图1 椭圆齿轮流量计工作示意图
V＝4nv
式中 n--齿轮的转动次数；另一种齿轮型容积式流量计是腰轮容积流量计，也称罗茨型容积流量计．这种流量计的工作原理和工作过程与椭圆齿轮型基本相同，同样是依靠进，出口流体压力差产生运动，每旋转一周排出四份“计量空间”的流体体积量．所不同的是在腰轮上没有齿，它们不是直接相互啮合转动，而是通过按装在壳体外的传动齿轮组进行传动．
3．旋转活塞式容积流量计
如图，旋转活塞位于固定的内外圈3，4之间，活塞的轴6靠着导辊5滚动，中间隔板1将计量空间分成两部分，活塞2的上缺口和隔板1咬合，当活塞依箭头方向运动时与隔板1成直线运动．活塞在进出口流体压力差的作用下，始终与内外圆桶壁紧密接触旋转，交替不断地将活塞与内外圆筒之间的流体排出，通过计算活塞旋转次数可得到流过的流体量．
容积式流量计在油品和高黏度介质总量计量、城市民用燃气计量等方面应用较多，积累了很多经验资料。在工业过程测量和控制、工业部门精确测量介质总量等方面，一些原来采用容积式流量计的地方也可选用近年来其他一些新型流量计，如涡轮流量计涡街流量计、科里奥利质量流量计等。这就需要从性能、安装使用到价格各方面进行综合比较。确定选用容积式后，还要进一步确定容积式流量计类型。
容积式流量计选用时注意以下几个方面：
（1）流量范围、范围度、精确度、重复性。
各制造厂通常按被测介质种类（主要区别是黏度）、使用特点（连续使用或间歇使用）及测量精度规定流量范围。为了保持仪表良好的性能和较长的使用寿命，连续使用时的最大流量建议选在仪表最高（上限）流量的80%为宜。若制造厂未按介质类别和使用特点明确规定适宜的流量范围，则可参照下述原则选定：以用于中等黏度、有润滑性油品的仪表上限流量为100%，用于无润滑性低黏度液体（如汽油、液化石油气）时上限流量降为70%~80%，用于100℃左右水时则为40%~60%，高黏度液体为75%~85%；间歇使用时的最大流量可为上限流量的100%；连续使用时的最大流量、中等黏度液体为上限流量的80%，低黏度液体为50%~60%，高黏度液体亦为50%~60%。
大部分结构型号的液体仪表基本误差为±0.5%R；较高精确度仪表的基本误差为±（0.1~0.2）%R，如椭圆齿轮式等；较低精确度仪表的基本误差为±（1~1.5）%R，如弹性刮板式。气体仪表的精确度略低些，大部分结构型号为±（1~1.5）%R，如腰轮式、CVM式；较高者为±0.5R，如转筒式；较低者为±（2~2.5）%R。
重复性误差一般为基本误差的1/5~1/2。
容积式流量计精确度较高，制造厂提供的是在实验室参比条件下校验所得的基本误差。实际使用现场条件往往偏离参比条件，要针对现场可能出现的问题采取措施，以保持良好的测量精确度。
流量范围度在（5:1）~（100:1）之间，大部分（10:1）~（20:1）。同一台仪表额定较高精确度等级时所得范围度较低，欲得较大范围度则要降低精确度等级，例如各类转子式液体仪表范围度为5:1时，基本误差为±0.2%R；范围度为10:1时，则降为±0.5%R.
