Ротаметры относятся к классу расходомеров постоянного перепада давления. Принцип действия данных приборов основан на зависимости величины перемещения тела, воспринимающего динамическое давление обтекающего его потока, от расхода измеряемой среды.
Ротаметры относятся к классу расходомеров постоянного перепада давления.
Принцип действия данных приборов основан на зависимости величины перемещения тела, воспринимающего динамическое давление обтекающего его потока, от расхода измеренной среды.
В общем случае ротаметр состоит из измерительной конической трубки и поплавка. При движении измеряемой среды через измерительный конус гидродинамическое давление потока воздействует на поплавок и вызывает его вертикальное перемещение. При этом
Поплавок будет подниматься до тех пор, пока его вес не уравновесит уменьшающееся (вследствие уменьшения скорости потока
ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИНЦИПА ИЗМЕРЕНИЯ:
• широкий динамический диапазон — 10:1;
• малые потери давления;
• возможность измерения малых расходов.
НЕДОСТАТКИ ПРИНЦИПА ИЗМЕРЕНИЯ:
• зависимость показаний от плотности и вязкости среды, а следовательно, и от температуры и давления;
• «жесткая» вертикальная установка прибора с направлением потока снизу вверх.
ГРАДУИРОВКА РОТАМЕТРОВ:
При изготовлении ротаметров прибегают к их градуировке:
• по воздуху или воде;
• по измеряемой среде с соблюдением таких параметров процесса, как температура и давление (по желанию заказчика).
Показания ротаметра зависят от плотности и вязкости измеряемой среды, поэтому:
• если градуировка ротаметра производилась первым способом, при измерении расхода реальной среды необходимо пересчитывать его показания;
• если градуировка ротаметра производилась вторым способом, пересчет необходим только при изменении температуры и давления.
Основной измерительной частью ротаметров является ротаметрическая пара. Наибольшее распространение получили:
- ротаметрическая пара, состоящая из измерительного конуса и поплавка. Данная конструкция применяется в стеклянных и металлических ротаметрах;
- ротаметрическая пара, состоящая из диафрагмы и поплавка, которая применяется в металлических ротаметрах, в основном для измерения больших расходов жидкости.
В стеклянных ротаметрах считывание показаний производится непосредственно по отметкам, которые нанесены на стеклянный измерительный конус, напротив которых находится поплавок. Данные ротаметры имеют существенные ограничения по температуре и давлению измеряемой среды вследствие применения такого материала, как стекло.
Типичная конструкция металлического ротаметра представлена на рисунке.
В металлических ротаметрах положение поплавка передается на стрелочный индикатор магнитным способом. Данные приборы обладают модульной конструкцией и допускают установку таких дополнительных устройств, как:
- модуль реле предельных значений;
- модуль аналогового выходного сигнала 4…20 мА;
- модуль счетчика суммарного количества.
Стеклянные ротаметры также позволяют устанавливать дополнительные устройства, однако их возможности в этом ограничены.
Расходомеры данного типа нашли довольно широкое применение в системах автоматического контроля и регулирования в различных отраслях промышленности.
ПАРАМЕТРЫ ИЗМЕРЯЕМОЙ СРЕДЫ ПРИ ВЫБОРЕ РОТАМЕТРА:
• тип среды (наименование, химический состав, плотность, вязкость);
• температуру;
• давление.
На основании данных параметров выбираются номер конусной трубки и тип поплавка, которые будут обеспечивать измерение в требуемом диапазоне.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ИСПОЛНЕНИЯ ПРИБОРОВ:
• высокотемпературные — при измерении расхода сред с температурой до 300 °С;
• с рубашкой обогрева — при измерении расхода кристаллизующихся сред;
• с измерительным конусом из сплава Hastelloy или футерованные фторопластом PFA — при измерении расхода средне- и высокоагрессивных сред.
Кроме того, для металлических ротаметров при наличии в среде магнитных частиц необходимо устанавливать магнитные фильтры. Данные устройства улавливают магнитные частицы, которые оказывают влияние на показания прибора в связи с тем, что положение поплавка на индикатор передается магнитным способом.