橢圓齒輪計量的改進

 本文以橢圓齒輪流量計為例，論述了實現流量計自動校準和現有通信等多方面技術改造的過程及方法，提高了工作效率，從而更好地滿足當前在加油站流量計校準方面的需求。此方法能提高校準精度和效率，提供及時、準確的加油服務。

    1 橢圓齒輪流量計的工作原理

    橢圓齒輪流量計的測量部分主要由2個相互嚙合的橢圓齒輪及其外殼（計量室）所構成，如圖1所示。

圖1 測量部分構成圖

    橢圓齒輪在被測介質的壓差Δp＝p1－p2的作用下，產生作用力矩使其轉動。在圖1a所示位置時，由于P1＞P2，在P1和P2的作用下，所產生的合力矩使輪1產生順時針方向轉動，把輪1和殼體間的半月形容器內的介質排至出口，并帶動輪2作逆時針方向轉動，這時1為主動輪，2為從動輪。圖1b所示為中間位置，輪1和輪2均為主動輪。在圖1c上所示位置，P1和P2作用在輪1上的合力矩為零，作用在輪2上的合力矩使2個輪做逆時針方向轉動，并把已吸入半月形容器內的介質排至出口，這時輪2為主動輪，輪1為從動輪，與圖1a上所示情況剛好相反。

    如此往復循環，輪1和輪2互相交替地由1個帶動另一個轉動，將被測介質以半月形容積為單位一次一次地由進口排至出口。顯然，圖1僅僅表示橢圓齒輪轉動了1/4周的情況，而其所排出的被測介質為1個半月形容積；所以，橢圓齒輪每轉1周所排出的被測介質量為半月形容積的4倍，則通過橢圓齒輪流星計的體積流量Q為：

    Q＝4nυ₀

    式中，n為橢圓齒輪的旋轉頻率；υ₀為半月形部分的容積。這樣，在橢圓齒輪流量計的半月形容積υ0一定的條件下，只要測出橢圓齒輪的旋轉速度n便可知道被測介質的流量。

    橢圓齒輪流量計流量信號（即橢圓齒輪的旋轉速度n）有就地顯示和遠傳顯示2種。就地顯示將齒輪的轉動通過一系列的減速及調整轉速比機構之后，直接與儀表面板上的指示針相連，并經過機械式計數器進行總量的顯示，如圖2所示；遠傳顯示主要是通過減速后的齒輪帶動*磁鐵旋轉，使彈簧繼電器的觸點以與*磁鐵相同的旋轉頻率同步閉合或斷開，從而發出電脈沖遠傳給另一個顯示儀表。

圖2 就地顯示示意圖

    2 流量計系統改進

    2.1 單片機控制系統原理

    單片機控制系統硬件主要由按鍵部分、單片機部分、通信部分、脈沖接受部分（計數部分）和控制閥門5部分組成，如圖3所示。脈沖信號通過單片機計數器部分計數，上位機與單片機通過RS485通信，閥門控制通過電磁繼電器實現。

圖3 流量計單片機控制系統硬件結構示意圖