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本发明公开的基于分流取样法的水电站水轮机过流量在线测量系统,包括压力主管道及旁路管道,旁路管道的进水口与出水口分别与压力主管道的侧壁连通,旁路管道上还设有第一阀门、第二阀门及流量计,流量计位于第一阀门与第二阀门之间,压力主管道内设有分流取样管,分流取样管的侧壁开有若干个取样口,分流取样管的一端的端部与旁路管道的进水口连接。本发明通过分流取样大大减小了流量计的体积,缩小了安装空间,进而降低了测量成本;由于分流取样管直径相比主压力钢管大大减小,使得流量计的选择更加多样化,可优先选择精度高、运行可靠的流量计;流量计无需现场标定,不正常影响生产,且校核方便。