，過濾網(wǎng)的目數(shù)必須根據(jù)流經(jīng)的介質(zhì)及流量合理選擇
。但在流體含雜質(zhì)量較高的場合，因過濾器不間斷地工作極易堵塞
，需要進行頻繁的清洗
，造成管線無法正常輸液。也使流量計無法計量
。例如未經(jīng)處理的井口原油
，上述流量計是根本無法使用的。
彈性刮板流量計
，是在硬刮板流量計的基礎上結(jié)合實際應用開發(fā)出來的一種容積式流量計
。它的設計結(jié)構新穎*，其結(jié)構類似于硬刮板流量計（刮板流量計也有人稱之滑板流量計）
。彈性刮板流量計中的刮板具有很大的回彈余地
，其特點是作為計量部件的轉(zhuǎn)子和刮板與計量腔為彈性接觸，這樣使流體介質(zhì)中含雜量很高并有一定固體顆粒限度的的場合
，也可以使用
，不會發(fā)生嚴重磨損甚至卡死損壞等現(xiàn)象
；由于其刮板具有很大回彈余地，克服了硬刮板流量計許多不便計量的缺點和困難
。
1 彈性刮板流量計的原理與結(jié)構
1.1 工作原理
彈性刮板流量計工作原理如圖1所示
。
當被測流體由流量計的入口流入流量計時，在流量計的進口與出口之間產(chǎn)生一壓差
，該壓差推動刮板和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動
。從圖1中可看出，流量計的殼體內(nèi)腔
、轉(zhuǎn)子和一對刮板的外輪廓線所構成的計量室內(nèi)充滿了被測流體
，當轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，3片刮板依次形成計量室
，并把計量室里面的流體不斷地從入口側(cè)排向出口側(cè)
。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，就排出3份固定體積的流體量
，因此
，只要測得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)，便可獲得流經(jīng)流量計的液體體積量
。將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動
，由磁鋼聯(lián)接機構傳遞到齒輪修正機構修正后，將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成相應的流量值
，由計數(shù)器累積并指示或經(jīng)發(fā)訊器轉(zhuǎn)變成電信號輸出
，從而完成計量過程
1.2 結(jié)構
彈性刮板流量計的總體結(jié)構如圖2所示。
它由流量計測量主體
、計數(shù)顯示機構和發(fā)訊器三大部件組成
。
測量主體的結(jié)構主要由殼體、擋塊
、嵌條
、轉(zhuǎn)子、刮板
、扭簧
、中心軸、上端蓋
、下端蓋和法蘭組成
。3片刮板等分裝在轉(zhuǎn)子上，刮板轉(zhuǎn)動的半徑能伸能縮
，始終接觸殼體內(nèi)腔壁
，在擋塊的作用下刮板轉(zhuǎn)動半徑縮小。在刮板和轉(zhuǎn)子上采用較特殊的工藝裹敷著一層耐油
、耐磨并有彈性的橡膠
，其嵌條也用橡膠制成
，中心軸的出軸要密封聯(lián)接。通過上述措施后再加上刮板有扭簧的作用
，使得測量主體的計量機構其固定部件與運動部件能夠達到軟
、柔接觸。因而既可防止了側(cè)隙
、軸隙的泄漏
，又可避免含有雜質(zhì)和固體顆粒的液體引起的卡死、磨損及損壞
，從而保證了彈性刮板流量計的計量精度
。
計數(shù)顯示機構由齒輪修正機構
、計數(shù)器和指針指示器組成
。齒輪修正機構主要作用是進行器差修正，從而使儀表的讀數(shù)與實際值盡量接近
，達到應有的計量精度
、儀表精度的超差往往是由于零件加工誤差和裝配不當造成，因此在進入計數(shù)器積算之前
，必須由修正機構進行修正
。齒輪修正機構利用掛輪改變齒輪修正機構的傳動比來實現(xiàn)器差修正。計數(shù)器用來累積流量值
，指示器則用以指示瞬時流量值
。
發(fā)訊器將流量計輸出軸的角位移，轉(zhuǎn)變成與流量相對應的電脈沖信號
，遠傳給各種流量積算儀
，以顯示流體的累計量和瞬時流量或遠傳給控制系統(tǒng)。
彈性刮板流量計為了滿足不同使用的要求
，該流量計分為普通型和耐腐蝕型二種
。對于普通型，采用鑄鋼
、不銹鋼
、鉛黃銅和丁腈橡膠來制造接觸介質(zhì)的零部件，它適用于工作溫度低于80℃
，并對上述材料不起腐蝕作用的介質(zhì)
，如各種油品。對于耐腐蝕型
，接觸介質(zhì)的金屬零部件
