Ротаметр для чего предназначен
Принцип работы ротаметров. Типы, ГОСТы, поверка.
Во многих отраслях промышленности применяются универсальные приборы учета – ротаметры. Они являются расходомерами обтекания, измеряя объемный расход газа и жидкостей. Полученные значения выводятся на дисплей, а также, при необходимости, передаются посредством цифрового и аналогового выходных сигналов.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ РОТАМЕТРОВ
Ротаметры производства ЗАО «ЭМИС» выпускаются в двух основных вариантах – с горизонтальным и вертикальным расположением на трубопроводе. В состав входят два узла – измерительный и узел индикации.
Однако, по желанию заказчика, прибор может быть изготовлен с аналоговым токовым сигналом и цифровым протоколом HART. Также при отсутствии ЖК-дисплея и выходного сигнала возможно применение до двух настраиваемых предельных выключателей.
Когда стрелка индикатора будет достигать верхнего или нижнего предельного выключателя, произойдет их срабатывание. Сигнал от предельных выключателей обычно используют для световой/звуковой сигнализации или для включения других электронных устройств. Для установки нового значения предельного выключателя достаточно ослабить винт, переместить выключатель в нужную позицию, после чего вновь затянуть винт.
ХАРАКТЕРИСТИКИ РОТАМЕТРОВ «ЭМИС»-МЕТА 215»
Измерения ротаметром осуществляются с достаточно высокой точностью. Приведенная погрешность составляет от 1,5 до 4,0 процентов, при этом требуемый класс точности выбирается при заказе (для горизонтального исполнения).
На точность показаний оказывают влияние такие рабочие параметры, как плотность, вязкость, температура и давление. При этом перепад давления при прохождении веще¬ства через прибор остается постоянным. Следует учитывать тот факт, что при отклонении температуры окружающей среды от стандартных условий, доля от пределов допускаемой основной приведенной погрешности составит 0,5% на каждые 10 ºС. При необходимости в комплект поставки входят рубашки обогрева. Они оснащены специальными штуцерами, с помощью которых к измерительным трубкам подводятся горячее масло или пар. Стоит отметить, что климатическое исполнение прибора соответствует ГОСТ 15150-69 и обозначается как «УХЛ. Категория размещения 1».
Сертификация
Металлические ротаметры «ЭМИС»-МЕТА 215» внесены в Единый Госреестр СИ РФ под № 48744-11. Также они признаны утвержденными средствами измерения в республиках Беларусь и Казахстан
Варианты исполнения
Как уже было сказано выше, основные варианты исполнения – стандартный и горизонтальный. Кроме того имеются различные виды взрывозащиты:
Предлагаемые типоразмеры могут быть от 15 до 150 мм, а максимальное значение давления составляет 10 МПа. При выборе типоразмера, необходимо учитывать тот факт, что реальные значения расхода в трубопроводе могут отличаться от проектных. Поэтому рекомендуется выбирать типоразмер так, чтобы показания реального расхода находились во второй трети нормированного диапазона и выше. При этом Ду прибора, соответствующего реальному расходу, может быть меньше условного диаметра трубопровода. В таком случае применяются конические переходы (угол конуса не должен превышать 30º).
Заказчик имеет возможность выбрать материалы изготовления корпуса, фланцев, проточной части, поплавка, направляющего стержня и магнитного фильтра. На выбор представлены несколько видов нержавеющей стали, а также фторопластов для футеровки (исполнение Фт для агрессивных сред). Исходя из рекомендаций, преимущественно применяются нержавеющая сталь 304 (Н) и нержавеющая сталь 316 (Н2).
Приборы имеют муфтовое, фланцевое и зажимное присоединение. Также по спецзаказу возможно изготовление расходомера с нестандартным присоединением под необходимый диаметр условного прохода и давление
МОНТАЖ РОТАМЕТРОВ
ПРЕИМУЩЕСТВА
ПОВЕРКА
Сразу после изготовления проводится первичная поверка, в дальнейшем межповерочный интервал составляет 5 лет. Кроме того, поверка необходима после ремонта или в том случае, если прибор перед вводом в эксплуатацию был на хранении более 60 месяцев. Внеочередная поверка проводится в процессе работы расходомера, если есть сомнения в его исправности или были утрачены документы о прохождении очередной поверки в соответствии с ГОСТ 8.122-99 «Ротаметры. Методика поверки».
ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Широкий диапазон измеряемых сред позволяет использовать ротаметры в самых разных отраслях промышленности. Они измеряют промышленные газы, кислород, жидкости и масла.
Приборы «ЭМИС»-МЕТА 215» с футеровкой из фторопласта успешно эксплуатируются в сернокислотном цехе ООО «Медногорский медно-серный комбинат», где они осуществляют учет и дозирование серной кислоты.
Положительные характеристики расходомеры получили по результатам работы на испытательной базе ОАО «Промприбор», где в условиях реальной эксплуатации измеряли расход насыщенного углеводородного пара.
В химическом институте им. А.М. Бутлерова они работают на линиях подачи воздуха и азота в составе экспериментальной лабораторной установки по испытанию пылевидных катализаторов.
Данный тип оборудования нашел применение и на объектах нефтегазового сектора. В частности, на линиях подачи азота и синтез-газа на экспериментальной установке СЖТ-БК одного из предприятий ПАО «Газпром».
Это далеко не все примеры успешной эксплуатации ротаметров торговой марки «ЭМИС», которые поставляются на предприятия России и стран СНГ с 2011 года. При наличии всех необходимых разрешительных документов для работы в условиях опасного производства, а также соответствии технических характеристик уровню мировых аналогов, расходомеры ТМ «ЭМИС» выигрывают у зарубежных производителей в цене, не уступая при этом в качестве. Также заказчик получает дополнительные выгоды в виде доступного гарантийного и постгарантийного обслуживания и технической поддержки.
Если у вас остались вопросы по ротаметрам, вы можете задать их инженерам компании “ЭМИС”:
Принцип работы ротометра
Данная статья является кратким обзором устройства и принципа действия ротаметров, которые являются одним из основных типов расходомеров. В тексте рассмотрены достоинства и недостатки данных приборов, рассмотрены конкретные модели устройств.
Вы также можете посмотреть другие статьи. Например, «Поверка средств измерения» или «Как измеряют шероховатость поверхности. Виды, параметры и методы».
Одним из простейших приборов, предназначенных для измерения расхода жидких и газообразных средств (расходомеров), является ротаметр.
Данное устройство состоит из трёх элементов.
При необходимости ротаметры оснащаются датчиками минимального и максимального значений измеряемой величины и трансмиттером сигнала.
Принцип работы ротаметра
Прибор монтируется лишь на вертикальные трубопроводы, поток среды в которых направлен снизу вверх. Перемещающееся по трубам вещество попадает на специальные бороздки поплавка, расположенные в верхней части, и заставляет его вращаться и передвигаться вверх или вниз – направление зависит от интенсивности расхода.
Устойчивое положение поплавок занимает тогда, когда сила потока становится равной силе действующей на перемещающийся по конической трубке элемент гравитации (иначе: когда вес поплавка, приходящийся на единицу площади поперечного сечения, становится равным перепаду давления). Такое «уравновешивание» возможно благодаря устройству прибора: величина зазора, по которому проходит поток среды, изменяется в зависимости от того, какое положение занимает поплавок в конической трубке.
В момент установившегося равновесия снимаются показания прибора – верхний срез поплавка указывает на градуировочной шкале величину, соответствующую расходу вещества.
Достоинства и недостатки ротаметра
Простота устройства ротаметров обуславливает ряд присущих им положительных характеристик.
Однако у ротаметров есть и недостатки.
Ротаметры ЭМИС
Одним из ведущих производителей ротаметров является компания ЭМИС. Ниже представлен краткий обзор двух наиболее популярных моделей расходомеров – ЭМИС-МЕТА 210 и ЭМИС-МЕТА 215.
ЭМИС-МЕТА 210 изготовлен из пластика и предназначен для измерения расхода неагрессивных однофазных сред в широком диапазоне (0,03-700л/мин – для жидкости, 0,5-720л/мин – для газа). Ротаметр оснащён регулятором, позволяющим произвести установку заданного значения расхода вещества.
Прибор используется в медицине, пищевой, нефтяной и бумажной промышленности, в системах водоподготовки и водоочистки.
