影響羅茨氣體流量計計量準確性的原因分析
摘 要： 羅茨氣體流量計被廣泛用于燃氣計量行業，隨著天燃氣普及率大幅提高，流量計計量的準確性日益成為人們關注的焦點。本文對影響羅茨氣體流量計計量準確性的原因進行了分析。
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。
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力矩。轉子每轉動一周，則輸出四倍計量室有效容積的氣體，轉子的轉數通過磁性密封聯軸裝置及減速機構，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因素
從原理中不難看出，影響流量計計量準確度的關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。以前我廠采用成型銑刀來加工轉子，結果效果并不好，加工出來的轉子型面的對稱性差，因此計量準確度一直保持在1.5級，很難再提高。后來全部采用加工中心加工，保證了轉子和計量室的對稱度。除此之外，轉子的動平衡也是關鍵因素，每個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流量，進而影響小流量時的計量準確度。
同步齒輪加工精度影響流量計的計量準確度和運行時的噪音，同步齒輪的作用是保證兩個共軛轉子無論轉到任何角度都能保持一定的間隙。兩個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也可以通過間隙，不對計量造成影響。反之，間隙小，通過間隙損失的氣體量就少，流量計計量準確度就增大，大的顆粒雜質不易通過間隙，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，我廠主要選用SKF，NSK進口軸承。為了降低流量計的始動流量，將軸承一端的防塵蓋挑開，將軸承內部的潤滑油脂洗出，因為油脂在軸承轉動過程中會產生阻尼。在流量計使用過程中，采用飛濺潤滑的方式對軸承潤滑，使軸承及時散熱，延長軸承的使用壽命。
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，在實際使用操作過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，然后通過調壓器調壓，用氣戶在低壓管道上用氣，當低壓管道的用氣戶用氣量不大時，根據氣體狀態方程，在溫度相差不多時，低壓管道的小流量反算到高壓管道流量會更小，甚至這個流量達不到流量計的始動流量。流量計不計數。所以會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為實際的管道安裝簡圖，兩條并聯的管道，當主管網用氣時，分管網手動閥關閉。流量計計量正常，當分管網也用氣時，手動閥打開，由于主管道的氣體由分管道分流一部分，會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單向閥。
圖2 管道安裝簡圖
3）安裝方式正確有助于提高流量計的計量準確性和延長使用壽命。流量計安裝到管道上時，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。開啟流量計時，應先打開前閥門，然后緩慢打開后閥門，使流量計有壓啟動，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。
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