（2）压力损失。
容积式流量计要靠流体能量推动测量元件，因此带来相当高的压力损失。容积式流量坟的压力损失要比同样口径和流量的涡轮流量计大。液体用仪表在最大流量时黏度为1~5mPa.s，液体的压力损失在20~100kPa之间；低气压用仪表，腰轮式为200~500Pa，膜式为130~400Pa。要正确选择仪表勿使其达到不能接受的压力损失,尤其在测量高蒸气压的液体,过度的压降会导致气蚀,某些允许短时超流到测量上限120%的仪表更应注意这一问题。
（3）流体腐蚀性。
对于各种石油制品，采用铸钢铸铁制造；对于腐蚀性轻微的化学液体以及冷温水，用铜合金制造；对于纯水、高温水、原油、沥青、高温液体、化学液体、食品或食品原料，用不锈钢制造，容积式流量计的耐蚀性不是强项。食品生物制药业由于卫生要求，流量计需经常清洗消毒灭菌,与流体接触的零件必须用不锈钢及其他符合卫生要求的材料制成,结构上要易于拆卸.椭圆齿轮式旋转活塞式流量计等在我国已有食品专用产品投放市场。
（4）液体黏度对仪表性能影响。
各种气体的黏度相接近，变化不大，对仪表性能可以说没有影响；若液体黏度相差较多，则对仪表性能带来一定影响。有些容积式流量计为适应黏度高达500Mp.s的液体，生产具有较大间隙等设﹕计措施的专用品种。容积式流量计虽然受一些液体黏度影响，但与差压式、浮子式、涡轮式等流量计相比，影响量要小得多。黏度对容积式流量计性能有三个方面影响，即测量误差、压力损失和流量范围。
（5）压力与温度。
所有仪表均规定了工作温度范围和最大工作压力。最大工作压力是指常温和冲击压力下承受的压力。当用于较高温度时必须降低最大工作压力等级，有些产品使用说明书对此未作说明。急剧关闭或急剧开启阀门会产生水锤效应等冲压力，冲击压力可能超过工作压力，冲击压力还可能引起虚假读数，必要时装缓冲罐减少这类缺陷影响。温度影响仪表受压强度外，还因仪表测量元件受热胀改变测量室和间隙尺寸，影响测量精确度，间隙减小甚至使运动件卡住。因此用于较高温度时要预留特殊尺寸间隙来补偿，特别是不同材料组合使用时更要注意热膨胀系数的差异。温度变化还会改变液体黏度而引起流量示值变化。温度引起的测量元件尺寸变动改变测量室腔体积，例如椭圆齿轮流量计计量室和齿轮均为铸铁时，测量值变化0.33%/10℃；计量室为铸铁，齿轮为铸铝时则为14%/10℃。亦有采用自动温度补偿把计量室体积变化修正到一个认定的标准温度（如20℃），例如用一个输出传动比可作调整的装置来修正。当高温流体进入冷的流量计，在未达到热平衡前就启动，可能因间隙大而增加测量误差；温度超过规定值则运动测量元件可能被卡住。因此使用前要有适合的预热时间，并观察是否能正常运转。
（6）压缩性。
通常液体的压缩性可忽略不计,然而在高精确度测量油品时则不应忽视。API标准1101所列油品压缩系数在（5~20）*10-4/Mpa之间，例如重油压力从0.5Mpa升高到6Mpa时体积压缩0.45%。液化石油气的压缩性更大。气体有很大的压缩性，在低压下其体积缩小与压力增高成比率关系，大部分容积式流量计应用于低压状态，可直接换算，但在高压条件下体积缩小与压力增高不成比例，变化率减小，则应考虑使用气体的压缩系数。
（7）脉动。
除了螺杆式、刮板式等少数仪表外，大部分容积式流量计如椭圆式、腰轮式、旋转活塞式等，由于转动不等速，液体流过仪表会形成脉动，大流量时还会产生较大噪声甚至振动。
（8）应用于测量气体。
可应用于测量气体的有膜式气体流量计。湿式气体流量计、腰轮气体流量计和旋叶式气体流量计。
膜式气体流量计可靠性高，价格低廉，可用于煤气、天燃气和石油气等燃气耗量的总量计量。日常家用煤气表就是采用该流量计。湿式气体流量计即转筒式气体流量计，精确度高，范围度宽，性能稳定，可用于实验室作为气体流量标准装置的标准表。腰轮气体流量计、旋叶式气体流量计可用于各种中小气体流量的测量，但旋叶式气体流量计工作比较平稳，无振动和噪声。
（9）应用于测量液化石油气。
液化石油气槽车发送、加油站加液常用容积式流量计（如螺杆式）来计量。石油气在大气压条件下是气态，只有压力大于其蒸气压力时为液态。因此流量计的额定工作压力通常为2Mpa或更高。由于液化石油气黏度低，因此流量计必须有外加润滑剂的润滑系统。此外液化石油气用容积式流量计在任何时候即使停止运行，仪表、泵等必须充满液体，尽量避免空管或半空，因为未充满时液体蒸发在仪表等器件表面析出沉积，沉积垢屑将磨损仪表，缩短使用寿命。
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（1）转子式。其代表品种有椭圆齿轮式、腰轮式、卵轮式、螺杆式等。转子式是容积式流量计的主要品种，形式多规格全，可用于液体和气体各种介质的测量。流量计口径DN6~500mm，流量（0.2*10-3~3000）m3/h，黏度0.3~2000mPa.s。测量度（0.5~0.2）%R。
