橢圓齒輪流量計(jì)應(yīng)用研究

本文對(duì)某項(xiàng)目試驗(yàn)所使用的橢圓齒輪流量計(jì)的運(yùn)行情況進(jìn)行了分析和總結(jié)，并對(duì)流量計(jì)進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)研究，研究發(fā)現(xiàn)橢圓齒輪流量計(jì)的精度受到介質(zhì)工況流量計(jì)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(jì)是一種常見的容積式流量計(jì)，具有精度高，適應(yīng)高粘度介質(zhì)，抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)圖1為流量計(jì)中兩個(gè)橢圓齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的三個(gè)狀態(tài)。流量計(jì)殼體內(nèi)裝有兩個(gè)橢圓齒輪轉(zhuǎn)子相互嚙合在流量計(jì)進(jìn)口與出口之間的差壓作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，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(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，就可得到通過流量計(jì)的流體量計(jì)數(shù)方法有機(jī)械齒輪式磁敏電阻式等。

本文試驗(yàn)中所使用的流量計(jì)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(gè)永磁體，在兩橢圓齒輪嚙合中心處上方裝有一個(gè)磁敏電阻每當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，磁敏電阻感應(yīng)到磁場即發(fā)出脈沖電流信號(hào)，此脈沖信號(hào)與流量成正比例關(guān)系，流量計(jì)顯示儀表（或稱計(jì)數(shù)器）通過計(jì)量單位時(shí)間的脈沖數(shù)再與此流量下的比例系數(shù)（流量補(bǔ)償系數(shù)）相乘就得到流

過流量計(jì)的介質(zhì)流量。因此，在流量計(jì)的使用流量范圍內(nèi)通過補(bǔ)償系數(shù)的設(shè)定即可得到符合精度要求的流量值。

1.橢圓齒輪流量計(jì)精度影響分析

如圖2所示，為某項(xiàng)目試驗(yàn)系統(tǒng)原理簡圖水罐（裝有液位計(jì)）內(nèi)水經(jīng)水泵加壓后經(jīng)過濾器進(jìn)入流量計(jì)系統(tǒng)中兩流量計(jì)為串聯(lián)使用（為主流量計(jì)，為備份輔助流量計(jì)，兩流量計(jì)精度均為0.2級(jí)另外，雖然橢圓齒輪流量計(jì)對(duì)入口直管段不做要求，但此試驗(yàn)系統(tǒng)為了確保流量計(jì)可

靠使用，仍設(shè)置了10倍管徑的間距），球閥QF3和QF4為切換閥門，用于當(dāng)某臺(tái)流量計(jì)損壞，介質(zhì)不能通過時(shí)，切換介質(zhì)流通路徑出口處設(shè)置截止閥用于調(diào)節(jié)水流量在此試驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，我們分別進(jìn)行了流量計(jì)串聯(lián)相互影響試驗(yàn)和不同介質(zhì)溫度對(duì)比試驗(yàn)。

1.1流量計(jì)串聯(lián)使用相互影響

進(jìn)行水循環(huán)試驗(yàn)，即用泵將水通過流量計(jì)再打入水罐中形成循環(huán)，在試驗(yàn)中觀察兩流量計(jì)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(jì)位置，對(duì)比流量計(jì)交換前后的顯示值變化試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

由上面試驗(yàn)結(jié)果可見，流量計(jì)交換后瞬時(shí)流量變大，而流量計(jì)交換后瞬時(shí)流量變小，流量計(jì)串聯(lián)使用對(duì)流量計(jì)精度是有影響的，但影響都不大，都在精度允許的范圍內(nèi)分析可能是由于前端流量計(jì)出口的繞流對(duì)后面流量計(jì)橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)造成了干擾。由此可見，為了更的計(jì)量，流量計(jì)應(yīng)盡量避免串聯(lián)使用，當(dāng)必須相互串聯(lián)使用時(shí)還應(yīng)注意相互間距，間距可根據(jù)試驗(yàn)調(diào)試來確定。另外，還可進(jìn)行流量計(jì)單獨(dú)標(biāo)校與串聯(lián)標(biāo)校相結(jié)合，對(duì)其影響進(jìn)行修正，使流量計(jì)在單獨(dú)運(yùn)行及串聯(lián)運(yùn)行時(shí)的精度均滿足要求

