腰轮流量计测量原理与结构

腰轮流量计测量原理与结构
    腰轮流量计内部都有一个具有一定容积的计量“斗”空间，该空间一般是由流量计内的运动部件和其外壳构成的，不同的“斗”空间类型就形成了不同的腰轮流量计。当流体流过流量计时，流量计的进口和出口之间产生一个压力差(压损)，在这个压力差的作用下，使流量计内的运动部件不断运动(转动或移动)，将流体一次次充满计量“斗”空间并从进口送到出口。预先求出该空间的体积，测量出运动部件的运动次数，从而求出流过该空间的流体体积。另外，根据每单位时间内测得的运动部件的运动次数，可以求出流体的流量。这就是腰轮流量计的测量原理。现就国内常见的、有代表性的几种腰轮流量计，说明其结构的不同特征。
腰轮流量计的原理如图8-11所示。其结构特征为：在流量计的壳体内有一个计量室，计量室内有一对或两对可以相切旋转的腰轮(由此得名腰轮流量计)，在流量计壳体外面与两个腰轮同轴安装了一对驱动齿轮，它们相互咬合使两个腰轮可以相互联动。

    腰轮流量计的运行原理如图8-11所示。工作原理是利用测量元件两个腰轮，把流体连不断的分割成单个的体积部分，利用驱动齿轮和计数指示机构计量出流体总体积量。它有两个腰轮(酷似8字形)状的共扼转子，分别控制在各自的转轴上，有一个腰轮转动，另一个就跟着(齿轮连接)反向转动，相互间始终保持着一条线接触(准确讲是接近)，既不能相互卡住，又不能有泄漏间隙。当有流体通过流量计时，在流量计进出口流体压力差的作用下，两吸轮将按如图方向旋转。当在进口充入流体时，两个腰轮都向外转，如用8-11(a)所示。当下边的腰轮放横(水平状态)时，在它下边存有一定体积量的流体，连续转动时，一定体积般的流体从排口进入[图8-11(b)]，上边的腰轮又将进来的流体存入上腔中[图8-11(c)]，并准备将流体送出排出口。当进压力高于排压力时，两个腰轮将连续转动，一次次地排出流体。当两个腰轮各完成一周的转动时，所排出的流体为一回转量V。在腰轮转轴上带动一副蜗轮副和一套变速齿轮组合传送到计数装置进行累计流量计量。
    腰轮流量计由壳体、腰轮转子组件(即内部测量元件)、取动齿轮与计数指示组件等构成。腰轮的组成有两种：一种是只有一对腰轮。此种为普通腰轮流量计；另一种是由两对互成45°角的组合腰轮，此种称为45°角组合式腰轮流量计。普通腰轮流量计运行时产生的振动较大，组合式腰轮流量计振动小，适合用于大流量计量。
    流量计的工作过程是由腰轮的外侧壁、壳体的内侧壁以及腰轮两端盖板之间，形成一封闭空间(即计量室)，空间内的流体即为由测量元件将连续流体分别成的单个体积。从流入口流入流体时，下面的腰轮虽然受到流入流体的压力，但不产生旋转力，而上面的腰轮受到流体流入的压力后沿箭头方向旋转。便排出四个计量室的体积量，并将流体从流入口送到流出口。只要知道计量室空间的容积和腰轮转动的转数，就可得到被计量流体的体积量。设计量室的容积为v1，流体流过时，腰轮的转数为N，到在N次动作的时间内流过流量计的流体体积V为
                                            V=Nv1
腰轮流量计能用于各种清沽流体的流量测量。它的计量准确度高，可达0.1~2.5级。其主要缺点有：体积大、笨重、运行中振动较大等。利用互成45°角的两对接轮结构，可以在很大程度上减小运行中的振动噪声。

    腰轮流量计的结构框图如图8-12所示。流量由测量部和积算部两大部分组成，必要时可附加自动温度补偿器、自动压力补偿器、发信器和高温延伸(散热)件等。
    (1)计量室：腰轮流量计由一对腰轮和壳体构成，两腰轮是有互为共轭曲线的转子，即罗茨(Roots)轮，与腰轮同轴装有驱动齿轮，被测流量推动转子旋转，转子间由驻动齿轮相互驱动。腰轮、计量室壳体一般由铸铁、铸钢或不锈钢制成，要根据流体腐蚀性及其工作压力、温度选用。计量室也有单独制成，与仪表外壳分离，这样计量室就不承受静压，没有静压引起变形的附加误差。
    (2)传动机构：包括磁性联轴器(或机械密封装置)和减速变速机构。变速调整机构由“齿轮对”组合而成。
    (3)积算器和指示表头：类型较多，有指针式指示和数字式指示；有不带复位计数器和带复位计数器；也有带瞬时流量指示、带打印机、带设定部，等等。
    (4)自动温度补偿器：对被测介质温度变化影响进行连续自动补偿。有机械式、也有电气电子式。
    (5)自动压力补偿器：对被测介质静压变化影晌作自动修正。
    (6)发信器：有多种形式，有接触式和非接触式。
 
本文来自：腰轮流量计   http://www.360abg.com/products/liuliangyibiao/tuoyuanchilunliuliangji/ya/