，全部采用不銹鋼IGr18NDTi制成，橡膠則采用氟橡膠
。
1.3 計算公式
彈性刮板流量計的轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)一周時
，由圖1可知
，刮板在擋塊的作用下，其刮動半徑由r
1變?yōu)閞
2。如前所述轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈
，就排出3份計量室內(nèi)的流體體積，也就是排出量為r
1與r
2構成的環(huán)形柱體V（忽略刮板厚度）
。所以有下列計算式：
V = π（r12 - r22）H （1）
式中：r1為殼體內(nèi)腔（計量室）半徑
；r
2為擋塊內(nèi)半徑；H為計量室高度
。
如果流量計在計量流量時
，在t時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)了n轉(zhuǎn)，那么
，所排出的流體體積q
v為
qv = nV （2）
對于具體的某一臺流量計而言
。由于結(jié)構尺寸固定，V為定值
。由式（2）可知
，只要測出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)n，便可獲得流經(jīng)流量計的液體體積流量q
v，而與時間t無關
。
2 彈性刮板流量計的誤差特性
所謂誤差特性，就是指流量計的誤差值與流量測量值之間的關系
。討論其誤差特性
，就是討論和分析測量誤差值隨流量測量值的變化而變化的趨勢。
2.1 壓力損失誤差特性
液體由流量計的入口端流入后
，受到轉(zhuǎn)子和刮板的阻擋
，同時還受到流體流動時由粘滯力引起的阻力及流體本身的流動阻力。這樣
，在進
、出口端必然會產(chǎn)生一定的壓力差，通常我們將這個壓力差稱為流量計的壓力損失
，用△P來表示
。此差壓△P作用在刮板上形成一個驅(qū)動力矩M
Q，它克服阻力矩M
Z而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)
。即：
MQ = MZ （3）
阻力矩MZ為機械阻力矩MJ與粘性阻力矩MN之和
，即：
MZ = MJ + MN （4）
而MJ = S·△p·R （5）
式中：S為差壓有效作用面積；R為差壓有效作用半徑
。
由圖1可知
，S = （r
1 - r
2）H （6）
（7）
將式（6）試（7）代入式（5）得：
（8）
由式（3）、式（4）和式（5）可見
，當阻力矩MZ增加時
，其驅(qū)動力矩MQ也隨之增加
，從而流量計的進、出口端引起的差壓△p增加
。這種壓力損失對流量計的誤差特性有較大的影響
。圖3給出了彈性刮板流量計壓力損失和精度曲線。
2.2 機械摩擦阻力誤差特性
由式（8）可知
，機械摩擦阻力矩M
J與差壓△p成正比關系
。有時為減小機械摩擦阻力和粘性摩擦阻力，人為地在刮板與計量腔之間及刮板與上
、下蓋之間留有少許間隙
，從而會引入與△p成正比的泄漏流。這種漏流使流量計的誤差特性曲線隨著流量的減小而迅速下降
。當流量增大時
，粘性摩擦力矩MN迅速增大，從而差壓△p增加
，特性曲線隨著流量的增大而呈下降狀態(tài)
。圖4是不同機械摩擦阻力時
，流量計的誤差E與體積流量q
v曲線和壓力損失△p與體積流量q
v曲線圖
。
從以上分析和圖4曲線可見，減少彈性刮板流量計運動部件的機械摩擦阻力是至關重要的
，對流量計的誤差特性有很大的影響
。
2.3 流體漏流對誤差的影響
彈性刮板流量計雖然通過包裹在刮板和轉(zhuǎn)子上的橡膠及安裝在擋塊上的橡膠條封住漏流側(cè)隙。但是由于流體的流動將推動運動件動作的原因
，要*消除漏流
，目前情況下還很難達到。特別是在應用過程中
，由于零件的制造和裝配誤差
，以及磨損作用，其側(cè)隙不可能*被封住
。因此對于給定的流量計
，產(chǎn)生漏流的間隙是一定的。
彈性刮板流量計適合測量粘度較高的流體
，當流量計的漏流間隙很小時
，可以認為其間隙的漏流為粘性流動，此時漏流量可表示為
（9）
式中：K為系數(shù)
，常數(shù)
；η為工作狀態(tài)下被測流體的動力粘度，k·s/m
2。
從式（9）中可知
，當流量增大時
，流量計進出口之間壓力差也增大，因此流量計的漏流量增加為減小漏流量
，要求流量計的△p盡量小些為好
，如果這種要求得到了滿足，就可獲得較理想的誤差特性
。此外過大的△p也可能推開刮板和橡膠條的封隙“舌頭”而產(chǎn)生泄流
，使流量計的計量誤差超出允許值。
從式（9）中還可以看出流體粘度η對漏流量△q的影響具有兩重性：一是當流體牯度增大時
