容積式流量計 結構介紹
更新時(shí)間:2010-11-15 點(diǎn)擊次數:1872次
容積式流量計的結構介紹
為了適應生產(chǎn)中對流量測量的各種不同介質(zhì)和不同工作條件的要求,產(chǎn)生了各種不同型式的容積式流量計.其中比較常見(jiàn)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(gè)轉子,直接或間接地相互嚙合,在流量計進(jìn)口與出口之間的壓差作用下產(chǎn)生轉動(dòng).通過(guò)齒輪的旋轉,不斷地將充滿(mǎn)在齒輪與殼體之間的“計量空間”中的流體排出.通過(guò)測量齒輪轉動(dòng)次數,可得到通過(guò)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(chēng)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(jiàn),該流量計由兩橢圓齒輪相互嚙合進(jìn)行工作,其工作過(guò)程簡(jiǎn)述如下:圖中P1表示流量計進(jìn)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(chǎn)生旋轉力矩,而上面齒輪在兩例差壓作用下產(chǎn)生旋轉力矩而轉動(dòng).由于兩個(gè)齒輪互相嚙合,故各自以O1,O2為軸心按箭頭方向旋轉,同時(shí)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(tài)時(shí),上齒輪為主動(dòng)輪,下齒輪為從動(dòng)輪.在圖2-1(b)位置時(shí),兩個(gè)齒輪均在流體差壓作用下產(chǎn)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(shí)齒輪位置與圖2—1(a)相反,下齒輪為主動(dòng)輪,上齒輪為從動(dòng)輪.下齒輪在進(jìn)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(dòng),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(dòng)次數;
a,b——橢圓齒輪的長(cháng)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(chēng)羅茨型容積流量計.這種流量計的工作原理和工作過(guò)程與橢圓齒輪型基本相同,同樣是依靠進(jìn),出口流體壓力差產(chǎn)生運動(dòng),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(méi)有齒,它們不是直接相互嚙合轉動(dòng),而是通過(guò)按裝在殼體外的傳動(dòng)齒輪組進(jìn)行傳動(dòng).
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(lèi)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(zhì)的清潔要求較高,不允許有固體顆粒雜質(zhì)通過(guò)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(jiàn)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(dòng)的刮板,轉子在流量計進(jìn)、出口差壓作用下轉動(dòng),每轉動(dòng)一周排出四份“計量空間”的流體體積.與前一類(lèi)流量計相同,只要測出轉動(dòng)次數,就可以計算出排出流體的體積量.
較常見(jiàn)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(gè)空心圓筒形物體,徑向有一定寬度,徑向在各為90°的位置開(kāi)四個(gè)槽,刮板可以槽內自由滑動(dòng).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(gè)滾珠均在一固定的凸輪上滾動(dòng)使刮板時(shí)仲時(shí)縮.當相鄰兩刮板均伸出至殼體內壁時(shí),就形成—計量空間的標準體積.刮板在計量區段運動(dòng)時(shí),只隨轉子旋轉而不滑動(dòng),以保證其標準容積恒定.當離開(kāi)計量區段時(shí),刮板縮入槽內,流體從出口排出.同時(shí),后一刮板又與其另一相鄰刮板形成第二個(gè)“計量空間”,同樣動(dòng)作.轉子運動(dòng)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(chēng)為擺動(dòng)活塞式)容積流量計的結構與工作原理可見(jiàn)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(zhù)導輥5滾動(dòng),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(dòng)時(shí)與隔板1成直線(xiàn)運動(dòng).活塞在進(jìn)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(guò)計算活塞旋轉次數可得到流過(guò)的流體量.
旋轉活塞式容積流量計具有通流能力較大的優(yōu)點(diǎn).它的不足是在工作過(guò)程會(huì )有一定的泄
漏,所以準確度較低.