王昭輝（台電第三核能發電廠）
七、液位偵測器（level detectors）
液位測量裝置可以分為兩種：(a)直接方式（direct method）(b)推斷方式（inferred method）。直接測量方式例如汽車使用油尺測量油盤內潤滑油的高度，推斷方式例如於槽底置放壓力錶以測量靜水頭推斷液體的高度。
(一)玻璃液位計（gauge glass）
如圖三十一所示，藉由透明管液位計測量容器內液位，此為一種非常簡單的方法。於玻璃液位計方法上，使用一根透明管連接於槽底上到槽頂，此時透明管內液位等於槽內液體高度。圖三十一(a)顯示在大氣壓力與溫度狀況下，使用一液位計量測容器內之液位。
圖三十一(b)所示為應用於液體容器內有壓力或部分真空的液位計。圖中玻璃液位計塑造成有效地U形管壓力計（manometer），於是容器內液體就能藉由容器內壓力求得自己的液位。玻璃液位計可為管狀玻璃管或塑膠製品，可使用於高達450psig及400℉的作業。假如要在更高溫度及壓力下測量一個容器的液位，必須使用不同款式的玻璃液位計。這款型式玻璃液位計必須具有金屬的外殼及重玻璃或石英石切面，以提供可看見的液位。為了提供安全及強度，玻璃切面通常製成平面型態。圖三十二所繪即為一個典型的金屬外殼透明玻璃液位計。
圖三十一 透明管液位計（Transparent Tube level gauge）
圖三十二 金屬外殼玻璃液位計
另一種反射型款式的玻璃液位計如圖三十三所示。該型式一側的玻璃截面為稜狀外形（prism-shape）。玻璃被塑成一側為延伸縱長的90度角，光線照射於玻璃90度角的外側，光線透過玻璃照射於玻璃內側45度角，於是光線能夠在管室內折射或反射管室內液體的存在與否，至玻璃的外側表面。當液體位於玻璃液位計的中間，光線會將管室內液體及空氣界面反映於液位計外側玻璃的表面。當氣相界面存在時，由於光通過空氣至玻璃是以臨界角42度被折射回玻璃的表面，因此導致玻璃液位計氣相部分呈現銀白色。在管室內液相部分，光因為稜角被折射入管室內，光不會被反映回玻璃液位計外表，由於光線通過液相的折射臨界角為62度，因此玻璃液位計之液相部分呈現黑色狀，我們可以透過水看到被漆成黑色的管室壁。
圖三十三 反射型玻璃液位計（ Reflex Gauge Glass）
第三種款式的玻璃液位計，如圖三十四所示，這款型式液位計作業於省電的區域格外的好用；通常將燈光照射於玻璃液位計。基於光線的屈折或折射運作原理，當光線通過不同媒介時將有不同的顯示。水比蒸汽有更大程度的光線屈折或折射。若管室內含有蒸汽則光線行程相對的直且透鏡顯示紅色（red lens）；管室內若含水成份，光線被屈折使透鏡顯示綠色（green lens）。玻璃液位計含水部分呈綠色，上半部含蒸汽則顯示紅色。
圖三十四 折射玻璃液位計（Refraction Gauge Glass）
(二)球式浮筒（ball float）
浮球方式是一種直接讀取液位的機構，對於浮球最為實用的設計是以中空金屬球或球體，不管如何，並沒有限制浮球的大小、形狀或材質的使用。設計上浮球繫上一根棒子連結至一個旋轉軸於浮球刻度錶上指示液位，如圖三十五所示。浮球的運作是簡易的，浮球飄浮於槽內液體的上面，浮球會隨著液位改變去改變繫於旋轉軸指針的位置。為了得到最佳的反應及動作，設計上浮球的行程限制從水平面算起上下30度內。實際的液位範圍是由連接臂長度來決定。圖中環繞於轉軸的填塞箱（stuffing box）是用來做水封以避免容器液體外漏。
圖三十五 浮球式液位機構（Ball Float Level Mechanism）
(三)鏈條式浮筒（chain float）
