氣體羅茨流量計(jì)計(jì)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(jì)計(jì)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(jì)屬于容積類氣體流量計(jì)，此類型流量?jī)x表應(yīng)用的時(shí)間比較長(zhǎng)其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度高，在所有類型的流量測(cè)量?jī)x表中表現(xiàn)非常突出。在燃?xì)庥?jì)量行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。并且對(duì)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(jì)量工作也不會(huì)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(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性受到的關(guān)注越來(lái)越廣泛。本文就氣體羅茨流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確性的影響原因分析作簡(jiǎn)要闡述。

氣體羅茨流量計(jì)；計(jì)量準(zhǔn)確性；影響原因

1 引言

無(wú)論是哪一種測(cè)量工作結(jié)果的準(zhǔn)確性對(duì)于后期工作開(kāi)展都有著十分重要的影響，羅茨流量計(jì)作為氣體流量計(jì)，自身優(yōu)勢(shì)突出，在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用廣泛。

2 羅茨流量計(jì)

流量計(jì)的組成部分包括羅茨輪，計(jì)數(shù)裝置與計(jì)量腔，羅茨輪安裝于計(jì)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(dòng)一周，輸出的氣體容積是計(jì)量腔容積的四倍，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)與聯(lián)軸裝置傳遞到機(jī)械計(jì)算器。從而顯示輸出氣體的體積量。如圖1。

圖1

流量計(jì)利用測(cè)量元件對(duì)流體進(jìn)行連續(xù)切割，依據(jù)計(jì)量腔排放氣體體積次數(shù)對(duì)總體流量計(jì)算。流量計(jì)的特點(diǎn)體現(xiàn)在重復(fù)性好，精確度高，內(nèi)部轉(zhuǎn)子經(jīng)過(guò)精密加工與測(cè)試，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能夠較好的適應(yīng)環(huán)境，壓力與流量變化不會(huì)對(duì)計(jì)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(dòng)流量不，寬量程比，適用于氣體流量變化大的計(jì)量環(huán)境，安裝前后無(wú)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(jí)，防爆等級(jí)，公稱壓力，精確度，公稱通徑，相對(duì)濕度。

3 影響計(jì)量工作準(zhǔn)確性的原因分析

3.1 自身結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)量工作的影響

基于流量計(jì)自身的結(jié)構(gòu)原理可以看出，計(jì)量結(jié)果的精度會(huì)受到轉(zhuǎn)子與計(jì)量腔的影響，主要是兩部分的加工精度對(duì)裝配工作結(jié)束后，流量計(jì)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(shí)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(duì)稱性，計(jì)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(jì)量腔的對(duì)稱性能夠得以保障。除過(guò)上述因素外，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡也是非常關(guān)鍵的因素，轉(zhuǎn)子加工結(jié)束后都會(huì)存在不平衡的情況，不平衡量主要對(duì)始動(dòng)流量造成影響，從而對(duì)流量計(jì)量的結(jié)果精度造成影響。

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

標(biāo)準(zhǔn)件選用也會(huì)對(duì)流量計(jì)計(jì)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(huì)選用進(jìn)口軸承。為了使流量計(jì)的始動(dòng)流量能夠有效降低，計(jì)量精度得以提升，需要挑開(kāi)軸承的防塵蓋，清除內(nèi)部的潤(rùn)滑油脂，油脂在軸承作用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生阻力。為了使軸承的壽命得以延長(zhǎng)，流量計(jì)使用過(guò)程中，軸承潤(rùn)滑工作采用的方法是飛濺潤(rùn)滑，軸承能夠及時(shí)散熱。

3.2 實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)計(jì)量結(jié)果造成影響的原因

除過(guò)計(jì)量工具自身的問(wèn)題外，在使用的過(guò)程中也會(huì)由于某些因素而導(dǎo)致計(jì)量的結(jié)果存在問(wèn)題。比如管道設(shè)計(jì)工作不合理，安裝的方法存在問(wèn)題，高壓計(jì)量與低壓用氣。管道在安裝時(shí)，通常是并聯(lián)的形式，主管網(wǎng)在使用燃?xì)鈺r(shí)，分管網(wǎng)手動(dòng)閘會(huì)關(guān)閉，此時(shí)流量計(jì)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(kāi)使用燃?xì)鈺r(shí)，會(huì)開(kāi)啟手動(dòng)閥，主管網(wǎng)燃?xì)夥至鳎瑢?dǎo)致內(nèi)部氣壓降低，主管網(wǎng)流量?jī)x表前后壓力會(huì)存在差值，流量計(jì)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)情況，同時(shí)記錄燃?xì)獾牧髁浚纬呻p倍記錄數(shù)據(jù)。為了解決類似的問(wèn)題需要在主管網(wǎng)流量?jī)x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(jì)計(jì)量工作的準(zhǔn)確性，同時(shí)能夠使儀表的使用壽命延長(zhǎng)。儀表在安裝時(shí)，安裝的位置在管道，流量計(jì)與法蘭螺紋孔需要相互對(duì)準(zhǔn)，并且要與法蘭保持平行，避免流量計(jì)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(shí)候可能會(huì)導(dǎo)致流量計(jì)卡死。流量計(jì)開(kāi)始工作時(shí)需要打開(kāi)前閥門，之后再打開(kāi)后閥門，過(guò)程應(yīng)該緩慢，使流量計(jì)進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)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(guò)大的沖擊從而產(chǎn)生變形，使流量計(jì)卡死。

4 流量計(jì)轉(zhuǎn)子優(yōu)化設(shè)計(jì)工作

轉(zhuǎn)子是流量計(jì)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(shí)設(shè)計(jì)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(jì)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，要遵循標(biāo)準(zhǔn)原則，設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)該考慮到以下方面內(nèi)容，首先是為了確保流量計(jì)轉(zhuǎn)子能夠正常有效的運(yùn)行，轉(zhuǎn)子嚙合度要得到保障。其次為提升轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)效性，要將其占地面積控制在最小范圍。最后一點(diǎn)，轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)速非常高，因此對(duì)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(kāi)展的需要。

5 結(jié)語(yǔ)

流量計(jì)計(jì)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(jì)計(jì)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(wèn)題，也是其發(fā)展的方向。影響流量計(jì)計(jì)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(duì)使用過(guò)程中流量計(jì)存在的問(wèn)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(duì)性措施解問(wèn)題，提升流量計(jì)精準(zhǔn)度，同時(shí)促進(jìn)計(jì)量行業(yè)發(fā)展。

[1]肖立杰.影響羅茨氣體流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確性的原因分析[J].計(jì)測(cè)技術(shù)，2011(01).

[2]胡月波.羅茨氣體流量計(jì)計(jì)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(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-5624（2018）01-0017-02