工作原理
天準(zhǔn)高粘度液體微小流量測量圓齒輪流量計(jì)是由計(jì)量箱和裝在計(jì)量箱內(nèi)的一對橢圓齒輪,與上下蓋板構(gòu)成一個(gè)密封的初月形空腔(由于齒輪的轉(zhuǎn)動,所以不是密封的)作為一次排量的計(jì)算單位。當(dāng)被測液體經(jīng)管道進(jìn)入流量計(jì)時(shí),由于進(jìn)出口處產(chǎn)生的壓力差推動一對齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn),不斷地把經(jīng)初月形空腔計(jì)量后的液體輸送到出口處,橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)與每次排量四倍的乘積即為被測液體流量的總量(原理見圖)。流量計(jì)主要是由殼體、計(jì)數(shù)器、橢圓齒輪和聯(lián)軸器(分磁性聯(lián)軸器和軸向聯(lián)軸器)等組成。
橢圓齒輪流量計(jì)的測量部分主要由兩個(gè)相互嚙合的托圓齒輪及其外殼(計(jì)量室)所構(gòu)成,橢圓齒輪在被測介質(zhì)的壓差△p=pl-p2的作用下,產(chǎn)生作用力矩使其轉(zhuǎn)動。在(a)所示位置時(shí),由于P1>P2,在P1和P2的作用下所產(chǎn)生的合力矩使輪1產(chǎn)生順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,把輪1和殼體間的半月形容積內(nèi)的介質(zhì)排至出口,并帶動輪2作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,這時(shí)1為主動輪,2為從動輪,在 (b)上所示為中間位置,1和2均為主動輪;而在(c)上所示位置,P1和P2作用在1輪上的合力矩為零,作用在2輪上的合力矩使2輪作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,并把已吸入半月形容積內(nèi)的介質(zhì)排至出口,這時(shí)2為主動輪,1為從動輪,與 (a)上所示情況剛好相反.如此往復(fù)循環(huán),輪1和輪2互相交替地由一個(gè)帶動另一個(gè)轉(zhuǎn)動,將被測介質(zhì)以半月形容積為單位一次一次地由進(jìn)口排至出口.顯然,圖上(a)、(b)、(c)所示,僅僅表示托圓齒輪轉(zhuǎn)動了1/4周的情況,而其所排出的被測介質(zhì)為一個(gè)半月形容積.所以,橢圓齒輪每轉(zhuǎn)一周所排比的被測介質(zhì)量為半月形容積的4倍,則通過橢圓齒輪流星計(jì)的體積流量Q為:Q=4nυ0
式中:n——橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)頻率(轉(zhuǎn)/秒);
υ0——半月形部分的容積(貝。).
這樣,在橢圓齒輪流量計(jì)的半月形容積υ0一定的條件下,只要測出托圓齒輪的旋轉(zhuǎn)速度n,便可知道被測介質(zhì)的流量。
橢圓齒輪流量計(jì)流量信號(即橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)速度n)的顯示,有就地顯示和遠(yuǎn)傳顯示兩種。
就地顯示將齒輪的轉(zhuǎn)動通過一系列的減速及調(diào)整轉(zhuǎn)速比機(jī)構(gòu)之后,直接與儀表面板上的指示針相連,并經(jīng)過機(jī)械式計(jì)數(shù)器進(jìn)行總量的顯示。
遠(yuǎn)傳顯示主要是通過減速后的齒輪帶動磁鐵旋轉(zhuǎn),使得彈簧繼電器的觸點(diǎn)以與磁鐵相同的旋轉(zhuǎn)頻率同步地閉合或斷開,從而發(fā)出一個(gè)個(gè)電脈沖遠(yuǎn)傳給另一顯示儀表.
