什么是容积式流量计?

容积式流量计称为 PD 流量计或 PDF。 它们是流量计中最准确的类型。 体积流量测量是利用固定的小体积来重复测量通过流量计的流体体积。 它使用机械测量元件将流体连续分成单个已知体积部分。 这 总流量是根据计量的次数来计量的。 腔室被连续且重复地填充和排出一定体积部分的流体。

容积式流量计技术

容积式流量计工作原理

原则上,PDF是一种从流体中吸收少量能量的液压发动机。 该能量用于克服物体的摩擦力 流量检测元件 以及配件的旋转。 同时,在仪表的流入端和流出端形成压降。

典型的PDF(齿轮式)的工作原理如图1所示。

两个带柄圆齿轮具有特殊的形状,可以相互滚动并接触旋转。
P1和p2分别代表入口压力和出口压力,显然p1>p2。

图1(a)下齿轮在两个压力差的作用下。 产生逆时针转动,为主动轮;
上齿轮两侧压力相等。 它不产生大的旋转力矩,是一个从动轮。 在下齿轮的带动下,顺时针方向旋转。

在图1(b)的位置,两个齿轮在压差的作用下产生旋转扭矩并继续旋转。

当转动到图1(c)位置时,上齿轮成为驱动轮。 较低的齿轮成为从动轮。 继续旋转到与图1(a)相同的位置,完成一个循环。

一个循环动作排出由齿轮和壳壁围成的四个月牙形空腔的流体容积。 该体积称为流量计的“循环体积”。

容积式流量计如何工作?

假设流量计的流通量为u,齿轮在一定时间内转动的次数为N。那么这段时间内流过流量计的流体体积为V,

那么V=Nu(1)

南元齿轮的转动通过磁密封联轴器和传动减速机构传递给计数器,直接指示流过流量计的总量。

如果附加发送装置,再配上电显示仪表,就可以实现远传只是瞬时流量或累计流量。

虽然形成各种形式PDF的分割方法有很多种,但它们大多具有相似的基本特征。

PDF误差的主要原因是可动测量片与分隔单个流体体积的静态测量室之间的间隙泄漏。

泄漏的原因之一是为了克服运动部件的摩擦阻力。 二是仪表水压阻力形成的压降效应。

转换器工具: 体积流量和管道直径到流速计算器

容积式流量计类型 精度

PDF测量精度高,基本误差一般为±1%R,特殊的可达±0.5%R或更高。 通常用于昂贵的介质或需要精确计量的地方。

PDF在旋转流和堵管器的流速场发生畸变时对计量精度无影响,对前方直管段无要求。 这在现场使用中具有重要意义。

PDF可用于高粘度流体的测量。 范围较广,一般为10:1至5:1,特殊的可达30:1以上。

PDF是一种不需要外接能量的直读式仪器,可以直接得到累计总量,清晰易操作。

容积式流量计类型

PDF的种类很多,可以根据不同的原理进行分类。 根据测量元件的结构,有以下几种:
1) 转子类型
2) 刮板式
3)旋转活塞式
4)膜型等

了解更多: 容积式流量计的种类

容积式流量计优缺点

优势

PDF测量精度高,基本误差一般为±0.5%R,特殊的可达±0.2%R或更高。 通常使用廉价的介质或需要精确测量的场合。

PDF在旋转流和节流管的流速场发生畸变时对测量精度没有影响,对前直管段无要求。 这在现场使用中意义重大。

PDF可用于高粘度流体的测量。

范围较广,一般为10:1至5:1,特殊的可达30:1以上。

PDF是一种无需外接能源的直读式仪器。 可直接得到累计总数,一目了然,操作方便。

在间接 质量流量测量与体积流量计相结合, PDF 与从速度方程导出的体积流量计进行了比较。 体积是一个直接的几何量。 体积量的影响因素比较简单。

在测量不适合的高压天然气时 密度计 通过测量,可以利用PDF间接获得难处理气体的压缩系数。

缺点

PDF结构复杂、体积大、重量大,尤其是直径较大的PDF体积大。 所以一般只适合中小户型。

与其他几种通用流量计(如差压式、浮球式、电磁式)相比。 PDF的被测介质种类、介质工况(温度、压力)、口径限制较大,适用范围较窄。

由于零件在高温下热膨胀变形,材料在低温下脆性大,PDF一般不适合高低温应用。 目前可使用的温度范围大致为-30~+160℃,最大压力为10MPa。

大多数 PDF 仪器仅适用于清洁的单相流体。 当含有颗粒和污垢时, 过滤 必须安装在上游,这会增加压力损失并增加维护工作。 对于测量含有气体的液体,必须安装气体分离器。

PDF 安全性很差。 如果检测运动部件被卡住,流体将无法通过,截止管道系统将无法使用。 然而,一些结构设计(如 Instromet 的腰轮流量计)在外壳中有一个内置旁路。 当检测移动元件被卡住时,流体可以通过旁路。

了解更多关于 质量流量与体积流量

使用和维护

容积式流量计
  1. 容积流量计应按照铭牌上的标准流量范围、公称压力和流向标志安装和使用。
  2. 容积式流量计应在流体温度为-20~+120℃、环境温度为-20~+55℃的条件下工作,且相对 湿度 环境污染率不超过80%。
  3. 容积式流量计出厂时是用常温水标定的。 若被测流体与常温下的水不同,则应以实际被测流体对常数进行修正或重新标定,但对于粘度小于5×10-6m2/s(5Mpa.s)的流体,则有无需重新校准。
  4. 一般情况下,容积式流量计的使用寿命一般为六个月到一年不等,视工作条件的严苛程度而定。 并应定期拆洗。 如果发现轴或轴承磨损严重,应更换并重新校准。

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卫生级容积式流量计

卫生级容积式流量计 由不锈钢制成,通过卡箍快速连接。 可用于测量食品工业中的粘性液体。 如甜味剂、食用油、棕榈油、蜂蜜、脂肪、牛脂、油脂、糖浆、糖蜜等。

气体罗茨流量计是根据容积测量原理,精确测量气体流量的仪表。 用于精确计量通过封闭管道的气体流量。

流量计由罗茨流量传感器和显示仪表两部分组成。 可用于测量天然气、城市煤气、丙烷、氮气、工业惰性气体等非腐蚀性气体。 主要用于餐饮、酒店等行业的燃气业务结算。 输配电网燃气计量、燃气调压站计量、工业和民用锅炉等燃气计量。 也可用作标准流量计。

旋转正排量气体 流量计 主要由流量计本体、旋转元件、电子显示装置或机械显示装置组成。

流量计外壳内有一个计量室。 有一对或两对可以切向旋转的旋转元件。

一对驱动齿轮与流量计外壳外的两个旋转元件同轴安装。 它们相互啮合。 从而实现两个旋转元件的相互联动。

每转一圈,都会排出固定量的气体。

基于计量室空间的体积(循环体积)记录旋转元件的转数。 可以得到流过流量计的气体体积。

容积式流量计与涡轮机

涡轮流量计具有结构简单、重量轻、维护简单、适应高参数(高温、高压、低温)等特点。 涡轮流量计目前主要用于天然气、煤气、石油、有机液体、无机液体、低温流体、液化气等介质的测量。

那么涡轮流量计是容积式流量计吗?

涡轮流量计不是容积式流量计,而是 速度流量计. 涡轮流量计、容积式流量计和科里奥利质量流量计是三种具有优良重复性和精度的流量计。

了解更多关于 涡轮流量计

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