圖1是標(biāo)準(zhǔn)孔板和平衡流量計的流路分布。