機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)96容積式流量計(jì)設(shè)計(jì)

目 錄 1緒論 4 1 1當(dāng)前背景 4 1 2課題簡(jiǎn)介 4 1 3課題意義 5 2 原始技術(shù)參數(shù)及生產(chǎn)綱領(lǐng) 6 2 1原始技術(shù)參數(shù) 6 2 2生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算 6 3 確定生產(chǎn)類型 7 3 1查資料進(jìn)行選擇性的方案比較 7 3 1 1各種流量計(jì)的分析 7 3 1 2選定設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的流量計(jì)型號(hào) 15 3 2刮板 式 流量計(jì)工作原理設(shè)計(jì) 19 4 刮板 式 流量計(jì)的設(shè)計(jì) 21 4 1刮板 式 流量計(jì)主要部件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 21 4 2流量計(jì)輔助驅(qū)動(dòng)輪系 21 4 3刮板式流量計(jì)主要部件 22 4 3 1外殼設(shè)計(jì) 22 4 3 2內(nèi)部測(cè)量元件 22 4 3 3輔助驅(qū)動(dòng)輪系 23 5流量計(jì)的使用與維護(hù) 28 結(jié)論 30 致謝 31 參考文 獻(xiàn) 32 摘要 石油，石油產(chǎn)品的出售、購(gòu)買、商業(yè)性的交接中，準(zhǔn)確的計(jì)量是極其重要的，計(jì)量準(zhǔn)確可避免買賣之間爭(zhēng)議，并使損耗保持在控制的范圍之內(nèi)。同樣油田、管道、煉廠對(duì)油氣水等各種介質(zhì)，也要進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程控制和管理性質(zhì)的流量計(jì)量，其它生產(chǎn)領(lǐng)域也會(huì)有流體的流量測(cè)試。 在流體的流動(dòng)中，具有某一定面積的截面，把流體過(guò)該截面的體積與時(shí)間之比稱為流量。用流體流過(guò)的體積與時(shí)間之比來(lái)表示流量時(shí)、稱為體積流量（或容積流量）。用翻斗測(cè)量液體體積的方法，在油田是不陌生 的，容積式流量計(jì)，就是根據(jù)同樣的原理測(cè)量經(jīng)管道的流量體積量的流量計(jì)。這種流量計(jì)，由于再原理上都有使流體充滿具有一定容積的 “ 斗 ” 的空間，然后，把這樣分流體送到流出口排出，因此叫容積式流量計(jì)，也叫正排量流量計(jì)。 當(dāng)被計(jì)量的流體經(jīng)過(guò)流量計(jì)時(shí)，推動(dòng)刮板和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，刮板沿著一種特殊的軌跡成放射狀的伸出或縮回。但是每天兩個(gè)相對(duì)的刮板端口之間的距離是一定值，所以在括報(bào)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在兩個(gè)鄰的刮板，轉(zhuǎn)子，殼體內(nèi)腔，以及上下蓋板之間就形成了一個(gè)容積固定的計(jì)量空間，轉(zhuǎn)子每天轉(zhuǎn)一圈，就可以排成四個(gè)同樣閉和的體積 精確的計(jì) 量空間的液體量。不論哪種型式的刮板流量計(jì)，其動(dòng)作原理是相同的 。 關(guān)鍵詞 流量計(jì)量 計(jì)量空間 刮板流量計(jì) Abstract The petroleum, the petroleum product sells, the purchase, incommercial connecting with, the accurate measurement is extremelyimportant, the measurement is accurate may avoid between businessdisputing, and makes the loss to maintain in the control scope. Sameoil field, pipeline, refinery to oil gas water and so on each kind ofmedium, also must carry on the industrial control and the managementarchery target current capacity measurement, other realms ofproduction also can have the fluid the current capacity test. In fluid flowing, has some certain area the section, is called thefluid this section volume and the time ratio of the current capacity.With the fluid stream volume and the time recently expressed whencurrent capacity, is called the rate of volume flow (or volumetricflow). With turns fights the survey liquid volume the method, in theoil field is not strange, the volume type flowmeter, is the basissimilar principle survey after the pipeline current capacity volumequantity flowmeter. This kind of flowmeter, because again in theprinciple all has causes the fluid to fill has the certain volumefights the space, then, divides the fluid to deliver like this flowsthe exportation to discharge, therefore is called the volume typeflowmeter, also argues the displacement flowmeter. When the flowmeter measurement of fluid, and promoting the scraper rotor rotating at the same time, a special scraper along the radial trajectory into the extended or retracted.But the scraper day two relative distance between the port is a certain value, including newspaper in continuous rotation, the two neighbors in the scraper, rotor, Shell inner cavity, as well as from top to bottom has developed between Flat the measurement of a fixed volume of space, a day to circle the rotor, the same four will be closed and lined up the volume - precise measurement of the liquid space.Regardless of what type of scraper flowmeter, the principle is the same action The Keyword Flow measurement Measurement space scraper flowmeter 1 緒論 1 1 當(dāng)前背景 石油，石油產(chǎn)品的出售、購(gòu)買、商業(yè)性的交接中，準(zhǔn)確的計(jì)量是極其重要的，計(jì)量準(zhǔn)確可避免買賣之間爭(zhēng)議，并使損耗保持在控制的范圍之內(nèi)。