這款型式的浮筒液位計，除了指針定位及銜接位置指示的方法外，鏈條式浮筒的運作非常相似於球式浮筒液位計（如圖三十六所示）。浮筒藉由鏈條及一個繫於另一端使鏈條保持繃緊的重錘，再連結於一個旋轉元件以提供槽內液位之指示。
圖三十六 鏈條式浮筒液位計（Chain Float Gauge）
(四)磁結合式偵測器（Magnetic Bond Detector）
磁結合式的方法是為了克服籠狀物（cages）及密封箱（stuffing boxes）的問題而發展出來的偵測儀器（如圖三十七所示）。磁結合式機構是由一個磁性浮筒（magnetic float）利用其升或降指示液位的變化。磁性浮筒於非磁性管子外面移動，管內有一磁性物直接連接至液位指示器，當磁性浮筒上升或下降就會吸引管內磁性物，致使管內磁性物追隨容器內的液位移動。
圖三十七 磁結合式偵測器（ Magnetic Bond Detector）
(五)傳導式探測方法（conductivity probe method）
傳導式探測液位偵測系統如插圖三十八所示。它由一個或多個偵測器、一只電驛，以及一個控制器所組成。當槽內液位接觸任一電極時，電極與地之間就會有電流的流動。依據系統狀態的需要，電流可用來賦能電驛打開或閉合接點。電驛可以動作警報、幫浦、控制閥或這三種全部。一個典型的系統含三只探測器：低液位探測器、高液位探測器及高液位警報。
圖三十八 傳導式探測方法（Conductivity Probe Level Detection System）
(六)差壓液位偵測器（differential pressure level detectors）
液體的液位差壓（ΔP）偵測器是應用槽底連接ΔP偵測器做為液位測量的方法。ΔP偵測器比較槽內較高壓力和較低的參考壓力（通常是為大氣壓力），圖三十九為一個典型的無頂槽差壓偵測器。槽頂通大氣，因此ΔP傳送器只須要一個高壓（HP）端的銜接頭，低壓（LP）側是通大氣的，因此差壓即為槽內液體的靜水頭或重量，所以槽的最大液位測量可藉由ΔP傳送器決定液體的最大高度。至於槽內液體最低液位的點是由傳送器連接於槽底的地方為準。不是所有槽或容器都是無蓋通大氣的，為了避免氣體或蒸汽漏出或槽內須加壓，很多的槽或容器是完全封閉的。當加壓的槽或槽內因液體汽化加壓要測量液體的液位，ΔP偵測器就必須在高、低壓側皆要接管（如圖四十所示）。高壓端須連接於槽要測量的最低點，低壓端則銜接於槽頂部所須要測量最高液位處上方的參考柱。參考柱被氣體加壓但是液體是不允許進入參考柱的，參考柱須維持乾燥所以傳送器的低壓端測無液體水頭壓力。高壓端則是液體的靜水頭壓力加上施於液體上氣體或汽體表面的壓力，槽頂氣體或汽體的壓力平均供給至高壓及低壓端。因此差壓傳送器的輸出是直接比例於槽內液位的靜水頭壓力。
若槽內含有會冷凝的流體例如蒸汽則須有些微不同的安排。由於在參考柱內冷凝的流體冷凝水會大為增加，為了補償這種影響，參考柱內須要加滿和槽內同質的液體。參考柱內的液體提供一個靜水頭壓力至傳送器的高壓端，只要參考柱內是滿的則該側的壓力為固定（如圖四十一）。假若這個壓力維持常數，傳送器任何ΔP的改變就是低壓側的改變。充滿的參考柱提供一個靜水頭至傳送器的高壓側，相當於要測量的最高液位。當槽位於最高液位時，傳送器高低壓側差壓為零。當槽位下降時偵測器差壓隨液位下降而增加，結果傳送器的輸出與槽位是成反比例的關係。
圖三十九 無頂槽差壓液位偵測器（Open Tank Differential Pressure Detector）
圖四十 封閉槽-乾式參考柱差壓偵測器（Closed Tank, Dry Reference Leg）
