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容積式流量計是一種直接測量型流量計，它利用機械測量元件，把流體連續(xù)不斷地分隔為單個的固定容積部分排出，而后通過計數(shù)單位時間或某一時間間隔內(nèi)經(jīng)儀表排出的流體固定容積的數(shù)目來實現(xiàn)流量的計量與計算，它可用于各種液體和氣體的體積流量測量。
容積式流量計的優(yōu)點是：測量精度高，量程比寬，對上游流動狀態(tài)不敏感，無前后直管段長度要求，特別適合高粘度介質(zhì)的測量，因此廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)過程的流量測量并作為流量計量的標準儀表。其缺點是對被測流體中的污物較敏感，當被測管道口徑較大時，流量計比較笨重。
容積式流量計的種類很多，按其測量元件形式和測量方式可分為橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、刮板流量計、活塞式流量計、濕式流量計和皮囊式流量計等。工業(yè)生產(chǎn)中使用比較普遍的有橢圓齒輪、腰輪和刮板流量計。
橢圓齒輪流量計
橢圓齒輪流量計的測量本體由一對相互嚙合的橢圓齒輪和殼體組成，這對橢圓齒輪在流量計進出口兩端流體差壓作用下，交替地相互驅(qū)動并各自繞軸作非勻角速度的旋轉。兩橢圓齒輪在運動過程中與殼體構成具有固定容積的測量室，橢圓齒輪與測量室內(nèi)壁的間隙很小，以減少流體的滑流量并保證測量的精度。通過橢圓齒輪的轉動，連續(xù)不斷地將充滿在齒輪與殼體之間的固定容積內(nèi)的流體一份份排出，并通過機械的或其他的方式測出齒輪的轉數(shù)，從而可得到被測流體的體積流量。
圖1 橢圓齒輪流量計工作原理
橢圓齒輪流量計工作原理如圖8-21所示。由于流體在流量計入、出口處的壓力p1 p2，當A、B兩輪處于圖1（a）所示位置時，A輪與殼體間構成容積固定的半月形測量室（圖中陰影部分），此時進出口差壓作用于B輪上的合力矩為零，而在A輪上的合力矩不為零，產(chǎn)生一個旋轉力矩，使得A輪作順時針方向轉動，并帶動B輪逆時針旋轉，測量室內(nèi)的流體排向出口；當兩輪旋轉處于圖1（b）位置時，兩輪均為主動輪；當兩輪旋轉900，處于圖1（C）位置時，轉子B與殼體之間構成測量室，此時，流體作用于A輪的合力矩為零，而作用于B 輪的合力矩不為零，B輪帶動A輪轉動，將測量室內(nèi)的流體排向出口。當兩輪旋再轉900時，A、B兩輪重新回到位置（a）。如此周期地主從更換，兩橢圓齒輪作連續(xù)的旋轉。當橢圓齒輪每旋轉一周時，流量計將排出4個半月形（測量室）體積的流體。設測量室的容積為V，則橢圓齒輪每旋轉一周排出的流體體積為4V。只要測量橢圓齒輪的轉數(shù)N和轉速n，就可知道累積流量和單位時間內(nèi)的流量，即瞬時流量：
（1）
橢圓齒輪流量計適用于高粘度液體的測量。流量計基本誤差為±0．2％～±0．5％，量程比為l0：1。橢圓齒輪流量計的測量元件是齒輪嚙合傳動，被測介質(zhì)中的污物會造成齒輪卡澀和磨損，影響正常測量，故流量計的上游均需加裝過濾器，這樣會造成較大的壓力損失。
