为了适应生产中对流量测量的各种不同介质和不同工作条件的要求,产生了各种不同型式的容积式流量计。其中比较常见的有齿轮型、刮板型和旋转活塞型等三种型式,现分别介绍如下:
1、旋转活塞式容积流量计
旋转活塞式(也称为摆动活塞式)容积流量计的结构与工作原理是,旋转活塞位于固定的内外圈之间,活塞的轴靠着导辊滚动,中间隔板将计量空间分成两部分,活塞的上缺口和隔板咬合,当活塞依箭头方向运动时与隔板成直线运动。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。
旋转活塞式容积流量计具有通流能力较大的优点。它的不足是在工作过程会有一定的泄漏,所以准确度较低。
2、齿轮型容积式流量计
这种流量计的壳体内装有两个转子,直接或间接地相互啮合,在流量计进口与出口之间的压差作用下产生转动。通过齿轮的旋转,不断地将充满在齿轮与壳体之间的“计量空间”中的流体排出。通过测量齿轮转动次数,可得到通过流量计的流体量。
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,而是通过安装在壳体外的传动齿轮组进行传动。
3、刮板式容积流量计
刮板式流量计也是一种较常见的容积式流量计。在这种流量计的转子上装有两对可以径向内外滑动的刮板,转子在流量计进、出口差压作用下转动,每转动一周排出四份“计量空间”的流体体积。与前一类流量计相同,只要测出转动次数,就可以计算出排出流体的体积量。
较常见的凸轮式刮板流量计壳体的内腔是一圆形空筒,转子也是一个空心圆筒形物体,径向有一定宽度,径向在各为90°的位置开四个槽,刮板可以槽内自由滑动。四块刮板由两根连杆连结,相互垂直,在空间交叉。在每一刮板的一端装有一小滚珠,四个滚珠均在一固定的凸轮上滚动使刮板时仲时缩。当相邻两刮板均伸出至壳体内壁时,就形成—计量空间的标准体积。刮板在计量区段运动时,只随转子旋转而不滑动,以保证其标准容积恒定。当离开计量区段时,刮板缩入槽内,流体从出口排出。同时,后一刮板又与其另一相邻刮板形成第二个“计量空间”,同样动作。转子运动一周,排出四份“计量空间”体积的流体。
在刮板式容积流量计中,还有所谓旋转阀式刮板流量计,它的工作原理与凸轮式相似,但结构不同,这里就不详细叙述了。
上述两种转子型式的容积流量计,可用于各种液体流量的测量,尤其是用于油流量的准确测量。在高压力、大流量的气体流量测量中,这类流量计也有应用。由于椭圆齿轮容积流量计直接依靠测量轮啮合,因此对介质的清洁要求较高,不允许有固体颗粒杂质通过流量计。