圆柱齿轮流量计计量精确度的影响因素研究

发布时间：2020-05-07 01:13

【摘要】：圆柱齿轮流量计是容积式流量计的一种也是使用最多的流量计量元件之一,它被广泛应用于航天、航空、兵器等国防工业的各个部门以及化工、食品、制药等民用领域的各个行业内。随着社会发展和计量科学的进步,流量计量的应用越来越广泛,同时方便、快速和更高精确度的流量测量成为今天人们的向往。计量精确度作为流量计主要性能参数之一,其影响因素众多并且各因素之间也存在非常复杂的相互作用,是流量计计量特性研究的重难点之一。以往对圆柱齿轮流量计的误差特性进行研究的方法比较单一,通常是通过理论计算和实验测试的方法,但两种研究方法都存在一定的缺点和局限性。一方面理论计算的研究方法需要对实际问题的模型进行简化,结果会与实际情况产生一定的偏差,另一方面实验测试虽然与实际工况极为接近,但一旦改变被测介质等测试条件又需要耗费很大的人力物力。于是本学位论文选择使用CFD流场仿真模拟方法对流量计机械结构、介质特性和流量脉动等因素对计量精确度造成的影响开展研究。在液压领域内,圆柱齿轮流量计主要应用于飞机及武器装备液压系统液压油流量的测量、润滑系统对润滑油流量的测量以及要求获取高精度流量信号的液压伺服系统等。针对其使用的重要性,本学位论文主要做了以下相关工作:1、归纳了国内外流量计量学科的发展以及流量计量元件的研究情况,介绍了该领域的研究现状和发展趋势,在此基础上提出了本文的研究目的及意义并确定了硕士论文课题的研究内容。2、利用流体力学相关理论分析了流量计内部轴向间隙及径向间隙大小对流量计内泄漏和计量精确度影响并通过理论计算得到了能够满足流量计高精确度和低磨损使用要求的理论最佳间隙和齿轮模数。3、引用仿真模拟试验的理念对流量计内油液粘度变化对流量计计量精确度的影响进行了研究,主要分析了不同油液粘度下流量计端面和径向间隙泄漏对流量计计量精确度的影响,得到了不同工况下VC0.2型圆柱流量计计量精度的具体数值及其之间的微小不同,为流量计实际仪表系数的确定提供了参考。4、最后采用了理论计算和流场仿真相结合的方法分析了圆柱齿轮流量计内部的流量脉动和流量脉动对计量精确度的影响,得出圆柱齿轮流量计流量脉动对计量精确度几乎是没有影响的,以后在对计量精确度的研究中可以作为次要因素对其进行分析。
【图文】：

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针对不同被测介质以及使用现场也不可能随时随地对其进onal Fluid Dynamics）技术的快速发展和测试手段的进步为这案，通过对圆柱齿轮流量计内部流场进行仿真模拟，改变被界条件可以模拟各种不同工况下流量计的计量过程。齿轮流量计简介量计，也称定排量流量计（Positive Displacement Flowmete种具有悠久历史的流量仪表。具有对上游流速分布不敏感，于各种液体和气体的流量测量，尤其是在较高粘度的液体测精度。其工作原理是将流过管路的流量，以一具有标准容积行测量，根据该标准容积的容积值和连续测量的累积次数，积流量。从原理上讲，这种流量计在测量体积时不受流体粘各种粘度的流体。并可以在各种雷诺数条件下应用，而且对殊要求。这种类型的流量计具有较高的测量精度，但是当流就可能妨碍它的正常工作，在测量高粘度流体时，会有较大的

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[10]。对于圆柱齿轮流量计，当外界流体推动机械测量单元，测量单元在压力差下不停旋转，不停通过计量空间，也就是流量，这个“计量空间”的准确性和转动次数的准确性两者确性，转动次数的准确性取决于无接触传感器和计数测量单”的准确性随着不同工作条件下温度和压力等参数的变化而”属于机械结构部分，此“计量空间”的大小受温度压力的示值也会随之发生改变[13]。及齿轮马达类似，在齿轮流量计中不可避免地会出现泄漏，流量计的测量精确度。对于泄漏主要分为内泄漏和外泄漏，要为：齿轮端面与壳体之间端面间隙泄漏、齿轮齿顶面以及圆柱齿轮流量计的精确度不仅取决于流量计本身，，与测量时特性也密切相关；上面描述的流量计机械部分“计量空间”生变化，一方面由于机械部分的变形改变了该计量空间也就面会影响到齿轮与壳体之间的间隙大小，从而改变泄漏流量计的计量精确度。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH814.2

【参考文献】