掌握椭圆齿轮流量计原理及注意事项

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1、辽化仪表厂 椭圆齿轮流量计是容积式流量计 的一种，是在流量仪表中精度最高 的一类,用于精密的连续或间断的测 量管道中液体的流量或瞬时量它 特别适合于重油、聚乙烯醇、树脂 等粘度较高介质的流量测量。椭圆齿轮流量计的测量部分主要 由两个相互啮合的椭圆齿轮及其外 壳(计量室)所构成，如下图所示： 一、椭圆齿轮流量计的工作原理P1P2椭圆齿轮在被测介质的压差ppl -p2的作用下，产生作用力矩使其转动。 在(a)所示位置时，由于P1P2，在P1 和P2的作用下所产生的合力矩使轮1产 生顺时针方向转动，把轮1和壳体间的 半月形容积内的介质排至出口，并带 动轮2作逆时针方向转动，这时1为主 动轮，2为从动

2、轮，在 (b)上所示为中 间位置，1和2均为主动轮；而在（c）一、椭圆齿轮流量计的工作原理上所示位置，P1和P2作用在1轮上的 合力矩为零，作用在2轮上的合力矩 使2轮作逆时针方向转动，并把已吸 入半月形容积内的介质排至出口，这 时2为主动轮，1为从动轮，与 (a)上 所示情况刚好相反如此往复循环， 轮1和轮2互相交替地由一个带动另一 个转动，将被测介质以半月形容积为 单位一次一次地由进口排至出口一、椭圆齿轮流量计的工作原理显然，图上(a)、(b)、(c)所示，仅仅表示椭圆齿轮转动了14周的情况，而其所排出的被测介质为一个半月形容积所以，椭圆齿轮每转一周所排出的被测介质流量为半月形容积的4倍，

3、则通过椭圆齿轮流星计的体积流量Q为：一、椭圆齿轮流量计的工作原理Q4n0 式中：n椭圆齿轮的旋转频率(转秒)；0半月形部分的容积(升)这样，在椭圆齿轮流量计的半月形容积0一定的条件下，只要测出椭圆齿轮的旋转速度n，便可知道被测介质的流量。一、椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计流量信号(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。一、椭圆齿轮流量计的工作原理一、椭圆齿轮流量计的工作原理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

4、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一、椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计1、椭圆齿轮流量计，计量精度高， 基本误差一般为0.5R，特殊的可 达0.2R或更高。通常在昂贵介质 或需要精确计量的场合使用。二、椭圆齿轮流量计的优点 2、流量测量与流体的流动状态无关。 ， 即椭圆齿轮流量计在旋转流和管道阻 流件流速场畸变时对计量精确度没有 影响，没有前置直管段要求。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。 这一点在现场使用中有重要的意义。二、椭圆齿轮流量计的优点 3、椭圆齿轮流量计可用于高粘度流 体的测量。粘度愈大的介质

5、，从齿轮 和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈 小，因此核测介质的粘度愈大，泄漏 误差愈小，对测量愈有利。4、范围度宽。一般为10：1到5：1， 特殊的可达30：1或更大。二、椭圆齿轮流量计的优点 5、椭圆齿轮流量计是直读式仪表， 无需外部能源，可直接获得累计总 量，清晰明了，操作简便。二、椭圆齿轮流量计的优点 1、椭圆齿轮流量计结构复杂，体 积大，笨重，尤其较大口径椭圆齿 轮流量计体积庞大，故一般只适用 于中小口径。 2、被测介质种类、介质工况（温 度、压力）、口径局限性较大，适应 范围窄。三、椭圆齿轮流量计的缺点 3、椭圆齿轮流量计一般不适用于高 低温场合。由于高温下零件热膨胀、 变形，低温下

