容積式流量計

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1、容積式流量計容積式流量計容積式流量計是一種直接測量型流量計，它利用機械測量元件，把流體連續(xù)不斷地分隔為單個的固定容積部分排出，而后通過計數單位時間或某一時間間隔內經儀表排出的流體固定容積的數目來實現流量的計量與計算，它可用于各種液體和氣體的體積流量測量。容積式流量計的優(yōu)點是：測量精度高，量程比寬，對上游流動狀態(tài)不敏感，無前后直管段長度要求，特別適合高粘度介質的測量，因此廣泛應用于工業(yè)生產過程的流量測量并作為流量計量的標準儀表。其缺點是對被測流體中的污物較敏感，當被測管道口徑較大時，流量計比較笨重。容積式流量計的種類很多，按其測量元

2、件形式和測量方式可分為橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、刮板流量計、活塞式流量計、濕式流量計和皮囊式流量計等。工業(yè)生產中使用比較普遍的有橢圓齒輪、腰輪和刮板流量計。1．橢圓齒輪流量計橢圓齒輪流量計的測量本體由一對相互嚙合的橢圓齒輪和殼體組成，這對橢圓齒輪在流量計進出口兩端流體差壓作用下，交替地相互驅動并各自繞軸作非勻角速度的旋轉。兩橢圓齒輪在運動過程中與殼體構成具有固定容積的測量室，橢圓齒輪與測量室內壁的間隙很小，以減少流體的滑流量并保證測量的精度。通過橢圓齒輪的轉動，連續(xù)不斷地將充滿在齒輪與殼體之間的固定容積內的流體一份份排出，并通過

3、機械的或其他的方式測出齒輪的轉數，從而可得到被測流體的體積流量。圖1橢圓齒輪流量計工作原理橢圓齒輪流量計工作原理如圖8-21所示。由于流體在流量計入、出口處的壓力p1p2，當A、B兩輪處于圖1（a）所示位置時，A輪與殼體間構成容積固定的半月形測量室（圖中陰影部分），此時進出口差壓作用于B輪上的合力矩為零，而在A輪上的合力矩不為零，產生一個旋轉力矩，使得A輪作順時針方向轉動，并帶動B輪逆時針旋轉，測量室內的流體排向出口；當兩輪旋轉處于圖1（b）位置時，兩輪均為主動輪；當兩輪旋轉900，處于圖1（C）位置時，轉子B與殼體之間構成測量室

4、，此時，流體作用于A輪的合力矩為零，而作用于B輪的合力矩不為零，B輪帶動A輪轉動，將測量室內的流體排向出口。當兩輪旋再轉900時，A、B兩輪重新回到位置（a）。如此周期地主從更換，兩橢圓齒輪作連續(xù)的旋轉。當橢圓齒輪每旋轉一周時，流量計將排出4個半月形（測量室）體積的流體。設測量室的容積為V，則橢圓齒輪每旋轉一周排出的流體體積為4V。只要測量橢圓齒輪的轉數N和轉速n，就可知道累積流量和單位時間內的流量，即瞬時流量：（1）橢圓齒輪流量計適用于高粘度液體的測量。流量計基本誤差為±0．2％～±0．5％，量程比為l0：1。橢圓齒輪流量計的測

5、量元件是齒輪嚙合傳動，被測介質中的污物會造成齒輪卡澀和磨損，影響正常測量，故流量計的上游均需加裝過濾器，這樣會造成較大的壓力損失。2．腰輪流量計腰輪流量計又稱羅茨流量計，其工作原理與橢圓齒輪流量計相同，結構也很相似，只是轉子的形狀略有不同，如圖2所示。腰輪流量計的轉子是一對不帶齒的腰形輪，在轉動過程中兩腰輪不直接接觸而保持微小的間隙，依靠套在殼體外的與腰輪同軸上的嚙合齒輪來完成驅動。這一點與橢圓齒輪流量計相比具有明顯的優(yōu)點。橢圓齒輪嚙合接觸磨損大，受被測流體清潔度影響較大，容易損壞和降低準確度，而腰輪由于靠附加驅動齒輪發(fā)生聯動，工

6、作時各測量元件間都不接觸，因此運行中磨損很小，可達較高的測量準確度，能保持流量計的長期穩(wěn)定件。圖2腰輪流量計腰輪流量計的結構按照工作狀態(tài)可分為立式和臥式兩種：其中腰輪的結構有一對腰輪和由兩對互呈450夾角的腰輪構成的組合式腰輪兩種。組合式腰輪流量計運轉平穩(wěn)，可使管道內壓力波動大大減小，通常大口徑流量計采用立式或臥式組合腰輪以減小或消除在流量測量過程中引起的管道振動。腰輪流量計的轉子線型比較合理，允許測量含有微小顆粒的流體，可用于氣體和液體的測量，它是近年來迅速發(fā)展、廣泛應用的一種容積式流量計，該型流量計除用于工業(yè)測量外，還作為標準

7、流量計對其他類型的流量計進行標定，精度可達±0．1％。3．刮板式流量計刮板流量計是一種高精度的容積式流量計，適用于含有機械雜質的流體。較常見的凸輪式刮板流量計如圖3所示。這種流量計主要由可旋轉的轉子、刮板、固定的凸輪及殼體組成。殼體的內腔為圓形，轉子是一個可以轉動、有一定寬度的空心薄壁圓筒，筒壁上開了四個互成900的槽，刮板可在槽內徑向自由滑動。四塊刮板由兩根連桿連接，相互垂直，在空間交叉。每一刮板的一端裝有一小滾輪，沿一具有特定曲線形狀的固定凸輪的邊緣滾動，使刮板時伸時縮，且因為有連桿相連，若某一端刮板從轉子筒邊槽口伸出，則另一

8、端的刮板就縮進筒內。轉子在流量計進、出口差壓作用下轉動，每當相鄰兩刮板進入計量區(qū)時均伸出至殼體內壁且只隨轉子旋轉而不滑動，形成具有固定容積的測量室，當離開計量區(qū)時，刮板縮入槽內，流體從出口排出，同時后一刮板又與其另一相鄰刮板形成測量室。轉子旋轉一周