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容积式流量计分类

容积式流量计PDF 品种繁多,可按不同原则分类。

( 1 )按计量室的密封方式分类

1 )弹性材料密封;

2 )机械密封;

3 )流体薄膜或毛细作用密封;

4 )封液密封。

( 2 )按测量元件结构分类

1 )转子式,又可细分为椭圆齿轮式、腰轮式、卵轮式、螺杆式等;

2 )刮板式,又可细分为刚性刮板式和弹性刮板式;

3 )旋转活塞式;

4 )往复活塞式;

5 )转筒式;

6 )膜式。

( 3 )按测量流体分类

l )液体用;

2 )气体用。

( 4 )按用途分类

l )普通型;

2 )特殊型。

容积式流量计按计量室密封方式分类

( l )弹性材料密封

    用弹性材料把计量室的各壁结合为一体,弹性材料允许室壁相对运动,流量计工作时,气体从一个计量室流到另一计量室,在压力作用下,计量室壁弯曲、伸展和其他变形,但每次都有相等的体积。采用这类密封的容积式流量计PDF 有膜式气体流量计。

( 2 )机械密封

    用填料或机械零件直接密封,如往复活塞式流量计。这类密封有较高的摩擦阻力。

容积式流量计

( 3 )流体薄膜或毛细作用密封

    在可动和固定元件之间利用流体薄膜或毛细作用形成的密封,如各种转子型容积式流量计 PDF 。

( 4 )封液密封

    气体 PDF 用水或低粘度油作封液密封,如转筒式气体流量计。

容积式流量计按测量元件结构分类

( 1 )转子式

    转子式仪表在 PDF 中用得多,代表品种有椭圆齿轮式、腰轮式、圆形齿轮式、卵轮式、螺杆式等,如图 5 . 4 所示。椭圆齿轮式(图 5 . 1 )原理已有论述,其余形状如图 5 . 4 所示。转子式仪表除椭圆齿轮式和圆齿轮式外均需一对驱动齿轮(参见图 5 . 3 )相互驱动。这些带驱动轮的转子式 PDF 回转子间保持间隙无直接接触,耐微粒介人性较好,不像椭圆齿轮式和圆齿轮式测量元件直接接触易磨蚀。液体除如图 5 , 4 所示从与转子轴垂直的径向流入外,螺杆式 PDF 还有与螺杆轴平行的轴向流人,如图 5 . 5 所示。

容积式流量计

    螺杆式 PDF 还有另两种形状设计,如图 5 , 6 所示。图中( a )为径向流人形状相异(一为沟槽,另一为凸棱)一对转子, ( b )为轴向流人形状相同一对转子。通常径向流人用于较小口径,轴向流人用于较大口径。当前生产口径范围:椭圆齿轮式液体型为 6 一 250 mm ;腰轮式液体型 15 一 500 mm 气体型 25 一 600 mm ;螺杆式液体型 40 一 400 mm。

容积式流量计

( 2 )刮板式

    刮板式按刮板与腔壁是否接触分为弹性刮板和刚性刮板两类,弹性刮板前端与腔壁弹性接触,适用于测量含有砂粒等杂质的液体;刚性刮板前端与腔壁保持有固定极小间隙、用于清洁或带有微细粉状杂质的液体。刚性刮板的结构又分为凹线式(英 Avery Hardoll 型)和凸轮式(美 Smith 型),原理如图 5 . 7 所流示。

容积式流量计

    由于刮板的特殊运行轨迹,流体通过流量计后的流动不受干扰,不产生涡流和振动,噪音小。它们通常采用双壳体结构,即计量室与承受压力的外壳分离为两件,计量室不因安装应力或管线热胀而变形,测量性能不受影响。当前生产的液体刮板式口径范围:刚性为 50 一 300 mm ,弹性为 25 一 50 mm。刮板式测量气体的 PDF 有称作旋叶式(亦称 CVM 式, Constant Volume Meter )的气体流量计(见图 5 . 8 ) ,与气体腰轮流量计相比具有运行无脉动和噪音小的优点。目前产品口径为 50 一 80 mm。

