一、引言
流量計實流校準時的參比條件是流動狀態必須為定常流(穩定流)。所謂定常流就是流場中各點處的流速、壓力、密度和溫度等諸參數不隨時間變化的一種流動狀態。
真正的定常流只有層流條件下才存在，大多數工業管流為紊流(也稱湍流)狀態，其流動參數在與時間無關的平均值附近隨時間有微小的變化，只能稱“統計定常流”或“平均定常流”。如果這種波動類似于充分發展的管流，而且無周期脈動，就像ISO 5167-1中規定的那樣，則儀表顯示的瞬時流量與正常測量不確定度應該無任何差異。
定常流。如果測量管段中的流量雖為時間的如果流動流體的某個參數如流速、壓力 、密度、溫度等不斷地隨時間變化，就稱非函數，但在足夠長的時間間隔內的平均值是一個常數，則稱這種流動為(具有恒定平均值的)脈動流，它是非定常流中的一種流動狀態，脈動流可分為周期性脈動流和隨機波動脈動流。
二、脈動流的發生
流動脈動常見于工業管流，它可能由旋轉式或往復式原動機、壓氣機、鼓風機、泵產生，帶翼的旋轉機械也能以葉片通過頻率產生小的脈動。有的容積式流量計也能產生脈動。振動引起的共振，管道運行和控制系統的振蕩，閥門“獵振”、管道配件、閥門或旋轉機械引起的流動分離，也是流動脈動可能的來源。流動脈動還可能由流量系統和多相流引起的流體動力學振蕩所引發。例如流體流過測溫保護管，如同流過渦街流量計的旋渦發生體而產生渦列；在三通連接的流路中自激引起流體振蕩等。
從現場儀表指示往往看不出工業管流中脈動的存在，這是因為平常使用的流量計、壓力計響應較慢，而且設有阻尼，但事實上，流動脈動可能是存在的。脈動還可以從上游傳遞到下游，也可以從下游回溯到上游，所以脈動源可能在流量計的上游影響其示值，也可能在流量計的下游影響其示值。然而從脈動源到流量計的距離增大能使脈動衰減，幅值變小。可以通過可壓縮性效應(包括氣體和液體)，使之衰減到在流量計安裝地點探測不到脈動幅值。
流動脈動頻率范圍從千分之一赫到數百赫，脈動幅值從平均流量的百分之幾到百分之一百，甚至更大，都是可能的。在脈動幅值小的時候，往往難以區別脈動流和紊流。
脈動流的主要參數有脈動幅值、脈動頻率和脈動波形。其中，脈動幅值多用流速波動均方根值與時均流速之比來表示。
三、穩定流閾值
目前工業上常用流量計標準規范都指明流量計只能用于穩定流，它是流量計基本誤差參比條件之一。實際上，各類流量計應用穩定流都有一個閾值，即允許的非定常流的界限值。
(1)差壓式流量計。差壓式流量計在下式的流速脈動幅值可界定為穩定流。
通常激光多普勒和熱量風速表能測定流速脈動幅值。如果流量計輸出脈沖頻率是已知的，而且渦輪慣性也是已知的，則可由流量計顯示的脈動幅值推算實際流量脈動幅值，并估算校正系數。
(3)渦街流量計。渦街流量計的旋渦剝離過程隨流動脈動產生很大誤差。當脈動頻率接近旋渦剝離頻率時，會出現嚴重問題。但在脈動幅值足夠小的條件下，因為脈動被忽略，因此不發生測量誤差。此界限幅值只有平均流速的3%，類似于流速擾動幅值。
四、脈動流的流量測量
脈動流流量測量方法有三種:a.用響應快的流量計；b.用適當的方法將脈動衰減到足夠小的幅值，然后用普通流量計進行測量；c.對在脈動流狀態下測得的流量值進行誤差校正。有的系統中，b、c兩種方法需結合起來才能實現測量，這是因為脈動幅值大，超出估算公式的適用范圍，若僅用阻尼方法，衰減后的脈動幅值又未進入穩定流范圍。
(1)用電磁流量計測量脈動流流量當電磁流量計選用較高的激勵頻率時，能對脈動流作出快速響應，因此能對脈動流流量進行測量，常用來測量往復泵、隔膜泵等的出口流量。
