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椭圆齿轮计量的改进

来源：江苏三普仪表有限公司 2016年11月18日 14:43

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本文以椭圆齿轮流量计为例，论述了实现流量计自动校准和现有通信等多方面技术改造的过程及方法，提高了工作效率，从而更好地满足当前在加油站流量计校准方面的需求。此方法能提高校准精度和效率，提供及时、准确的加油服务。

1 椭圆齿轮流量计的工作原理

椭圆齿轮流量计的测量部分主要由2个相互啮合的椭圆齿轮及其外壳（计量室）所构成，如图1所示。

图1 测量部分构成图

椭圆齿轮在被测介质的压差Δp＝p1－p2的作用下，产生作用力矩使其转动。在图1a所示位置时，由于P1＞P2，在P1和P2的作用下，所产生的合力矩使轮1产生顺时针方向转动，把轮1和壳体间的半月形容器内的介质排至出口，并带动轮2作逆时针方向转动，这时1为主动轮，2为从动轮。图1b所示为中间位置，轮1和轮2均为主动轮。在图1c上所示位置，P1和P2作用在轮1上的合力矩为零，作用在轮2上的合力矩使2个轮做逆时针方向转动，并把已吸入半月形容器内的介质排至出口，这时轮2为主动轮，轮1为从动轮，与图1a上所示情况刚好相反。

如此往复循环，轮1和轮2互相交替地由1个带动另一个转动，将被测介质以半月形容积为单位一次一次地由进口排至出口。显然，图1仅仅表示椭圆齿轮转动了1/4周的情况，而其所排出的被测介质为1个半月形容积；所以，椭圆齿轮每转1周所排出的被测介质量为半月形容积的4倍，则通过椭圆齿轮流星计的体积流量Q为：

Q＝4nυ₀

式中，n为椭圆齿轮的旋转频率；υ₀为半月形部分的容积。这样，在椭圆齿轮流量计的半月形容积υ0一定的条件下，只要测出椭圆齿轮的旋转速度n便可知道被测介质的流量。

椭圆齿轮流量计流量信号（即椭圆齿轮的旋转速度n）有就地显示和远传显示2种。就地显示将齿轮的转动通过一系列的减速及调整转速比机构之后，直接与仪表面板上的指示针相连，并经过机械式计数器进行总量的显示，如图2所示；远传显示主要是通过减速后的齿轮带动*磁铁旋转，使弹簧继电器的触点以与*磁铁相同的旋转频率同步闭合或断开，从而发出电脉冲远传给另一个显示仪表。

图2 就地显示示意图

2 流量计系统改进

2.1 单片机控制系统原理

单片机控制系统硬件主要由按键部分、单片机部分、通信部分、脉冲接受部分（计数部分）和控制阀门5部分组成，如图3所示。脉冲信号通过单片机计数器部分计数，上位机与单片机通过RS485通信，阀门控制通过电磁继电器实现。

图3 流量计单片机控制系统硬件结构示意图

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