何艷君，陳 凱

（浙江蒼南儀表集團(tuán)股份有限公司 浙江 溫州 325800）

氣體羅茨流量計計量準(zhǔn)確性的影響原因分析

何艷君，陳 凱

（浙江蒼南儀表集團(tuán)股份有限公司 浙江 溫州 325800）

氣體羅茨流量計屬于容積類氣體流量計，此類型流量儀表應(yīng)用的時間比較長其優(yōu)點體現(xiàn)在測量結(jié)果的準(zhǔn)確度高，在所有類型的流量測量儀表中表現(xiàn)非常突出。在燃?xì)庥嬃啃袠I(yè)應(yīng)用非常廣泛。并且對于環(huán)境的要求較低，即使在復(fù)雜環(huán)境條件下，安裝與計量工作也不會受到影響，安裝靈活而且能夠有效的節(jié)約空間。天然氣應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，流量計量結(jié)果的準(zhǔn)確性受到的關(guān)注越來越廣泛。本文就氣體羅茨流量計計量準(zhǔn)確性的影響原因分析作簡要闡述。

氣體羅茨流量計；計量準(zhǔn)確性；影響原因

1 引言

無論是哪一種測量工作結(jié)果的準(zhǔn)確性對于后期工作開展都有著十分重要的影響，羅茨流量計作為氣體流量計，自身優(yōu)勢突出，在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用廣泛。

2 羅茨流量計

流量計的組成部分包括羅茨輪，計數(shù)裝置與計量腔，羅茨輪安裝于計量腔內(nèi)，受到流通氣體出入口差壓影響，轉(zhuǎn)子交替承受力矩。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周，輸出的氣體容積是計量腔容積的四倍，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)通過減速機(jī)構(gòu)與聯(lián)軸裝置傳遞到機(jī)械計算器。從而顯示輸出氣體的體積量。如圖1。

圖1

流量計利用測量元件對流體進(jìn)行連續(xù)切割，依據(jù)計量腔排放氣體體積次數(shù)對總體流量計算。流量計的特點體現(xiàn)在重復(fù)性好，精確度高，內(nèi)部轉(zhuǎn)子經(jīng)過精密加工與測試，實際應(yīng)用過程中能夠較好的適應(yīng)環(huán)境，壓力與流量變化不會對計量結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響，傳感器能夠使用通用附件。始動流量不，寬量程比，適用于氣體流量變化大的計量環(huán)境，安裝前后無需直管段，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。電路結(jié)構(gòu)緊湊，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，較高的可靠性。伊應(yīng)用于現(xiàn)代技術(shù)，功能強(qiáng)大而性能優(yōu)越。技術(shù)指標(biāo)包括了環(huán)境溫度，流量范圍，重復(fù)性，防護(hù)等級，防爆等級，公稱壓力，精確度，公稱通徑，相對濕度。

3 影響計量工作準(zhǔn)確性的原因分析

3.1 自身結(jié)構(gòu)對計量工作的影響

基于流量計自身的結(jié)構(gòu)原理可以看出，計量結(jié)果的精度會受到轉(zhuǎn)子與計量腔的影響，主要是兩部分的加工精度對裝配工作結(jié)束后，流量計整體工作精度造成影響。轉(zhuǎn)子加工最初采的工藝是成型銑刀加工，但是實際效果證明了采用此種方式，效果并不能達(dá)到理想的狀態(tài)，采用此方法加工得到的轉(zhuǎn)子型面不具備良好的對稱性，計量結(jié)果精度有限并且難以繼續(xù)提升。工藝改進(jìn)采用的是加工中心加工，轉(zhuǎn)子與計量腔的對稱性能夠得以保障。除過上述因素外，轉(zhuǎn)子動平衡也是非常關(guān)鍵的因素，轉(zhuǎn)子加工結(jié)束后都會存在不平衡的情況，不平衡量主要對始動流量造成影響，從而對流量計量的結(jié)果精度造成影響。

同步齒輪加工精度對流量計造成的影響主要是運行噪音與計量精度，同步齒輪的作用在于確保羅茨輪工作的過程始終能夠保持一定間隙，間隙會隨著流量計口徑變化而變化。通常情況下，小口徑流量計其間隙保持在0.1mm，大口徑則保持在0.4mm。間隙大小會對流量計計量結(jié)果造成直接影響，如果間隙過大，氣體在通過間隙時，流失量就會相對較大，從而導(dǎo)致其計量的準(zhǔn)確性降低。但是應(yīng)用于燃?xì)庥嬃浚細(xì)庵休^大的雜質(zhì)顆粒能夠通過，并且不會對計量工作結(jié)果造成影響。當(dāng)間隙過小時，損失的氣體量會相應(yīng)減小，流量計計量工作的準(zhǔn)確性就會提升，大顆粒雜質(zhì)就無法通過間隙，容易導(dǎo)致流量表卡表，流量計不能正常工作。