，流動阻力增大
，導致進出口間壓力差△p增加使漏流△q增加。二是當流體粘度增大時
，漏流量△q減少
，式（9）也很明顯地反映了這一點。該兩重性是相互逆向的
，所以總的來說
，粘度對誤差特性影響較小。
3 應用注意事項
彈性刮板流量計與其它流量計一樣
，必須使用得當
，方可保證其測量精度和使用壽命。
①被測液體應充滿流量計內(nèi)腔及前后連接管道
，為消除被測液體中所含的氣體
，必要時在流量計的上游安裝氣體分離器。
②被測液體的流量范圍
、工作壓力
、介質(zhì)粘度、工作溫度等物理參數(shù)應符臺流量計使用說明書的要求
。
③雖然流量計可用來計量含固體顆粒的流體
，但當固體顆粒過大時，將使流量計卡死
、磨損
，嚴重的將使流量計損壞，縮短了流量計的使用壽命
。特別是較長的纖維狀雜質(zhì)進入流量計后
，將會纏繞在轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)軸上，將嚴重影響流量計的檢測精度
，甚至損壞機械部件
。故用于此類介質(zhì)時，必須防止臟物進入流量計，必要時在流量計上游安裝過濾器
，并且定期清洗
。
④流量計應安裝在灰塵少，無強烈振動和距熱源較遠的地方
，普通型流量計安裝時
，周圍環(huán)境要無腐蝕性氣體。
⑤安裝處的環(huán)境溫度一般在-10~+50℃
。
⑥流量計安裝在與其具有相同標稱內(nèi)徑的管道上
，內(nèi)徑的偏差應不超過流量計通徑的2%。管道與流量計連接時
，應不使密封件突入流體內(nèi)
。接合部位無漏液現(xiàn)象。
⑦要注意流量計殼體的箭頭方向與液體流動方向一致
。
⑧由流量計的結(jié)構所知
，其轉(zhuǎn)子只能單向旋轉(zhuǎn)，當它反向逆轉(zhuǎn)時
，擋塊如同一個棘爪頂在刮板上
，至使轉(zhuǎn)子無法轉(zhuǎn)動，這樣管道內(nèi)的介質(zhì)壓力全部作用在刮板上
，勢必造成由不銹鋼片制成的刮板和轉(zhuǎn)子的損壞
。故彈性刮板流量計在使用過程中決不允許有倒流現(xiàn)象發(fā)生。凡流量計使用在可能發(fā)生倒流的場合
，都必須在流量計的下游側(cè)安裝單向閥
，以保證其正常使用。
⑨流量計進
、出口軸線與相連管道軸線應同軸，無偏斜
。
⑩在裝配時
，有時為了使流量計轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動較為靈活，有意減小使刮板復位的彈簧復位扭矩
。這樣雖然能改善小流量的特性曲線
，但在大流量時。刮板刮過擋塊時將無法迅速復位或在擋塊上產(chǎn)生彈跳
，嚴重影響其檢測精度
，甚至使流量計誤差超出允許值。故刮板復位彈簧和復位扭矩不要隨意調(diào)整
。
⑾安裝前管道要清洗干凈
，為便于檢修，應裝有旁路管線，流量計前后應裝閥門
。
⑿新安裝的流量計在開始應用時
，為防止原來管道內(nèi)的焊接屑和土砂流過流量計，應先用一根法蘭短管代替流量計
，待液體流過一段時間后
，確認雜質(zhì)已排除，再換上流量計
。如果設有旁通管道
，則讓帶雜質(zhì)的流體先從旁通管道通過。
⒀需安過濾器的場合
，為了避免清洗時流量計中斷工作
，在應用過程中在流量計前并聯(lián)安裝2只過濾器。為了了解過濾器的堵塞情況便于清洗
，在過濾器的前后方各裝一適應管道壓力的壓力表
。
⒁當流體開始通過流量計時，出口側(cè)的閥門應處于關閉狀態(tài)
，先使流體充滿管道和流量計
，然后再緩慢開啟出口側(cè)閥門，確認運行正常時
，再逐漸增大到所需要的流量
。
⒂在流量計應用過程中，要經(jīng)常進行檢查
，看其運行是否正常
。要注意磨損、腐蝕和固體物的粘著等
，發(fā)現(xiàn)異常要及時停運進行維護修理
。流量計要定期進行標定，以保證使用過程中的精度
。
4 結(jié)束語
彈性刮板流量計測量液體體積流量時
，測量精度高、壓力損失小
、性能穩(wěn)定可靠
，并且安裝維護方便、使用壽命長
、適宜于測量介質(zhì)為原油及各種石油制品
。當配以電脈沖轉(zhuǎn)換器和流量積算儀時可以進行遠距離流量積算，積算儀可以輸出0~l0mA或4~20mA標準電流信號
，以與其它記錄儀
、調(diào)節(jié)儀以及計算機配套使用。掌握好它的工作原理、結(jié)構和使用方法以及注意事項
，就能夠充分發(fā)揮彈性刮板流量計的功能和作用
，讓越來越多的用戶認可。
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