圖四十一 封閉式槽-濕式參考柱（Closed Tank, Wet Reference Leg）
八、密度補償（DENSITY COMPENSATION）
假若液體上方的汽體（vapor）存在著密度的變化，若是要求傳送器輸出的準確度，則須考量加入的靜水頭壓力。
(一)比容（specific volume）
在未檢視密度效應的例子前，必須先定義比容的單位。
比容定義如下方程式所示：
specific volume＝volume/mass
比容＝體積/質量
specific volume＝1/density
比容＝1/密度
當作業於低密度汽體（vapor）或蒸汽（steam）時，比容為標準使用單位。在應用上，包括水及蒸汽的比容都能夠從飽和蒸汽表（saturated steam table）獲得，表中會列出水及蒸汽在不同壓力和溫度下的比容。液體液位上方的蒸汽的密度會影響到蒸汽泡的重量及靜水頭壓力。
即使真正的槽位沒有改變，當蒸汽或汽體（vapor）的密度增加時，重量因此增加，導致靜水頭增加，愈大的蒸汽泡靜水頭壓力，變化愈大。圖四十二所示為一個水容器在飽和沸騰狀況。有一個冷凝壺安置於參考柱頂部，冷凝的蒸汽維持參考柱於滿水。如前面所敘述，於差壓傳送器上蒸汽泡壓力的效應被抵消，因為實際上該壓力是平均供給至傳送器的高低壓端。所以傳送器的差壓就等同靜水頭壓力，如下方程式所示：
圖四十二 流體密度的效應（Effects of Fluid Density）
Hydrostatic head pressure＝density × height
靜水頭壓力＝密度×高度
(二)參考柱溫度的考量（reference leg temperature consideration）
當測量加壓且溫度上升中的槽液位，許多額外的影響因素必須被考慮。當槽內流體溫度增加時，流體的密度減少。當流體的密度減少，流體膨脹佔據更多的容積。即使密度較低，但是槽內流體質量還是相同的。我們遭遇到的問題是，當槽內流體被加熱或冷卻時流體密度改變，但是参考水柱密度仍留在相對的固定，致使水位指示維持於不變。參考柱內流體的密度是依據室內周圍溫度，因此它是相對的固定且獨立於槽內流體溫度。槽內流體溫度改變，密度亦然，為了準確測量槽位指示就必須加入一些密度補償的方法。當測量壓水式反應器（PWR）調壓槽水位或蒸汽產生器水位，以及沸水式反應器（BWR）水位時我們遭遇了這個問題。
1. 調壓槽水位儀器（PZR level instruments）
圖四十三所示為一個典型的調壓槽水位系統。於正常運轉時，調壓槽溫度被維持於相當固定的值。在調壓槽熱槽時已經校正過水位差壓偵測器，所以密度改變的效應不會發生。可是調壓槽不可能永遠在熱槽，它可能於維修或非運轉時刻需要冷卻下來，在這種狀況時，第二個冷槽時校正的差壓偵測器就必須置入使用，替代正常使用的差壓偵測器。密度其實沒有真的被補償，實際上密度補償都在儀器外作校正。因為密度的補償可以透過電子迴路來完成。有些系統對於密度改變是透過水位偵測迴路的設計做自動補償。其他也有運用手動調整迴路的輸入做為調壓槽冷卻及降壓或加壓升溫期間密度的補償。校正圖表也可適用於參考柱溫度改變的指示修正。
圖四十三 調壓槽水位系統（ Pressurizer Level System）
2. 蒸汽產生器水位儀器（steam generator level instrument）
圖四十四所示為一個典型的蒸汽產生器水位偵測的安排。基本上蒸汽產生器水位傳送器運作原理和前述是相似的，所以不在此重複說明，僅以插圖供學員參考。
圖四十四 蒸汽產生器水位系統（Steam Generator Level System）