標(biāo)準(zhǔn)件選用也會對流量計計量結(jié)果精準(zhǔn)度造成影響，標(biāo)準(zhǔn)件最主要的部分是軸承，通常情況下會選用進(jìn)口軸承。為了使流量計的始動流量能夠有效降低，計量精度得以提升，需要挑開軸承的防塵蓋，清除內(nèi)部的潤滑油脂，油脂在軸承作用的過程中會產(chǎn)生阻力。為了使軸承的壽命得以延長，流量計使用過程中，軸承潤滑工作采用的方法是飛濺潤滑，軸承能夠及時散熱。

3.2 實際應(yīng)用過程中對計量結(jié)果造成影響的原因

除過計量工具自身的問題外，在使用的過程中也會由于某些因素而導(dǎo)致計量的結(jié)果存在問題。比如管道設(shè)計工作不合理，安裝的方法存在問題，高壓計量與低壓用氣。管道在安裝時，通常是并聯(lián)的形式，主管網(wǎng)在使用燃?xì)鈺r，分管網(wǎng)手動閘會關(guān)閉，此時流量計能夠正常工作，并且得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性能夠得到保障。當(dāng)分管網(wǎng)也開使用燃?xì)鈺r，會開啟手動閥，主管網(wǎng)燃?xì)夥至?，?dǎo)致內(nèi)部氣壓降低，主管網(wǎng)流量儀表前后壓力會存在差值，流量計出現(xiàn)反轉(zhuǎn)情況，同時記錄燃?xì)獾牧髁?，形成雙倍記錄數(shù)據(jù)。為了解決類似的問題需要在主管網(wǎng)流量儀表前方安裝單向閥門。

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的流程進(jìn)行安裝能夠提升流量計計量工作的準(zhǔn)確性，同時能夠使儀表的使用壽命延長。儀表在安裝時，安裝的位置在管道，流量計與法蘭螺紋孔需要相互對準(zhǔn)，并且要與法蘭保持平行，避免流量計受到其它外力影響，導(dǎo)致其外部受力而產(chǎn)生變形，嚴(yán)重的時候可能會導(dǎo)致流量計卡死。流量計開始工作時需要打開前閥門，之后再打開后閥門，過程應(yīng)該緩慢，使流量計進(jìn)入工作狀態(tài)時處于有壓環(huán)境。防止由于氣錘反應(yīng)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子受到過大的沖擊從而產(chǎn)生變形，使流量計卡死。

4 流量計轉(zhuǎn)子優(yōu)化設(shè)計工作

轉(zhuǎn)子是流量計核心組成部分，依據(jù)葉輪的數(shù)量可以將轉(zhuǎn)子分為兩葉式，三葉與四葉式。依據(jù)葉輪的形狀又可以將其劃分為氣扭葉與直葉的轉(zhuǎn)子?；诼晫W(xué)角度進(jìn)行分析，三葉轉(zhuǎn)子與兩葉轉(zhuǎn)子相比，前者表現(xiàn)更加優(yōu)異，直葉轉(zhuǎn)子相比于扭葉轉(zhuǎn)子后者表現(xiàn)更加的優(yōu)異。結(jié)合到現(xiàn)實設(shè)計工作，工藝加工與材料損耗等，應(yīng)用最廣的是直葉與兩葉類型轉(zhuǎn)子。流量計轉(zhuǎn)子設(shè)計，要遵循標(biāo)準(zhǔn)原則，設(shè)計過程應(yīng)該考慮到以下方面內(nèi)容，首先是為了確保流量計轉(zhuǎn)子能夠正常有效的運行，轉(zhuǎn)子嚙合度要得到保障。其次為提升轉(zhuǎn)子運行時效性，要將其占地面積控制在最小范圍。最后一點，轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)速非常高，因此對于轉(zhuǎn)子材料質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保其有足夠的強(qiáng)度，能夠適應(yīng)工作開展的需要。

5 結(jié)語

流量計計量結(jié)果的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及用戶的利益，需要予以足夠的重視。如何才能有效提升流量計計量結(jié)果準(zhǔn)確性，從而使企業(yè)與用戶雙方的權(quán)益都能夠得到保障，是制造企業(yè)需要考慮并解決的問題，也是其發(fā)展的方向。影響流量計計量結(jié)果準(zhǔn)確性的因素是多方面的，既有其自身結(jié)構(gòu)的原因，也存在外部因素影響。企業(yè)需要對使用過程中流量計存在的問題進(jìn)行深入研究，找到其根本原因所在，并基于此采取針對性措施解問題，提升流量計精準(zhǔn)度，同時促進(jìn)計量行業(yè)發(fā)展。

[1]肖立杰.影響羅茨氣體流量計計量準(zhǔn)確性的原因分析[J].計測技術(shù)，2011(01).

[2]胡月波.羅茨氣體流量計計量準(zhǔn)確性的影響因素及其優(yōu)化研究[J].大陸橋視野，2017(10).

TH814 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1009-5624（2018）01-0017-02