容积式流量计的工作原理及特点

容积式流最计(positive displacement flowmeter)，亦称定(正)排量流量计，简称P. D.流量计，是一种具有悠久历史的流最仪表。广泛应用于测最石油类流体(如原油、汽油、柴油、液化石油气等)、饮料类流体(如酒类、食用油等)、气体(如空气、低压天然气及煤气等) 以及水的流量。在流量计中是准确度鼓高的一类仪表之一。

1基本原理

容积式流最计的结构形式多种多样，但就其测最原理而言，都是通过机械测量元件把被测流体连续不断地分割成具有固定已知体积的单元流体，然后根据测量元件的动作次数给出流体的总量。即采取所谓容积分界法测量出流体的流量。它类似于人们日常生活中“勺子舀水” 的原理，即用具有一定容积的小容器来反复不断地计最流体体积。

把流体分割成单元流体的固定体积空间，称为计最室。它是由流量计壳体的内壁和作为测量元件的活动壁形成的。当被测流体进人流量计并充满计最室后，在流体压力的作用下推动测量元件运动，将一份一份的流体排送到流量计的出口。同时，测量元件还把它的动作次数通过齿轮等机构传递到流量计的显示部分，指示出流址值。也就是说，知道计量室的体积和测量元件的动作次数，便可以由计数装置给出流量。常用来计量累积流量Qv，又称总量。从容积式流量计的工作原理可知，流过流量计的累积流量Qv.可由下式计算:

Qv=KNVo                                  (4-171)

式中 N---测量元件的转速，1/s;

k---测量元件旋转一周所排出单元体积流体的个数;

Vo—计量室容积(单元体积)，m3。

2特点

容积式流量计具有如下优点:

(1)测量准确度高。容积式流量计是所有流量仪表中测最准确度最高的一类仪表。其测最液体的基本误差一般可达0.1%，甚至更高。

(2)容积式流量计的特性一般不受流动状态的影响，也不受雷诺数大小的限制。除脏污介质和特别黏稠的流体外，它可用于各种液体和气体的流址测量。

(3)安装管道条件对流量计测量准确度没有影响，流量计前不需要直管段，而绝大部分其他流量计都要受管内流体流速分布的影响，这使得容积式流量计在现场使用有极重要的意义。

(4)最程比较宽，典型的为5:1到10: 1，特殊的可达30: 1，高准确度测量时量程比有所降低。

(5)为直读式仪表，无需外部能源就可直接得到流体总量，使用方便。
 

容积式流量计的缺点如下:

(1)机械结构较复杂，体积庞大笨重，尤其是大日径仪表。所以，容积式流最计口径为 10 -500mm，一般只适用于中小口径流体的流量测量。

(2)被测介质工作状态等的适应范围不够宽。容积式流量计的适用范围为:工作压力最高可达1OM Pa,测量液体时工作温度可达300摄氏度，测量气体时工作温度可达120摄氏度

(3)大部分容积式流量计只适用于洁净单相流体。测量含有颗粒、脏污物的流体时需安装过滤器，测量含有气体的液体时必须安装气体分离器。

(4)部分形式的仪表(如椭圆齿轮式、腰轮式、卵轮式、旋转活塞式、往复活塞式等) 在测最过程中会给流动带来脉动，大口径仪表会产生较大噪声，甚至使管道产生振动。

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