九、液位偵測迴路（level detection circuitry）
(一)遠方指示（remote indication）
傳送現場液位資訊給中央控制站做遠方的指示是有需要的，譬如主控制室，裡面所有液位資訊必須依序排列及被評量。
使用遠方指示有三種主要理由：
＊ 可以從遠距離獲知主要設備的液位。
＊ 可以從控制地點遠距離遙控設備液位。
＊ 可以從不安全或高輻射區域遙測液位。
圖四十五所繪為一個典型的差壓液位偵測器方塊圖。圖內由一個差壓傳送器，一只放大器，以及一個液位指示器組合而成。D/P傳送器由高低壓輸入的膜片所組合。當差壓改變時，膜片即會移動，傳送器將此機械推動的輸入轉變成電氣訊號。傳送器產生的電氣訊號經過放大後傳遞至液位指示器做為遙控站指示使用。這個系統也可利用電驛提供高及低液位的警報。它也可以提供控制的功能，譬如控制閥位或跳脫幫浦保護設備。
圖四十五 差壓液位偵測迴路方塊圖（Block Diagram of a Differential Pressure Level Detection Circuit）
(二)環境的顧慮（Environmental concerns ）
流體的密度對於液位偵測儀器的測量會有很大的影響，所以對於液位感測元件我們使用濕式參考柱（reference wet leg）。在這種儀器內，當測量液位時，參考柱的溫度與槽內流體溫度是有可能不同的。例如鍋爐的汽水鼓（boiler steam drum）液位偵測儀器，參考柱水溫是低於汽水鼓內的水溫，因此參考柱水密度較高，所以為了確保汽水鼓水位的真實指示，就必須要做補償。
環境周溫的變化會影響液位偵測儀器的準確度及可靠度。周溫的變化能夠直接影響儀器迴路內的電阻組件，因此影響到電氣/電子設備的校正，所以我們藉由迴路的設計及維持液位偵測儀器於正確的工作環境，來降低溫度改變的效應。
濕度的存在也會影響大多數的電氣設備，特別是電子設備。高濕度會導致設備積存水汽，這些水汽會造成短路、接地，以及腐蝕導致設備損壞。我們也是藉由維持設備於正確的作業環境以控制濕度的效應。
十、流量偵測器（flow detectors）
運轉於電廠的流體系統，流量的測量是很重要的考量。為了這些流體系統的效率和經濟的運作，必須做流量的量測。
(一)水頭流量計（head flow meters）
於管線上，置放一個限制器造成差壓水頭（differential pressure head），這個差壓是由水頭所造成，它是可以測量的，且可轉變為流量的測量，工業上是應用水頭流量計配合氣動或電氣的傳送系統讀取遠方的流量率。一般而言，指示儀器皆取差壓的平方根值及顯示流量率於線性指示器上。水頭流量計有兩種元件，第一個元件是管路線限制器，第二個元件為差壓測量裝置。水頭流量計基本運作特性如圖四十六所示。流徑上的限制器縮孔會造成縮孔上下游的壓差，這個壓差再藉由一個水銀壓力計（mercury manometer）或差壓偵測器量取。流量率因此可從我們已知的物理法則計算獲得。
圖四十六 水頭流量計（Head Flow Meter）
水頭流量計實際上是寧可測量體積流量率（volumetric flow rate）而不測量質量流量率（mass flow rate）。質量流量率可以藉由已知的感測溫度及/或壓力的體積流量率，很容易地校正或計算出來。假如體積流量率訊號經過溫度和壓力改變的補償，那麼就能夠獲得真實的質量流量率。於熱力學（thermodynamic）中敘述溫度與密度是成反比的，為證明壓力或溫度與質量流量率之間的關係，我們經常以下列方程式做表示：
m＝
（P）
m＝（T）
m＝質量流量率（mass flow rate）lbm/sec
