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(ti) 連續不斷地分隔為(wei) 單個(ge) 的固定容積部分排出,而後通過計數單位時間或某一時間間隔內(nei) 經儀(yi) 表排出的流體(ti) 固定容積的數目來實現流量的計量與(yu) 計算,它可用於(yu) 各種液體(ti) 和氣體(ti) 的體(ti) 積流量測量。
容積式流量計的優(you) 點是:測量精度高,量程比寬,對上遊流動狀態不敏感,無前後直管段長度要求,特別適合高粘度介質的測量,因此廣泛應用於(yu) 工業(ye) 生產(chan) 過程的流量測量並作為(wei) 流量計量的標準儀(yi) 表。其缺點是對被測流體(ti) 中的汙物較敏感,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,按其測量元件形式和測量方式可分為(wei) 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(ye) 生產(chan) 中使用比較普遍的有橢圓齒輪、腰輪和刮板流量計。
橢圓齒輪流量計
橢圓齒輪流量計的測量本體(ti) 由一對相互齧合的橢圓齒輪和殼體(ti) 組成,這對橢圓齒輪在流量計進出口兩(liang) 端流體(ti) 差壓作用下,交替地相互驅動並各自繞軸作非勻角速度的旋轉。兩(liang) 橢圓齒輪在運動過程中與(yu) 殼體(ti) 構成具有固定容積的測量室,橢圓齒輪與(yu) 測量室內(nei) 壁的間隙很小,以減少流體(ti) 的滑流量並保證測量的精度。通過橢圓齒輪的轉動,連續不斷地將充滿在齒輪與(yu) 殼體(ti) 之間的固定容積內(nei) 的流體(ti) 一份份排出,並通過機械的或其他的方式測出齒輪的轉數,從(cong) 而可得到被測流體(ti) 的體(ti) 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。由於(yu) 流體(ti) 在流量計入、出口處的壓力p1 p2,當A、B兩(liang) 輪處於(yu) 圖1(a)所示位置時,A輪與(yu) 殼體(ti) 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於(yu) B輪上的合力矩為(wei) 零,而在A輪上的合力矩不為(wei) 零,產(chan) 生一個(ge) 旋轉力矩,使得A輪作順時針方向轉動,並帶動B輪逆時針旋轉,測量室內(nei) 的流體(ti) 排向出口;當兩(liang) 輪旋轉處於(yu) 圖1(b)位置時,兩(liang) 輪均為(wei) 主動輪;當兩(liang) 輪旋轉900,處於(yu) 圖1(C)位置時,轉子B與(yu) 殼體(ti) 之間構成測量室,此時,流體(ti) 作用於(yu) A輪的合力矩為(wei) 零,而作用於(yu) B 輪的合力矩不為(wei) 零,B輪帶動A輪轉動,將測量室內(nei) 的流體(ti) 排向出口。當兩(liang) 輪旋再轉900時,A、B兩(liang) 輪重新回到位置(a)。如此周期地主從(cong) 更換,兩(liang) 橢圓齒輪作連續的旋轉。當橢圓齒輪每旋轉一周時,流量計將排出4個(ge) 半月形(測量室)體(ti) 積的流體(ti) 。設測量室的容積為(wei) V,則橢圓齒輪每旋轉一周排出的流體(ti) 體(ti) 積為(wei) 4V。隻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(nei) 的流量,即瞬時流量:
(1)
橢圓齒輪流量計適用於(yu) 高粘度液體(ti) 的測量。流量計基本誤差為(wei) ±0.2%~±0.5%,量程比為(wei) l0:1。橢圓齒輪流量計的測量元件是齒輪齧合傳(chuan) 動,被測介質中的汙物會(hui) 造成齒輪卡澀和磨損,影響正常測量,故流量計的上遊均需加裝過濾器,這樣會(hui) 造成較大的壓力損失。