6、材质变脆等问题，目前 可使用温度范围大致在-30+160， 压力最高为10MPa。三、椭圆齿轮流量计的缺点 4 、只适用洁净单相流体，含有颗 粒、脏污物时上游需装过滤器，既增 加压损，又增加维护工作；如测量含 有气体的液体必须装设气体分离器。 如果被测液体介质中夹杂有气体时， 也会引起测量误差 三、椭圆齿轮流量计的缺点 5、 椭圆齿轮流量计安全性差，如 检测活动件卡死，流体就无法通过， 断流管系就不能应用。但有些结构设 计在壳体内置一旁路，当检测活动元 件卡死，流体可从旁路通过。6、 椭圆齿轮流量计在测量过程中会 给流动带来脉动，较大口径仪表还会 产生噪声，甚至是管道产生振动。三、椭圆齿轮流量

7、计的缺点 1、椭圆齿轮流量计在安装前应清洁 管道若液体内含有固体颗粒，则必 须在管道上游加装过滤器；若含气体 应安装排气装置。2、椭圆齿轮流量计对前后直管段没 有一定的要求。它可以水平或垂直安 装。安装时，应使流量计的椭圆齿轮 转动轴与地面平行。四、椭圆齿轮流量计的安装3、流动方向应与仪表壳体表明方向 一致。一般只能作单方向测量，必要 时在其下游装止逆阀，以免损坏仪 表。四、椭圆齿轮流量计的安装1、清洗管线 新投管线运行前要清 扫，往往随后还要用实流冲洗，以去 除残留焊屑垢皮等。此时先应关闭仪 表前后截止阀，让液流从旁路管流过； 若无旁路管，仪表位置应装短管代替。五、椭圆齿轮流量计的使用2、排

8、尽气体 通常实液扫线后，管 道内还残留较多空气，随着加压运行， 空气以较高流速流过仪表，活动测量 元件可能过速运转，损伤轴和轴承。 因此开始时要缓慢增加流量，使空气 渐渐外逸。 五、椭圆齿轮流量计的使用3、检查过滤器 新线启动过滤器网 最易被打破，试运行后要及时检查网 是否完好。同时过滤网清洁无污物时 记录下常用流量下的压力损失这两个 参数，今后不必卸下检查网堵塞状况 ，即以压力损失增加程度判断是是否 要清洗。五、椭圆齿轮流量计的使用4、测量高粘度液体 用于高粘度液 体，一般均加热后使之流动。当仪表 停用后，其内部液体冷却而变稠，再 启用时必须先加热待液体粘度降低后 才让液体流过仪表，否则会咬

9、住活动 测量元件使仪表损坏。 五、椭圆齿轮流量计的使用5、加润滑油 用测气体的椭圆齿轮 启用前必须加润滑油，日常运行也 经常检查润滑油存量的液位计。6、避免急剧流量变化，急剧流量变 化将产生较大附加惯性力，使转子损 坏。用作控制系统的检测仪表时，若 下游控制突然截止流动，转子一时停 不下来，产生压气机效应，下游压力 升高，然后倒流，发出错误信号。 五、椭圆齿轮流量计的使用7、旁路管切换顺序 液流从旁路管转入 仪表时，启闭要缓慢，特别在高温高压管 线上更应注意。启用时开流入侧阀，再慢 满开启出口侧之阀，观察流量计的运转状 况后，最后关闭旁路阀。最佳流量应控制 在(70 80)%最大流量，以保证仪

10、表使用寿 命。五、椭圆齿轮流量计的使用8、使用量不能过小 如果使用时被 测介质的流量过小，仪表的泄漏误差 的影响就会突出，不能再保证足够的 测量精度。因此，不同型号规格的椭 圆齿轮流量计对最小使用流量有一允 许值，只有当实际被测流量大于该下 限流量允许值时，测量精度才能得到 保证。 五、椭圆齿轮流量计的使用9、温度不能过高 被测介质的温度 过高，不仅会增加测量误差，而且有 使齿轮发生卡死的可能。为此，椭圆 齿轮流量计在仪表所规定的使用温度 范围内使用。五、椭圆齿轮流量计的使用10、定期检查齿轮状况 长期使用后 的椭圆齿轮流量计，其内部的齿轮会 被腐蚀和磨损，从而影响测量精度。 因此，要经常注意

