水電站生態流量的泄放涉及測流裝置（流量計）。水流量計根據工作原理有很多種，選型時需要根據實際工況來選擇隨適合的流量計。大躍儀表匯總了部分水流量計的工作原理。

    1 電磁流量計

    電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應規律。流量計的測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭于襯里內表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產生一磁通量密度為 B 的工作磁場。此時，如果具有一定電導率的流體流經測量管，將切割磁力線感應出電動勢 E。電動勢 E 正比于磁通量密度 B，測量管內徑 d 與平均流速 V的乘積、電動勢 E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉換器。轉換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬電流信號，用于流量的測量和控制。

    式中：

    E---------為電極間的信號電壓（v）

    B---------磁通密度（T）

    d---------測量管內徑(m)

    V--------平均流速（m/s）

    K---------常數

    由于 K 為常數，勵磁電流是恒流的，故 B 也是常數，則由（1-1）式可知，體積流量 Q 與信號電壓 E 成正比，即流速感應的信號電壓 E 與體積流量 Q 成線性關系。因此，只要測量出 E 就可確定流量 Q，這就是電磁流量計的基本工作原理。

    由式可知，被測流體介質的溫度、密度、壓力、導電率、液固兩相流體介質的液固成分比等參數不會影響測量結果。至于流動狀態只要符合軸對稱流動（如層流或紊流）就不會影響測量結果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。

    電磁流量計是根據法拉弟電磁感應定律制成的一種測量導電性液體的儀表。

    電磁流量計有一系列優良特性，可以解決其它流量計不易應用的問題，如臟污流、腐蝕流的測量。

    2 液體渦輪流量計

    流體通過傳感器殼體時，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖力使葉片具有轉動力矩，克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉，在力矩平衡后轉速穩定，在一定的條件下，轉速與流速成正比，由于葉片有導磁性，它處于信號檢測器（由永久磁鋼和線圈組成）的磁場中，旋轉的葉片切割磁力線，周期性的改變著線圈的磁通量，從而使線圈兩端感應出電脈沖信號，此信號經過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續的矩形脈沖波，可傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量或累積流量。

    在一定的流量范圍內，脈沖頻率 f 與流經傳感器的流體的瞬時流量 Q 成正比，流量方程為： 

    式中 qv —— 流體的瞬時流量（工作狀態下）m3/h ；

    f —— 脈沖頻率，Hz； 

    K —— 傳感器的儀表系數 m-3 ，由校驗單給出。 

    每臺傳感器的儀表系數由我公司填寫在檢定證書中，K 值設入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時流量和累積總量。

    液體渦輪流量計，是速度式流量計中的主要種類，它采用多葉片的轉子（渦輪）感受流體平均流速，從而推導出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成，也可做成整體式。

    3 渦街流量計

    在流體中設置非流線型旋渦發生體（阻流體），則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街。

    旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為 f，被測介質來流的平均速度為 V，旋渦發生體迎流面寬度為 d，表體通徑為 D，根據卡曼渦街原理，有如下關系式:

    f=StV/d   公式(1)

    式中：

    f－發生體一側產生的卡門旋渦頻率

    St－斯特羅哈爾數（無量綱數）

    V－流體的平均流速

    d－旋渦發生體的寬度

    由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數（St）是無因次未知數，圖（二）表示斯特羅哈爾數（St）與雷諾數（Re）的關系。

    在曲線表中 St＝0.17 的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率 f 就可以求得管內流體的流速，由流速 V 求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比，稱為儀表常數（K），見式（2）

    K＝N/Q（1/m3）   公式（2）

    式中：K＝儀表常數（1/m3）。

    N＝脈沖個數

    Q＝體積流量（m3）

    渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發生體，流體在發生體兩側交替地分離釋放出兩串規則地交錯排列的游渦的儀表。渦街流量計按頻率檢出方式可分為：應力式、應變式、電容式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。

    4 超聲波流量計

    超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束（或超聲脈沖）的作用以測量流量的儀表。根據對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法（直接時差法、時差法、相位差法和頻差法）、波束偏移法、多普勒法、互相關法、空間濾法及噪聲法等。

    超聲流量計和電磁流量計一樣，因儀表流通通道未設置任何阻礙件，均屬無阻礙流量計，是適于解決流量測量困難問題的一類流量計，特別在大口徑流量測量方面有較突出的優點。

    5 金屬轉子流量計

    金屬轉子流量計由兩個部件組成，一是從下向上逐漸擴大的錐形管；二是置于錐形管中且可以沿管的中心線上下自由移動的轉子。當測量流體的流量時，被測流體從錐形管下端流入，這時作用在轉子上的力有三個：流體對轉子的動壓力、轉子在流體中的浮力和轉子自身的重力。

    對于給定的轉子流量計，轉子大小和形狀己經確定，因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量，唯有流體對浮子的動壓力是隨來流流速的大小而變化的。因此當來流流速變大或變小時，轉子將作向上或向下的移動，相應位置的流動截面積也發生變化，直到流速變成平衡時對應的速度，轉子就在新的位置上穩定。對于一臺給定的轉子流量計，轉子在錐管中的位置與流體流經錐管的流量的大小成一一對應關系。

    6 明渠流量計

    與前述幾種不同，明渠流量計是在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流的流量儀表。

    明渠流量計的工作原理是利用明渠技術，通過測量流體液位高度，再經過儀器內部的微處理器運算得到流量。由于是非接觸測量，明渠流量計能在較惡劣的環境中應用。明渠流量計在微機控制下，發射和接受明渠，根據傳輸時間計算出明渠流量計距被測液面的距離，從而得到液位高度，由于該液位與流量之間有一定的比例關系，因此可根據計算公式得到液體流量Q。