容積式流量計 結構介紹
更新時間：2010-11-15 點擊次數：1913次
容積式流量計的結構介紹
為了適應生產中對流量測量的各種不同介質和不同工作條件的要求，產生了各種不同型式的容積式流量計．其中比較常見的有齒輪型、刮板型和旋轉活塞型等三種型式，現分別介紹如下．
1．齒輪型容積式流量計
這種流量計的殼體內裝有兩個轉子，直接或間接地相互嚙合，在流量計進口與出口之間的壓差作用下產生轉動．通過齒輪的旋轉，不斷地將充滿在齒輪與殼體之間的“計量空間”中的流體排出．通過測量齒輪轉動次數，可得到通過流量計的流體量．
圖2—1中示出是橢圓齒輪型容積流量計（也稱奧巴爾容積流量計）的示意圖
圖2－1 橢圓齒輪流量計工作示意圖
由圖可見，該流量計由兩橢圓齒輪相互嚙合進行工作，其工作過程簡述如下：圖中P1表示流量計進口流體壓力；表示出口流體壓力，顯然壓力P1大于P2．在圖2—1（a）中，下面轉子雖然受到流體的壓差作用，但不產生旋轉力矩，而上面齒輪在兩例差壓作用下產生旋轉力矩而轉動．由于兩個齒輪互相嚙合，故各自以O1，O2為軸心按箭頭方向旋轉，同時齒輪O1將半月形計量空間的流體排向出口．在圖2—1（a）狀態時，上齒輪為主動輪，下齒輪為從動輪．在圖2－1（b）位置時，兩個齒輪均在流體差壓作用下產生旋轉力矩，并在該力矩作用下沿箭頭方向旋轉，轉變到圖2—1（c）所示的位置．這時齒輪位置與圖2—1（a）相反，下齒輪為主動輪，上齒輪為從動輪．下齒輪在進出口流體差壓作用下旋轉，又一次將它與殼體之間的半月型“計量空間”中的流體排出．如此連續不斷運動，橢圓齒輪每轉一周，就排出四份“計量空間”流體體積．因此，只要讀出齒輪的轉數，就可以計算出排出的液體量．參考圖2－2，可計算出排出的流體總量為
V＝4nv
＝2 n（R2－ab） （2－4）
式中 n——齒輪的轉動次數；
a，b——橢圓齒輪的長半袖，短半鈾；
—— 橢圓齒輪的厚度．
另一種齒輪型容積式流量計是腰輪容積流量計，也稱羅茨型容積流量計．這種流量計的工作原理和工作過程與橢圓齒輪型基本相同，同樣是依靠進，出口流體壓力差產生運動，每旋轉一周排出四份“計量空間”的流體體積量．所不同的是在腰輪上沒有齒，它們不是直接相互嚙合轉動，而是通過按裝在殼體外的傳動齒輪組進行傳動．
上述兩種轉子型式的容積流量計，可用于各種液體流量的測量，尤其是用于油流量的準確測量．在高壓力、大流量的氣體流量測量中，這類流量計也有應用．由于橢圓齒輪容積流量計直接依靠測量輪嚙合，因此對介質的清潔要求較高，不允許有固體顆粒雜質通過流量計．
2．刮板式容積流量計
刮板式流量計也是一種較常見的容積式流量計．在這種流量計的轉子上裝有兩對可以徑向內外滑動的刮板，轉子在流量計進、出口差壓作用下轉動，每轉動一周排出四份“計量空間”的流體體積．與前一類流量計相同，只要測出轉動次數，就可以計算出排出流體的體積量．
較常見的凸輪式刮板流量計結構如圖2—4所示．圖中殼體的內腔是一圓形空筒，轉子也是一個空心圓筒形物體，徑向有一定寬度，徑向在各為90°的位置開四個槽，刮板可以槽內自由滑動．四塊刮板由兩根連桿連結，相互垂直，在空間交叉．在每一刮板的一端裝有一小滾珠，四個滾珠均在一固定的凸輪上滾動使刮板時仲時縮．當相鄰兩刮板均伸出至殼體內壁時，就形成—計量空間的標準體積．刮板在計量區段運動時，只隨轉子旋轉而不滑動，以保證其標準容積恒定．當離開計量區段時，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第二個“計量空間”，同樣動作．轉子運動一周，排出四份“計量空間”體積的流體．
在刮板式容積流量計中，還有所謂旋轉閥式刮板流量計，它的工作原理與凸輪式相似，但結構不同，這里就不詳細敘述了．
3．旋轉活塞式容積流量計
旋轉活塞式（也稱為擺動活塞式）容積流量計的結構與工作原理可見圖2—5所示．
如圖，旋轉活塞位于固定的內外圈3，4之間，活塞的軸6靠著導輥5滾動，中間隔板1將計量空間分成兩部分，活塞2的上缺口和隔板1咬合，當活塞依箭頭方向運動時與隔板1成直線運動．活塞在進出口流體壓力差的作用下，始終與內外圓桶壁緊密接觸旋轉，交替不斷地將活塞與內外圓筒之間的流體排出，通過計算活塞旋轉次數可得到流過的流體量．
旋轉活塞式容積流量計具有通流能力較大的優點．它的不足是在工作過程會有一定的泄
漏，所以準確度較低．
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