同樣油田、管道、煉廠對(duì)油氣水等各種介質(zhì)，也要進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程控制和管理性質(zhì)的流量計(jì)量，其它生產(chǎn)領(lǐng)域也會(huì)有流體的流量測(cè)試。 流量測(cè)量方法和儀表的種類繁多 ,分類方法也很多。至今為止 ,可供工業(yè)用的流量?jī)x表種類達(dá) 60 種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒(méi)找到一種對(duì)任何流體、任何量程、任何流動(dòng)狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量?jī)x表。 這 60 多種流量?jī)x表 ,每種產(chǎn)品都有它特 定的適用性 ,也都有它的局限性。按測(cè)量對(duì)象劃分就有封閉管道和明渠兩大類 ;按測(cè)量目的又可分為總量測(cè)量和流量測(cè)量 ,其儀表分別稱作總量表和流量計(jì)。 總量表測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道的流量 ,是以短暫時(shí)間內(nèi)流過(guò)的總量除以該時(shí)間的商來(lái)表示 ,實(shí)際上流量計(jì)通常亦備有累積流量裝置 ,做總量表使用 ,而總量表亦備有流量發(fā)訊裝置。因此 ,以嚴(yán)格意義來(lái)分流量計(jì)和總量表已無(wú)實(shí)際意義。 容積式流量計(jì)又稱排量流量計(jì)（ positive displacement flowmeter），簡(jiǎn)稱PD流量計(jì)或 PDF，在流量?jī)x表中是精度最高的一類。它利用機(jī)械測(cè)量 元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分，根據(jù)計(jì)量室逐次、重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來(lái)測(cè)量流量體積總量。 PD 流量計(jì)一般不具有時(shí)間基準(zhǔn)，為得到瞬時(shí)流量值需要另外附加測(cè)量時(shí)間的裝置。定排量測(cè)量方法可追溯到 18 世紀(jì)， 20世紀(jì) 30年代進(jìn)入普遍商業(yè)應(yīng)用。 1 2 課題簡(jiǎn)介 在流體的流動(dòng)中，具有某一定面積的截面，把流體過(guò)該截面的體積與時(shí)間之比稱為流量。用流體流過(guò)的體積與時(shí)間之比來(lái)表示流量時(shí)、稱為體積流量（或容積流量）。用翻斗測(cè)量液體體積的方法，在油田是不陌生的，容積式流量計(jì)，就是根據(jù)同樣的原理測(cè)量經(jīng)管道的 流量體積量的流量計(jì)。這種流量計(jì)，由于再原理上都有使流體充滿具有一定容積的“斗”的空間，然后，把這樣分流體送到流出口排出，因此叫容積式流量計(jì)，也叫正排量流量計(jì)。 容積式流量計(jì)可以說(shuō)在許多方面是從泵或壓縮機(jī)的原理發(fā)展起來(lái)的，到1930 年容積流量計(jì)已在油灌車、油庫(kù)和小的輸送管道上進(jìn)行石油液體的精確計(jì)量了。在 1950年和 1966年，世界上一些大管道輸油和大油輪上出現(xiàn)，容積流量計(jì)已發(fā)展到每小時(shí)能計(jì)量 1600 立方米的流量了，普遍認(rèn)為容積流量計(jì)是由于石油測(cè)量方面最準(zhǔn)確的一種流量計(jì)。 本設(shè)計(jì)的 LBC （ Y）型金屬刮板流量計(jì) 就是根據(jù)容積式原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 1 3 課題意義 容積式流量計(jì)又稱排量流量計(jì)（ positive displacement flowmeter），簡(jiǎn)稱PD流量計(jì)或 PDF，在流量?jī)x表中是精度最高的一類。 PDF 由于具有精確的計(jì)量特性，在石油、化工、涂料、醫(yī)藥、食品以及能源等工業(yè)部門計(jì)量昂貴介質(zhì)的總量或流量。在這些流程工業(yè)中進(jìn)藥液注入、抽出或混合配比控制，化學(xué)液中觸媒、硬化劑、聚合防止劑等添加劑的定量注入，向食品流體和化妝品添加香料，涂裝線涂料的定量供給等。 PDF 最大用途是石油制品等的儲(chǔ)運(yùn)交接和分發(fā)等計(jì)量，這些 應(yīng)用領(lǐng)域可作為財(cái)務(wù)核算的依據(jù)或作為納稅和買賣雙方執(zhí)行合同的法定計(jì)量。 在以體積流量計(jì)組合的間接法質(zhì)量流量測(cè)量中， PDF 與速度式等推導(dǎo)體積流量計(jì)相比，所的體積是直接幾何量，體積量的影響因素要單純些。在不適合采取密度計(jì)測(cè)量的高壓天然氣測(cè)量中，不易處理的氣體壓縮系數(shù)，用 PDF 可間接求得。具有高精度、長(zhǎng)期性能保持性和良好重復(fù)性的高品質(zhì) PDF，在比較法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置中用作標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)（又稱校準(zhǔn)用流量計(jì)， reference flowmeter 或 master flowmeter）作流量量值傳遞。 PDF 相對(duì)龐大笨重，尤其是大 流量、大口徑儀表，逐漸被渦輪式、電磁式、渦街式和科里奧利質(zhì)量式替代一部分。然而其優(yōu)良的重復(fù)性和精度長(zhǎng)期保持性等性能優(yōu)勢(shì)，仍能保持著許多應(yīng)用領(lǐng)域，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)不會(huì)全被其它儀表所替代。PDF 在國(guó)外還廣泛應(yīng)用于液化石油氣，在我國(guó)則尚處于起動(dòng)初始階段。 2 原始技術(shù)參數(shù)及生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 1 原始技術(shù)參數(shù) 某公司所生產(chǎn)的同類型 產(chǎn)品主要銷往江蘇油田和其他油田， 本設(shè)計(jì)的原始技術(shù)參數(shù)就來(lái)源于該公司。 其主要求為： 1、 管道公稱通經(jīng)： 80mm 2、 要求流量范圍： 1260m/h 3、 工作壓力范圍： 2.56.3Mpa 4、 工作 溫度范圍： 150 5、 精度等級(jí)要求： 0.2 6、 壓力損失范圍： 0.1 7、 液 體 ：原油 2 2 生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算 該 公司的 產(chǎn)品年產(chǎn)量為 3000 臺(tái)左右，設(shè)其備品率為 10%，機(jī)械加工廢品率為 5%現(xiàn)制定該產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 )1( nQN %)5%101(3000 3450 該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為 3450 臺(tái)，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明 手冊(cè)（李益民）表 1.1-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系?？