Ротаметры

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.

закрыть
Описание

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.

Принцип измерения

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 из-за конусности трубки изменяется площадь проходного сечения прибора, образованного боковой поверхностью поплавка и внутренней стенкой трубки.

Поплавок будет подниматься до тех пор, пока его вес не уравновесит уменьшающееся (вследствие уменьшения скорости потока из-за увеличения проходного сечения) по мере подъема поплавка динамическое давление 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.

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).

Как отмечалось выше, показания ротаметра зависят от плотности и вязкости измеряемой среды, поэтому при измерении расхода реальной среды необходимо пересчитывать его показания, если градуировка ротаметра производилась первым способом; если градуировка ротаметра производилась вторым способом, пересчет необходим только при изменении температуры и давления.

Конструктивные особенности

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.

Рекомендации по выбору

Расходомеры данного типа нашли довольно широкое применение в системах автоматического контроля и регулирования в различных отраслях промышленности.

При выборе ротаметра необходимо учитывать следующие параметры измеряемой среды:

  • 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.
В зависимости от условий измерения выбираются и 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.

RAMC Металлический ротаметр с малым ходом

Металлический ротаметр с малым ходом модели RAMC предназначен для измерения расхода жидкости, газа, пара в широком диапазоне рабочих температур.

RAKD Малый металлический ротаметр

Малый металлический ротаметр модели RAKD предназначен для измерения расхода жидкости в диапазоне 1-250 л/ч, газа в диапазоне 40-8000 л/ч с соотношением 1:10.

RAGK Стеклянный ротаметр

Стеклянный ротаметр модели RAGK с локальной индикацией без использования электропитания.

RAGL Стеклянный ротаметр

Стеклянный ротаметр модели RAGL для измерения малых расходов жидкости и газов.

RAGN Стеклянный ротаметр

Стеклянный ротаметр модели RAGN в металлическом корпусе для измерения расхода жидкости и газа в широком диапазоне с соотношением 1:10.

RAQN Пластиковый ротаметр

Пластиковый ротаметр модели RAQN обладает высокой коррозионной стойкостью.