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影響羅茨氣體流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確性的原因分析

   2013年08月02日 16:41  
  摘要:羅茨氣體流量計(jì)被廣泛用于燃?xì)庥?jì)量行業(yè),隨著天燃?xì)馄占奥蚀蠓岣撸髁坑?jì)計(jì)量的準(zhǔn)確性日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本文對影響羅茨氣體流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確性的原因進(jìn)行了分析。
  
  關(guān)鍵字:計(jì)量,流量計(jì),準(zhǔn)確性
  
  1羅茨氣體流量計(jì)原理
  
  羅茨氣體流量計(jì)屬于容積式氣體流量計(jì),它具有測量準(zhǔn)確度高、安裝靈活、節(jié)省空間的特點(diǎn)。
  
  羅茨氣體流量計(jì)主要由計(jì)量室、共軛轉(zhuǎn)子和計(jì)數(shù)裝置等部件構(gòu)成。裝于計(jì)量室內(nèi)的一對共軛轉(zhuǎn)子在流通氣體的出入口壓差(P入>P出)作用下,兩轉(zhuǎn)子交替承受轉(zhuǎn)動力矩。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一周,則輸出四倍計(jì)量室有效容積的氣體,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)通過磁性密封聯(lián)軸裝置及減速機(jī)構(gòu),傳遞到機(jī)械計(jì)數(shù)器,從而顯示輸出氣體的累計(jì)體積量。其計(jì)量過程和工作原理如圖1所示(圖中僅表示了四分之一周期)。
  
  圖1羅茨氣體流量計(jì)工作原理圖
  
  2影響流量計(jì)準(zhǔn)確度的幾個因素
  
  從原理中不難看出,影響流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵件主要是計(jì)量室和轉(zhuǎn)子,這兩種部件的加工精度直接影響到裝配后的流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度。以前我廠采用成型銑刀來加工轉(zhuǎn)子,結(jié)果效果并不好,加工出來的轉(zhuǎn)子型面的對稱性差,因此計(jì)量準(zhǔn)確度一直保持在1.5級,很難再提高。后來全部采用加工中心加工,保證了轉(zhuǎn)子和計(jì)量室的對稱度。除此之外,轉(zhuǎn)子的動平衡也是關(guān)鍵因素,每個轉(zhuǎn)子加工完畢后都或多或少存在不平衡量,而這些不平衡量一般主要影響流量計(jì)的始動流量,進(jìn)而影響小流量時的計(jì)量準(zhǔn)確度。
  
  同步齒輪加工精度影響流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度和運(yùn)行時的噪音,同步齒輪的作用是保證兩個共軛轉(zhuǎn)子無論轉(zhuǎn)到任何角度都能保持一定的間隙。兩個轉(zhuǎn)子的間隙根據(jù)流量計(jì)口徑的不同而變化,一般小口徑的流量計(jì)保持在0.1mm左右,大口徑的保持在0.4mm左右。間隙的大小直接影響計(jì)量的準(zhǔn)確度:間隙大,氣體通過間隙流失的相對較多,造成流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度降低,然而,燃?xì)庵斜容^大的顆粒雜質(zhì)也可以通過間隙,不對計(jì)量造成影響。反之,間隙小,通過間隙損失的氣體量就少,流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度就增大,大的顆粒雜質(zhì)不易通過間隙,從而造成流量計(jì)卡表,使流量計(jì)不能正常工作。
  
  標(biāo)準(zhǔn)件的選用也能影響流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性,標(biāo)準(zhǔn)件中zui主要的就是軸承,我廠主要選用SKF,NSK進(jìn)口軸承。為了降低流量計(jì)的始動流量,將軸承一端的防塵蓋挑開,將軸承內(nèi)部的潤滑油脂洗出,因?yàn)橛椭谳S承轉(zhuǎn)動過程中會產(chǎn)生阻尼。在流量計(jì)使用過程中,采用飛濺潤滑的方式對軸承潤滑,使軸承及時散熱,延長軸承的使用壽命。
  
  上述分析的是流量計(jì)本身零部件對流量計(jì)計(jì)量的準(zhǔn)確度造成的影響,在實(shí)際使用操作過程中也有許多其他情況對流量計(jì)的計(jì)量造成影響。主要有以下幾個方面:
  
  1)高壓計(jì)量低壓用氣。就是將計(jì)量室安裝到高壓管道上,然后通過調(diào)壓器調(diào)壓,用氣戶在低壓管道上用氣,當(dāng)?shù)蛪汗艿赖挠脷鈶粲脷饬坎淮髸r,根據(jù)氣體狀態(tài)方程,在溫度相差不多時,低壓管道的小流量反算到高壓管道流量會更小,甚至這個流量達(dá)不到流量計(jì)的始動流量。流量計(jì)不計(jì)數(shù)。所以會引起較大的計(jì)量誤差。
  
  2)不合理的管道設(shè)計(jì)可能造成較大的計(jì)量誤差。圖2為實(shí)際的管道安裝簡圖,兩條并聯(lián)的管道,當(dāng)主管網(wǎng)用氣時,分管網(wǎng)手動閥關(guān)閉。流量計(jì)計(jì)量正常,當(dāng)分管網(wǎng)也用氣時,手動閥打開,由于主管道的氣體由分管道分流一部分,會使主管道內(nèi)的氣壓下降,使得1號流量計(jì)表前的壓力小于表后的壓力,流量計(jì)反轉(zhuǎn),流量計(jì)也累積流量,造成了雙倍計(jì)量。為避免這種情況必須在1號流量計(jì)前面安裝一個單向閥。
  
  圖2管道安裝簡圖
  
  3)安裝方式正確有助于提高流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性和延長使用壽命。流量計(jì)安裝到管道上時,應(yīng)保證流量計(jì)表體上的螺紋孔和管道法蘭的螺孔對準(zhǔn),保證法蘭的平行度,避免流量計(jì)承受其他外力,防止表體受力變形,使流量計(jì)卡死。開啟流量計(jì)時,應(yīng)先打開前閥門,然后緩慢打開后閥門,使流量計(jì)有壓啟動,避免由于氣錘效應(yīng),氣體把流量計(jì)轉(zhuǎn)子沖擊變形,造成流量計(jì)卡死。

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