纱_定其生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 3 確定生產(chǎn)類型 3 1 查資料進(jìn)行選擇性的方案比較 3 1 1 各種流量計(jì)的分析 流量測(cè)量方法和儀表的種類繁多 ,分類方法也很多。至今為止 ,可供工 業(yè)用的流量?jī)x表種類達(dá) 60 種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒(méi)找到一種對(duì)任何流體、任何量程、任何流動(dòng)狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量?jī)x表。 按照目前最流行、最廣泛的分類法 ,即分為 :容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)中的渦街流量計(jì)、 旋 渦式流量計(jì)、 質(zhì)量流量計(jì)和插入式流量計(jì)來(lái)分別闡述各種流量計(jì)的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用概況及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況。 而目前市場(chǎng)銷售的流量計(jì)主要有： 1、差壓式流量計(jì) 2、浮子式流量計(jì) 3、葉輪式流量計(jì) 4、旋渦式流量計(jì) 5、超聲流量計(jì)等 6、質(zhì)量式流量計(jì) 7、容積式流量計(jì) 1、差壓式流量計(jì) 差壓式流量計(jì)是目前工業(yè)生產(chǎn)中常用于測(cè)量氣體、液體和蒸汽流量的一種流量計(jì)儀表。使用比較光泛，其主要具有兩個(gè)非常突出的優(yōu)點(diǎn)是： （ A） 、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，工作可靠，成本低，又具有一定的準(zhǔn)確度，基本能滿足工程測(cè)量的需要。 （ B） 、研究 設(shè)計(jì)和使用歷史悠久，有豐富的、可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)加工已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。只要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)加工的差壓式流量計(jì)，不需要進(jìn)行標(biāo)定，也能在已知的不確定度范圍內(nèi)進(jìn)行流量測(cè)量。 尤其是第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)，使得差壓式流量計(jì)在制造和使用上都非常方便。因?yàn)閷?duì)一個(gè)流量計(jì)，特別是大流量測(cè)量用的流量計(jì)，在標(biāo)定和檢定時(shí)會(huì)遇到各 種各樣的困難。 缺點(diǎn) : (1)測(cè)量精度普遍偏低 ; (2)范圍度窄 ,一般僅 3:14:1; (3)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高 ; (4)壓損大 (指孔板、噴嘴等 )。 應(yīng)用概況 : 差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛 ,在封閉管道的流 量測(cè)量中各種對(duì) 象都有應(yīng)用 ,如流體方面 :單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等 ;工作狀態(tài)方面 :常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等 ;管徑方面 :從幾 mm到幾 m;流動(dòng)條件方面 :亞音速、音速、脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計(jì)全部用量的 1/41/3。 2、浮子式流量計(jì) 浮子流量計(jì)又名轉(zhuǎn)子流量計(jì)（或面積流量計(jì)）。與差壓式流量計(jì)不同，浮子流量計(jì)在測(cè)量過(guò)程中，始終保持節(jié)流件（浮子）前后的降壓不變，而是通過(guò)改變流通面積來(lái)改變流量的儀表，所以浮子流量計(jì)也稱作恒壓降流量計(jì)。 浮子流量計(jì)具有悠久的歷史，由于它 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、刻度直觀、使用維護(hù)方便、壓損小而恒定等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用與工業(yè)流量測(cè)量領(lǐng)域。浮子流量計(jì)在 20 世紀(jì)初就已經(jīng)出現(xiàn)， 30 年代有較大發(fā)展， 50年代在性能和品種有很大提高。我國(guó)于 20 世紀(jì) 50 年代后期開(kāi)始生產(chǎn)玻璃浮子流量計(jì)， 60年代，國(guó)內(nèi)曾組織過(guò)全國(guó)性的浮子流量計(jì)的研究工作，并統(tǒng)一制定關(guān)于浮子式流量計(jì)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 浮子流量計(jì)按其制造材料的不同，可分為玻璃浮子流量計(jì)和金屬管浮子流量計(jì)兩大類。玻璃浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，浮子的位置清晰可見(jiàn)，刻度直觀，成本低廉，一般只用于常溫、常壓下透明介質(zhì)的流量測(cè)量。這 種流量計(jì)只有就地指示，不能遠(yuǎn)傳流量信號(hào)，多用于工業(yè)原料的配比計(jì)量。金屬管浮子流量計(jì)由于采用金屬錐管，流量計(jì)工作時(shí)無(wú)法直接看到浮子的位置和工作情況，需要用間接的方法給出浮子的位置，因此按其傳輸信號(hào)的方式不同，金屬管浮子流量計(jì)又可分為遠(yuǎn)傳型和就地指示型兩種。這種流量計(jì)多用于高溫、高壓介質(zhì)，不透明及腐蝕性介質(zhì)的流量測(cè)量。除了能用于工業(yè)原料配比計(jì)量外，還能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)與記錄儀和顯示器配套使用計(jì)量累積流量。 特點(diǎn) : (1)玻璃錐管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,使用方便 ,缺點(diǎn)是耐壓力低 ,有 玻璃管易碎的較大風(fēng)險(xiǎn) ; (2)適 用于小管徑和低流速 ; (3)壓力損失較低。 3、葉輪式流量計(jì) 葉輪式流量計(jì)是一種速度式流量?jī)x表，主要有渦輪式流量計(jì)、分流旋翼流量計(jì)、水表和葉輪風(fēng)速計(jì)等。 渦輪流量計(jì)是葉輪式流量計(jì)的主要品種，在國(guó)際上已有近半個(gè)世紀(jì)的工業(yè)應(yīng)用歷史，我國(guó)從 60 年代中期開(kāi)始生產(chǎn)，已形成系列化儀表。它利用置于流體中的葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成比例的關(guān)系，通過(guò)測(cè)量葉輪的轉(zhuǎn)速來(lái)反映通過(guò)管道的體積流量大小，是目前流量?jī)x表中比較成熟的高精度儀表。渦輪流量計(jì)由渦輪流量傳感器和流量顯示儀表（流量積算儀）組成，可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)流量和 累積流量的計(jì)量。傳感器輸出與流量成正比的脈沖頻率信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)傳輸線路遠(yuǎn)距離傳送給儀表，便于進(jìn)行累積和顯示。