容积式流量计智能化表头的开发与应用

　　基于容积式流量计的工作原理，西方国家习惯将之称为“定排量流量计”(positivedispacementflowmeter)，简称，PD’，流量计，代表性产品有腰轮(罗茨)流量计、椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计与活塞式流量计等10余种。它是计量精度最高的流量计之一，主要用于洁净的液体或气体的流量总量测量。

　　1基本结构组成及流量一误差特性曲线

　　容积式流量计的基本结构大体由名称及主要作用是:

　　(1)流量计本体(又称传感器)。3部分组成，其它被连接于被流体的管路上承受工作压力，借助于其流体进、出口之间的压力差，流体推动转子与轴连续转动。它们每转一周，便有恒定的、且极为精确的流体量通过流量计，故测知轴的转数即可测知体积量值。

　　(2)表头。它是被安装于本体上方的将轴转数n传送到计数器，并最终以数字形式显示出流过管道的被输送流体体积量值的一套机构。

　　(3)电脉冲发讯装置。它是一个将经过容差补偿的轴转数变换成电脉冲信号的装置。由于容积式流量计一般都不具有瞬时流量显示功能，有了电脉冲信号配以流量数显仪即可显示瞬时流量，方便流量调控操作。

　　由于流量计的零部件加工与装配误差的存在决定了这种工作原理的流量计流量一误差特性曲线。流量一误差特性曲线如图1所示。

　　由于被测介质的广泛性，容积式流量计必须进行容差补偿。一台性能卓越的容积式流量计除必须有优质的零部件及恰到好处的装配之外，还必须有一个令人满意的容差补偿机构。

　　2机械式表头容差补偿原理及存在问题

　　从图1可知，一台未经标定或借某特定介质进行标定而用于测量介质与标定介质粘度不同时，流量计总是存在一个相对“固定偏差”。为最大限度地减小它，机械式容差补偿机构是在主轴转数向机械计数器传动的齿轮系的某个环节加装一个差动轮系机构，人为地为齿轮传动增加或减少一个△n的补偿量。

　　这种表头的补偿机构目前有两种基本形式，一是更换齿轮方式，二是一个塔轮轮系机构。经过多年的应用，国内外生产厂家和用户普遍认为它至少有以下几个不足之处:

　　(l)流量计正常工作时，其轴必须带动一整套齿轮传动系统与机械计数器，不仅结构复杂，而且易磨损和出现齿轮打滑、掉齿、在小流量段因负荷重而影响整机精确度。

　　(2)更换齿轮时必须停机更换，影响连续稳定的生产。

　　(3)容差的补偿有较大的局限性是其主要缺陷。如前所述，其补偿量△n是对每个流量点同时增(减)的，这就是说它只能使原有的特性曲线在误差的方向上上下平移，即只能消除固有偏差，而不能提高原有曲线符合精确度要求线性范围段以外流量点的精确度。这种方式可称为“硬补偿”。