掌握椭圆齿轮流量计原理及注意事项

1、辽化仪表厂 椭圆齿轮流量计是容积式流量计椭圆齿轮流量计是容积式流量计的一种，的一种，是在流量仪表中精度最高是在流量仪表中精度最高的一类的一类, ,用于精密的连续或间断的测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。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由两个相互啮合的椭圆齿轮及其外壳壳( (计量室计量室) )所构成，如下图所示：所构成，如下图所示： 一、一、椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计的工

2、作原理P1P2 椭圆齿轮在被测介质的压差椭圆齿轮在被测介质的压差p pp pl l-p-p2 2的作用下，产生作用力矩使其转动。的作用下，产生作用力矩使其转动。在在( (a)a)所示位置时，由于所示位置时，由于P P1 1P P2 2，在在P P1 1和和P P2 2的作用下所产生的合力矩使轮的作用下所产生的合力矩使轮1 1产产生顺时针方向转动，把轮生顺时针方向转动，把轮1 1和壳体间的和壳体间的半月形容积内的介质排至出口，并带半月形容积内的介质排至出口，并带动轮动轮2 2作逆时针方向转动，这时作逆时针方向转动，这时1 1为主为主动轮，动轮，2 2为从动轮，在为从动轮，在 ( (b)b)上所示

3、为中上所示为中间位置，间位置，1 1和和2 2均为主动轮；而在（均为主动轮；而在（c c）一、一、椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计的工作原理上所示位置，上所示位置，P P1 1和和P P2 2作用在作用在1 1轮上的轮上的合力矩为零，作用在合力矩为零，作用在2 2轮上的合力矩轮上的合力矩使使2 2轮作逆时针方向转动，并把已吸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，这入半月形容积内的介质排至出口，这时时2 2为主动轮，为主动轮，1 1为从动轮，与为从动轮，与 ( (a)a)上上所示情况刚好相反如此往复循环，所示情况刚好相反如此往复循环，轮轮1 1和轮和轮2 2互相交替地由

4、一个带动另一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单位一次一次地由进口排至出口一、一、椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计的工作原理显然，图上显然，图上( (a)a)、(b)(b)、(c)(c)所示，仅仅所示，仅仅表示椭圆齿轮转动了表示椭圆齿轮转动了1 14 4周的情况，周的情况，而其所排出的被测介质为一个半月形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出的被测介质流量为半月形容积的4 4倍，倍，则通过椭圆齿轮流星计的体积流量则通过椭圆

5、齿轮流星计的体积流量Q Q为：为： 一、一、椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计的工作原理 Q Q4n4n0 0 式中：式中：n n椭圆齿轮的旋转频率椭圆齿轮的旋转频率( (转秒转秒) )；0 0半月形部分的容积半月形部分的容积( (升升) )这样，这样，在椭圆齿轮流量计的半月形容积在椭圆齿轮流量计的半月形容积0 0一一定的条件下，只要测出椭圆齿轮的旋定的条件下，只要测出椭圆齿轮的旋转速度转速度n n，便可知道被测介质的流量。便可知道被测介质的流量。 一、一、椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计的工作原理 椭圆齿轮流量计流量信号椭圆齿轮流量计流量信号( (即椭圆齿轮即椭圆齿轮的旋转速度的旋

6、转速度n)n)的显示，有就地显示和远的显示，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，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。过机械式计数器进行总量的显示。一、一、椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计的工作原理一、一、椭圆齿轮流量计的工作原理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、一、

7、椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计 1 1、椭圆齿轮流量计，、椭圆齿轮流量计，计量精度高计量精度高，基本误差一般为基本误差一般为0.50.5R R，特殊的可特殊的可达达0.20.2R R或更高。通常在昂贵介质或更高。通常在昂贵介质或需要精确计量的场合使用。或需要精确计量的场合使用。二二、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的优点优点 2 2、流量测量、流量测量与流体的流动状态无关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。这是因影响，没有

8、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。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。这一点在现场使用中有重要的意义。二二、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的优点优点 3 3、椭圆齿轮流量计、椭圆齿轮流量计可用于高粘度流可用于高粘度流体的测量体的测量。粘度愈大的介质，从齿轮。粘度愈大的介质，从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈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，泄漏小，因此核测介质的粘度愈大，泄漏误差愈小，对测量愈有利。误差愈小，对测量愈有利。 4 4、范围度宽范围度宽

9、。一般为。一般为1010：1 1到到5 5：1 1，特殊的可达特殊的可达3030：1 1或更大。或更大。二二、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的优点优点 5 5、椭圆齿轮流量计是直读式仪表，、椭圆齿轮流量计是直读式仪表，无需外部能源无需外部能源，可直接获得累计总，可直接获得累计总量，清晰明了，操作简便。量，清晰明了，操作简便。二二、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的优点优点 1 1、椭圆齿轮流量计、椭圆齿轮流量计结构复杂，体结构复杂，体积大，笨重积大，笨重，尤其较大口径椭圆齿，尤其较大口径椭圆齿轮流量计体积庞大，故一般只适用轮流量计体积庞大，故一般只适用于中小口径。于中小口径。 2 2、被测介质种

