超临界流体流量计：高压、高密度介质下的测量技术综述

　　超临界流体，如超临界二氧化碳（SC-CO₂），凭借其独特的物理性质，在萃取、染色、发电和碳捕获等工业与科研领域应用日益广泛。然而，当其处于临界点附近时，微小的温度或压力波动都会引发密度、粘度等物性的剧烈变化，这给精确的流量测量带来了的挑战。本文旨在综述在此类严苛工况下的主流测量技术。

　　一、核心测量挑战

　　超临界流体流量测量的核心难点在于其物性的非线性和不稳定性。传统的流量仪表通常基于固定的流体物性参数进行标定，而超临界流体的密度并非定值，这导致依赖于体积流量测量的仪表（如涡轮流量计）精度严重下降。此外，高压环境对仪表的机械强度和密封性提出了要求，同时存在因控制不当导致流体发生相变，从而使测量失效的风险。

　　二、主流技术路线与优劣分析

　　目前，能够有效应对这一挑战的技术主要有以下两种：

　　科里奥利质量流量计：这是当前最主流和可靠的解决方案。其直接测量流体的质量流量，从根本上规避了因密度变化带来的误差。它具有高精度、无需额外温度压力补偿的显著优势。但其劣势在于高压下管壁较厚导致成本较高，且存在一定的压力损失，并对管道振动较为敏感。

　　超声流量计：该技术利用超声波在流体中的传播速度进行测量，属于非接触式测量，无流阻，压力损失小。多普勒法适用于含有颗粒或气泡的流体，而传播时间法则更适用于洁净介质。然而，超声波的声速本身受流体密度影响，因此在测量超临界流体时，必须辅以高精度的温压传感器进行实时补偿，系统集成复杂度高。

　　三、结论与展望

　　综上所述，在超临界流体的流量测量中，科里奥利质量流量计因其直接测量质量流量的特性，被视为技术，尤其在需要高精度的工艺过程中。而超声流量计则在大管径、低压损的应用场景中具有竞争力。未来，随着多传感器数据融合与先进补偿算法的发展，结合了实时温压测量的智能流量计，将能更好地“驾驭”这一徘徊在临界点的特殊介质，为相关产业的提质增效与安全控制提供坚实保障。