A＝面積（area）ft2
ΔP＝差壓（differential pressure）lbf/ ft2
P＝壓力（lbf/ ft2）
T＝溫度（temperature）℉
K＝流量係數（flow coefficient）
流量係數是個基於系統管路結構特性與管內流體類別的常數。在上述方程式中的流量係數含有特定的單位以平衡方程式且提供正確的單位以獲得質量流量率。我們應用管路的面積及差壓來計算體積流量率，如上所述體積流量率可以藉由系統溫度或壓力補償轉變成質量流量率。
(二)縮孔盤（orifice plate）
縮孔盤是一個最簡化應用於流量偵測的流徑限制裝置，同時也最為經濟。縮孔盤為扁平狀，厚度從1/16至1/4英吋。它們正常是安裝於一對法欄之間及直形均勻的管路上，以避免因為從配件及閥體塑造的流體模型所干擾。
縮孔盤使用上共有三種款式：同心式（concentric），偏心式（eccentric）及弓形式（segmental），如圖四十七所示。
圖四十七 縮孔盤（Orifice Plates）
這三款型式屬同心式縮孔盤最為通用，如圖示縮孔和管路內徑是等距的。流體通過縮孔盤的銳利的邊緣後改變了流體速度。當流體通過縮孔時因為流體被集中使流體的速度達最大值，在這個點上壓力為最小值。當流體通過縮孔擴散充滿整根管路面積時，流速又回到原來的速度，此刻壓力大約會回升至原輸入值的60%至80%。壓力的損失是無法收回的，因此輸出的壓力是永遠小於輸入的壓力。所以可以測得縮孔兩側的壓力差，獲得的差壓是比例於流量率的大小。
為避免上游外物的堵塞管路，依據流體的型式採用之弓形縮孔不是置於水平管的前端就是尾端，如此可增加測量的準確度。
偏心式縮孔盤的設計也是像弓形縮孔盤一樣可避免管路上游被外物堵塞。縮孔盤有兩種明顯的缺點，它們會造成出口永遠高壓力降（出口壓力將為進口壓力的60%至80%），它們會有機械腐蝕（errosion）問題，最終導致差壓測量的不準確。
(三)文氏管（ventri tube）
文氏管如圖四十八所示。
圖四十八 文氏管（Venturi Tube）
當做了正確的校正後，文氏管是最為準確的流量感測元件。文氏管具有一個可集中流體的圓錐形入口，圓筒狀的咽喉，以及一個擴散復原的圓錐口。無流體進入文氏管，就無尖銳角隅，也就沒有流體外形的突然變化。進口截面減少了流體的面積，造成流體速度增加及壓力降，壓力最低值在圓筒狀咽喉中心處，壓力恢復圓錐筒可以讓出口壓力僅有損失10%至25%。這款型式的流量偵測主要的缺點是裝置費用高，難以安裝以及檢查困難。事實上文氏管若招受污染（fouling）也會影響它的準確度。
(四)度爾流量管（Dall flow tube）
度爾流量管，如圖四十九所示。它比文氏管具較高的壓力損失比例。它是較簡易型且普遍地應用於大流量場合。這種款型式的管子是由短且直的進口截面緊接著經過突然內徑減小的管子所組合而成。進口圓錐流體聚集及出口圓錐的擴散安排，其截面稱為進口肩膀（inlet shoulder）。兩圓錐之間是藉由槽溝或間隙做分離。低壓力測得於咽喉槽溝處（兩圓錐之間的區域），較高壓力則測得於進口肩膀上游的邊緣。度爾流量計可以用於尺寸非常大的管徑，於大尺寸管徑，度爾流量計是比文氏管的價格便宜，這款式的流量計的壓力損失約5%。流量率及壓力差的關係如下列方程式所示：
圖四十九 度爾流量管（Dall Flow Tube）
V＝
V＝體積流量率（volumetric flow rate）
K＝常數（constant derived from the mechanical parameters of the primary elements）
