腰輪流量計結(jié)構(gòu)形式及使用時產(chǎn)生誤差的原因分析

一、腰輪流量計概述
工業(yè)生產(chǎn)中，油類液體是一種重要工業(yè)原料，對于油品原料的測量，尤其是在罐區(qū)的生產(chǎn)中，通用的測量儀表有LC系列橢圓齒輪流量計，LL-AL系列腰輪流量計和LLT－E系列螺旋雙轉(zhuǎn)子流量計，它們皆為容積式流量計，其工作原理基本一樣，都是依靠內(nèi)部轉(zhuǎn)子部件的運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生持續(xù)不斷的分隔容積液體而得測量數(shù)據(jù)，亦可選配相應的遠傳信號裝置，將所測量的數(shù)據(jù)信號發(fā)送到控制單元。今天我們主要針對于腰輪流量計的運行及生產(chǎn)誤差的原因作一個簡單分析，以幫助用戶解決在現(xiàn)實工作中產(chǎn)生的問題。腰輪流量計也稱羅茨流量計，分為立式和臥式兩種，主要由計量腔、密封連接和計數(shù)顯示三部分組成，圖1為腰輪流量計的總體結(jié)構(gòu)框圖，圖2為腰輪流量計的結(jié)構(gòu)圖。


      
二、結(jié)構(gòu)形式及工作原理
工業(yè)規(guī)范中腰輪流量計的工業(yè)型號編碼為LL，潤中儀表科技有限公司生產(chǎn)的腰輪流量計通用的產(chǎn)品型號為LL-AL系列，其生產(chǎn)的腰輪流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、牢固耐用、測量精度高、量程范圍寬等特點。其工作原理是： 當被測液體流經(jīng)流量計時，在進出口端產(chǎn)生一個壓差，推動一對（或兩對）互相嚙合的腰輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)子和流量計殼體之間形成一定容積的計量腔，其間充滿液體，隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，被分隔連續(xù)不斷地排出，通過傳動機構(gòu)將排出的體積顯示在計數(shù)器的表盤上，也可通過脈沖發(fā)信器進行信號遠傳。其工作過程 如圖3所示。


    
 三、誤差確定
      腰輪流量計用于測量液體油品通過的體積量。測量是一個對比、示差、平衡和讀數(shù)的過程，如果這一過程是在理想的環(huán)境和條件下進行的，即一切影響都 不存在，測量將是十分精確的，但在實際中并不存在理想條件，測量對象、測量方法、測量器具和測量者本身都要不同程度地受各種因素的影響；當這些因素變化 時，必然影響測量示值的大小，使示值和“真值”之間出現(xiàn)差異，這個差異就是測量誤差。腰輪流量計的誤差主要是指在標準參比條件下，被測量油品通過流量計后 的體積誤差或瞬時流量誤差。使用標準裝置對其檢定可以確定計量誤差的大小，按下列公式計算：

          E＝（Q1－Q0）÷Q0X****
         ξ＝Q0÷Q1

式中  E   —— 基本誤差；
        Q1 —— 流量計計量流量；
        Q0 —— 標準裝置的體積量；
        ξ —— 流量計系數(shù)。

      反映腰輪流量計流量和計量誤差關(guān)系的曲線，稱為誤差曲線。
      
四、誤差分析
      1 裝置誤差
      腰輪流量計因本身結(jié)構(gòu)調(diào)整和量值沒有達到規(guī)定狀態(tài)產(chǎn)生的誤差，稱為裝置誤差。
      腰輪流量計的誤差公式可表示為：

      E＝1－q/α

      其中q為轉(zhuǎn)子循環(huán)動作一次排出的油品體積，α為常數(shù)，二者同為體積單位，α是由齒輪傳動比和指針轉(zhuǎn)一周的刻度值所決定的，與流量計本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，與油 品的流量、黏度、溫度等因素無關(guān)。當αq時，E>0為正差。
另外，LL-AL腰輪流量計的腰輪通過一對導向齒輪互相嚙合，兩腰輪之間及它們與殼體內(nèi)壁之間始終保持著動接觸狀態(tài)。當被測油品通過流量計時，有一小部分油品就會從兩轉(zhuǎn)子間及轉(zhuǎn)子與殼體內(nèi)壁的間隙流過，這部分油品雖然經(jīng)過流量計，但沒被計量，這種現(xiàn)象稱為泄漏。由于泄漏的存在，腰輪流量計流出的量總是多而指示的量少，呈負誤差。

