液體容積式流量計(jì)漏流引起的誤差分析

容積式流量計(jì)的計(jì)量原理是利用機(jī)械測(cè)量的元件把液體連續(xù)地分隔成單位體積然后進(jìn)行累加計(jì)算總量而實(shí)現(xiàn)流體的計(jì)量。容積式流量計(jì)與我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂萌萜饔?jì)量液體的體積的原理是一樣的，不同的地方是在工業(yè)測(cè)量的時(shí)候，需要在流體管道中連續(xù)不斷地測(cè)量流體的體積。容積式流量計(jì)的工作過程如下：流體持續(xù)地充滿固定容積的計(jì)量儀器，然后將這部分流體持續(xù)的通道出口。在一次測(cè)量的過程中，我們通過記錄這個(gè)過程持續(xù)的次數(shù)，然后再乘以計(jì)量儀器的容積，就得到了流過的液體的總量。

引言

容積式流量測(cè)量的方法，是具有很長歷史的測(cè)量方法。它利用測(cè)量元件，把流經(jīng)儀表內(nèi)的流體，分隔為單個(gè)的固定容積部分，并連續(xù)不斷地排出。其測(cè)量原理類似于一種標(biāo)準(zhǔn)容積的容器，連續(xù)地對(duì)流體流動(dòng)的介質(zhì)，進(jìn)行固定容積的測(cè)量和計(jì)算。所以，容積式流量計(jì)是一種采用容積累加方法進(jìn)行流體流量測(cè)量的儀表。

1 .容積式流量計(jì)的工作原理和結(jié)構(gòu)

容積式流量計(jì)是利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分隔成單位體積并進(jìn)行累加計(jì)量出總體積而實(shí)現(xiàn)流體計(jì)量它與日常生活中用容器來計(jì)量液體體積的方式有點(diǎn)類似，所，不同的是在工業(yè)應(yīng)用時(shí)，需要在管道中連續(xù)地測(cè)量流體體積。它的工作過程是：流體不斷地充滿具有一定容積的某“計(jì)量空間”，然后再連續(xù)地將這部分流體送到出口流出，在一次測(cè)量中，將這些“計(jì)量空間”被流體充滿的次數(shù)不斷累加，乘以“計(jì)量空間”的體積，就可以得到通過流量計(jì)的流量總量。容積式流量測(cè)量是采用固定的小容積來反復(fù)計(jì)量通過流量計(jì)的流體體積。所以，在容積式流量計(jì)內(nèi)部必須具有構(gòu)成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體積的空間，通常稱其為容積式流量計(jì)的“計(jì)量空間”或“計(jì)量室”。這個(gè)空間由儀表殼的內(nèi)壁和流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件一起構(gòu)成。

2 .漏流引起的測(cè)量誤差、

我們首先從容積式流量計(jì)的結(jié)構(gòu)出發(fā)，由于該流量計(jì)的計(jì)量空間是機(jī)械裝置組合而成的，每一個(gè)部件都是運(yùn)動(dòng)的，這就導(dǎo)致部件之間存在間隙。因此，就會(huì)導(dǎo)致漏流。流量計(jì)的誤差計(jì)算公式如下：

式中：E 為容積式流量計(jì)的誤差；V 為流量計(jì)的液體體積；a 為齒輪比；Δg 為漏流量；q 為檢測(cè)時(shí)的流量。從上式我們可以看出，齒數(shù)比為定值，故流量計(jì)的誤差受到單位時(shí)間內(nèi)的漏流量的影響。因此，研究漏流的影響對(duì)提高容積式流量計(jì)的準(zhǔn)確度具有重要的意義。當(dāng)系統(tǒng)壓力很小時(shí)，其流量計(jì)的漏流量在流過流量計(jì)的流量中所占的比重比較大，所以流量計(jì)的誤差也比較大。當(dāng)系統(tǒng)壓力增加時(shí)，流過流量計(jì)的流量也增大，但由于流量計(jì)漏流阻力的增加速率大于總的阻力增加速率，所以流量計(jì)的漏流量在流過流量計(jì)的流量中所占的比重減小，流量計(jì)的誤差也隨之減小了，當(dāng)系統(tǒng)壓力很大時(shí)，其流量計(jì)的漏流網(wǎng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于流過流量計(jì)的流量，所以由流量計(jì)漏流量所引起的流量計(jì)誤差也很小，與流量計(jì)的隨機(jī)誤差和理想誤差相比可以忽略。