ΔP＝差壓力
(五)皮氏管（pitot tube）
皮氏管如圖五十所示，是另外一種應用差壓偵測流量的主要流量元件。它的形狀很簡單，是由一根尾部開口的管子所組成。管子前端的小孔是面向流體的流動方向，流體的速度在管子的開口端降低至零，如此提供一個壓力輸入至差壓偵測器，有一壓力孔提供低壓力接頭。皮氏管實際上是以測量流體速度（fluid velocity）代替流體流量率（fluid flow rate）。無論如何，體積流量率能夠利用下列方程式獲得：
圖五十 皮氏管（Pitot Tube）
F＝KAV
F＝體積流量率（ft3/sec）
A＝流體截面積（ft2）
V＝流體速度（ft/sec）
K＝流體係數（一般約0.8）
對於每一特定的應用，皮氏管必須要經過校正，所以其應用並沒有標準化。這款型式的儀器，即使流體沒有被完全包封於管路或輸送管內仍可以使用。
(六)磁性流量計（magnetic flow meter）
在某些場所的運用上，不希望流體的流量受到流量計的阻礙與限制，在這種狀況下為了流量精確的指示，可以應用磁性流量計。
這種偵測器是應用磁感應的運作原理，那是因為當導體流動經過磁場時會產生電動勢（electromotive force），如圖五十一所示即為這款偵測器的代表。
磁性流量計是由下列元件所組合：
圖五十一 磁性流量計（magnetic flow meter）
- 一個非磁性管子，管內流著導電性液體。
- 一個外加的電磁鐵產生誘導磁場通過管子。
- 管內表面貼合兩片電極直接接觸流動的液體。
當液體流經管路通過磁場，流動的導體（流體）通過磁場即會產生一個電動勢（EMF），該電動勢再由電極檢出。因為電動勢是直接比例於液體的流量率。電動勢可以下列公式來計算：
E＝chdv
c＝常數（constant）
h＝磁場強度（magnetic field strength）
d＝導體長寬度（conductor length【pipe diameter】）
v＝流體速度（fluid velocity）
E＝感應電動勢（induced EMF）
磁性流量計可達全刻度的1%且重複性達1（+/-）1/2%的準確度。
由於襯套的關係，所以這種傳送器最大周圍溫度不可大於135℉。而且磁性流量計於很低流量時準確度會變差，因為上述缺點該款式流量計的應用就受到了限制。
(七)管道流量計（tubing flow meter）
補充水系統流量的測量常常應用這款管道流量計型式的裝置。這個裝置是由一個具有螺旋型葉片和管線同軸的轉子所組成，管線內流體通過螺旋型葉片時驅使轉子旋轉，轉軸內的磁鐵即會產生一連串的脈波再經由外置的電氣線圈檢出，脈波的頻率直接比例於液體流量率。一個典型的管道流量計如圖五十二所示。
這款型式流量計如之前所提及經常應用於補充水系統，脈波是用來驅動批次累積器（batch integrator）及總額（totalizer）的指示，如補充水系統傳送硼酸或純水的補充量的數額。這些脈波也可以轉變成類比訊號做為計量表或紀錄器的指示。
圖五十二 管道流量計（tubing flow meter）
(八)旋轉流量計（Rotameter）
旋轉流量計如圖五十三所示。因為該流量計的指示元件是一個會旋轉的漂浮體，所以才命名為旋轉流量計。
旋轉流量計是由一個金屬浮球及一個錐形玻璃管組合而成，玻璃管直徑隨高度而增加。若沒有流體通過旋轉流量計時，浮球靜坐於管子底部；當流體進入管內流量增加時，則壓力降增加，直到有了足夠的壓力降時，浮球就會上升指示流量值。愈高的流量率，壓力降愈大，管內浮球上升愈高。藉由管內流體流動的力量，推動浮球比直向上，直到浮球在管子環狀區空間足夠流體產生的差壓可以平衡浮球的重量為止。差壓決定於浮球的重量及它的截面積。刻度表是被標於透明玻璃管外面，因此浮動物體的位置可以直接讀取流量值。至於應用於較高壓力或傳送器時，錐形管能夠以金屬製造且可藉由磁性的感測方式間接讀取數據（如圖五十四所示）。