2附件誤差

由于流量計的輔助設(shè)備而造成的計量誤差稱為附件誤差。流量計的輔助設(shè)備主要包括過濾器、消氣器、壓力表、溫度計、發(fā)訊器等，這些設(shè)備的安裝位置及工作狀態(tài)都直接影響到流量計的測量。以溫度計為例，*先應符合精度要求，即使用小分度值為0.2℃（或更精確）的全浸式溫度計；其次要合理安裝，測溫點應具有代表性，不在死角區(qū)，盡量避開電磁干擾。溫度計的保護管與管道垂直或成45°逆流安裝，端部應處于管道的中心區(qū)域內(nèi)，管內(nèi)應注入防凍保溫的液體。這樣，測量結(jié)果才能接近“真值”，否則就會造成較大的測量誤差。

3壓力損失誤差

油品要推動腰輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，需要克服機械阻力和油品黏滯阻力，而造成壓力損失，引起油品泄漏。壓力損失越大，泄漏量就越多，測量誤差越大。

4油溫誤差

油品溫度對計量誤差的影響有兩個方面：一方面溫度升高，油品中部分輕組分逸出，增大了液體體積，出現(xiàn)正誤差。另一方面隨著溫度升高，黏度下降，油品流動性增強，從而泄漏量增大，出現(xiàn)負誤差。

5油質(zhì)誤差

黏度較高的油品，流動性差，泄漏量小，誤差較小。含輕組分較高的油品，其中輕組分易于揮發(fā)變成氣體，油氣混合通過腰輪流量計時，流量計對油品的檢測量會大于實際通過的油品量，誤差E>0。蠟量高的油品，當溫度偏低時，易于結(jié)蠟，使計量腔減少，誤差E<0。

6人為誤差

由于測量者固有習慣，對事物變化的反應速度、分辨能力等有所不同而造成的記錄信號超前或滯后，讀取測量數(shù)據(jù)時產(chǎn)生偏差，或油量換算中出現(xiàn)查表失誤、計算錯誤等等，這些情況都會造成不同程度的誤差。

五、幾點建議

1、腰輪流量計的型號應與現(xiàn)場流程、油品排量相匹配，工作流量為大值的1/3～2/3范圍內(nèi)。腰輪流量計及其輔助設(shè)備的配置應符合規(guī)程要求，如有不合理處，應盡快整改。
2、日常使用中要嚴格按要求操作和維護，倒換流程要平穩(wěn)，拆裝流量計要小心輕放，及時加注潤滑油，保證流量計安全平穩(wěn)運行。
3、若油品含氣量較大、流態(tài)不穩(wěn)定，須安裝消氣器和整流器。黏度較大、溫度過高的油品通過流量計前應進行降黏降溫處理。
4、流量計前后壓差應小于0.05MPa，若大于此值，可能存在雜質(zhì)堵塞，重者腰輪轉(zhuǎn)子卡死，導致憋壓噴油，嚴重影響生產(chǎn)。因此，應定期檢查、清洗、更換過濾器的濾網(wǎng)，確保流量計正常運行。
5、加強職工的工作責任心，引導他們熟練掌握操作規(guī)程，提高職工業(yè)務素質(zhì)，盡量減小人為誤差。
6、根據(jù)檢定周期，按時送檢流量計，及時調(diào)整齒輪比等?，F(xiàn)場使用情況異常時，應縮短檢定周期，及時維修檢定，排除故障。

本文由潤中儀表科技有限公司收集整理發(fā)布。

上一條：管道式電磁流量計精確度發(fā)生改變的處理方案
下一條：工廠進行設(shè)備大修時對智能電磁流量計的保養(yǎng)須知