容積式流量計的分類及工作原理

（1）轉(zhuǎn)子式。其代表品種有橢圓齒輪式、腰輪式、卵輪式、螺桿式等。轉(zhuǎn)子式是容積式流量計的主要品種，形式多規(guī)格全，可用于液體和氣體各種介質(zhì)的測量。流量計口徑DN6~500mm，流量（0.2*10-3~3000）m3/h，黏度0.3~2000mPa.s。測量度（0.5~0.2）%R。

1）橢圓齒輪流量計。橢圓齒輪流量計的流量部分主要由兩個相互嚙合的橢圓齒輪及其外殼（計量室）所構(gòu)成。兩個橢圓齒輪具有相互滾動進(jìn)行接觸旋轉(zhuǎn)的特殊形狀。P1和P2分別表示入口壓力和出口壓力，顯然P1＞P2，下方齒輪在兩側(cè)壓力差的作用下，產(chǎn)生塑時針方向旋轉(zhuǎn)，為主動輪；上方齒輪因兩側(cè)壓力相等，不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，是從動輪，由下方齒輪帶動，順時針方向旋轉(zhuǎn)。

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，則通過橢圓齒輪流量計的體積流量qv為

qv=4Nυ=2πN（R2-ab）δ

式中，N為齒輪的轉(zhuǎn)動次數(shù)；a、b為橢圓齒輪的長半軸，短半軸：δ為橢圓齒輪的厚度；υ為半月形部分的容積。

這樣，在橢圓齒輪流量計的半月形容積υ一定的條件下，只要測出橢圓齒輪的轉(zhuǎn)速度n，便可知道被測介質(zhì)的流量。

橢圓齒輪流量計流量信號（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)出一個個電脈沖遠(yuǎn)傳給另一顯示儀表。

橢圓齒輪流量計的特點(diǎn)：①流量測量與流體的流動狀態(tài)無關(guān)，這是因為橢圓齒輪流量計是依靠被測介質(zhì)的壓頭推動橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行計量的。②黏度愈大的介質(zhì)，從齒輪和計量空間隙中泄漏出去的泄漏量愈小。③橢圓齒輪流量計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，也會引起測量誤差。

2）腰輪容積流量計。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(jìn)、出口流體壓力差產(chǎn)生運(yùn)動，每旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動，而是通過安裝在殼體外的傳動齒輪組進(jìn)行傳動，

腰輪流量計由一對腰輪和殼體構(gòu)成，兩腰輪是有互為共軛曲線的轉(zhuǎn)子，即羅茨（Roots）輪，與腰輪同軸裝有驅(qū)動齒輪，被測流量推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子間由驅(qū)動齒輪相互驅(qū)動，腰輪、計量室殼體一般由鑄鐵、鑄鋼或不銹鋼制成，要根據(jù)流體腐蝕性及其工作壓力、溫度選用。計量室也有單獨(dú)制成，與儀表外殼分離，這樣計量室就不承受靜壓，沒有靜壓引起變形的附加誤差。

（2）刮板式。流體推動刮板和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，刮板沿著一種特殊的軌跡成放射狀地伸出收回。每兩個相對刮板端面之間的距離為一定值，刮板連續(xù)轉(zhuǎn)動時，兩個相鄰的刮板、轉(zhuǎn)子、殼體內(nèi)腔及上下蓋板之間形成一個固定的計量室，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，排出四個（或六個）計量室容積，即循環(huán)體積。按刮板與腔壁是不接觸可分為彈性刮板和剛性刮板兩類，彈性刮板前端與腔壁彈性接觸，適用于測量含有砂粒等雜質(zhì)的液體;剛性刮板前端與腔壁保持有固定極小間隙，用于清潔或帶有微細(xì)粉狀雜質(zhì)的液體。剛性刮板的結(jié)構(gòu)又可分為凹線式（英Avery Hardoll型）和凸輪式（美Smith型）。

刮板式工作振動及噪聲小，可用于帶細(xì)微顆粒雜質(zhì)的液體，尤其是彈性刮板適合測量含有顆料雜質(zhì)的臟污流，用于油田的井口計量。測量氣體的有旋葉式氣體流量計（Con-stant Volume Meter，CVM），與氣體腰輪流量計相比，具有運(yùn)行無脈動和噪聲小的優(yōu)點(diǎn)。

（3）旋轉(zhuǎn)活塞式。將環(huán)形活塞插入兩層圓筒形氣缸的殼體中，構(gòu)成隨液體的流動環(huán)形活塞在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的形式，流量計口徑DN20~100mm，測量度0.5%R?？捎糜谟推泛褪称返臏y量。

（4）往復(fù)活塞式?；钊诹黧w推動下，在氣缸中往復(fù)運(yùn)動，計量體積流量，通常加油站的加油機(jī)就是此種類型，流量為60L/min，測量度為±（0.15~0.3）%R。

（5）圓盤式。又稱章動流量計（Nutating Flowmeter），帶有中心球的圓盤在計量室內(nèi)轉(zhuǎn)動和上下擺動的章動（NutaTIon）運(yùn)動，進(jìn)入和排出液，與其他PDF相比度較差，黏度影響較大。我國曾有生產(chǎn)以測量石油制品，應(yīng)用較少。而在北美較多用作家用水表和工業(yè)用水表。

（6）轉(zhuǎn)筒式。又稱濕式氣量計，是用于測量氣體總量。流量計殼體內(nèi)盛有約一半封液（水或油），轉(zhuǎn)筒一半浸入封液中，氣體流入使其轉(zhuǎn)動，其密封形式為無泄漏。范圍度寬為20:1，性能穩(wěn)定，在精心操作下可獲得較高度，為±（0.2~0.5）%R，大多在實驗室用，常用作量值傳遞用表或標(biāo)準(zhǔn)表。

（7）膜式。又稱干氣表，在氣表內(nèi)部由皿型隔膜制成的能自由伸縮的容積部分（計量室）A、B、C、D及與之聯(lián)動的滑閥。由于薄膜的伸縮和滑閥的作用，連續(xù)地將氣體從入口送到出口，測出這種動作的循環(huán)次數(shù)就可測得所通過的體積。膜式氣體流量計廣泛用于家庭用煤氣（燃?xì)猓┖牧坑嬃浚柿?xí)慣上稱其為家用煤氣表。系列中大規(guī)格儀表用于廠礦及工業(yè)生產(chǎn)流程。流量范圍1.6*10-5~1000m3/h，范圍度寬達(dá)100:1，中等測量度，為滑±（2~3）%R。