3. 液體容積式流量計(jì)漏失量大小的影響因素

3.1 機(jī)械磨損是影響液體容積式流量計(jì)漏失量大小的重要因素之一

主要是因?yàn)橐后w容積式流量計(jì)投入使用之后，若經(jīng)過一段時(shí)間，轉(zhuǎn)子與計(jì)量空間磨合后的間隙合適，漏失量較小，而誤差就會(huì)較小，但是隨著使用年限的增加，轉(zhuǎn)子與計(jì)量空間出現(xiàn)磨損，就會(huì)增大轉(zhuǎn)子與計(jì)量空間的間隙，從而增大漏失量，***終增大誤差。因此，必須加強(qiáng)對(duì)其的檢查，尤其是頻繁使用的液體容積式流量計(jì)，必須加大流量計(jì)比對(duì)和期間核查的力度，發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的轉(zhuǎn)子，進(jìn)而恢復(fù)其功能，進(jìn)行的測(cè)量。

3.2 壓差也是影響液體容積式流量計(jì)漏失量大小的重要因素之一

若流量計(jì)的進(jìn)出口存在的壓差較小，那么就會(huì)降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度，流體就會(huì)在重力作用下增加流動(dòng)速度，導(dǎo)致漏失量增大，同時(shí)誤差也相應(yīng)的增大。若流量計(jì)的進(jìn)出口的壓差較大，那么就會(huì)增大轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)力矩，提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度，流體就會(huì)在慣性作用下加大流動(dòng)速度，從而導(dǎo)致漏失量變大，***終增大誤差。所以，流量計(jì)在正常工作時(shí)，必須對(duì)其進(jìn)出口壓力進(jìn)行有效的控制，才能從根本上確保漏失量始終處于***小的狀態(tài)。

3.3 粘度影響

流體粘度對(duì)漏流量△q 的影響具有兩重性：，當(dāng)流體粘度增大時(shí)，流量計(jì)內(nèi)的流動(dòng)阻力增大，導(dǎo)致進(jìn)出口間壓力差增加，對(duì)于相同的漏流間隙，漏流量增加。第二，當(dāng)流體粘度增大時(shí)，對(duì)相同的漏流間隙來說，漏流量將減少，該兩重性是相互逆向的。所以，總的來說，粘度對(duì)誤差特性影響較小。測(cè)量精度低于 1%時(shí)，可以不考慮粘度的影響；但在高精度測(cè)量時(shí)，就必須考慮這種影響?？傻玫秸`差特性。由于粘度具有兩重性，由它引起的進(jìn)出口壓力差增加，導(dǎo)致漏流增大的影響可以忽略。一般說來，容積式流量計(jì)中，這不是一個(gè)大問題。

3.4 計(jì)算漏失量引起的誤差漏失是因?yàn)榇嬖陂g隙所導(dǎo)致，而且漏失量的大小與間隙寬度的三次方成正比。在計(jì)算漏失量引起的誤差時(shí)，應(yīng)利用公式 進(jìn)行計(jì)算。其中：qt 為流體的流量；qs 為單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過流量計(jì)的漏失量；v 為流體通過流量計(jì)從間隙中所漏失體的體積。由此可見，由于轉(zhuǎn)子比與計(jì)量室的容積不變，流量計(jì)誤差主要來源于漏失量。

4 .結(jié)束語

漏流是容積式流量計(jì)產(chǎn)生誤差的主要原因。我們?cè)跈z測(cè)的過程中要認(rèn)真分析漏流發(fā)生變化的原因。將影響漏流量的因素控制在合理的范圍內(nèi)，從而保證檢測(cè)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。