1）椭圆齿轮流量计。椭圆齿轮流量计的流量部分主要由两个相互啮合的椭圆齿轮及其外壳（计量室）所构成。两个椭圆齿轮具有相互滚动进行接触旋转的特殊形状。P1和P2分别表示入口压力和出口压力，显然P1＞P2，下方齿轮在两侧压力差的作用下，产生塑时针方向旋转，为主动轮；上方齿轮因两侧压力相等，不产生旋转力矩，是从动轮，由下方齿轮带动，顺时针方向旋转。
椭圆齿轮每转一周所排比的被测介质量为半月形容积的4倍，则通过椭圆齿轮流量计的体积流量qv为
qv=4Nυ=2πN（R2-ab）δ
式中，N为齿轮的转动次数；a、b为椭圆齿轮的长半轴，短半轴：δ为椭圆齿轮的厚度；υ为半月形部分的容积。
这样，在椭圆齿轮流量计的半月形容积υ一定的条件下，只要测出椭圆齿轮的转速度n，便可知道被测介质的流量。
椭圆齿轮流量计流量信号（即椭圆齿轮的旋转速度n）的显示，有就地显示和远传显示两种。就地显示将齿轮的转动通过一系列的减速及调整转速比机构之后，直接与仪表面板上的指示针相连，并经过机械式计数器进行总量的显示。远传显示主要是通过减速后的齿轮带动*磁铁旋转，使得弹簧继电器的触点以与*磁铁相同的旋转频率同步地闭合或断开，从而发出一个个电脉冲远传给另一显示仪表。
椭圆齿轮流量计的特点：①流量测量与流体的流动状态无关，这是因为椭圆齿轮流量计是依靠被测介质的压头推动椭圆齿轮旋转而进行计量的。②黏度愈大的介质，从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈小。③椭圆齿轮流量计不适用于含有固体颗粒的流体（固体颗粒会将齿轮卡死，以致无法测量流量）。如果被测液体介质中夹杂有气体时，也会引起测量误差。
2）腰轮容积流量计。腰轮容积流量计也称罗茨型容积流量计。这种流量计的工作原理和工作过程与椭圆齿轮型基本相同，同样是依靠进、出口流体压力差产生运动，每旋转一周排出四份“计量空间”的流体体积量。所不同的是在腰轮上没有齿，它们不是直接相互啮合转动，而是通过安装在壳体外的传动齿轮组进行传动，
腰轮流量计由一对腰轮和壳体构成，两腰轮是有互为共轭曲线的转子，即罗茨（Roots）轮，与腰轮同轴装有驱动齿轮，被测流量推动转子旋转，转子间由驱动齿轮相互驱动，腰轮、计量室壳体一般由铸铁、铸钢或不锈钢制成，要根据流体腐蚀性及其工作压力、温度选用。计量室也有单独制成，与仪表外壳分离，这样计量室就不承受静压，没有静压引起变形的附加误差。
（2）刮板式。流体推动刮板和转子旋转，刮板沿着一种特殊的轨迹成放射状地伸出收回。每两个相对刮板端面之间的距离为一定值，刮板连续转动时，两个相邻的刮板、转子、壳体内腔及上下盖板之间形成一个固定的计量室，转子每转一圈，排出四个（或六个）计量室容积，即循环体积。按刮板与腔壁是不接触可分为弹性刮板和刚性刮板两类，弹性刮板前端与腔壁弹性接触，适用于测量含有砂粒等杂质的液体;刚性刮板前端与腔壁保持有固定极小间隙，用于清洁或带有微细粉状杂质的液体。刚性刮板的结构又可分为凹线式（英Avery Hardoll型）和凸轮式（美Smith型）。
刮板式工作振动及噪声小，可用于带细微颗粒杂质的液体，尤其是弹性刮板适合测量含有颗料杂质的脏污流，用于油田的井口计量。测量气体的有旋叶式气体流量计（Con-stant Volume Meter，CVM），与气体腰轮流量计相比，具有运行无脉动和噪声小的优点。
（3）旋转活塞式。将环形活塞插入两层圆筒形气缸的壳体中，构成随液体的流动环形活塞在壳体内旋转的形式，流量计口径DN20~100mm，测量度0.5%R。可用于油品和食品的测量。
（4）往复活塞式。活塞在流体推动下，在气缸中往复运动，计量体积流量，通常加油站的加油机就是此种类型，流量为60L/min，测量度为±（0.15~0.3）%R。
（5）圆盘式。又称章动流量计（Nutating Flowmeter），带有中心球的圆盘在计量室内转动和上下摆动的章动（NutaTIon）运动，进入和排出液，与其他PDF相比度较差，黏度影响较大。我国曾有生产以测量石油制品，应用较少。而在北美较多用作家用水表和工业用水表。
（6）转筒式。又称湿式气量计，是用于测量气体总量。流量计壳体内盛有约一半封液（水或油），转筒一半浸入封液中，气体流入使其转动，其密封形式为无泄漏。范围度宽为20:1，性能稳定，在精心操作下可获得较高度，为±（0.2~0.5）%R，大多在实验室用，常用作量值传递用表或标准表。
（7）膜式。又称干气表，在气表内部由皿型隔膜制成的能自由伸缩的容积部分（计量室）A、B、C、D及与之联动的滑阀。由于薄膜的伸缩和滑阀的作用，连续地将气体从入口送到出口，测出这种动作的循环次数就可测得所通过的体积。膜式气体流量计广泛用于家庭用煤气（燃气）耗量计量，故习惯上称其为家用煤气表。系列中大规格仪表用于厂矿及工业生产流程。流量范围1.6*10-5~1000m3/h，范围度宽达100:1，中等测量度，为滑±（2~3）%R。
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