1.2介質(zhì)工況對(duì)精度的影響試驗(yàn)

橢圓齒輪流量計(jì)受介質(zhì)工況的影響主要是不同介質(zhì)的粘度對(duì)流量計(jì)精度的影響，以及同種介質(zhì)由于不同溫度下的粘度不同對(duì)精度的影響粘度影響的原因是由于流量計(jì)中橢圓齒輪與殼體之間存在間隙，雖然間隙很小，但必然會(huì)有漏流當(dāng)液體粘度變高時(shí)，漏流量變小，誤差也較小，反之誤差變大度對(duì)流量計(jì)的影響因此流量計(jì)在使用過程中必須考慮粘我們進(jìn)行放水試驗(yàn)，即水罐內(nèi)的水通過泵經(jīng)流量計(jì)直接排出，水罐內(nèi)水的初始液位相同，通過對(duì)比試驗(yàn)結(jié)束時(shí)液位計(jì)數(shù)值，對(duì)流量計(jì)精度進(jìn)行比較試驗(yàn)結(jié)果如表2所示.

2.計(jì)量檢定規(guī)程的修改建議

2.1關(guān)于不同液體粘度檢定方法方面的建議

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

一個(gè)問題，雖然計(jì)量規(guī)程中對(duì)檢定用介質(zhì)的粘度做了具體的規(guī)定，但對(duì)實(shí)際介質(zhì)超出檢定用介質(zhì)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(zhì)，規(guī)程中只提出了采用廠家的粘度修正公式進(jìn)行修正，沒有真正的做到按實(shí)際情況進(jìn)行檢定而如果采用不同的粘度的介質(zhì)來進(jìn)行檢定，那檢定的成本會(huì)比較高，實(shí)際操作起來也比較困難（如不同粘度介質(zhì)對(duì)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(gè)權(quán)威規(guī)程，這樣做是不夠科學(xué)的.

因此，建議設(shè)計(jì)一種移動(dòng)檢定系統(tǒng)，并在規(guī)程中對(duì)上述情況進(jìn)行規(guī)定：即由計(jì)量站提供現(xiàn)場檢定服務(wù)，到用戶使用流量計(jì)的現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際介質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)場在線檢定這樣一方面保證了檢定的科學(xué)性和權(quán)威性，另一方面也解決了采用不同粘度介質(zhì)進(jìn)行離線檢定成本較高的問題.

2.2關(guān)于流量計(jì)檢定中數(shù)據(jù)采集的建議

各種品牌的流量計(jì)能為用戶提供機(jī)械式表頭顯示電子液晶式表頭顯示遠(yuǎn)傳脈沖信號(hào)及遠(yuǎn)傳模擬信號(hào)二次儀表顯示等，或者在一臺(tái)流量計(jì)上兼而有之的顯示方式。比如一臺(tái)流量計(jì)可以使用機(jī)械式表頭顯示又附帶遠(yuǎn)傳脈沖信號(hào)二次儀表顯示。所以，由于顯示方式及內(nèi)部計(jì)算原理等不同，可能存在兩種顯示方式帶來的誤差而在計(jì)量規(guī)程中，并沒有對(duì)出具的鑒定證書中應(yīng)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(shí)際使用時(shí)所采用的讀數(shù)方式和檢定時(shí)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(duì)鑒定證書中應(yīng)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(shí)，也建議流量計(jì)用戶應(yīng)使檢定時(shí)讀數(shù)方式和實(shí)際使用方式一致，以保證精度滿足使用要求。

3.結(jié)論

橢圓齒輪流量計(jì)串聯(lián)使用對(duì)流量計(jì)是有影響的，本文對(duì)短間距串聯(lián)方式使用流量計(jì)時(shí)流量計(jì)的精度修正，提出了單獨(dú)標(biāo)校和串聯(lián)同時(shí)標(biāo)校相結(jié)合的方法。

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