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橢圓齒輪流量計(jì)及容積式流量計(jì)產(chǎn)生誤差分析 容積式流量計(jì)選購(gòu)指南

時(shí)間:2020-05-30    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

橢圓齒輪流量計(jì)及容積式流量計(jì)產(chǎn)生誤差分析:

容積式流量計(jì)在流量?jī)x表中是精度zui高的一類(lèi)流量測(cè)量?jī)x表,其基本原理是利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分,根據(jù)測(cè)量室不斷地重復(fù)充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來(lái)測(cè)量流體體積總量。容積式流量計(jì)的流量范圍與被測(cè)介質(zhì)的種類(lèi)(主要決定于流體粘度)、使用特點(diǎn)(連續(xù)工作還是間歇工作)、測(cè)量準(zhǔn)確度等因素有關(guān)。在工業(yè)流量測(cè)量領(lǐng)域,容積式流量計(jì)與 差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)并列為三類(lèi)使用量zui大的流量計(jì),常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(油品、天然氣等)的總量測(cè)量。容積式流量計(jì)有橢圓齒輪流量計(jì),雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、活塞式流量計(jì)等類(lèi)型,同一容積式流量計(jì),對(duì)于介質(zhì)種類(lèi),用于較高粘度的流體時(shí),其流量范圍較大(主要是下限流量可以擴(kuò)展到較低的量值);對(duì)于使用特點(diǎn),用于間歇測(cè)量時(shí),其流量范圍較大(主要是上限流量可以比連續(xù)工作時(shí)大);對(duì)于測(cè)量準(zhǔn)確度,用于低準(zhǔn)確度測(cè)量時(shí),其流量范圍較大,而用于高準(zhǔn)確度測(cè)量時(shí),流量范圍較小。從流量計(jì)特性曲線上也可以清楚地看到這一點(diǎn)。

為了保持儀表良好的性能和較長(zhǎng)的使用壽命,使用時(shí)zui大流量應(yīng)選在儀表zui大流量的70%-80%。

由于一般的容積式流量計(jì)體積龐大,在大流量時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大噪聲,所以一般適合中小流量測(cè)量。結(jié)合容積式流量計(jì)的性能,在需要測(cè)量大流量時(shí),可采用45度組合腰輪結(jié)構(gòu)的流量計(jì);在需要低噪聲工作的場(chǎng)合,可選用雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)。

橢圓齒輪流量計(jì)容積式流量計(jì)是目前測(cè)量準(zhǔn)確度zui高的流量計(jì)之一。廠家在產(chǎn)品樣本上給出的測(cè)量準(zhǔn)確里是指在實(shí)驗(yàn)室參比條件下得到的基本誤差,而在實(shí)際使用中,由于現(xiàn)場(chǎng)條件的偏離,必然會(huì)帶來(lái)附加誤差,實(shí)際誤差應(yīng)該是基本誤差和附加誤差的合成。所以儀表選型時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題采取措施。

現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度影響較大的主要有被測(cè)介質(zhì)粘度的影響和溫度的影響。

流體粘度對(duì)流量計(jì)誤差特性的影響是對(duì)于流量的誤差影響較大的因素之一,當(dāng)實(shí)際使用的流體粘度與實(shí)驗(yàn)室檢定時(shí)的流體粘度有較大差異時(shí),應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的粘度修正。如果除流體粘度外,其他參數(shù)沒(méi)有明顯的變化,則可以用進(jìn)行粘度修正。關(guān)于以上所說(shuō)的流量計(jì)的誤差特點(diǎn),與別的類(lèi)型的流量計(jì)相比較有哪些明顯的不同,用戶在安裝與使用橢圓齒輪流量計(jì)此類(lèi)的容積式流量計(jì)過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn):

①定排量
  容積式流量計(jì)的定排量是保證容積式流量計(jì)精度的重要因素.因此檢測(cè)定排量元件的大小和物性是影響因素。
a.溫度。隨著溫度上升,定排量元件材料的體膨脹使容積增大.例如,鋁材料制成的流量計(jì),其溫度的影響比其他材料制成的流量計(jì)的影響要大.典型地,每增加1O℃F溫度,誤差增加0.02%。
b.磨損。隨著使用時(shí)間的增加,磨損使定排量增大。但通常這種磨損較慢且可預(yù)測(cè)。
c.黏度。液體的黏度會(huì)在檢側(cè)元件表面形成一層薄膜,隨著薄膜厚度的增加,定排量將減小,直到薄膜厚度不再增加(由于部件的摩擦)。
d.涂層和沉淀。與黏度造成檢測(cè)元件表面形成薄膜的原理類(lèi)似,涂層和沉淀也使檢測(cè)元件的定排量減小。對(duì)于工況溫度接近熔點(diǎn)溫度的一些含石蠟油的原油,其厚度變化會(huì)很大。
②間隙造成泄漏量
容積式流量計(jì)中,移動(dòng)部件和靜止部件之間有間隙,這被稱為毛細(xì)管密封。不同的流體差壓造成流體從定排量檢測(cè)元件中流失是造成誤差的重要因素。
a.流率。隨著流體差壓的增加,流率增加,因此,漂移也隨之增加,如圖2-79曲線1所示。此外,隨著差壓增加,部件內(nèi)摩擦和驅(qū)動(dòng)部件轉(zhuǎn)矩增大,如圖2-79曲線2所示。因此,存在流率,使漂移zui小。