容积式流量计

( 3 )旋转活塞式

    如图 5 . 9 所示,有切口槽的旋转活塞 7 置于两同心圆筒组成的计量室 6 内,切口槽插人隔板 2 。首先在位置( a )假定计量室和活塞间已充满液体,液体从人口 1 进人活塞内腔,推动活塞如箭头方向旋转,活塞内腔右侧液体从出口 3 排出。位置( b )活塞已旋转左移, Vl 液体渐渐从出口排出,同时液体继续进人活塞内腔左侧。位置( C )活塞内腔已充满液体,液体继续进入活塞外左侧空间,推动活塞旋转,活塞外右侧继续从出口排出。位置( d )活塞内腔液体体积V2从出口排出,直到回到位置( a ) ,完成一个循环。一个循环排出体积 Vl +V2。旋转活塞式流量测量元件结构简单,易于拆卸清洗,常被制成卫生型仪表,测量乳类等食品。也有一些场所用于测量石油制品。在英国及亚非前英属地国家习惯上用作家用水表。制作口径范围 15 一 100 mm。

容积式流量计

( 4 )往复活塞式

     在流体推动下活塞在气缸中作往复运动,计量流体体积。图 5 . 10 所示为四活塞联动工作的原理简图,通常为路边加油站加油机所使用,流量为60lL/min,计量精度为土(0.15-0.3)%R 。

( 5 )圆盘式

     圆盘式 PDF 又称章动流量计( Nutating Flowmeter ) ,如图 5.11所示。带有中心球的圆盘在计量室内转动和上下摆动的章动( Nutation )运动,进人和排出液。与其他 PDF 相比精度较差,粘度影响较大。我国曾有生产以测量石油制品,应用较少。在北美较多用作家用水表和工业用水表。

( 6 )转筒式

    转筒式 PDF 用于测量气体,又称湿式水表,如圈 5 . 12 所示。流量计壳体内盛有约一半容积的封液水或低粘度油,转筒一半浸于封液中随着进气而转动。由于其密封形式无泄漏,其误差特性曲线与图 5.2 所示 PDF 典型特性有显著差别,几乎是平直的理论误差特性。本仪表范围度宽为 20 : 1 ,性能稳定,在精心操作下可获得较高精度,为±( 0 . 2 一 0 . 5 ) % R ,大多数在实验室应用,常用作量值传递用表或标准表。通常在实验室用水作封液,如所测量气体易溶于水或要避象气体受湿气影响时,则改用低蒸气压油或流动石蜡或其他难溶于所测气体的低粘度封液。生产的 WGH 系列仪表转筒容量 2 一 20OL ,分 8 档,流量范围 0.08 一 100m3/h。

容积式流量计

( 7 )膜式

    与上述湿式气表相对应,膜式仪表又称干式气表;又因广泛应用于家庭煤气(燃气)耗量计量,故习惯又称家用煤气表,但实际上系列中大规格仪表用于厂矿及工业生产流程。工作原理如图 5 . 13 所示,由皿形隔膜形成的能自由伸缩的计量室 1、2 、 3 、 4 及与之联动的滑阀组成流量测量件,在薄膜伸缩及滑阀的作用下,连续将气体从入口送至出口,测出这种动作的循环次数,即可获得所通过的体积。按照 OIML 建议 No.31 《 膜式气体流量计 》 有 14 档规格,流量范围 0.016 一 1000m3/h,范围度很宽达 100 : 1 ,中等测量精度,为士(2 一 3) % R 。

容积式流量计

容积式流量计按测量流体分类

1 )液体

    用于液体测量的有椭圆齿轮式、圆形齿轮式、腰轮式、刮板式及活塞式等。

2 )气体

    用于气体测量的有腰轮式、刮板(旋叶)式、转筒式和膜式等。腰轮式和刮板式虽然气液均可使用,但均是分别专用,不能通用。气体仪表与液体仪表相比,因很多用于低压气体,大部分仪表体积较大;另外还要求仪表的阻力小,通常允许压力损失只有液体的 1 / 200 一 l/50 。

容积式流量计按用途分类

1 )普通型

    它又称通用型或标准型。被测介质、流量范围和口径、工作温度和压力、粘度等技术参数均为常用范围,面广量大。

2 )特殊型

    与普通型相区别的一些专用型仪表,如测量腐蚀性、有卫生要求、微流量、高温高压等参数的仪表,以及带有各种显示功能和定量控制等。

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