此外，傳感器輸出的脈沖頻率信號(hào)可以單獨(dú)與計(jì)算機(jī)配套使用，由計(jì)算機(jī)代替流量顯示儀表實(shí)現(xiàn)密度或溫度、壓力補(bǔ)償，顯示質(zhì)量流量或空氣、天然氣的低粘度流體介質(zhì)，通常用于流體總量的測(cè)量。如今，渦輪流量計(jì)已在石油、化工、科研、國(guó)防和計(jì)量等各部門中獲得廣泛使用。 優(yōu)點(diǎn) : (1)高精度 ,在所有流量計(jì)中 ,屬于最精確的流量計(jì) ; (2)重復(fù)性好 ; (3)元零點(diǎn)漂移 ,抗干擾能力好 ; (4)范圍度寬 ; (5)結(jié)構(gòu)緊湊。 缺點(diǎn) : (1)不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性 ; (2)流體物性對(duì)流量特性有較大影響。 應(yīng)用概況 : 渦輪流量計(jì)在以下一些測(cè)量對(duì)象獲得廣泛應(yīng)用 :石油、有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、液化氣、天然氣和低溫流體統(tǒng)在歐洲和美國(guó) ,渦輪流量計(jì)在用量上是僅次于孔板流量計(jì)的天然計(jì)量?jī)x表 ,僅荷蘭在天然氣管線上就采用了 2600 多臺(tái)各種尺寸 ,壓力從 0.86.5MPa 的氣體渦輪流量計(jì) ,它們已成為優(yōu)良的天然氣計(jì)量?jī)x表。 4、旋渦式流量計(jì) 旋渦流量計(jì)是 20 世紀(jì) 70 年代發(fā)展起來(lái)的一種新型流量?jī)x表。因許多優(yōu)點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外廣大用戶歡迎，發(fā)展較快，應(yīng)用不斷擴(kuò)大， 再某些領(lǐng)域已部分代替了差壓式流量計(jì)或其它流量?jī)x表。 旋渦流量計(jì)是利用流體震動(dòng)原理來(lái)進(jìn)行流量測(cè)量的。即在特定流動(dòng)條件下，流體一部分動(dòng)能產(chǎn)生流體震動(dòng)，且震動(dòng)頻率與流體的流速（或流量）有一定的關(guān)系。這種流量計(jì)可分為為自然震蕩的卡門旋渦分離型和流體強(qiáng)迫震蕩的旋渦進(jìn)動(dòng)型兩種。前者稱為渦街流量計(jì)（ Vortex Shedding Flow meter） ,后者稱為旋進(jìn)旋渦流量計(jì)（ Swirl Flow meter） .除此以外，還有射流流量計(jì)（ Flu-idic Flow meter）以及一種比較新型的空腔震蕩流量計(jì)（ Cavity Oscillation Flow meter）也屬旋渦流量計(jì)的范疇。目前用得最多的是旋渦流量計(jì)，它的主要特點(diǎn)： 1） 輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào)，適用于流體總量測(cè)量，無(wú)零件點(diǎn)漂移； 2） 與差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)等相比，測(cè)量精度較高、一般可達(dá)（ 1% 2%） R； 3） 壓力損失叫小，測(cè)量范圍叫大，可大 10 1到 20甚至更大； 4） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固、維護(hù)方便、安裝費(fèi)用較低； 5） 適用范圍較廣，可用于液體、氣體、蒸汽的流量測(cè)量，氣液通用； 6） 在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號(hào)頻率不受流體物性和組分變化影響，儀表系數(shù)僅于旋渦發(fā) 生體形狀和尺寸有關(guān)，為旋渦發(fā)生體的標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)造了條件； 7） 可根據(jù)介質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)選擇相應(yīng)的檢測(cè)方法，儀表的適應(yīng)性較強(qiáng)。 但旋渦流量計(jì)也存在著一定的局限性： 1） 它是一種速度式流量計(jì)，旋渦分離的穩(wěn)定性受流速分布影響，換上游不同形式阻流件，應(yīng)配置足夠長(zhǎng)的直管段，才能保證測(cè)量精確度。不少專家認(rèn)為，它對(duì)直管的要求不會(huì)比節(jié)流裝置低； 2） 與同口徑渦輪流量計(jì)相比，儀表系數(shù)較低，且隨口徑增大而降低，分辨率也降低，所以滿管式儀表的通徑大都在 300mm以下； 3） 不適用于低雷諾數(shù)的流量（一般 ReD 2*104） ,所以，對(duì)于高粘度、低流速和小口徑的情況下應(yīng)用受到限制； 4） 不適用于管內(nèi)有較嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)流以及管道產(chǎn)生振動(dòng)的場(chǎng)所； 5） 旋渦分離是管內(nèi)局部壓力會(huì)明顯下降，測(cè)量液體時(shí)，當(dāng)壓力降到液體當(dāng)時(shí)溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽時(shí)，將發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，因此上限流速受壓損和“氣蝕”現(xiàn)象限制； 6）兩相流、脈動(dòng)流對(duì)測(cè)量有影響，在某些情況下甚至難以形成渦街，儀表無(wú)法工作； 5、超聲流量計(jì) 超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)，可以載上流體流速的信息。因此，通過(guò)接受穿過(guò)流體的超聲波就可以檢測(cè)出流體的流速，從而換算成流量。一般來(lái)說(shuō)，超聲流量計(jì)是測(cè)量體積 流量值的。超聲流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和積算系統(tǒng)三部分組成。超聲波換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，將其發(fā)射并穿過(guò)被測(cè)流體，接收器接收到超聲波信號(hào)，經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)，供顯示積算儀顯示和積算，這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)顯示。 超聲流量計(jì)是 20 世紀(jì) 70 年代隨著 IC（集成電路）技術(shù)迅速發(fā)展才開(kāi)始得到實(shí)際應(yīng)用的一種非接觸式儀表，相對(duì)于傳統(tǒng)的流量計(jì)而言，它具有下列主要特點(diǎn)： 1） 解決了大管徑、大流量及各類明渠、暗渠測(cè)量困難的問(wèn)題。因?yàn)橐话懔髁坑?jì)隨著管徑的增大會(huì)帶來(lái)制造和運(yùn)輸上的困難， 有不少流量計(jì)只適用于圓形管道，而且造價(jià)提高，能耗加大，安裝不便。這些問(wèn)題，超聲波流量計(jì)均可避免，提高了流量測(cè)量?jī)x表的性能價(jià)格比。 2） 對(duì)介質(zhì)幾乎無(wú)要求。超聲流量計(jì)不僅可以測(cè)液體、氣體、甚至對(duì)雙相介質(zhì)（主要是應(yīng)用多普勒法）的流體流量也可以測(cè)量；由于利用超聲測(cè)量原理可制成非接觸式的測(cè)量?jī)x表，所以不破壞流體的流場(chǎng)，沒(méi)有壓力損失，并且可解決其他類型流量計(jì)所難以測(cè)量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性的流量測(cè)量問(wèn)題。 