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容積式流量計(jì)是一種直接測量型流量計(jì)，它利用機(jī)械測量元件，把流體連續(xù)不斷地分隔為單個(gè)的固定容積部分排出，而后通過計(jì)數(shù)單位時(shí)間或某一時(shí)間間隔內(nèi)經(jīng)儀表排出的流體固定容積的數(shù)目來實(shí)現(xiàn)流量的計(jì)量與計(jì)算，它可用于各種液體和氣體的體積流量測量。
容積式流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：測量精度高，量程比寬，對上游流動(dòng)狀態(tài)不敏感，無前后直管段長度要求，特別適合高粘度介質(zhì)的測量，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的流量測量并作為流量計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)儀表。其缺點(diǎn)是對被測流體中的污物較敏感，當(dāng)被測管道口徑較大時(shí)，流量計(jì)比較笨重。
容積式流量計(jì)的種類很多，按其測量元件形式和測量方式可分為橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、活塞式流量計(jì)、濕式流量計(jì)和皮囊式流量計(jì)等。工業(yè)生產(chǎn)中使用比較普遍的有橢圓齒輪、腰輪和刮板流量計(jì)。
橢圓齒輪流量計(jì)
橢圓齒輪流量計(jì)的測量本體由一對相互嚙合的橢圓齒輪和殼體組成，這對橢圓齒輪在流量計(jì)進(jìn)出口兩端流體差壓作用下，交替地相互驅(qū)動(dòng)并各自繞軸作非勻角速度的旋轉(zhuǎn)。兩橢圓齒輪在運(yùn)動(dòng)過程中與殼體構(gòu)成具有固定容積的測量室，橢圓齒輪與測量室內(nèi)壁的間隙很小，以減少流體的滑流量并保證測量的精度。通過橢圓齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，連續(xù)不斷地將充滿在齒輪與殼體之間的固定容積內(nèi)的流體一份份排出，并通過機(jī)械的或其他的方式測出齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)，從而可得到被測流體的體積流量。
圖1 橢圓齒輪流量計(jì)工作原理
橢圓齒輪流量計(jì)工作原理如圖8-21所示。由于流體在流量計(jì)入、出口處的壓力p1 p2，當(dāng)A、B兩輪處于圖1（a）所示位置時(shí)，A輪與殼體間構(gòu)成容積固定的半月形測量室（圖中陰影部分），此時(shí)進(jìn)出口差壓作用于B輪上的合力矩為零，而在A輪上的合力矩不為零，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)力矩，使得A輪作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)B輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，測量室內(nèi)的流體排向出口；當(dāng)兩輪旋轉(zhuǎn)處于圖1（b）位置時(shí)，兩輪均為主動(dòng)輪；當(dāng)兩輪旋轉(zhuǎn)900，處于圖1（C）位置時(shí)，轉(zhuǎn)子B與殼體之間構(gòu)成測量室，此時(shí)，流體作用于A輪的合力矩為零，而作用于B 輪的合力矩不為零，B輪帶動(dòng)A輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將測量室內(nèi)的流體排向出口。當(dāng)兩輪旋再轉(zhuǎn)900時(shí)，A、B兩輪重新回到位置（a）。如此周期地主從更換，兩橢圓齒輪作連續(xù)的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)橢圓齒輪每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，流量計(jì)將排出4個(gè)半月形（測量室）體積的流體。設(shè)測量室的容積為V，則橢圓齒輪每旋轉(zhuǎn)一周排出的流體體積為4V。只要測量橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)N和轉(zhuǎn)速n，就可知道累積流量和單位時(shí)間內(nèi)的流量，即瞬時(shí)流量：
（1）
橢圓齒輪流量計(jì)適用于高粘度液體的測量。流量計(jì)基本誤差為±0．2％～±0．5％，量程比為l0：1。橢圓齒輪流量計(jì)的測量元件是齒輪嚙合傳動(dòng)，被測介質(zhì)中的污物會(huì)造成齒輪卡澀和磨損，影響正常測量，故流量計(jì)的上游均需加裝過濾器，這樣會(huì)造成較大的壓力損失。