能用于脈動流測量的電磁流量計，通常在下列三個方面須作特殊設計，并在投運時作恰當的調試，即激勵頻率可調，以便得到與脈動頻率相適應的激勵頻率；流量計的模擬信號處理部分應防止脈動峰值到來時進入飽和狀態；為了讀出流量平均值，應對顯示部分作平滑處理。
①激勵頻率的決定。以IFM型電磁流量計為例，該儀表的技術資料提出，當脈動頻率低于1.33Hz時，可以采用穩定流時的激勵頻率；當脈動頻率為1.33~3.33Hz時，激勵頻率應取25Hz(電源頻率為50Hz時)。顯然，激勵頻率要求雖不很嚴格，但必須與脈動頻率相適應，太高和太低都是不利的。
②流量信號輸入通道飽和問題。脈動流的脈動幅值有時高得出奇，如果峰值出現時儀表的流量信號輸入通道進入飽和狀態，就如同峰值被削除，必將導致儀表示值偏低。
電磁流量計流量信號輸入通道的設計分兩擋。其中，測量穩定流時，A/D轉換器只允許輸入滿量程信號的150%，而測量脈動流時，允許輸入滿量程信號的1000%。因此，在測量脈動流流量時，編寫菜單應指定流動類型為“PULSATING”(脈動流)，而不是“STEADY”(定常流)。
③時間常數的選定。由于電磁流量計的測量部分能快速響應脈動流流量的變化，忠實地反映實際流量，但是顯示部分如果也如實地顯示實際流量值，勢必導致顯示值上下大幅度跳動，難以讀數，所以，顯示應取一段時間內的平均值。其實現方法通常是串入一階慣性環節，選定合適的時間常數后，儀表就能穩定顯示。但若時間常數選得太大，則在平均流量變化時，顯示部分響應遲鈍，為觀察者帶來錯覺。
IFM儀表資料提出了計算時間常數的經驗公式。
t(s)=1000/N
式中 N－每分鐘脈動次數。
(2)脈動流流量測量的充分條件電磁流量計雖能測量脈動流流量，但它僅適用于電導率在合適范圍內的液體，而更多的脈動流流量測量對象仍然需在測量前將脈動濾除。
1998年國際標準化組織對ISO/TR 3313進行了增補參改和重新定名，頒布了ISO/ TR 3313 : 1998《封閉管道中流體流量測量流量測量儀表流動脈動影響導則》，它雖不是國際標準，只是一份技術報告，卻總結了幾十年來國際上對脈動流流量測量主要研究成果。對脈動流流量測量有重要的參考價值。
ISO/TR 3313對流動脈動的阻尼提供了幾個有實用價值的方法，并對其設計計算給出了具體的公式。其中，充分阻尼的條件針對標準節流裝置而言。
①氣體的脈動流流量測量的充分阻尼條件。氣體或蒸氣的脈動能被脈動源與儀表之間的節流管阻和氣容組成的濾波環節所阻尼，類似于電路中的RC濾波器。此氣容的容積包括容器和管路本身的容積，此管阻可由閥門和其他裝置提供，管路上的壓損也有節流效果。脈動源可以在儀表的上游，如圖6.1(b)所示，也可在儀表的下游，如圖6.1(a)所示，對這種單容器的阻尼系統滿足充分阻尼的條件為：
②帶限流管的阻尼器。在單容器阻尼系統中，設計時能夠變更的設備參數只有容器的容積，為了得到充分的阻尼，容器容積必須很大，為具體實施帶來困難。如圖 6.2所示的帶限流管的分隔容器(divided-receiver)阻尼器，在設計計算時，除了容器容積大小可供選擇外，適當減小限流管截面積也能改善阻尼效果，所以總體積可比單容器阻尼系統小得多，因此更具實用性。
③液體的充分阻尼條件。液體脈動流的阻尼有兩種方法：調壓室和空氣阻尼器。圖6.3和圖6.4所示的布置，脈動源在流量計的上游，如果脈動源在儀表的下游，則須將圖6.3中的調壓室與恒壓壓頭容器互換位置，或將圖6.4中的空氣容室與恒壓壓頭容器互換位置。