3） 超聲流量計(jì)的流量測(cè)量準(zhǔn)確度幾乎不受被測(cè)流體溫度、壓力、密度、粘度等參數(shù)的影響。 4） 超聲流量 計(jì)的測(cè)量范圍度寬，一般可達(dá) 20 1 6、質(zhì)量流量計(jì) 前面討論的各種流量計(jì)，無(wú)論是容積式、葉輪式、渦街式、電磁式、還是超聲流量計(jì)，從原理上看，都是測(cè)量體積流量的。差壓式流量計(jì)雖然從流量公式pKq v 和 pKqm 看 ，可以測(cè)量體積流量和質(zhì)量流量，但其流量值是受流體介質(zhì)的密度和溫度、壓力的變化影響的，需要作密度或溫度壓力的修正，不能直接得到質(zhì)量流量。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)檢測(cè)和控制等方面的要求，產(chǎn)品交易儲(chǔ)存等都需要直接知道介質(zhì)的質(zhì)量流量。 尤其是隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，要求節(jié)約能源和物料以提高經(jīng)濟(jì)效益，以及被測(cè)介質(zhì)價(jià)格的上漲，對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的要求越來(lái)越高，測(cè)量體積流量再人工乘上密度求取質(zhì)量流量的方式再也不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。人們迫切希望流量計(jì)能直接測(cè)量和顯示被測(cè)介質(zhì)的質(zhì)量流量值，而不受其他參數(shù)的影響。 質(zhì)量流量計(jì)可以分成如下兩大類 ： 1） 直接式質(zhì)量流量計(jì) ： 直接式質(zhì)量流量計(jì)是指流量計(jì)的輸出信號(hào)能直接反映流體介質(zhì)的質(zhì)量流量值，原理上與介質(zhì)所處的狀態(tài)參數(shù)（溫度壓力）和物性參數(shù)（粘度密度）等無(wú)關(guān)的流量計(jì)。 近十幾年來(lái)，直接式質(zhì)量流量計(jì)得到了很快 的發(fā)展。尤其是一種基于測(cè)量介質(zhì)流動(dòng)中所受科里奧利（ Coriolis）力的質(zhì)量流量計(jì)和一種熱式質(zhì)量流量計(jì)，由于在測(cè)量質(zhì)量流量計(jì)方面具有高準(zhǔn)確度高重復(fù)性和高穩(wěn)定性的特點(diǎn)。在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。 2） 間接式質(zhì)量流量計(jì) ： 間接式質(zhì)量流量計(jì)可分成兩類：一類是組合式質(zhì)量流量計(jì)，也可以稱推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)：另一類是補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)。組合式質(zhì)量流量計(jì)和補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)實(shí)際上是測(cè)量方法和技術(shù)，是由多種儀表組成的質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。 3） 組合式質(zhì)量流量計(jì)同時(shí)檢測(cè)流體介質(zhì)的體積流量值vq和密度值 ；或者同時(shí)用兩種不同類型的流量計(jì)測(cè)量流量（如差壓式流量計(jì)和渦輪流量計(jì)），然后通過(guò)運(yùn)算器運(yùn)算出與介質(zhì)質(zhì)量流量有關(guān)的信號(hào)輸出。 4） 補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)同時(shí)檢測(cè)介質(zhì)的體積流量和介質(zhì)溫度壓力值，再根據(jù)介質(zhì)密度與溫度 壓力的關(guān)系，由運(yùn)算單元計(jì)算得到該狀態(tài)下介質(zhì)的密度值，最后計(jì)算得到介質(zhì)的質(zhì)量流量值輸出。 5） 間接式質(zhì)量流量測(cè)量方法是較早地在工業(yè)上應(yīng)用的一種質(zhì)量流量測(cè)量方法，對(duì)于溫度壓力變化范圍較小的測(cè)量場(chǎng)合，或是溫度 -密度成線性關(guān)系的介質(zhì)來(lái)說(shuō)，采 用間接式質(zhì)量流量計(jì)能得到比較滿意的測(cè)量結(jié)果。但對(duì)于不滿足上述條件的介質(zhì)，由于其溫度壓力與密度之間的關(guān)系比較復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)準(zhǔn)確的補(bǔ)償。因此，在工業(yè)上仍很有必要采用直接式質(zhì)量流量計(jì)直接地測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量流量值。從根本上解決流體介質(zhì)的質(zhì)量流量的問(wèn)題，仍是國(guó)內(nèi)流量測(cè)量中的重要課題，有待人們深入研究解決。 7容積式流量計(jì) 容積式流量計(jì)，亦稱定（正）排量流量計(jì)（ Positive Displacement Flowmeter） ,簡(jiǎn)稱 P D流量計(jì)，是一種具有悠久歷史的流量?jī)x表。廣泛應(yīng)用于測(cè)量石油類流體（如石油 汽油柴油液化石油氣等）飲料類流體（如酒類使用油等）氣體（如空氣低壓天然氣及煤氣等）以及水的流量。在流量計(jì)中是精度最高的一類儀表之一。 容積式流量計(jì)是利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)己知體積，并進(jìn)行重復(fù)不斷地充滿和排放該體積部分的流體而累加計(jì)量出流體總量的流量?jī)x表。它類似于人們?nèi)粘Ｉ钪小吧鬃右ㄋ钡脑?，即用一具有一定容積的小容器（或叫“計(jì)量斗”）來(lái)反復(fù)不斷地計(jì)量流體體積。雖然，現(xiàn)代使用的容積式。雖然，現(xiàn)代使用的容積式流量計(jì)有很多種類，但流量計(jì)內(nèi)部都有構(gòu)成一定容積的“斗”空間，是容積 式流量計(jì)的基本特點(diǎn)。 容積式流量計(jì)是一種無(wú)時(shí)基的儀表，其測(cè)量時(shí)間間隔是任意選取的，因此，一般不用它來(lái)測(cè)量瞬間時(shí)流量，而是常用來(lái)計(jì)量累積流量（又稱總量）。它是一種累積流量計(jì)（又稱總量表）。 A、 容積式流量計(jì)具有如下特點(diǎn) 。 1） 測(cè)量準(zhǔn)確度高，是所有流量?jī)x表中測(cè)量精度最高的一類儀表。其測(cè)量液體的基本誤差一般可達(dá) 0 1%R 到 0 5%R，甚至更高。而且容積式流量計(jì)的特性一般不受流動(dòng)狀態(tài)的影響，也不受雷諾數(shù)大小的限制。除臟污介質(zhì)和特別粘稠的流體外，它可用于各種液體和氣體的流量測(cè)量。 2） 安裝管道條件對(duì)流量計(jì)計(jì)量精度沒(méi)有影響，流量計(jì)前不需要直管段，而絕大部分其他流量計(jì)都要受管內(nèi)流體流速分布的影響，這使得容積式流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)使用有極重要的意義。 3） 可用于高黏度液體的流量測(cè)量。 4） 測(cè)量范圍度較寬，典型的流量范圍度為 5： 1到 10： 1，特殊的可達(dá)30： 1，高精度測(cè)量時(shí)范圍度有所降低。 5） 直讀式儀表無(wú)需外部能源就可直接得到流體總量，使用方便。 B、容積式流量計(jì)的缺點(diǎn)如下 。 1） 機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積龐大笨重，尤其是大口徑儀表。