[科普中国]-齿轮式流量计

椭圆齿轮式流量计

椭圆齿轮式流量计的工作原理如下图所示。

两个椭圆齿轮具有相互滚动进行接触旋转的特殊形状。P1和P2分别表示入口压力和出口压力，显然P1>P2，图中(a)下方齿轮在两侧压力差的作用下，产生逆时针方向旋转，为主动轮；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。在图中(b)位置时，两个齿轮均在差压作用下产生旋转力矩，继续旋转。选装到图中(c)位置时，上方齿轮变为主动轮，下方齿轮则成为从动轮，继续旋转到与图中(a)相同位置，完成一个循环。一次循环动作排出四个由齿轮与壳壁间围成的新月形空腔的流体体积，该体积称作流量计的“循环体积”1

原理齿轮流量计流量信号的显示，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；远传显示主要是通过减速后的齿轮带动永久磁铁旋转，使得弹簧继电器的触点以与永久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。

特点：1、流量测量与流体的流动状态无关，这是因为椭圆齿轮流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、粘度愈大的介质，从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈小，因此核测介质的粘皮愈大，泄漏误差愈小，对测量愈有利。

3、齿轮流量计计量精度高，适用于高粘度介质流量的测量，但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）。如果被测液体介质中夹杂有气体时，也会引起测量误差。

齿轮式流量计安装1、安装场所

流量计安装应选择合适的场所，需注意以下各点。

(1)周围温度和湿度应符合制造厂规定，一般温度为-10(-15)～40(50)℃，湿度为10%～90%。

(2)日光直射在夏季会使温度升高，接近辐射热的场所。也会使温度升高，这种场所应采取遮阳或隔热措施。

(3)非防尘、防浸水型仪表应避开有腐蚀性气氛或潮湿场所，因为积算器减速齿轮等零部件会被腐蚀气体和昼夜温差结露所损坏。如无法避免，可采取内腔用洁净空气吹气方式保持微正压。

(4)避开振动和冲击的场所。

(5)要有足够空间便于安装和日常维护。

2、 仪表姿势、流动方向、与管道连接

安装姿势必须做到横平竖直，做到其转子轴与地面平行（垂直结构转子轴设计例外），其他型号按使用说明书规定要求，一般为水平安装。垂直安装为防止垢屑等从管道上方落入流量计，将其装在旁路管。

实际流动方向应与仪表壳体表明方向一致。容积式流量计一般只能做单方向测量，必要时在其下游装止回阀，以免损坏仪表。

要使流量计不承受管线膨胀、收缩、变形和振动；防止系统因阀门及管道设计不合理产生振动，特别要避免谐振。安装时不要让仪表受应力，例如上下游管道两法兰平面不平行，法兰面间距离过大，管道不同心等不良管道布置的不合理安装。特别是对无分离测量室，受压壳体和测量室一体的流量计更应注意，因为受较大安装应力会引起变形，影响测量精度，甚至卡死活动测量元件。

3、防止异相流体进入仪表

齿轮式流量计计量室与活动检测件的间隙很小，流体中颗粒杂质影响仪表正常运行，造成卡死或过早磨损。仪表上游必须安装过滤器。并定期清洗；测量气体在必要时应考虑加装沉渣器或水吸收器等保护性设备。用于测量液体管道必须避免气体进入管道系统，必要时设置气体分离器。

4、减小脉动流、冲击流或过载流的危害

虽然有某些装在泵吸入端使用成功的实例，但仪表应装在泵的出口端。脉动流和冲击流会损害流量计。理想的流源是离心泵或高位槽。若必须要用往复泵，或管道易产生过载冲击，或水锤冲击等冲击流的场所，应装缓冲罐、膨胀室或安全阀等保护设备。流量计过载超速运行可能带来无法弥补的危!葺，如管系有可能发生过量超载流，应在下游安装限流孔板、定流量阀或流量控制器等保护设施。

5、不断流安装

由于齿轮式流量计测量元件损坏后会产生管道断流的缺点，在连续生产或不准断流的场所，应配备有自动切换设备的并联系统冗余；也可采取流量常用的并联运行方式，一台出故障另一台仍可流通。2