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渦輪流量計與體積管的基本形式及工作原理（一）
關鍵字：渦輪流量計,流量計 日期：2012-8-15 8:51:20
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體積管由管體、標準容積段、置換器、檢測開關、閥和密封轉換機構及控制系統等組
成。按置換器形式，體積管可分為球式體積管和活塞式體積管。球式體積管分為單向型體積
管和雙向型體積管；活塞式體積管分為主動式體積管和被動式體積管。
1．球式體積管
球式體積管是一種在線式流量測量校準裝置，適用于校準、檢定和測試能直接或間接輸
出規定數量脈、沖信號的液體渦輪流量計。體積管和渦輪流量計串接在工藝管線上，可在現場
對渦輪流量計進行實流校準、檢定和測試，克服了現場工況條件和試驗室檢定條件不同而引起
的誤差。在線檢定過程中，不需拆卸流量計，不需啟、停流量計，同時也消除了因液體蒸發、
工況條件的差別造成的誤差。因此成為了國際通用的在線式流量測量校準裝置，廣泛用于石油，
煉油、石化及科研部門對渦輪流量計的計量特性進行校準、檢定和測試。
球形體積管由起始／終止運行管段、標準容積管段、置換器、置換器收發裝置、檢測開
關、四通換向閥或球閥、壓力／溫度變送器、電子儀表校準計數器或PLC校準和控制系統以
及輔助管路和安裝撬架等組成，其工作原理如圖51所示。在經過特殊加工的管段內，安
裝一個被稱為置換器（一種特制的內部充壓橡膠彈性球）的活塞或球體，置換器可在管段
內自由移動，但與管內壁形成滑動密封，其在管內的移動速度與流經管道的液體速度完全相
同。當體積管與渦輪流量計相串聯時，置換器所置換的容積與通過流量計的體積相同。運行管段
的材質和內徑與標準容積段是相同的。標準容積段是運行管段的一部分，它們不同之處在
于：運行管的一端與體積管的發射腔連接,另一端與體積管的接收腔連接，而標準容積管段
的兩端點各有一個檢測開關固定在管壁上。標準容積段的體積值是按照檢定規程進行測定
的，稱作標準容積v。置換器是嵌入管道中略有過盈的彈性球體，為提供良好的密封和允許
的摩擦，管段內壁應是光滑的，當置換器發射到運行管段后，置換器與管子內壁緊密相貼，
形成一種滑動密封，在液流推動下與液流同速移動。體積管管壁安裝有兩個或多個檢測開
關，在置換器抵達檢測開關時，觸發檢測開關發出電信號。當置換器抵達到第一個檢測開關
時，電子儀表校準計數器或PLC校準和控制系統（以下簡稱計數器）開始記錄流量計脈沖；
當置換器抵達第二個檢測開關時，計數器停止計數；計數器所采集的脈沖數Ⅳ就是置換器
在兩個檢測開關之間移動時流量計所發出的脈沖數。通過預先對體積管進行檢定，可以準確
地知道置換器經過這兩個開關時所置換的標準容積v（在參比溫度和參比壓力下）。因此，
當一定體積的液體流過渦輪流量計時，體積管能夠確定流量計所發出的脈沖數。根據v、N和工
.jpg) 對接法蘭
圖1球式體積管工作原理
況條件壓力p、溫度T及其他有關參數就可以求得流量計K系數，即
K= N/V
(1)單向型
單向型體積管，如圖2所示。其置換器在體積管內沿著給定的一個方向運行，以置
換器在一次運行中，從標準容積段所置換出來的液體體積，換算到標準狀態下，作為體積管
的標準容積值。
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圖2單向型體積管
1一壓力測量儀表；2一溫度測量儀表；3-擋球柵；4一排氣閥；5一檢測開關Ⅱ；
6一標準容積段；7一脈沖計數器或計算機控制系統；8一檢測開關I；9-排液閥；
10-置換器導板；11-被檢流量計；12-雙關斷閥；13一快開盲板；14一推球器；
15 -密封機構；16-置換器；17 -信號電纜
(2)雙向型
雙向型體積管。其置換器在體積管內作往返運行，并且以置換器在標
準容積段內所置換出來的液體體積，換算到標準狀態下，作為體積管的標準容積值。
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