10、类、介质工况（温被测介质种类、介质工况（温度、压力）、口径局限性较大，适应度、压力）、口径局限性较大，适应范围窄。范围窄。三三、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的缺点缺点 3 3、椭圆齿轮流量计一般、椭圆齿轮流量计一般不适用于高不适用于高低温场合低温场合。由于高温下零件热膨胀、。由于高温下零件热膨胀、变形，低温下材质变脆等问题，目前变形，低温下材质变脆等问题，目前可使用温度范围大致在可使用温度范围大致在-30-30 +160+160， 压力最高为压力最高为1010MPaMPa。三三、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的缺点缺点 4 4 、只适用洁净单相流体只适用洁净单相流体，含有颗，含有颗粒、脏污物

11、时上游需装过滤器，既增粒、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。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，如果被测液体介质中夹杂有气体时，也会引起测量误差也会引起测量误差 三三、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的缺点缺点 5 5、 椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计安全性差安全性差，如，如检测活动件卡死，流体就无法通过，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，当检测活动元计在壳体内置一旁路，当检测活动元件卡死，流体可从旁

12、路通过。件卡死，流体可从旁路通过。 6 6、 椭圆齿轮流量计在测量过程中会椭圆齿轮流量计在测量过程中会给流动给流动带来脉动带来脉动，较大口径仪表还会，较大口径仪表还会产生噪声产生噪声，甚至是管道产生振动。，甚至是管道产生振动。三三、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的缺点缺点 1 1、椭圆齿轮流量计在安装前应清洁、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；若含气体须在管道上游加装过滤器；若含气体应安装排气装置。应安装排气装置。 2 2、椭圆齿轮流量计对前后直管段没、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有一

13、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装。安装时，应使流量计的椭圆齿轮转动轴与地面平行。转动轴与地面平行。四四、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的安装安装 3 3、流动方向应与仪表壳体表明方向、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，以免损坏仪时在其下游装止逆阀，以免损坏仪表。表。四四、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的安装安装 1 1、清洗管线清洗管线 新投管线运行前要清新投管线运行前要清扫，往往随后还要用实流冲洗，以去扫，往往随后还要用实流冲洗，以去除残留焊屑垢皮等。此时先应关闭仪除残留焊屑垢皮等。此

14、时先应关闭仪表前后截止阀，让液流从旁路管流过；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。若无旁路管，仪表位置应装短管代替。五五、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的使用使用 2 2、排尽气体排尽气体 通常实液扫线后，管通常实液扫线后，管道内还残留较多空气，随着加压运行，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空气以较高流速流过仪表，活动测量活动测量元件可能过速运转，损伤轴和轴承。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，使空气因此开始时要缓慢增加流量，使空气渐渐外逸。渐渐外逸。 五五、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的使用使用 3 3、检查过

15、滤器检查过滤器 新线启动过滤器网新线启动过滤器网最易被打破，试运行后要及时检查网最易被打破，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，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即以压力损失增加程度判断是是否要清洗。清洗。五五、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的使用使用 4 4、测量高粘度液体测量高粘度液体 用于高粘度液用于高粘度液体，一般均加热后使之流动。当仪表体，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，再停用后，其

16、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，否则会咬住活动才让液体流过仪表，否则会咬住活动测量元件使仪表损坏。测量元件使仪表损坏。 五五、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的使用使用 5 5、加润滑油加润滑油 用测气体的椭圆齿轮用测气体的椭圆齿轮启用前必须加润滑油，日常运行也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。经常检查润滑油存量的液位计。 6 6、避免急剧流量变化避免急剧流量变化，急剧流量变，急剧流量变化将产生较大附加惯性力，使转子损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，若坏。用作控制系统的检

17、测仪表时，若下游控制突然截止流动，转子一时停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。升高，然后倒流，发出错误信号。 五五、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的使用使用 7 7、旁路管切换顺序旁路管切换顺序 液流从旁路管转入液流从旁路管转入仪表时，启闭要缓慢，特别在高温高压管仪表时，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。最佳流量应控制况后，最后关闭旁路阀。最佳流

18、量应控制在在(70 (70 80)%80)%最大流量，以保证仪表使用寿最大流量，以保证仪表使用寿 命。命。五五、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的使用使用 8 8、使用量不能过小使用量不能过小 如果使用时被如果使用时被测介质的流量过小，仪表的泄漏误差测介质的流量过小，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，测量精度才能得到限流量允许值时，测量精度才能得到

19、保证。保证。 五五、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的使用使用9 9、温度不能过高温度不能过高 被测介质的温度被测介质的温度过高，不仅会增加测量误差，而且有过高，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齿轮流量计在仪表所规定的使用温度范围内使用。范围内使用。五五、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的使用使用1010、定期检查齿轮状况定期检查齿轮状况 长期使用后长期使用后的椭圆齿轮流量计，其内部的齿轮会的椭圆齿轮流量计，其内部的齿轮会被腐蚀和磨损，从而影响测量精度。被腐蚀和磨损，从而影响测量精度。因此，要经常注意观察，并

20、定期拆下因此，要经常注意观察，并定期拆下进行检查，若条件允许最好定期进行进行检查，若条件允许最好定期进行标定。标定。五五、椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮流量计的使用使用流量计运行中可能发生故障。其故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障现象及原因和处理方法见表六六、故障分析与排除故障分析与排除 六六、故障分析与排除故障分析与排除 现 象 原 因 处处 理理 方方 法法 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

21、装开车时易发生 流量不能太大 六六、故障分析与排除故障分析与排除 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 、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 六六、故障分析与排除故障分析与排除 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

22、，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度修正 修理后重新调 整检验 六六、故障分析与排除故障分析与排除 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 六六、故障分析与排除故障分析与排除 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 、调整发讯叶片与发讯器间的间隙 3 、用酒精清洗