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往复活塞流量计的原理如图所示，以气缸为计量室，活塞为测量元件，活塞在气缸内可以作往复运动。在流量计进出口流体差压的作用下，流体从人口经换向阀进人气缸，推动活塞运动。在活塞运动的同时将活塞另一侧的流体排向出口。当活塞移动到气缸的顶端(或某规定的位置)时，气缸内一侧已充满刚刚流人的流体，而另一侧的流体全部流出。此时转换信号发生器动作，令换向阀换向。流体从人口经换向阀进人气缸的另一侧，推动活塞反向运动，将原充满气缸的流体排向出口。当活塞移动到气缸的另一顶端(或某规定的位置)时，换向阀再次动作换向。这样，活塞在气缸内每往复运动一次，就有约两气缸的流体被排向流量计出口。只要记录活塞的往复运动次数，就可得到通过流量计的流体体积值。
单活塞流量计流量小，流动脉动性大，所以实用中较为常见的是如图所示的四活塞流量计。四个活塞在凸轮的控制下联动，在换向阀的配合下依次不断地分别将流体吸人各气缸并排向出口。与单活塞流量计相比，四活塞流量计的流动比较平稳，广泛应用于燃油加油机中。
