Setiap kitaran unsur bergerak menyesarkan isipadu . Jika komponen bergerak selesai kitaran , jumlah isipadu bahan api yang telah melalui meter alir dikira dengan:
Pergerakan mekanikal komponen dihantar melalui mekanisme gear ke penunjuk, yang kemudiannya menggerakkan penunjuk pada dail. Dail ini memaparkan jumlah isipadu bahan api yang telah melalui meter alir.
Meter aliran gear bujur ialah sejenis meter alir anjakan positif yang merupakan meter aliran bahan api mekanikal yang digunakan secara meluas yang mengukur aliran minyak bahan api dengan berulang kali menangkap isipadu tetap. Dikenali dengan aliran satu arah, ia dirujuk sebagai "meter aliran anjakan positif" di pelbagai kawasan. Ia mempunyai sejarah yang panjang dan kebolehgunaan yang luas, dengan kelebihan yang ketara:
1. Ketepatan Pengukuran Tinggi: Mencapai ralat relatif ±0.1% hingga ±0.5%. ketepatan meter aliran gear bujur kekal tidak terjejas oleh jenis minyak bahan api, kelikatan, ketumpatan, nombor Reynolds, atau panjang bahagian paip lurus hulu dan hilir.
2. Julat Pengukuran Luas: Meter aliran gear bujur mampu mencapai ketepatan 0.5 pada julat 10. Ia menyediakan ukuran minyak bahan api terkumpul yang tepat, menjadikannya sesuai untuk aplikasi pengukuran bahan.
3. Berkesan pada Nombor Reynolds Rendah: Mengukur bahan api kelikatan tinggi dan kadar aliran rendah dengan ketepatan tinggi, walaupun dalam keadaan nombor Reynolds rendah, boleh digunakan sebagai meter aliran bahan api kelikatan tinggi.
4. Bahagian Paip Lurus Pendek apabila memasang emter aliran bahan api mekanikal: Berfungsi dengan berkesan di tapak dengan keperluan minimum untuk bahagian paip lurus hulu dan hilir.
Walau bagaimanapun, terdapat beberapa kelemahan yang berkaitan dengan meter aliran bahan api jenis anjakan positif yang mesti dipertimbangkan:
1. Pukal dan Kerumitan: Untuk kapasiti aliran yang sama, meter alir anjakan positif cenderung lebih besar disebabkan volumnya yang lebih besar dan bilangan komponen mekanikal yang lebih banyak. Proses pemasangan lebih kompleks, membawa kepada kos pembuatan yang lebih tinggi.
2. Kepekaan kepada Bahan Pencemar: Meter aliran bahan api ini secara amnya sensitif kepada zarah dan bahan cemar dalam bahan api. Memasang penapis di hulu boleh meningkatkan kehilangan tekanan. Selain itu, komponen seperti rotor dan perumahan memerlukan pembersihan berkala, yang menambah usaha penyelenggaraan.
3. Kecenderungan kepada Variasi Kadar Aliran: Perubahan kadar aliran yang kerap boleh merosakkan bahagian yang berputar. Adalah penting untuk mengelakkan pembukaan atau penutupan injap secara tiba-tiba berhampiran meter alir diesel, kerana tindakan sedemikian boleh menyebabkan kerosakan instrumen jika tidak diurus dengan betul oleh pengendali.
Walaupun had ini, meter alir anjakan positif kekal sebagai instrumen pemeteran aliran bahan api yang digunakan secara meluas dan boleh dipercayai kerana ketepatan yang tinggi dan hayat perkhidmatan yang panjang. Mereka biasanya bekerja dalam industri seperti pengukuran dan perdagangan minyak, pembuatan ringan, pemprosesan makanan dan sektor lain.
Untuk menjalankan analisis ralat tepat meter aliran bahan api mekanikal, seseorang mesti mempertimbangkan beberapa faktor kritikal. Dengan mengandaikan ketepatan pemesinan dan piawaian pemasangan ditegakkan, punca utama ralat sistematik termasuk kebocoran atau gelinciran, yang timbul akibat kelegaan antara elemen pengukur (seperti pemutar, pengikis atau omboh) dan rongga dalaman perumah. Satu lagi faktor penting ialah perubahan dalam isipadu ruang pemeteran, yang boleh berlaku disebabkan ubah bentuk perumahan yang disebabkan oleh tekanan bendalir, tekanan mekanikal, dan turun naik suhu.