所以，容積式流量計(jì)一般只適用于中小口徑。 2） 被測(cè)介質(zhì) 的種類口徑介質(zhì)工作狀態(tài)等的適應(yīng)范圍不夠?qū)?。容積式流量計(jì)的適用范圍為：工作壓力最高可達(dá) 10MPa，測(cè)量液體時(shí)工作溫度可達(dá) 300C，測(cè)量氣體時(shí)工作溫度可達(dá) 120C。儀表口徑為 10500mm，液體流量范圍（ 0 43000） m)/h. 3） 大部分容積式流量計(jì)只適用于潔凈單相流體。測(cè)量含有顆粒臟污物的流體時(shí)需安裝過(guò)濾器，測(cè)量含有氣體的液體時(shí)必須安裝氣體分離器。 4） 部分形式的儀表（如橢圓齒輪式腰輪式卵輪式旋轉(zhuǎn)活塞式往復(fù)活塞式等）在測(cè)量過(guò)程中會(huì)給流動(dòng)帶來(lái)脈動(dòng)，大口徑儀表會(huì)產(chǎn)生較大噪聲，甚 至使管道產(chǎn)生震動(dòng)。 容積式流量計(jì)的結(jié)構(gòu)形式很多，根據(jù)其測(cè)量元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要有如下幾種：轉(zhuǎn)子型，它包括橢圓齒輪流量計(jì)，腰輪（羅茨）流量計(jì)，齒輪型流量計(jì)，雙轉(zhuǎn)子（螺桿）流量計(jì)等；刮板型，包括凸輪式和凹線式等多種結(jié)構(gòu)形式的刮板流量計(jì)；活塞型，包括往復(fù)活塞流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)等；還有其他結(jié)構(gòu)如圓盤流量計(jì)、模式氣體流量計(jì)、濕式（又稱轉(zhuǎn)筒式）氣體流量計(jì)等。 根據(jù)上面的材料進(jìn)行分析，最適合公司企業(yè) 利益最大化，又可以滿足銷售方生產(chǎn)需要的流量計(jì)為： 容積式流量計(jì) 。 主要原因是因?yàn)?容積式流量計(jì) 可以適合壓力不穩(wěn)定的工作場(chǎng)合，可 以用于油田的原油管道計(jì)量，比較適合 訂貨方 要求；另一方面， 容積式流量計(jì) 技術(shù)要求不算太高，可以 適合在中、小型企業(yè)生產(chǎn)。 3 1 2 選定設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的流量計(jì)型號(hào) 1、齒輪流量 計(jì) 齒輪流量計(jì)是一種較新的確容積式流量計(jì)，有些產(chǎn)品目錄中亦稱其為福達(dá)流量計(jì)，其結(jié)構(gòu)原理如圖 3-1 所示。在流量計(jì)的殼體內(nèi)部有兩個(gè)由特種工程塑料制成的齒輪狀轉(zhuǎn)子，內(nèi)藏沿圓周分布的磁體。當(dāng)流體進(jìn)入流量計(jì)時(shí)，推動(dòng)轉(zhuǎn)子和磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝在儀表殼體外的霍爾傳感器感應(yīng)到對(duì)應(yīng)流量的磁脈沖信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)后送到變送器進(jìn)行線性化處理和顯示。 這種流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn) ：體積小，重量輕；運(yùn)行時(shí)震動(dòng)噪聲??；可測(cè)量粘度高達(dá) 10000Pa.s 的流體；其計(jì)量準(zhǔn)確度高，一般可達(dá) 0 5%R，加非線性補(bǔ)償后可達(dá)（ 0 1% 0 5%） R的高精度，測(cè)量范圍度最高可達(dá) 1000：1。 齒輪流量計(jì)有通用型高壓型食品衛(wèi)生型和全塑型等幾種類型，適用于各種清潔液體的流量測(cè)量。根據(jù)流量計(jì)的口徑大小，也允許流體中存在一定的顆粒雜質(zhì)。 （圖 3-1） 2、刮板型流量計(jì) 刮板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)有凸輪式和凹輪式兩種形式，分別如圖 3-2 和圖 3-3所示。 2 1、 凸輪式刮板流量計(jì) 在圖 3-2 示的凸輪式刮板流量 計(jì)中，流量計(jì)測(cè)量室（由流量計(jì)殼體與內(nèi)轉(zhuǎn)子圓筒組成的圓環(huán)）內(nèi)有 A、 B、 C、 D兩對(duì)可隨內(nèi)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)和徑向滑動(dòng)的刮板。兩對(duì)刮板的徑向滑動(dòng)由凸輪控制，徑向連接的兩個(gè)刮板 A、 C和 B、D的頂端之間的距離為一定值。 當(dāng)有流體通過(guò)流量計(jì)時(shí)，在流量計(jì)進(jìn)口流體的壓差作用下，推動(dòng)下推動(dòng)刮板與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。到圖 3-2 示的狀態(tài)，刮板 A 和 D 由凸輪控制全部伸出轉(zhuǎn)子圓筒，與測(cè)量室內(nèi)壁接觸，形成密封的“斗”空間（計(jì)量室），將進(jìn)口的連續(xù)流體分隔出一個(gè)單元體積。此時(shí)，刮板 C 和 B 則全部收縮到轉(zhuǎn)子圓筒內(nèi)。在流體差壓的作用下，刮板和轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到圖 b 的狀態(tài) ，刮板 A仍為全部伸出狀態(tài)，而刮板 D 開(kāi)始收縮的同時(shí)，刮板 B 開(kāi)始伸出。當(dāng)旋轉(zhuǎn)到狀態(tài)圖 c 時(shí)，刮板 D 全部收縮到轉(zhuǎn)子圓筒內(nèi)，而刮板 B 由凸輪控制全部伸出轉(zhuǎn)子圓筒與測(cè)量室內(nèi)壁接觸， B、 A 之間形成密封空間，將進(jìn)口的連續(xù)流體又分隔出一個(gè)單元體積。旋轉(zhuǎn)到狀態(tài)圖 d 時(shí)，隨著刮板 A 開(kāi)始收縮，計(jì)量室內(nèi)的流體又開(kāi)始排向出口。接著依次是刮板 A、 D形成密封空間。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，共有 4 個(gè)單元體積的流體通過(guò)流量計(jì)。只要記錄轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù) N，同樣可以用 該 式來(lái)表示通過(guò)流量計(jì)的流體流量。 （圖 3-2） 3、 凹線式刮板流量計(jì) 凹線式刮板流量計(jì)的動(dòng)作過(guò) 程幾乎與凸輪式刮板流量計(jì)一樣，區(qū)別在于凸輪式刮板的徑向滑動(dòng)是靠凹輪式來(lái)控制的，轉(zhuǎn)子按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；而凹輪式刮板的徑向滑動(dòng)是靠具有凹線的殼體來(lái)控制的，轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，如圖 3-3 所示。兩對(duì)刮板在凹線的控制下，在轉(zhuǎn)子的“十”字形槽內(nèi)滑動(dòng)。 （圖 3-3） 刮板流量計(jì)適用于液體流量測(cè)量，計(jì)量準(zhǔn)確度較高，一般可達(dá) 0 2級(jí)；運(yùn)行時(shí)振動(dòng)和噪聲?。荒苡?jì)量含少量雜志的流體。 齒輪流量計(jì) 、 凸輪式刮板流量計(jì) 、 凹線式刮板流量計(jì) 著三種流量計(jì)，根據(jù)調(diào)查，某 公司制造成本最低的為： 凸輪式刮板流量計(jì) 。