影響羅茨氣體流量計計量準確性的原因分析

1 羅茨氣體流量計原理

羅茨氣體流量計屬于容積式氣體流量計，它具有測量準確度高、安裝靈活、節省空間的特點(diǎn)。

羅茨氣體流量計主要由計量室、共軛轉子和計數裝置等部件構成。裝于計量室內的一對共軛轉子在流通氣體的出入口壓差（P入>P出）作用下，兩轉子交替承受轉動(dòng)力矩。轉子每轉動(dòng)一周，則輸出四倍計量室有效容積的氣體，轉子的轉數通過(guò)磁性密封聯(lián)軸裝置及減速機構，傳遞到機械計數器，從而顯示輸出氣體的累計體積量。其計量過(guò)程和工作原理如圖1所示（圖中僅表示了四分之一周期）。

圖1 羅茨氣體流量計工作原理圖

2 影響流量計準確度的幾個(gè)因素

從原理中不難看出，影響流量計計量準確度的關(guān)鍵件主要是計量室和轉子，這兩種部件的加工精度直接影響到裝配后的流量計計量準確度。以前我廠(chǎng)采用成型銑刀來(lái)加工轉子，結果效果并不好，加工出來(lái)的轉子型面的對稱(chēng)性差，因此計量準確度一直保持在1.5級，很難再提高。后來(lái)全部采用加工中心加工，保證了轉子和計量室的對稱(chēng)度。除此之外，轉子的動(dòng)平衡也是關(guān)鍵因素，每個(gè)轉子加工完畢后都或多或少存在不平衡量，而這些不平衡量一般主要影響流量計的始動(dòng)流量，進(jìn)而影響小流量時(shí)的計量準確度。

同步齒輪加工精度影響流量計的計量準確度和運行時(shí)的噪音，同步齒輪的作用是保證兩個(gè)共軛轉子無(wú)論轉到任何角度都能保持一定的間隙。兩個(gè)轉子的間隙根據流量計口徑的不同而變化，一般小口徑的流量計保持在0.1mm左右，大口徑的保持在0.4mm左右。間隙的大小直接影響計量的準確度：間隙大，氣體通過(guò)間隙流失的相對較多，造成流量計計量準確度降低，然而，燃氣中比較大的顆粒雜質(zhì)也可以通過(guò)間隙，不對計量造成影響。反之，間隙小，通過(guò)間隙損失的氣體量就少，流量計計量準確度就增大，大的顆粒雜質(zhì)不易通過(guò)間隙，從而造成流量計卡表，使流量計不能正常工作。

標準件的選用也能影響流量計的計量準確性，標準件中最主要的就是軸承，我廠(chǎng)主要選用SKF，NSK進(jìn)口軸承。為了降低流量計的始動(dòng)流量，將軸承一端的防塵蓋挑開(kāi)，將軸承內部的潤滑油脂洗出，因為油脂在軸承轉動(dòng)過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生阻尼。在流量計使用過(guò)程中，采用飛濺潤滑的方式對軸承潤滑，使軸承及時(shí)散熱，延長(cháng)軸承的使用壽命。

上述分析的是流量計本身零部件對流量計計量的準確度造成的影響，在實(shí)際使用操作過(guò)程中也有許多其他情況對流量計的計量造成影響。主要有以下幾個(gè)方面：

1）高壓計量低壓用氣。就是將計量室安裝到高壓管道上，然后通過(guò)調壓器調壓，用氣戶(hù)在低壓管道上用氣，當低壓管道的用氣戶(hù)用氣量不大時(shí)，根據氣體狀態(tài)方程，在溫度相差不多時(shí)，低壓管道的小流量反算到高壓管道流量會(huì )更小，甚至這個(gè)流量達不到流量計的始動(dòng)流量。流量計不計數。所以會(huì )引起較大的計量誤差。

2）不合理的管道設計可能造成較大的計量誤差。圖2為實(shí)際的管道安裝簡(jiǎn)圖，兩條并聯(lián)的管道，當主管網(wǎng)用氣時(shí)，分管網(wǎng)手動(dòng)閥關(guān)閉。流量計計量正常，當分管網(wǎng)也用氣時(shí)，手動(dòng)閥打開(kāi)，由于主管道的氣體由分管道分流一部分，會(huì )使主管道內的氣壓下降，使得1號流量計表前的壓力小于表后的壓力，流量計反轉，流量計也累積流量，造成了雙倍計量。為避免這種情況必須在1號流量計前面安裝一個(gè)單向閥。

圖2 管道安裝簡(jiǎn)圖

3）安裝方式正確有助于提高流量計的計量準確性和延長(cháng)使用壽命。流量計安裝到管道上時(shí)，應保證流量計表體上的螺紋孔和管道法蘭的螺孔對準，保證法蘭的平行度，避免流量計承受其他外力，防止表體受力變形，使流量計卡死。開(kāi)啟流量計時(shí)，應先打開(kāi)前閥門(mén)，然后緩慢打開(kāi)后閥門(mén)，使流量計有壓?jiǎn)?dòng)，避免由于氣錘效應，氣體把流量計轉子沖擊變形，造成流量計卡死。(end)