氣體羅茨流量計計量準確性的影響原因分析

何艷君，陳 凱

（浙江蒼南儀表集團股份有限公司 浙江 溫州 325800）

氣體羅茨流量計計量準確性的影響原因分析

何艷君，陳 凱

（浙江蒼南儀表集團股份有限公司 浙江 溫州 325800）

氣體羅茨流量計屬于容積類氣體流量計，此類型流量儀表應用的時間比較長其優點體現在測量結果的準確度高，在所有類型的流量測量儀表中表現非常突出。在燃氣計量行業應用非常廣泛。并且對于環境的要求較低，即使在復雜環境條件下，安裝與計量工作也不會受到影響，安裝靈活而且能夠有效的節約空間。天然氣應用范圍的擴大，流量計量結果的準確性受到的關注越來越廣泛。本文就氣體羅茨流量計計量準確性的影響原因分析作簡要闡述。

氣體羅茨流量計；計量準確性；影響原因

1 引言

無論是哪一種測量工作結果的準確性對于后期工作開展都有著十分重要的影響，羅茨流量計作為氣體流量計，自身優勢突出，在行業內應用廣泛。

2 羅茨流量計

流量計的組成部分包括羅茨輪，計數裝置與計量腔，羅茨輪安裝于計量腔內，受到流通氣體出入口差壓影響，轉子交替承受力矩。轉子轉動一周，輸出的氣體容積是計量腔容積的四倍，轉子的轉數通過減速機構與聯軸裝置傳遞到機械計算器。從而顯示輸出氣體的體積量。如圖1。

圖1

流量計利用測量元件對流體進行連續切割，依據計量腔排放氣體體積次數對總體流量計算。流量計的特點體現在重復性好，精確度高，內部轉子經過精密加工與測試，實際應用過程中能夠較好的適應環境，壓力與流量變化不會對計量結果的準確性造成影響，傳感器能夠使用通用附件。始動流量不，寬量程比，適用于氣體流量變化大的計量環境，安裝前后無需直管段，環境適應性強。電路結構緊湊，具有較強的抗干擾能力，較高的可靠性。伊應用于現代技術，功能強大而性能優越。技術指標包括了環境溫度，流量范圍，重復性，防護等級，防爆等級，公稱壓力，精確度，公稱通徑，相對濕度。

3 影響計量工作準確性的原因分析

3.1 自身結構對計量工作的影響

基于流量計自身的結構原理可以看出，計量結果的精度會受到轉子與計量腔的影響，主要是兩部分的加工精度對裝配工作結束后，流量計整體工作精度造成影響。轉子加工最初采的工藝是成型銑刀加工，但是實際效果證明了采用此種方式，效果并不能達到理想的狀態，采用此方法加工得到的轉子型面不具備良好的對稱性，計量結果精度有限并且難以繼續提升。工藝改進采用的是加工中心加工，轉子與計量腔的對稱性能夠得以保障。除過上述因素外，轉子動平衡也是非常關鍵的因素，轉子加工結束后都會存在不平衡的情況，不平衡量主要對始動流量造成影響，從而對流量計量的結果精度造成影響。

同步齒輪加工精度對流量計造成的影響主要是運行噪音與計量精度，同步齒輪的作用在于確保羅茨輪工作的過程始終能夠保持一定間隙，間隙會隨著流量計口徑變化而變化。通常情況下，小口徑流量計其間隙保持在0.1mm，大口徑則保持在0.4mm。間隙大小會對流量計計量結果造成直接影響，如果間隙過大，氣體在通過間隙時，流失量就會相對較大，從而導致其計量的準確性降低。但是應用于燃氣計量，燃氣中較大的雜質顆粒能夠通過，并且不會對計量工作結果造成影響。當間隙過小時，損失的氣體量會相應減小，流量計計量工作的準確性就會提升，大顆粒雜質就無法通過間隙，容易導致流量表卡表，流量計不能正常工作。

標準件選用也會對流量計計量結果精準度造成影響，標準件最主要的部分是軸承，通常情況下會選用進口軸承。為了使流量計的始動流量能夠有效降低，計量精度得以提升，需要挑開軸承的防塵蓋，清除內部的潤滑油脂，油脂在軸承作用的過程中會產生阻力。為了使軸承的壽命得以延長，流量計使用過程中，軸承潤滑工作采用的方法是飛濺潤滑，軸承能夠及時散熱。

3.2 實際應用過程中對計量結果造成影響的原因

除過計量工具自身的問題外，在使用的過程中也會由于某些因素而導致計量的結果存在問題。比如管道設計工作不合理，安裝的方法存在問題，高壓計量與低壓用氣。管道在安裝時，通常是并聯的形式，主管網在使用燃氣時，分管網手動閘會關閉，此時流量計能夠正常工作，并且得到的數據準確性能夠得到保障。當分管網也開使用燃氣時，會開啟手動閥，主管網燃氣分流，導致內部氣壓降低，主管網流量儀表前后壓力會存在差值，流量計出現反轉情況，同時記錄燃氣的流量，形成雙倍記錄數據。為了解決類似的問題需要在主管網流量儀表前方安裝單向閥門。

依據標準的流程進行安裝能夠提升流量計計量工作的準確性，同時能夠使儀表的使用壽命延長。儀表在安裝時，安裝的位置在管道，流量計與法蘭螺紋孔需要相互對準，并且要與法蘭保持平行，避免流量計受到其它外力影響，導致其外部受力而產生變形，嚴重的時候可能會導致流量計卡死。流量計開始工作時需要打開前閥門，之后再打開后閥門，過程應該緩慢，使流量計進入工作狀態時處于有壓環境。防止由于氣錘反應導致轉子受到過大的沖擊從而產生變形，使流量計卡死。

4 流量計轉子優化設計工作

轉子是流量計核心組成部分，依據葉輪的數量可以將轉子分為兩葉式，三葉與四葉式。依據葉輪的形狀又可以將其劃分為氣扭葉與直葉的轉子。基于聲學角度進行分析，三葉轉子與兩葉轉子相比，前者表現更加優異，直葉轉子相比于扭葉轉子后者表現更加的優異。結合到現實設計工作，工藝加工與材料損耗等，應用最廣的是直葉與兩葉類型轉子。流量計轉子設計，要遵循標準原則，設計過程應該考慮到以下方面內容，首先是為了確保流量計轉子能夠正常有效的運行，轉子嚙合度要得到保障。其次為提升轉子運行時效性，要將其占地面積控制在最小范圍。最后一點，轉子在運轉過程中轉速非常高，因此對于轉子材料質量要進行嚴格的控制，確保其有足夠的強度，能夠適應工作開展的需要。

5 結語

流量計計量結果的準確性直接關系到企業的經濟效益及用戶的利益，需要予以足夠的重視。如何才能有效提升流量計計量結果準確性，從而使企業與用戶雙方的權益都能夠得到保障，是制造企業需要考慮并解決的問題，也是其發展的方向。影響流量計計量結果準確性的因素是多方面的，既有其自身結構的原因，也存在外部因素影響。企業需要對使用過程中流量計存在的問題進行深入研究，找到其根本原因所在，并基于此采取針對性措施解問題，提升流量計精準度，同時促進計量行業發展。

[1]肖立杰.影響羅茨氣體流量計計量準確性的原因分析[J].計測技術，2011(01).

[2]胡月波.羅茨氣體流量計計量準確性的影響因素及其優化研究[J].大陸橋視野，2017(10).

TH814 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-5624（2018）01-0017-02