 

b.黏度.當(dāng)液體黏度增加時(shí),間隙內(nèi)不容易流過(guò)流體,如圖2-80所示,可用下式確定層流時(shí)的泄漏量△q:

式中,K是儀表系數(shù),根據(jù)工程單位的不同,其值改變;Xc是間晾寬度;Lc是間隙長(zhǎng)度;△p是間隙兩側(cè)的差壓;μ是液體的黏度

上式表明,隨流體黏度增加,流阻增加,差壓隨之增加,造成瀚液量增加。此外,黏度增大,使流體不易流過(guò)間隙,因此,漏液量減小。前者以正比方式增大,后者以反比方式減小。
c.摩擦。機(jī)械部件的摩擦增加,會(huì)消耗更多流體的壓頭來(lái)克服摩擦.通常,如果50%zui大流量時(shí)的漂移量大于100%zui大流量時(shí)的漂移量,則表示機(jī)械內(nèi)部的摩擦已經(jīng)太大,應(yīng)對(duì)有關(guān)部件更換。
d.磨損。機(jī)械部件磨損造成漂移量增加,間隙的微小增加會(huì)造成測(cè)量誤差的成倍增加。
例如,0.004in磨損造成的測(cè)量誤差是0.002in磨損造成測(cè)量誤差的8倍。

擴(kuò)展閱讀:銘宇自控流量計(jì)

容積式流量計(jì)的維護(hù)工作

  容積式流量計(jì)是一種準(zhǔn)確度較高的流量計(jì),流量計(jì)投入使用后,尤其要注意以下幾個(gè)方面的使用和維護(hù)工作:  1、排盡氣體:通常實(shí)液掃線后,管道內(nèi)還殘留較多空氣,隨著加壓運(yùn)行,空氣以較高流速流過(guò)流量計(jì),活動(dòng)測(cè)量元件在較短時(shí)間內(nèi)可能過(guò)速運(yùn)轉(zhuǎn),引起損傷軸承。因此,開(kāi)始時(shí)要緩慢增加流量,使空氣逐漸外溢?! ?、啟動(dòng)后通過(guò)最低位指針或字輪和秒表,確認(rèn)未達(dá)過(guò)度流動(dòng),較佳流量應(yīng)控制在70~80%最大流量,以保證儀表使用壽命。  3、檢查過(guò)濾器:新管線啟用最易破壞過(guò)濾網(wǎng),試運(yùn)行后要及時(shí)檢查網(wǎng)是否完好。同時(shí)在過(guò)濾網(wǎng)清潔無(wú)物時(shí)可以記錄下常用流量下的壓力損失這兩個(gè)參數(shù),這樣在今后工作中,不必卸下檢查網(wǎng)堵塞情況,即可以壓力損失增加程度來(lái)判斷是否要清洗?! ?、測(cè)量高粘度液體:用于高粘度液體,一般應(yīng)加熱后使之流動(dòng)。當(dāng)儀表停用后,其內(nèi)部液體冷卻變稠,再啟用時(shí)必須先加熱待液體粘度降低后才讓液體流過(guò)儀表,否則會(huì)咬住活動(dòng)部件使儀表?yè)p壞?! ?、避免急劇流量變化:使用容積式流量計(jì)時(shí),應(yīng)注意不能有急劇的流量變化(如使用快開(kāi)閥),因流量計(jì)的慣性作用,急劇流量變化將產(chǎn)生較大附加慣性力,使轉(zhuǎn)子損壞?! ?、在用蒸汽沖洗管道時(shí),應(yīng)禁止蒸汽通過(guò)流量計(jì)。

標(biāo)簽: 容積式流量計(jì)
容積式流量計(jì) 容積式流量計(jì)的維護(hù)工作_容積式流量計(jì)

容積式流量計(jì)的原理是怎樣的呢?

    容積式流量計(jì)是利用一個(gè)精密的標(biāo)準(zhǔn)容器對(duì)被測(cè)流體進(jìn)行連續(xù)測(cè)量的,因而影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素較少;

    不會(huì)受到流體黏度、密度、流動(dòng)狀態(tài)以及雷諾數(shù)的影響,測(cè)量的準(zhǔn)確度也較高。

    尤其是近年來(lái),隨著其在材料選取、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工工藝等方面有了很大的改進(jìn),性能也在不斷提高。

    齒輪流量計(jì)的精度達(dá)到了±0.3%;螺桿流量計(jì)的精度可以達(dá)到±0.1%;刮板式流量計(jì)的精度甚至可以達(dá)到±0.05%,而且其重復(fù)性也很好。