Kebocoran dipengaruhi oleh saiz jurang, kelikatan bendalir, dan perbezaan tekanan antara salur masuk dan keluar meter alir (yang berkaitan dengan rintangan pergerakan elemen pengukur, mekanisme penghantaran dan rintangan aliran bendalir dalam perumah). Walaupun meminimumkan jurang boleh mengurangkan kebocoran, ia juga meningkatkan kerumitan pembuatan dan berisiko mengganggu komponen bergerak, atau sekurang-kurangnya, meningkatkan rintangan. Oleh itu, jurang tidak boleh diminimumkan selama-lamanya. Rintangan rotor terhadap putaran, yang diatasi oleh perbezaan tekanan antara salur masuk dan keluar, ditambah pula dengan kehilangan tekanan yang disebabkan oleh kelikatan bendalir dalam ruang pemeteran, menyumbang kepada perbezaan tekanan keseluruhan yang mendorong kebocoran bendalir melalui celah. Faktor-faktor seperti meningkatkan jurang, mengurangkan kelikatan, meningkatkan perbezaan tekanan, meningkatkan ketumpatan, dan meningkatkan rintangan putaran semuanya memburukkan lagi kebocoran. Untuk meter aliran isipadu berketepatan tinggi, meminimumkan kebocoran adalah penting, memerlukan pemutar berputar dengan bebas dengan tork rintangan minimum, memastikan perbezaan tekanan yang kecil, mengekalkan jurang kecil yang sesuai, dan memilih cecair dengan kelikatan sederhana.
Untuk meminimumkan perubahan volum ruang pemeteran akibat ubah bentuk cangkang, seseorang boleh menggunakan beberapa strategi: meningkatkan ketegaran cangkang untuk mengurangkan ubah bentuk akibat tekanan, memilih bahan dengan pekali pengembangan terma yang rendah dan sepadan untuk kedua-dua cangkang dan pemutar, dan memastikan yang betul pemasangan untuk mengelakkan ubah bentuk yang disebabkan oleh tekanan pemasangan.
Jika kelikatan bendalir yang diukur jauh menyimpang daripada bendalir penentukuran, margin ralat meter aliran akan meningkat. Untuk mengurangkan ini, menentukur meter aliran dengan cecair yang mempunyai kelikatan yang berbeza-beza—kedua-duanya lebih rendah dan lebih tinggi daripada cecair sebenar—membolehkan pembetulan menggunakan kaedah interpolasi semasa operasi sebenar.
Apabila memilih meter aliran isipadu, terutamanya untuk aplikasi seperti pengukuran produk minyak bahan api, perdagangan dan perakaunan bahan, pertimbangan yang teliti mesti diberikan untuk memastikan prestasi dan ketepatan yang optimum. Garis panduan berikut harus dipatuhi:
Apabila memasang dan menyelenggara meter aliran minyak bahan api jenis isipadu, terutamanya untuk aplikasi yang melibatkan ukuran tepat seperti perdagangan atau penghantaran standard, pematuhan kepada garis panduan berikut adalah penting untuk memastikan prestasi yang tepat dan jangka hayat:
1. Pasang Pemilihan Tapak: Tapak pemasangan hendaklah mematuhi garis panduan operasi meter aliran bahan api, sebaik-baiknya berada di dalam rumah. Jika pemasangan luar diperlukan, kandang pelindung harus digunakan untuk mengurangkan kesan pendedahan alam sekitar. Untuk tapak dengan keperluan kalis letupan, pilih meter aliran yang memenuhi penilaian kalis letupan yang diperlukan.
2. Langkah Berjaga-jaga Pemasangan: Pastikan arah aliran yang ditunjukkan pada meter aliran bahan api sejajar dengan aliran bendalir sebenar, seperti petrol, diesel. Jika perlu, pasang injap sehala untuk mengelakkan aliran terbalik, kecuali dalam kes di mana meter aliran dua arah direka khusus untuk tujuan tersebut. Sebelum pemasangan, paip hulu mesti dibersihkan dengan teliti, diikuti dengan pemasangan penapis dan meter aliran. Dalam kes tertentu, penghapus udara mungkin diperlukan. Injap yang digunakan untuk mengawal aliran diesel hendaklah diletakkan di hilir meter aliran untuk mengekalkan saluran paip yang terisi penuh semasa operasi. Apabila menyambungkan meter aliran ke saluran paip, elakkan menggunakan tekanan mekanikal pada perumahan meter yang boleh menyebabkan ubah bentuk. Saluran paip hendaklah disokong dengan selamat untuk mengelakkan pergerakan, dan kelegaan yang mencukupi harus disediakan di sekeliling meter aliran untuk akses penyelenggaraan.
