什么是容积式流量计？
容积式流量计简称PD流量计或PDF流量计，是流量计中最精确的类型。容积式流量测量利用一个固定的小容积，反复测量流经流量计的流体体积。它使用机械测量元件将流体连续分割成一个已知体积的单元。总流量的测量方法是：根据计量腔被流体连续 反复填充和排出的次数。
容积式流量计工作原理
容积式流量计（PDF）的工作原理类似于液压发动机，它从流体中吸收少量能量。这些能量用于克服 流量检测元件 的摩擦力以及附件的旋转。同时，在流量计的进出水端形成压降。
典型的容积式流量计（齿轮式）的工作原理如图1所示。
两个轴心圆齿轮具有特殊的形状，相互滚动并接触旋转。
P1和P2分别代表入口压力和出口压力，显然P1>P2。
图1(a) 下齿轮在两个压差的作用下产生逆时针旋转，它是主动轮；
上齿轮两侧受力相等，产生的旋转力矩较小，它是从动轮。它由下齿轮驱动，顺时针旋转。
如图 1(b) 所示，两个齿轮在压差作用下产生旋转扭矩并持续旋转。
旋转至图 1(c) 所示位置时，上齿轮变为主动轮，下齿轮变为从动轮。继续旋转至与图 1(a) 相同的位置，完成一个循环。
一个循环动作会排出由齿轮和壳体壁围成的四个月牙形腔内的流体体积。该体积称为流量计的“循环容积”。
假设流量计的循环容积为 u，在一定时间内齿轮的旋转次数为 N，则该时间内流经流量计的流体体积为 V。
则 V=Nu(1)
南元齿轮的旋转通过磁封联轴器和传动减速机构传递至计数器，从而直接指示流经流量计的总流量。
如果将发送装置连接并配备电子显示仪表，则可以实现远程传输的仅为瞬时流量或累计流量。
尽管分割方法多种多样，可以形成各种形式的PDF（体积流量密度），但它们大多具有相似的基本特征。
PDF误差的主要原因是可移动测量部件与固定测量腔之间分割单一流体体积时产生的间隙泄漏。
泄漏的原因之一是克服运动部件的摩擦阻力。另一个原因是仪器液压阻力造成的压降。
转换工具：体积流量和管道直径到流速计算器
容积式流量计类型及精度
容积式流量计（PDF）测量精度高，基本误差一般为±1%R，特殊型号可达±0.5%R或更高。通常用于昂贵介质或需要精确计量的场合。
当旋转流体的流速场和管道阻塞物造成变形时，容积式流量计的计量精度不受影响，且对前端直管段没有要求。这在现场应用中具有重要意义。
容积式流量计可用于测量高粘度流体。测量范围广，一般为10:1至5:1，特殊型号可达30:1或更高。
容积式流量计是无需外部能量的直读式仪表，可直接获得累计总量，清晰易懂，操作简便。
容积式流量计类型
容积式流量计（PDF）种类繁多，可根据不同的工作原理进行分类。根据测量元件的结构，可分为以下几种类型：
1) 转子式
2) 刮板式
3) 旋转活塞式
4) 膜片式等。
了解更多：容积式流量计的类型
容积式流量计的优缺点
优点
容积式流量计测量精度高，基本误差一般为±0.5%R，特殊型号可达±0.2%R或更高。通常用于价格低廉的介质或需要精确测量的场合。
当旋转流和管道阻塞导致流速场畸变时，容积式流量计的测量精度不受影响，且对前端直管段没有要求。这在现场应用中具有重要意义。
容积式流量计可用于测量高粘度流体。
量程范围广，一般为10:1至5:1，特殊型号可达30:1或更高。
容积式流量计是无需外部能量的直读式仪表。可直接获得累计总量，清晰易懂，操作简便。
在与容积式流量计联用的间接 质量流量测量 中，容积式流量计与基于速度方程推导的容积式流量计相比，其体积是一个直接的几何量。体积量的影响因素相对简单。
对于不适用于 密度计 测量的高压天然气，可利用密度函数法间接获得难处理气体的压缩系数。
缺点
PDF结构复杂、体积庞大且重量较重，尤其是大口径PDF体积更大。因此，它通常仅适用于中小型应用。
与其他几种类型的通用流量计（例如差压式、浮球式、电磁式）相比，PDF的测量介质类型、介质工作条件（温度、压力）和口径限制更大，应用范围更窄。
由于高温下部件的热膨胀和变形，以及低温下材料的脆性，PDF通常不适用于高低温环境。目前，其可用温度范围约为-30℃~+160℃，最大压力为10MPa。
大多数PDF仪表仅适用于洁净的单相流体。当流体中含有颗粒和杂质时，必须在上游安装 过滤器，这会增加压力损失并增加维护工作量。测量含气液体时，必须安装气体分离器。
PDF的安全性较差。如果检测运动部件卡住，流体无法通过，切断管道系统也无法使用。但是，某些结构设计（例如Instromet的腰轮式流量计）在壳体内设有内置旁通管。当检测运动部件卡住时，流体可以通过旁通管流过。
阅读更多关于 质量流量 vs 体积流量
使用与维护
- 容积式流量计应按照铭牌上的标准流量范围、公称压力和流向进行安装和使用。
- 容积式流量计的工作环境为：流体温度-20℃~+120℃，环境温度-20℃~+55℃，相对 湿度 不大于80%。
- 容积式流量计出厂时已使用室温水进行校准。如果被测流体与室温水不同，则应使用实际被测流体对常数进行修正或重新校准；但对于粘度小于5×10⁻⁶m²/s (5MPa·s)的流体，无需重新校准。
- 在正常情况下，容积式流量计的使用寿命一般为6个月至1年，具体取决于工作条件的严苛程度。应定期拆卸清洗。如果发现轴或轴承严重磨损，则应更换并重新校准。
延伸阅读：用于微流量测量的圆柱齿轮流量计
该 卫生级容积式流量计 采用不锈钢材质，并通过三卡箍快速连接。可用于测量食品工业中的粘稠液体，例如甜味剂、食用油、棕榈油、蜂蜜、油脂、牛油、糖浆、糖蜜等。
罗茨式气体流量计是一种基于体积测量原理，能够精确测量气体流量的仪器。适用于精确计量封闭管道内的气体流量。
该流量计由两部分组成：罗茨式流量传感器和显示仪表。可用于测量天然气、城市燃气、丙烷、氮气和工业惰性气体等非腐蚀性气体。主要用于餐饮、酒店等行业的燃气业务结算，以及输配气管网、燃气调压站、工业和民用锅炉等场所的燃气计量。也可作为标准流量计使用。
旋转式容积气体 流量计 主要由流量计本体、旋转元件、电子显示装置或机械显示装置组成。
流量计壳体内设有计量室。计量室内有一对或两对可沿切线方向旋转的旋转元件。
一对驱动齿轮与两个旋转元件同轴安装在流量计壳体外部，相互啮合，从而实现两个旋转元件的联动。
旋转元件每旋转一周，排出固定量的气体。
根据计量室的容积（循环容积），记录旋转元件的转数，即可计算出流经流量计的气体流量。
容积式流量计 vs 涡轮流量计
涡轮流量计具有结构简单、重量轻、维护方便、适应高参数（高温、高压、低温）等特点。目前，涡轮流量计主要用于天然气、煤气、石油、有机液体、无机液体、低温流体、液化气等介质的流量测量。
那么，涡轮流量计是容积式流量计吗？
涡轮流量计并非容积式流量计，而是 速度式流量计。涡轮流量计、容积式流量计和科里奥利质量流量计是三种具有优异重复性和精度的流量计。
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