    容積式流量計(jì)的原理

    1、容積式流量計(jì)結(jié)構(gòu)和分類(lèi)

    容積式流量計(jì)又稱為定排量流量計(jì)(positivedisplacementflowmeter)。

    它主要由計(jì)量本體和測(cè)量部分組成,計(jì)量本體由殼體、活動(dòng)體(轉(zhuǎn)子流量計(jì)的轉(zhuǎn)子)組成。

    其中核心部件就是活動(dòng)體,它是測(cè)量過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)部件。

    活動(dòng)體和殼體構(gòu)成的每個(gè)測(cè)量腔就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容積單元,用來(lái)衡量被測(cè)流體的體積。

    測(cè)量部分實(shí)際上是一個(gè)轉(zhuǎn)速或計(jì)數(shù)傳感器,螺桿流量計(jì)上的其中一只螺桿伸出的小齒輪上嵌有磁材料;

    螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳感器可以通過(guò)磁效應(yīng)識(shí)別螺桿的轉(zhuǎn)速,并轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)或電流信號(hào)。

    這樣流量就可以直接用二次儀表顯示或被計(jì)算機(jī)采集并分析了。

    容積式流量計(jì)種類(lèi)繁多,可以根據(jù)不同的原則來(lái)分類(lèi)。

    通常按照測(cè)量元件的結(jié)構(gòu)分為轉(zhuǎn)子式、刮板式、旋轉(zhuǎn)活塞式、往復(fù)活塞式和膜片式等;

    其中轉(zhuǎn)子式較為常用,轉(zhuǎn)子式的流量計(jì)的銷(xiāo)售額約占到容積式流量計(jì)總銷(xiāo)售額的90%。

    常見(jiàn)的齒輪式、螺桿式、腰輪式、卵輪式流量計(jì)都屬于轉(zhuǎn)子式。

    2、容積式流量計(jì)的原理

    容積式流量計(jì)種類(lèi)很多,都采用了定排量的測(cè)量方法,但細(xì)節(jié)上還是有較大的差別。

    液壓領(lǐng)域中常見(jiàn)的還是轉(zhuǎn)子式的流量計(jì),其工作原理都是利用機(jī)械測(cè)量元件把來(lái)流連續(xù)地分割為單個(gè)或幾個(gè)已知體積的部分,根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)計(jì)量腔體充液的次數(shù)來(lái)計(jì)量通過(guò)流體的體積。

    轉(zhuǎn)子式中又以齒輪式和螺桿式用的更普遍一些。

    3、容積式流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)

    容積式流量計(jì)長(zhǎng)期以來(lái)被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的流量測(cè)量,并迅速擴(kuò)展到醫(yī)療、精密化工、食品工業(yè)等領(lǐng)域的計(jì)量。

    這說(shuō)明了容積式流量計(jì)具有很多優(yōu)良的特性:

    (1)測(cè)量精度高,重復(fù)性好,而且影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素比較少。液體的黏度,流體速度場(chǎng)的變化等因素對(duì)其測(cè)量精確度影響很小。

    (2)由于旋轉(zhuǎn)流和流速場(chǎng)畸變對(duì)精確度沒(méi)有影響,所以安裝簡(jiǎn)易,不需要穩(wěn)流裝置和前置長(zhǎng)直管,所以對(duì)于實(shí)際使用很有現(xiàn)實(shí)意義。

    (3)使用的黏度范圍很寬,尤其對(duì)于高黏度液體測(cè)量精確度效果也很好。

    (4)可測(cè)量的流量范圍比較廣,相對(duì)于一般流量計(jì)10∶1和5∶1的測(cè)量比,有的容器式流量計(jì)可以達(dá)到30∶1,甚至更大。

    (5)容積式流量計(jì)可以有直讀式儀表,無(wú)需其他外加能源,操作簡(jiǎn)單,清晰明了。

    (6)因?yàn)槿莘e式流量計(jì)是直接用體積來(lái)計(jì)算的,相對(duì)于其他如速度式等推導(dǎo)體積流量計(jì)而言,受到的影響因素少一些。

    當(dāng)然,受制于材料、加工工藝和自身結(jié)構(gòu)的影響,目前,容積式流量計(jì)也有著一些缺陷:

    (1)由于與被測(cè)管道直接相連接安裝,所以口徑較大時(shí),儀表就顯得比較笨重,搬運(yùn)安裝比較麻煩。

    (2)由于機(jī)械材料低溫變脆,高溫膨脹變形,限制了容積式流量計(jì)使用的溫度范圍和壓力等級(jí)。

    (3)因?yàn)橛幸恍┗顒?dòng)部件,所以不適用臟的、含有固體雜質(zhì)的被測(cè)液體,過(guò)濾精度要求高。

    此外,流體還必須用來(lái)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)部件使流量計(jì)正常工作,所以壓損較大。

標(biāo)簽: 容積式流量計(jì)
容積式流量計(jì) 容積式流量計(jì)的原理是怎樣的呢?_容積式流量計(jì)

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