特點(diǎn)
流量測量與流體的流動狀態(tài)無關(guān),這是因?yàn)闄E圓齒輪流量計(jì)是依靠被測介質(zhì)的壓頭推動橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行計(jì)量的。
粘度愈大的介質(zhì),從齒輪和計(jì)量空間隙中泄漏出去的泄漏量愈小,因此核測介質(zhì)的粘皮愈大,泄漏誤差愈小,對測量愈有利。
橢圓齒輪流量計(jì)計(jì)量精度高,適用于高粘度介質(zhì)流量的測量,但不適用于含有固體顆粒的流體(固體顆粒會將齒輪卡死,以致無法測量流量)。如果被測液體介質(zhì)中夾雜有氣體時(shí),也會引起測量誤差。
技術(shù)優(yōu)勢
天準(zhǔn)高粘度液體微小流量測量圓齒輪流量計(jì)又稱定排量流量計(jì),簡稱PD流量計(jì),在流量儀表中是精度較高的一類,特別適用于高粘度介質(zhì)流量的測量。橢圓齒輪流量計(jì)利用機(jī)械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分,根據(jù)計(jì)量室逐次、重復(fù)的充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體體積總量。
安裝
橢圓齒輪流量計(jì)在安裝前應(yīng)清潔管道.若液體內(nèi)含有固體顆粒,則必須在管道上游加裝過濾器;若含氣體應(yīng)安裝排氣裝置。橢圓齒輪流量計(jì)對前后直管段沒有一定的要求。它可以水平或垂直安裝。安裝時(shí),應(yīng)使流量計(jì)的托圓齒輪轉(zhuǎn)動軸與地面平行。
使用
按照要求正確安裝后的橢圓齒輪流量計(jì) ,使用時(shí)即可保證足夠的精度,通常累計(jì)值的精度可達(dá)0.5級,是一種較為準(zhǔn)確的流量計(jì)量儀表。但是,如果使用時(shí)被測介質(zhì)的流量過
小,儀表的泄漏誤差的影響就會突出,不能再保證足夠的測量精度。因此,不同型號規(guī)格的橢圓齒輪流量計(jì)對最小使用流量有一允許值,只有當(dāng)實(shí)際被測流量大于該下限流量允許值時(shí),測量精度才能得到保證。
其次,使用橢圓齒輪流量計(jì)要注意被測介質(zhì)的溫度不能過高,否則不僅會增加測量誤差,而且有使齒輪發(fā)生卡死的可能。為此,橢圓齒輪流量計(jì)在儀表所規(guī)定的使用溫度范圍內(nèi)使用。
長期使用后的橢圓齒輪流量計(jì),其內(nèi)部的齒輪會被腐蝕和磨損,從而影響測量精度。因此,要經(jīng)常注意觀察,并定期拆下進(jìn)行檢查,若條件允許定期進(jìn)行標(biāo)定。
使用注意事項(xiàng)
1)清洗管線:新投管線運(yùn)行前要清掃,往往隨后還要用實(shí)流沖洗,以去除殘留焊屑垢皮等。此時(shí)先應(yīng)關(guān)閉儀表前后截止閥,讓液流從旁路管流過;若無旁路管,儀表位置應(yīng)裝短管代替。
2)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容積式流量計(jì),活動測量元件可能過速運(yùn)轉(zhuǎn),損傷軸和軸承。因此開始時(shí)要緩慢增加流量,使空氣漸漸外溢。
3)旁路管切換順序:液流從旁路管轉(zhuǎn)入儀表時(shí),啟閉要緩慢,特別在高溫高壓管線上更應(yīng)注意。啟用時(shí)第1步徐徐開啟A閥,液體先在旁路管流動一段時(shí)間;第2步徐徐開啟B閥;第3步徐徐開啟C閥;第4步徐徐關(guān)閉A閥。關(guān)閉時(shí)按上述逆順序動作操作。啟動后通過低位指針或字輪和秒表,確認(rèn)未達(dá)過度流動,流量應(yīng)控制在(70~80)%流量,以保證儀表使用壽命。
4)監(jiān)查過濾器:新線啟動過濾器網(wǎng)最易被打破,試運(yùn)行后要及時(shí)檢查網(wǎng)是否完好。同時(shí)過濾網(wǎng)清潔無污物時(shí)記錄下常用流量下的壓力損失這兩個(gè)參數(shù),今后不必卸下檢查網(wǎng)堵塞狀況,即以壓力損失增加程度判斷是是否要清洗。
5)測量高粘度液體用:于高粘度液體,一般均加熱后使之流動。當(dāng)儀表停用后,其內(nèi)部液體冷卻而變稠,再啟用時(shí)必須先加熱待液體粘度降低后才讓液體流過儀表,否則會咬住活動測量元件使儀表損壞。
6)加潤滑油:氣體用等PDF啟用前必須加潤滑油,日常運(yùn)行也經(jīng)常檢查潤滑油存量的液位計(jì)。
7)避免急劇流量變化:使用氣體腰輪流量計(jì)時(shí),應(yīng)注意不能有急劇的流量變化(如使用快開閥),因腰輪的慣性作用,急劇流量變化將產(chǎn)生較大附加慣性力,使轉(zhuǎn)子損壞。用作控制系統(tǒng)的檢測儀表時(shí),若下游控制突然截止流動,轉(zhuǎn)子一時(shí)停不下來,產(chǎn)生壓氣機(jī)效應(yīng),下游壓力升高,然后倒流,發(fā)出錯誤信號。
8)沖洗管道用蒸汽禁止通過橢圓齒輪流量計(jì)。