橢圓齒輪流量計應用研究

本文對某項目試驗所使用的橢圓齒輪流量計的運行情況進行了分析和總結，并對流量計進行了相關的試驗研究，研究發(fā)現(xiàn)橢圓齒輪流量計的精度受到介質工況流量計串聯(lián)使用等因素的影響正措施以及檢定方法上提出了建議

引言

橢圓齒輪流量計是一種常見的容積式流量計，具有精度高，適應高粘度介質，抗干擾性強的特點圖1為流量計中兩個橢圓齒輪在轉動過程中的三個狀態(tài)。流量計殼體內裝有兩個橢圓齒輪轉子相互嚙合在流量計進口與出口之間的差壓作用下產生轉動，不斷的將充滿在齒輪和殼體之間流量空間中的液體排出通過測量齒輪轉動的圈數(shù)，就可得到通過流量計的流體量計數(shù)方法有機械齒輪式磁敏電阻式等。

本文試驗中所使用的流量計即采用磁敏電阻的方法，即在橢圓齒輪的兩端分別鑲嵌有一個永磁體，在兩橢圓齒輪嚙合中心處上方裝有一個磁敏電阻每當齒輪轉動一周時，磁敏電阻感應到磁場即發(fā)出脈沖電流信號，此脈沖信號與流量成正比例關系，流量計顯示儀表（或稱計數(shù)器）通過計量單位時間的脈沖數(shù)再與此流量下的比例系數(shù)（流量補償系數(shù)）相乘就得到流

過流量計的介質流量。因此，在流量計的使用流量范圍內通過補償系數(shù)的設定即可得到符合精度要求的流量值。

1.橢圓齒輪流量計精度影響分析

如圖2所示，為某項目試驗系統(tǒng)原理簡圖水罐（裝有液位計）內水經(jīng)水泵加壓后經(jīng)過濾器進入流量計系統(tǒng)中兩流量計為串聯(lián)使用（為主流量計，為備份輔助流量計，兩流量計精度均為0.2級另外，雖然橢圓齒輪流量計對入口直管段不做要求，但此試驗系統(tǒng)為了確保流量計可

靠使用，仍設置了10倍管徑的間距），球閥QF3和QF4為切換閥門，用于當某臺流量計損壞，介質不能通過時，切換介質流通路徑出口處設置截止閥用于調節(jié)水流量在此試驗系統(tǒng)的基礎上，我們分別進行了流量計串聯(lián)相互影響試驗和不同介質溫度對比試驗。

1.1流量計串聯(lián)使用相互影響

進行水循環(huán)試驗，即用泵將水通過流量計再打入水罐中形成循環(huán)，在試驗中觀察兩流量計顯示值完成一次循環(huán)后，在截止閥開度不變即流量不變的情況下，交換兩流量計位置，對比流量計交換前后的顯示值變化試驗結果如表1所示。

由上面試驗結果可見，流量計交換后瞬時流量變大，而流量計交換后瞬時流量變小，流量計串聯(lián)使用對流量計精度是有影響的，但影響都不大，都在精度允許的范圍內分析可能是由于前端流量計出口的繞流對后面流量計橢圓齒輪的旋轉造成了干擾。由此可見，為了更的計量，流量計應盡量避免串聯(lián)使用，當必須相互串聯(lián)使用時還應注意相互間距，間距可根據(jù)試驗調試來確定。另外，還可進行流量計單獨標校與串聯(lián)標校相結合，對其影響進行修正，使流量計在單獨運行及串聯(lián)運行時的精度均滿足要求

1.2介質工況對精度的影響試驗

橢圓齒輪流量計受介質工況的影響主要是不同介質的粘度對流量計精度的影響，以及同種介質由于不同溫度下的粘度不同對精度的影響粘度影響的原因是由于流量計中橢圓齒輪與殼體之間存在間隙，雖然間隙很小，但必然會有漏流當液體粘度變高時，漏流量變小，誤差也較小，反之誤差變大度對流量計的影響因此流量計在使用過程中必須考慮粘我們進行放水試驗，即水罐內的水通過泵經(jīng)流量計直接排出，水罐內水的初始液位相同，通過對比試驗結束時液位計數(shù)值，對流量計精度進行比較試驗結果如表2所示.

2.計量檢定規(guī)程的修改建議

2.1關于不同液體粘度檢定方法方面的建議

對于橢圓齒輪流量計，在我國是采用計量檢定規(guī)程JJG667-1997液體容積式流量計進行檢定的由于檢定介質采用水進行比采用油類介質費用更便宜工作中更安全，因此目前大多數(shù)計量站都采用水來進行鑒定，即使采用油類介質進行鑒定也是某單一油類介質這就出現(xiàn)了

一個問題，雖然計量規(guī)程中對檢定用介質的粘度做了具體的規(guī)定，但對實際介質超出檢定用介質粘度很多的情況或者無法提供符合要求粘度的檢定用介質，規(guī)程中只提出了采用廠家的粘度修正公式進行修正，沒有真正的做到按實際情況進行檢定而如果采用不同的粘度的介質來進行檢定，那檢定的成本會比較高，實際操作起來也比較困難（如不同粘度介質對檢定管路可能存在污染，增加清洗工作，采用兩條或更多條檢定管線成本較高）但是，作為一個權威規(guī)程，這樣做是不夠科學的.

因此，建議設計一種移動檢定系統(tǒng)，并在規(guī)程中對上述情況進行規(guī)定：即由計量站提供現(xiàn)場檢定服務，到用戶使用流量計的現(xiàn)場根據(jù)實際介質進行現(xiàn)場在線檢定這樣一方面保證了檢定的科學性和權威性，另一方面也解決了采用不同粘度介質進行離線檢定成本較高的問題.

2.2關于流量計檢定中數(shù)據(jù)采集的建議

各種品牌的流量計能為用戶提供機械式表頭顯示電子液晶式表頭顯示遠傳脈沖信號及遠傳模擬信號二次儀表顯示等，或者在一臺流量計上兼而有之的顯示方式。比如一臺流量計可以使用機械式表頭顯示又附帶遠傳脈沖信號二次儀表顯示。所以，由于顯示方式及內部計算原理等不同，可能存在兩種顯示方式帶來的誤差而在計量規(guī)程中，并沒有對出具的鑒定證書中應寫出檢定過程中所使用的數(shù)據(jù)采集方式做出規(guī)定也就是說實際使用時所采用的讀數(shù)方式和檢定時所采用的方式如果不同，那么就有可能帶來誤差。

因此，建議檢定規(guī)程對鑒定證書中應寫明檢定過程中所使用的數(shù)據(jù)采集方式做出規(guī)定，同時，也建議流量計用戶應使檢定時讀數(shù)方式和實際使用方式一致，以保證精度滿足使用要求。

3.結論

橢圓齒輪流量計串聯(lián)使用對流量計是有影響的，本文對短間距串聯(lián)方式使用流量計時流量計的精度修正，提出了單獨標校和串聯(lián)同時標校相結合的方法。

關于計量規(guī)程中的不同粘度介質的鑒定方法和對檢定過程中的數(shù)據(jù)采集方法應做出說明，本文也提出了建議，為更好更科學的使用流量計提供了參考依據(jù)。