容积式流量传感器

这种流量传感器有一标定容积的计量室，由于流量本身具有一定的压力或重量，当其经过计量室时，就会使计量转数的指示机构转动，计量处单位时间内流经此容积的流体量。这是一种借流体本身的能量对流体的增量进行连续测定的仪器。每一增量就是流经该容积的数量，通过计数器计算流体的流量。

容积流量传感器通常用于不含固体杂质的流体，冷凝液及高粘度油等的流量测量，测量精度一般为0.5级，有的高达0.2级，甚至0.1级，测量范围较大，量程比一般是10∶1，有的达30∶1。仪表安装使用方便，仪表前后直管段要求不严，标定也较容易。只是流量计的结构比较复杂，易磨损，维护要求较严。

计量室的形状不同，构成了不同形式的容积流量传感器，这里只介绍应用较多的转轮式流量传感器。

转轮式流量传感器用两个椭圆齿轮或腰轮式的转轮与壳体构成计量室，当流体流入时，由于流体本身的压力或重量使两个转子交替地相反方向转动，每转一周就把四倍于计量室的流体排除出去，通过计数器计算流量。

(一) 椭圆齿轮流量计

A、B两个齿轮互相啮合，在流体介质的压力作用下，两个齿轮相对转动，如图4－4 (a) 所示。当转动到 (1) 位置时，压差作用力使B轮顺时针方向转动，同时带动A轮逆时针方向转动，将B轮与壳体间形成的半月形容积内的液体由出口排送出去。当转动到图中 (2) 位置时两个齿轮同时受到液体压差的作用，继续反方向旋转。当转动到位置 (3) 时，B轮受到压差的合力矩变为零，A轮受到压差作用的力矩最大时变为主动轮，它带动B轮继续旋转，将A轮与壳体间半月形容积内液体不断排送出去。齿轮每转一周所排送出去的流体体积Q为半月形容积的四倍，即:

Q=4n Vm L/S　(4－6)

式中: V——半月形部分的容积cm3;

n——椭圆齿轮每秒旋转的次数。

椭圆齿轮转动通过减速器带动计数机构，即可将流量显示并累计起来。

(二) 罗茨式流量计

把齿轮式流量计的两齿轮为腰轮，在腰轮伸出轴上的两个齿轮互相啮合，推动腰轮相反方向旋转，这就是罗茨式流量计。由图4－4 (b) 看出，随着一对腰轮的反方向旋转，腰轮与壳体间形成的半月形容积中的液体不断地由出口排送出去，同样经过减速器及计数装置，指示并积算流量。由于腰轮上没有齿轮，不会像齿轮流量计那样容易因流体中的杂质而被卡住，影响流量测量。

图4－4 转轮式流量计

(a) 椭圆齿轮式 (b) 罗茨式

容积式流量计要求液体中没有尘粒或杂质，故在流量计入口前应装置过滤器，在流量计前后应有阀门，并与流量计并联一个阀门，以备流量计出现故障时关闭流量计前后的阀门而打开并联的旁路阀门，让流体继续流通，对流量计进行维护或换新。如液体中有气体出现时，在进入流量计前应装置气液分离器。流量计应安装在一段平直的管道上。

容积式流量计所计量的体积流量受到温度与压力的影响，对于液体而言主要是温度引起流体密度变化及流量计的体积胀缩，但后者的影响较小，故在使用中应注意流体密度的修正。