因?yàn)辇X輪流量計(jì)，核心部件 齒 輪，該公司需要外購(gòu)，成本較大，不宜該 公司利益； 凸輪式刮板流量計(jì) 和 凹線式刮板流量計(jì) 相比，凸輪式流量計(jì)設(shè)計(jì)對(duì) 該 本公司比較容易，現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備可以滿足生產(chǎn)凸輪式流量計(jì)的需要，從而降低了生產(chǎn)成本，提高了 該 公司的利益。 3 2 刮板式流量計(jì)工作原理設(shè)計(jì) 當(dāng)被計(jì)量的流體經(jīng)過(guò)流量計(jì)時(shí)，推動(dòng)刮板和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，刮板沿著一種特殊的軌跡成放射狀的伸出或縮回。但是每天兩個(gè)相對(duì)的刮板端口之間的距離是一定值，所以在括報(bào)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在兩個(gè)鄰的刮板，轉(zhuǎn)子，殼體內(nèi)腔，以及上下蓋板之間就形成了一個(gè)容積固定的計(jì)量空間，轉(zhuǎn)子每天轉(zhuǎn)一圈，就可 以排成四個(gè)同樣閉和的體積 精確的計(jì)量空間的液體量。不論哪種型式的刮板流量計(jì)，其動(dòng)作原理是相同的。先就本設(shè)計(jì)的凸輪式刮板流量計(jì)加以說(shuō)明。 （圖 3-4） 圖 3-4是凸輪式刮板流量計(jì)動(dòng)作原理。當(dāng)刮板處于圖示位置時(shí)，刮板 A和 D全部伸出轉(zhuǎn)子與計(jì)量室內(nèi)壁相接觸，并保證密封，刮板 B和 C全部收縮到轉(zhuǎn)子內(nèi)，當(dāng)被測(cè)液體進(jìn)入流量計(jì)后推動(dòng)刮板和轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子和刮板旋轉(zhuǎn)八分之一圈時(shí)，刮板 A仍伸出，刮板 D開(kāi)始受縮，刮板 C仍處于全部收縮狀態(tài)，刮板 B 開(kāi)始伸出。轉(zhuǎn)子和刮板旋轉(zhuǎn)四分之一圈時(shí)，刮板 A 仍全部伸出，當(dāng)刮板 B也全 部伸出，這時(shí)被測(cè)液體充滿由 A， B，轉(zhuǎn)子，殼體內(nèi)腔以及上下蓋板之間組成的空間是一個(gè)被精確計(jì)量的液體體積。從圖 3-4可以看到刮板運(yùn)行到任何一個(gè)位置，只有隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)，也就是說(shuō)，人何一個(gè)刮板在這個(gè)凸輪面上而無(wú)滑動(dòng)，也就是說(shuō)，任何一個(gè)刮板在這個(gè)凸輪面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)。 隨著轉(zhuǎn)子與刮板的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，到圖示位置，刮板 A， B 之間的液體由于 A 的逐漸縮回開(kāi)始排出 ,與此同時(shí)刮板 C 開(kāi)始伸出 ,在刮板 B 和 C 之間 ,又開(kāi)始形成被精確計(jì)量的液體之積。這樣不斷的排出和形成被精確量的液體之積，從而達(dá)到被測(cè)介質(zhì)進(jìn)行計(jì)量的目的 。兩隊(duì)刮板每轉(zhuǎn)一圈是 4個(gè)體積，本設(shè)計(jì)為兩對(duì)刮板，因此每轉(zhuǎn)一圈只有 4 個(gè)體積。這就是刮板流量的計(jì)量原理。 4 刮板式流量計(jì)的設(shè)計(jì) 4 1 刮板式流量計(jì)主要部件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 流量計(jì)是一種流體用的計(jì)量器，它的形式有多種多樣。本設(shè)計(jì)為凸輪式金屬刮板流量計(jì)。主要用于石油的原油計(jì)量?，F(xiàn)就其主要部件的設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)要說(shuō)明。 液體的流量，在單位時(shí)間內(nèi)的大小，取決于管道的通徑截面積和工作壓力。管道截面積一定，工作壓力越大，流體在單位時(shí)間內(nèi)流徑管道的流量也越多。因此，必須根據(jù)流體在管道中的最高工作壓力， 求出在單位時(shí)間內(nèi)的最高流量。也就是流量計(jì)在單位時(shí)間內(nèi)可能承受的最高流量。反之管中上午工作壓力越低，在單位時(shí)間內(nèi)，流體流徑一定比管道截面積流量越少，因此，流體流徑管道的最低工作壓，也就是流量計(jì)最低工作流量。以此為依據(jù)，求出了公稱通徑為 80mm的管道它的最高流量為 60M /h,最低流量為 12。另外，還要根據(jù)流量計(jì)內(nèi)部的各個(gè)元件承受每小時(shí)的最高轉(zhuǎn)速來(lái)確認(rèn)。流量計(jì)計(jì)量腔的大小。根據(jù)以上條件設(shè)計(jì)的凸輪式金屬刮板流量計(jì)的技術(shù)指標(biāo)如下： 公稱通徑 80mm 工作壓力 6 5MPa 流量范圍 1260M /h 計(jì)量腔主要尺寸 D 280外殼體的內(nèi)圓尺寸 a 210轉(zhuǎn)子的外圓尺寸 H 218計(jì)量腔工作高度 通過(guò)計(jì)算除了 4 塊的體積外，該計(jì)量的容積應(yīng)為 0 0055556m 也就說(shuō)該流計(jì)每轉(zhuǎn)一圈它所排出的液體體積應(yīng)為 0 0055556m。如果將該數(shù)乘以 9，它將成 0 005 m。在乘 20。她將成為 1 m，也就是說(shuō)該流量計(jì)每轉(zhuǎn) 180圈將輸出 1 m的流體體積。該流量計(jì)的最高流量 60M/h，那么，它在輸出最大流量時(shí)轉(zhuǎn)速應(yīng)為 10800轉(zhuǎn)。根據(jù)流量計(jì)元件幾種性能的驗(yàn)算，可以承受每小時(shí) 15000轉(zhuǎn)的速，因此，可以達(dá)到和 滿足 設(shè)計(jì)要求。 4 2 流量計(jì)輔助驅(qū)動(dòng)輪系 根據(jù)流量計(jì)計(jì)腔體積的計(jì)算，它每轉(zhuǎn) 9 圈相等于輸出 0 05m每轉(zhuǎn) 180圈時(shí)輸出 1 m容積量來(lái)計(jì)算輔助驅(qū)動(dòng)輪系，首先確定如果流量計(jì)每轉(zhuǎn) 9圈帶動(dòng)大字輪計(jì)數(shù)連桿軸轉(zhuǎn)一圈。因?yàn)榇笞州営?jì)數(shù)器它的轉(zhuǎn)動(dòng)比有 1 1 1 2 1 3 1 4等等。它的首輪上刻有 10等份的數(shù)字，從 1到 10連桿軸轉(zhuǎn)一圈，首輪上反映 從 0 到 1，也就是 1/10。此表頭的速比是 1 1，首輪與字輪是10進(jìn)位的。也就是首輪轉(zhuǎn)一圈，第一個(gè)字輪轉(zhuǎn)動(dòng) 1/10，第一個(gè)字輪轉(zhuǎn)一圈，第二個(gè)字輪也轉(zhuǎn)動(dòng) 1/10，以此類推，根據(jù)流量計(jì)每轉(zhuǎn) 9圈，輸出的流體體積量為 0 05m。如果把速比變成流量計(jì)轉(zhuǎn) 9圈，大字輪計(jì)數(shù)器連桿軸轉(zhuǎn)一圈。它的速比將是 1/9。也就是計(jì)數(shù)器首輪轉(zhuǎn)動(dòng) 1/10，它所顯示的應(yīng)是 0 05m。如果流量計(jì)轉(zhuǎn) 90 圈，帶動(dòng)計(jì)數(shù)器首輪轉(zhuǎn)一圈，第一個(gè)字輪轉(zhuǎn)動(dòng) 1/10，它所顯示的應(yīng)是 0 5m。如果流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng) 180 圈，帶動(dòng)計(jì)數(shù)器首輪轉(zhuǎn)兩圈，第一個(gè)字輪轉(zhuǎn)動(dòng) 2/10，大字輪計(jì)數(shù)器，第二個(gè)窗口出現(xiàn)“ 2”字。