3. Ujian Pra-Pemasangan: Untuk meter aliran bahan api yang digunakan dalam perdagangan atau aplikasi pengukuran ketepatan, prestasi metrologi hendaklah disahkan sebelum pemasangan. Meter aliran diesel hanya perlu dipasang selepas mengesahkan ketepatannya dan memastikan operasi dalam julat aliran optimum, seperti yang ditunjukkan dalam sijil penentukuran.
4. Pentauliahan: Apabila meletakkan meter aliran bahan api jenis PD ke dalam perkhidmatan, buka dan tutup injap secara beransur-ansur untuk mengelakkan turun naik tekanan secara tiba-tiba yang boleh merosakkan instrumen pemeteran. Semasa penggunaan awal, sahkan bahawa kadar aliran bahan api sebenar berada dalam julat yang ditentukan untuk meter aliran, dan laraskan spesifikasi peranti meter aliran jika perlu.
5. Pampasan untuk Keadaan Standard: Meter aliran isipadu mengukur aliran isipadu bahan api di bawah keadaan operasi sebenar (tekanan dan suhu). Walau bagaimanapun, pengukuran selalunya perlu dilaporkan sebagai aliran isipadu atau jisim di bawah keadaan standard. Ini memerlukan pengukuran suhu dan tekanan serentak, dengan isyarat dimasukkan ke dalam instrumen paparan pampasan untuk mengira dan memaparkan nilai aliran yang diperbetulkan di bawah keadaan standard (biasanya 20°C dan 1 suasana standard). Pengguna harus berhati-hati apabila mentafsir bacaan meter aliran untuk gas, kerana ketepatan terjejas tanpa pampasan suhu dan tekanan.
6. Penyelenggaraan: Disebabkan kehadiran banyak bahagian yang bergerak, pelinciran tetap pada galas dan mata siratan gear adalah penting untuk mengekalkan fleksibiliti, ketepatan dan hayat perkhidmatan mekanisme penghantaran. Dari masa ke masa, penapis dan penyingkiran udara harus dibersihkan daripada serpihan dan sedimen untuk mengekalkan keberkesanannya.
7. Penentukuran dan Pemantauan: Untuk mengekalkan ketepatan pengukuran dan mengesan potensi isu awal, meter aliran hendaklah ditentukur secara tetap mengikut keperluan pihak berkuasa pengukuran atau tempoh sah sijil penentukuran. Jika boleh, bersihkan bahagian dalam meter aliran secara berkala untuk memastikan ia kekal dalam keadaan kerja yang optimum.
8. Pemantauan Pemutar: Komponen pemutar meter aliran isipadu bersentuhan langsung dengan bendalir dan berputar pada kelajuan tinggi, menjadikannya mudah terdedah kepada tersumbat, pencemaran, kesesakan dan haus. Untuk memantau keadaan ini, tolok tekanan pembezaan hendaklah dipasang di salur masuk dan keluar meter aliran. Gunakan bacaan tekanan pembezaan pada aliran maksimum semasa operasi biasa sebagai garis asas untuk pemantauan. Jika tekanan pembezaan menjadi berlebihan pada aliran maksimum, meter aliran bahan api mungkin memerlukan pemeriksaan.
9. Sokongan pengilang meter aliran bahan api: Memandangkan kepelbagaian reka bentuk meter aliran isipadu dan mod potensi kegagalan, adalah penting untuk menyemak manual pengguna dengan teliti. Sekiranya berlaku kerosakan yang tidak dikenal pasti, hubungi pengeluar meter aliran bahan api untuk mendapatkan bantuan dengan pembaikan dan penentukuran.
10. Pencegahan Pertikaian Pengukuran: Dalam aplikasi pengukuran perdagangan, untuk mengelakkan pertikaian, jabatan metrologi harus melindungi mekanisme pelarasan ralat meter aliran dengan meterai atau kunci. Tempoh pengesahan hendaklah ditakrifkan dengan jelas, dan meter hendaklah ditentukur secara kerap terhadap piawaian ketepatan yang lebih tinggi, yang berpotensi di stesen pemeteran yang diperakui.