11、观察，并定期拆下 进行检查，若条件允许最好定期进行 标定。五、椭圆齿轮流量计的使用流量计运行中可能发生故障。其故 障现象及原因和处理方法见表六、故障分析与排除 六、故障分析与排除 现 象 原 因 处 理 方 法 备 注 椭圆 齿轮 不转 1、管道中有杂物 2、过滤器损坏， 杂物进表内，齿 轮卡住 3、由于流量过大 ，轴承磨损，产 生螺旋转子碰撞 内膛，引起卡住 1、清洗流 量计及管道 2、修理过 滤器 3、更换轴 承，保证间 隙能灵活转 动 新安装开车 时易发生 流量不能太 大 六、故障分析与排除 现 象 原 因 处 理 方 法 备 注 椭圆 齿轮 转动 ，指 针不 动或 时走 时停 。 1

12、、转动部分 松动，损坏或 不灵活 2 、磁联轴器 滑动 3 、字轮部件 卡住 1 、重新紧定 紧固件，清除 不灵活处 2 、检查磁联 轴器是否灵活 和磁力强弱 3 、排除字轮 部件的故障 六、故障分析与排除 现 象 原 因 处 理 方 法 备 注 流量 计负 误差 大 1 、旁路阀门渗漏 2 、椭圆齿轮，计 量室内壁或轴承遭磨 损或腐蚀 3 、流量低于下限 4 、磁联轴器滑动或 齿轮系统周期性障碍5 、实际液粘度小 于检验液粘度 1 、检查旁路阀门 2 、更换轴承，检 查齿轮，调整间隙 3 、增大流量 4 、修配或更换磁 联轴器或齿轮系统 5 、选择与实际液 粘度相近的检验液 检验流量计或作粘

13、 度修正 修理 后重 新调 整检 验 六、故障分析与排除 现 象 原 因 处 理 方 法 备 注 流量 计正 误差 大 1 、流量有大的脉 动或含有气体 2 、实际液粘度大 于检验液粘度 3 、关小进口阀时 ，介质末充满 计量室计量而 出 1 、减少流量脉动 或增加气体分离器 2 、选择与实际液 粘度相近的检验液 检验流量计或作粘 度修正 3 、用流量计出口 阀调控介质流量 修理 后重 新调 整检 验 六、故障分析与排除 现 象 原 因 处 理 方 法 备 注 二次 表指 示值 小于 一次 表指 示值 1 、发讯叶片处的 紧定螺钉松了 2 、发讯器掉步 1 、紧固紧定螺钉 2 、调整发讯叶片

14、与发讯器间的间隙 3 、用酒精清洗发 讯器接口 六、故障分析与排除 现 象 原 因 处 理 方 法 备 注 二次 表不 指示 1 、开路或短路 2 、发讯器损坏 1 、查线路 2 、更换发讯 器 七、应用概况椭圆齿轮流量计由于具有精确的计 量特性，在石油、化工、涂料、医药 食品以及能源等工业部门计量昂贵介 质的总量或流量。 椭圆齿轮流量计在石油计量中具有 独特的优势，关键原因是流体本身的 自润滑作用，使这种仪表能长期、稳 定运行。七、应用概况具有高精度、长期性能保持性和良 好重复性的高品质 椭圆齿轮流量计 ，在比较法流量标准装置中用作标准 流量计作流量量值传递。椭圆齿轮流量计相对庞大笨重，尤 其是大流量、大口径仪表，逐渐被涡 轮式、电磁式、涡街式和科里奥利质 量式替代一部分。七、应用概况然而其优良的重复性和精度长期保 持性等性能优势，仍能保持着许多应 用领域，在可预见的未来不会全被其 它仪表所替代。椭圆齿轮流量计在国 外还广泛应用于液化石油气，在我国 则尚处于起动初始阶段。