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椭圆齿轮流量计应用研究


文章日期:2017-06-18|阅读数:


椭圆齿轮流量计应用研究

本文对某项目试验所使用的椭圆齿轮流量计的运行情况进行了分析和总结,并对流量计进行了相关的试验研究,研究发现椭圆齿轮流量计的精度受到介质工况流量计串联使用等因素的影响正措施以及检定方法上提出了建议

引言

椭圆齿轮流量计是一种常见的容积式流量计,具有精度高,适应高粘度介质,抗干扰性强的特点图1为流量计中两个椭圆齿轮在转动过程中的三个状态流量计壳体内装有两个椭圆齿轮转子相互啮合在流量计进口与出口之间的差压作用下产生转动,不断的将充满在齿轮和壳体之间流量空间中的液体排出通过测量齿轮转动的圈数,就可得到通过流量计的流体量计数方法有机械齿轮式磁敏电阻式等

椭圆1.jpg

本文试验中所使用的流量计即采用磁敏电阻的方法,即在椭圆齿轮的两端分别镶嵌有一个永磁体,在两椭圆齿轮啮合中心处上方装有一个磁敏电阻每当齿轮转动一周时,磁敏电阻感应到磁场即发出脉冲电流信号,此脉冲信号与流量成正比例关系,流量计显示仪表(或称计数器)通过计量单位时间的脉冲数再与此流量下的比例系数(流量补偿系数)相乘就得到流

过流量计的介质流量因此,在流量计的使用流量范围内通过补偿系数的设定即可得到符合精度要求的流量值

1.椭圆齿轮流量计精度影响分析

如图2所示,为某项目试验系统原理简图水罐(装有液位计)内水经水泵加压后经过滤器进入流量计系统中两流量计为串联使用为主流量计,为备份辅助流量计,两流量计精度均为0.2级另外,虽然椭圆齿轮流量计对入口直管段不做要求,但此试验系统为了确保流量计可

靠使用,仍设置了10倍管径的间距),球阀QF3QF4切换阀门,用于当某台流量计损坏,介质不能通过时,切换介质流通路径出口处设置截止阀用于调节水流量在此试验系统的基础上,我们分别进行了流量计串联相互影响试验和不同介质温度对比试验

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1.1流量计串联使用相互影响

进行水循环试验,即用泵将水通过流量计再打入水罐中形成循环,在试验中观察两流量计显示值完成一次循环后,在截止阀开度不变即流量不变的情况下,交换两流量计位置,对比流量计交换前后的显示值变化试验结果如表1所示。

椭圆3.jpg

由上面试验结果可见,流量计交换后瞬时流量变大,而流量计交换后瞬时流量变小,流量计串联使用对流量计精度是有影响的,但影响都不大,都在精度允许的范围内分析可能是由于前端流量计出口的绕流对后面流量计椭圆齿轮的旋转造成了干扰由此可见,为了更的计量,流量计应尽量避免串联使用,当必须相互串联使用时还应注意相互间距,间距可根据试验调试来确定另外,还可进行流量计单独标校与串联标校相结合,对其影响进行修正,使流量计在单独运行及串联运行时的精度均满足要求

1.2介质工况对精度的影响试验

 

椭圆齿轮流量计受介质工况的影响主要是不同介质的粘度对流量计精度的影响,以及同种介质由于不同温度下的粘度不同对精度的影响粘度影响的原因是由于流量计中椭圆齿轮与壳体之间存在间隙,虽然间隙很小,但必然会有漏流当液体粘度变高时,漏流量变小,误差也较小,反之误差变大度对流量计的影响因此流量计在使用过程中必须考虑粘我们进行放水试验,即水罐内的水通过泵经流量计直接排出,水罐内水的初始液位相同,通过对比试验结束时液位计数值,对流量计精度进行比较试验结果如表2所示.

椭圆4.jpg

2.计量检定规程的修改建议

2.1关于不同液体粘度检定方法方面的建议

对于椭圆齿轮流量计,在我国是采用计量检定规JJG667-1997液体容积式流量计进行检定的由于检定介质采用水进行比采用油类介质费用更便宜工作中更安全,因此目前大多数计量站都采用水来进行鉴定,即使采用油类介质进行鉴定也是某单一油类介质这就出现了

一个问题,虽然计量规程中对检定用介质的粘度做了具体的规定,但对实际介质超出检定用介质粘度很多的情况或者无法提供符合要求粘度的检定用介质,规程中只提出了采用厂家的粘度修正公式进行修正,没有真正的做到按实际情况进行检定而如果采用不同的粘度的介质来进行检定,那检定的成本会比较高,实际操作起来也比较困难(如不同粘度介质对检定管路可能存在污染,增加清洗工作,采用两条或更多条检定管线成本较高)但是,作为一个权威规程,这样做是不够科学的.

因此,建议设计一种移动检定系统,并在规程中对上述情况进行规定:即由计量站提供现场检定服务,到用户使用流量计的现场根据实际介质进行现场在线检定这样一方面保证了检定的科学性和权威性,另一方面也解决了采用不同粘度介质进行离线检定成本较高的问题.

2.2关于流量计检定中数据采集的建议

各种品牌的流量计能为用户提供机械式表头显示电子液晶式表头显示远传脉冲信号及远传模拟信号二次仪显示等,或者在一台流量计上兼而有之的显示方式。比如一台流量计可以使用机械式表头显示又附带远传脉冲信号二次仪表显示。所以,由于显示方式及内部计算原理等不同,可能存在两种显示方式带来的误差而在计量规程中,并没有对出具的鉴定证书中应写出检定过程中所使用的数据采集方式做出规定也就是说实际使用时所采用的读数方式和检定时所采用的方式如果不同,那么就有可能带来误差

因此,建议检定规程对鉴定证书中应写明检定过程中所使用的数据采集方式做出规定同时,也建议流量计用户应使检定时读数方式和实际使用方式一致,以保证精度满足使用要求。

3.结论

椭圆齿轮流量计串联使用对流量计是有影响的,本文对短间距串联方式使用流量计时流量计的精度修正,提出了单独标校和串联同时标校相结合的方法

关于计量规程中的不同粘度介质的鉴定方法和对检定过程中的数据采集方法应做出说明,本文也提出了建议,为更好更科学的使用流量计提供了参考依据

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



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