圖五十三 旋轉流量計（rotameter）
圖五十四 旋轉流量計外接連桿指示（rotameter）
(九)前緣超音波流量計（leading edge flow meter）
電廠為了得到最大的電力輸出能力，每日都在執行熱功率的計算，利用質量和能量計算以平衡電廠的二次側功率。
在壓水式反應器電廠，藉由確認進入及離開蒸汽產生器流體的各點狀態，就能夠推斷反應器的熱功率。用來決定反應器熱功率最重要的參數就是飼水流量，因為：
- 飼水流量的大小與其他測量參數比較，飼水流量測量的誤差對於整體熱功率計算是很敏感的。
因此電廠要獲得最大電力生產的能力，飼水流量測量的準確度及可靠度是非常重要的。
Leading Edge Flow Meter (LEFM)是一個超音波（ultrasonic）流量裝置，設計使用於高溫度、高壓力的環境。LEFM安裝於飼水系統能夠提供高準確度及可靠的飼水流量偵測。從15%到100%飼水流量的範圍，LEFM的偵測可達（+/-）0.5%的準確度及0.1%重複性，且它不會造成飼水壓力額外的損失。
LEFM系統藉著精確測量流體內超音波傳送的時間來推斷流體的體積流量率（ft3/sec）。在系統裡，超音波是由四對的傳送器（為了提高準確度，業界目前都已經使用兩平面八對傳送器）以固定角度對著流體發射超音波行走於傳送器之間，順著流體方向的脈波會比逆著流體的脈波更早到達對面的傳送器。藉由測量發、收脈波之間時間的差異、從已知的行程路徑以及個別對於流體軸線的角度，沿著四組聲音路徑可以準確地測量流量的平均速度。這樣的計算是和流體聲音的速度及各種影響音速的因素無關的，譬如溫度、鹽度，以及壓力。這四組速度的測量再分解為軸線流速和積分後，得到體積流量率。因為是以第一個發射脈波至第一個接受脈波的傳送時間做為測量，所以才命名為前緣超音波流量計（leading edge flow meter）。圖五十五所示為一個四對音波傳送器的LEFM，圖五十六所示為一個八對超音波傳送器。傳送器以45度角方向對著流體發射及接收音波。
圖五十五 超音波流量計（leading edge flow meter）
當LEFM安裝於核能電廠的主飼水系統時，它提供下列兩個重要的利益：
- 增進例行熱能測試的準確性。
- 排除文氏管不潔導致功率降低的影響。
圖五十六 八對超音波傳送器及短管外觀
結論
在本文中，我們討論了許多使用於典型壓水式反應器流程系統中，偵測溫度、壓力、液位、流量以及差壓測量等各式各樣的偵測器。於溫度偵測方面，我們討論電阻式溫度偵測器（RTD）及熱電偶（thermocouple）以及它們在電廠內的特殊應用情況。各種款式強制平衡傳送器解說也涵蓋於本文中，這些包括了巴登管及伸縮囊類型壓力偵測器，以及伸縮囊式的差壓偵測器。說明這些偵測的運作中也涵括了譬如電阻，電容及電感變化等，各式各樣傳送資訊的方法。
本文也討論一些應用於改善準度或無限制（non-restrictive）流量測量等特別的流量傳送器。這些儀器包括了磁性流量計（magnetic flow meter），前緣超音波流量計（LEFM），管道流量計（tubing flow meter），以及旋轉流量計（rotameter）。
最後，本文也敘述從偵測器至最終動作元件的訊號傳送方式，包括了電流源及電壓源系統傳送的優劣點，以及什麼地方須使用何種的傳送方法等等。