它所顯示的應(yīng)是 1 m，換言之，如果選用速比為 1 2 的大字輪計(jì)數(shù)器，也就是連桿軸轉(zhuǎn)兩圈。首輪轉(zhuǎn)動(dòng) 1/10，轉(zhuǎn)動(dòng) 20圈計(jì)數(shù)器第二窗口出現(xiàn)“ 1”字，實(shí)際上流量計(jì)已經(jīng)轉(zhuǎn)子 180 圈，它的輸出流量是 1 m，正好，窗口出現(xiàn)的“ 1”字也是 1 m，所有選用速比為 1 2 的大字輪計(jì)數(shù)器比較直觀、適宜。 本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)輪系是，轉(zhuǎn)子軸承座上有一齒輪為 35的齒輪 1，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)該齒輪帶動(dòng)裝在計(jì)量下面。齒數(shù)為 70 的齒輪 2 轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)，連桿軸的作用，該齒輪又帶動(dòng)裝在計(jì)量器上面。連桿軸上 的齒數(shù)為 20 的齒輪了，它又帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪齒數(shù)為 45 的齒輪 4。該齒輪又帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪齒數(shù)為 35 的齒輪 5。它又帶動(dòng)輸出齒輪，齒數(shù)為 70 的齒輪 6一起轉(zhuǎn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)方程式為 35/70*20/45*35/70=1/9 4 3 刮板式流量計(jì)主要部件 刮板流量計(jì)的主體部分由三大組件組成，即外殼、內(nèi)部測(cè)量元件和輔助驅(qū)動(dòng)輪系。 4 3 1 外殼設(shè)計(jì) 外殼分外殼和上端蓋。 外殼、刮板流量計(jì)的外殼體起著承受被測(cè)液體工作壓力并與管網(wǎng)進(jìn)、出口連接。本設(shè)計(jì)的金屬刮板量計(jì)公稱通徑為 80 毫米，工作壓力為 2 0 4 0兆帕，流量最大 為 60M立方米。外殼的材質(zhì)根據(jù)承壓強(qiáng)度，及計(jì)量介質(zhì)，可選用碳鋼、鑄鐵、球墨鑄鐵、鋁、青銅或不銹鋼。本設(shè)計(jì) 的 外殼 材料 為 ZG 35鑄鋼（見(jiàn)圖 4-01.1） ，端蓋的材料為 ZG 30鑄鋼 （見(jiàn)圖 4-01.2） 。 （圖 4-01.1） （圖 4-01.2） 刮板流量計(jì)可以是單殼或雙殼結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)為單殼結(jié)構(gòu)，既作為承壓容器，又作為測(cè)量部件殼，刮板緊貼殼體內(nèi)壁滑動(dòng)，而雙殼結(jié)構(gòu)的刮板流量計(jì)外殼全然是一個(gè)壓力容器 150mm 以上通徑的流量體幾乎都是雙殼體碳鋼結(jié)構(gòu)。 4 3 2 內(nèi)部測(cè)量元件 內(nèi)部測(cè)量元件，內(nèi)部測(cè) 量元件主要由轉(zhuǎn)子，刮板、刮板軸承、凸輪、凸輪軸承等組成。 （ 1） 轉(zhuǎn)子 ： 轉(zhuǎn)子的材質(zhì)為球墨鑄鐵（ QT60 5）是一個(gè)空心的薄壁圓桶，在滾子圓桶壁上沿徑向開(kāi)有互成 90 度角的 4 個(gè)槽，與刮板的厚度有一定的間隙，供刮板在槽內(nèi)滑動(dòng)。見(jiàn)（圖 4-02） （圖 4-02） （ 2） 刮板 ： 刮板的材質(zhì)為 EC110， 4 個(gè)刮板有兩根連桿連接著，互成90度角，在空間交叉，互不相碰，在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)既能伸出，又能縮回。見(jiàn)圖（ 4-03） 圖（ 4-03） （ 3） 刮板軸承 ： 軸承型號(hào)單列向心球型軸承（ 300）外購(gòu)，刮板與凸輪之間有一個(gè)軸 承， 4 個(gè)軸承均在一個(gè)不動(dòng)的具有一定形狀的凸輪滾動(dòng)，從而 使刮板，以凸輪曲線為軌跡。時(shí)而伸從轉(zhuǎn)子伸出，時(shí)而又縮回到轉(zhuǎn)子內(nèi) 。 （ 4） 凸輪： 凸輪的材質(zhì)為 4G13，它裝在主軸上，固定不動(dòng)，供 4個(gè)刮板軸承沿著它的軌跡轉(zhuǎn)動(dòng)。見(jiàn)圖（ 4-04） 圖（ 4-04） （ 5） 凸輪軸（也叫它主軸） ： 主軸的材質(zhì)為 40G，主軸上、下端有螺紋，用兩個(gè)壓緊螺紋將其固定在外殼體的中心位置上不動(dòng)，轉(zhuǎn)子裝在主軸上，可以轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪裝在主軸上固定不動(dòng)，因此轉(zhuǎn)子只有圍繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，刮板上的軸承只有在凸輪曲線面上運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到計(jì)量的目的。 圖（ 4-05） 4 3 3 輔助驅(qū)動(dòng)輪系 1、軸承 深溝球軸承 ： 因?yàn)橐x購(gòu)的軸承，安裝小徑是 25mm，大徑是 52mm，要承受載荷大于5.65KN,最高轉(zhuǎn)速要大于 10000r/min。根據(jù)軸承手冊(cè)選擇 深溝球軸承代為 6025的軸承。 平面推力球軸承 ： 因?yàn)橐x購(gòu)的平面推力球軸承，安裝小徑是 25mm，大徑是 52mm，最高轉(zhuǎn)速要大于 4000r/min。根據(jù)軸承手冊(cè)選擇 深溝球軸承 代為 51305 的軸承。 2、 齒輪 根據(jù) 4.2 流量計(jì)輔助驅(qū)動(dòng)輪系 的設(shè)計(jì)，各齒輪的材料選著 4CY13。各 齒輪的設(shè)計(jì)為： 齒輪 1： 模 數(shù)： 1 齒 數(shù)： 35 壓力角： 20 公法線： 05.008.082.10 跨齒數(shù)： 4 精 度： 7-7-6De 齒輪 2： 模 數(shù)： 1 齒 數(shù)： 70 壓力角： 20 公法線： 06.008.012.23 跨齒數(shù)： 8 精 度： 7-7-6De 齒輪 3： 模 數(shù)： 1 齒 數(shù)： 20 壓力角： 20 公法線： 04.006.066.7 跨齒數(shù)： 3 精 度： 7-7-6De 齒輪 4： 模 數(shù)： m1 =1 m2=1 齒 數(shù)： z1 =35 z2=45 壓力角： 1 = 20 2 = 20 公法線： 1為 05.008.082.10 2為 05.008.091.13 跨齒數(shù)： 1為 4 2為 5 精 度： 7-7-6De 齒輪 5： 模 數(shù)： 1 齒 數(shù)： 70 壓力角： 20 公法線： 05.008.082.10 跨齒數(shù)： 4 精 度： 7-7-6De 5 流量計(jì)的使用與維護(hù) 1、流量計(jì)應(yīng)按實(shí)驗(yàn)和的數(shù)據(jù)流量范圍、工作壓力、 工作溫度和殼體上的流向標(biāo)記安裝使用。 2、新安裝的管道先打開(kāi)旁通道的閥門，將管道內(nèi)的污雜物、氧化鐵屑焊渣等排放干凈，以防流量計(jì)損壞。 3、流量計(jì)在開(kāi)始使用的時(shí)應(yīng)緩慢地開(kāi)放閥門，視其工作是否正常，一般可聽(tīng)其殼體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音和看計(jì)數(shù)器字輪運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)判斷，當(dāng)確認(rèn)正常時(shí)，再逐漸增大流量，直到達(dá)到需要流量為止。 4、流量計(jì)使用時(shí)，應(yīng)擰松排氣螺塞，將氣體排盡，