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容积式流量计的分类及工作原理容积式流量

计工作原理

（1）转子式。其代表品种有椭圆齿轮式、腰轮式、卵轮式、螺

杆式等。转子式是容积式流量计的紧要品种，形式多规格全，可用

于液体和气体各种介质的测量。流量计口径DN6～500mm，流量

（0.2*10—3～3000）m3/h，黏度0.3～2000mPa.s。测量度（0.5～

0.2）%R。

1）椭圆齿轮番量计。椭圆齿轮番量计的流量部分紧要由两个相

互啮合的椭圆齿轮及其外壳（计量室）所构成。两个椭圆齿轮具有

相互滚动进行接触旋转的特别形状。P1和P2分别表示入口压力和

出口压力，明显P1＞P2，下方齿轮在两侧压力差的作用下，产生塑

时针方向旋转，为自动轮；上方齿轮因两侧压力相等，不产生旋转

力矩，是从动轮，由下方齿轮带动，顺时针方向旋转。

椭圆齿轮每转一周所排比的被测介质量为半月形容积的4倍，

则通过椭圆齿轮番量计的体积流量qv为

qv=4N=2N（R2—ab）

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式中，N为齿轮的转动次数；a、b为椭圆齿轮的长半轴，短半

轴：为椭圆齿轮的厚度；为半月形部分的容积。

这样，在椭圆齿轮番量计的半月形容积确定的条件下，只要测

出椭圆齿轮的转速度n，便可知道被测介质的流量。

椭圆齿轮番量计流量信号（即椭圆齿轮的旋转速度n）的显示，

有就地显示和远传显示两种。就地显示将齿轮的转动通过一系列的

减速及调整转速比机构之后，直接与仪表面板上的指示针相连，并

经过机械式计数器进行总量的显示。远传显示紧要是通过减速后的

齿轮带动*磁铁旋转，使得弹簧继电器的触点以与*磁铁相同的旋转

频率同步地闭合或断开，从而发出一个个电脉冲远传给另一显示仪

表。

椭圆齿轮番量计的特点：①流量测量与流体的流动状态无关，

这是由于椭圆齿轮番量计是依靠被测介质的压头推动椭圆齿轮旋转

而进行计量的。②黏度愈大的介质，从齿轮和计量空间隙中泄漏出

去的泄漏量愈小。③椭圆齿轮番量计不适用于含有固体颗粒的流体

（固体颗粒会将齿轮卡死，以致无法测量流量）。假如被测液体介

质中夹杂有气体时，也会引起测量误差。

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2）腰轮容积流量计。腰轮容积流量计也称罗茨型容积流量计。

这种流量计的工作原理和工作过程与椭圆齿轮型基本相同，同样是

依靠进、出口流体压力差产生运动，每旋转一周排出四份“计量空

间”的流体体积量。所不同的是在腰轮上没有齿，它们不是直接相

互啮合转动，而是通过安装在壳体外的传动齿轮组进行传动，

腰轮番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，转子间由驱动齿轮相互驱动，腰轮、计量室壳体一

般由铸铁、铸钢或不锈钢制成，要依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，与仪表外壳分别，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）刮板式。流体推动刮板和转子旋转，刮板沿着一种特别的

轨迹成放射状地伸出收回。每两个相对刮板端面之间的距离为确定

值，刮板连续转动时，两个相邻的刮板、转子、壳体内腔及上下盖

板之间形成一个固定的计量室，转子每转一圈，排出四个（或六个）

计量室容积，即循环体积。按刮板与腔壁是不接触可分为弹性刮板

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微小间隙，用

于清洁或带有微细粉状杂质的液体。刚性刮板的结构又可分为凹线

式（英AveryHardoll型）和凸轮式（美Smith型）。

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刮板式工作振动及噪声小，可用于带细小颗粒杂质的液体，尤

其是弹性刮板适合测量含有颗料杂质的脏污流，用于油田的井口计

量。测量气体的有旋叶式气体流量计（Con—stantVolumeMeter，

CVM），与气体腰轮番量计相比，具有运行无脉动和噪声小的优点。

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