Материалом для изготовления ротаметра ЭМИС-МЕТА 215 служит металл (нержавеющая сталь). Прибор используется для высокоточного измерения (погрешность не превышает 1,5 %) различных жидкостей и газов, в том числе агрессивных. Ротаметр оснащён преобразователем значения расхода в аналоговый или цифровой сигнал и сигнализацией, оповещающей о выходе измеряемого значения за установленные пользователем верхний и нижний пределы.
Если вам понравилась статья нажмите на одну из кнопок ниже
Ротаметр для чего предназначен
Ротаметры — расходометр для определения расхода потока, который может быть жидким, парообразным или газообразным. Принципом его работы является постоянный перепад давления потока (рисунок 1).
Конструкция простого ротаметра включает в себя трубку в форму конуса с вертикальным расположением и поплавок, расположенный у неё внутри. Вверху поплавка существуют специальные бороздки.
1 —трубка; 2 — поплавок.
Поплавки чаще всего имеет в форму в виде цилиндра с нижней частью в виде конуса и бортиком сверху с вырезанными на нем косыми канавками. Поток, который нужно измерить, при протекании через указанные канавки приводит во вращение поплавка, при этом происходит его центровка по оси трубки и ликвидируется его трение о трубку.
Между бортиком и стенкой появляется зазор в виде кольца, при прохождении через который движущиеся поток сужается, скорость его возрастает, и появляется разность между давлением в сечении до начала сужения и давлением в наиболее узком сечении кольцевой струи. При подъеме поплавка площадь повышается. Принципом функционирования данного расходометра является уравновешивание при любом расходе силы тяжести поплавка силами, действующими на него от потока. При этом вертикальное положение поплавка имеет связь с расходом.
Ротаметры относятся к типу расходометров постоянного перепада давления, так как последний не зависит от расхода. Положение поплавка также находится в зависимости от плотности потока, то есть градуировка должна быть нанесена с его учетом.
Так как измеряемый поток может быть разнообразным, поэтому ротаметры разделяют на два типа:
— для жидкостей – градуировка наносится на воде;
— для газов – градуировка наносится на воздухе.
При измерении других измеряемых потоков полученные результаты должны быть умножены на поправочный коэффициент.
Поплавки могут быть изготовлены из титана, алюминия, нержавеющей стали, фторопласта, пластмассы в зависимости от плотности и свойств измеряемого потока.
Ротаметрыпроизводят двух типов:
2. Для определения измеряемого потока с избыточным давлением до 6,4 МПа применяются ротаметры с трубкой в виде конуса, изготовленной из металла. Чаще ротаметры данного типа обладают дифференциально-трансформаторными или пневматическими преобразователями для дистанционной передачи показаний, основная приведенная погрешность первого равна ±2,5 %, второго от 1,5 % до 2,5 %.
Большое влияние на погрешность оказывает изменение структуры измеряемого потока из-за турбулентности, её величина определяется плотности потока, отличие действительных размеров трубки и поплавка, а также массы последнего от расчетных значений. Эти погрешности обладают большой величиной, при этом некоторые из них повышаются к началу шкалы.
Основная погрешность до 3 %, при индивидуальной градуировке она может быть снижена до 1 %. Чаще нижний предел измеряемого расхода потока равен 1/10 от верхнего. Ротаметров отличается от остальных расходомеров тем, что присутствует небольшая, но фактически постоянная потеря давления в рабочем диапазоне (для жидкостей 10000 Па, для газов 5000 Па).
Достоинства ротаметра:
Недостатки ротаметров:
Указанные преимущества определили широкое применение ротаметров во многих отраслях промышленности, при этом их не стоит применять там, где существует сильная вибрация. Устройства используются для определения малых объемных расходов жидкого потока (от 0,002 до 70 м 3 /ч) или газа (от 0,05 до 600 м 3 /ч) в трубах диаметром 0,3. 15 см.
Что такое ротаметр
Устройство и работа ротаметра
Принципиальная схема ротаметра показана на рисунке.
Поплавок расположен в конической трубе. Жидкость или газ протекает в зазоре между трубой и поплавком.
Чем меньше зазор между поплавком и трубой, тем выше будут потери, а значит и перепад давления в этом зазоре. Уравновешенное состояние поплавка будет наблюдаться в том случае, когда вес поплавка будет уравновешен давлением, действующим на его нижнюю поверхность.
Составим уравнение сил, действующих на поплавок:
При увеличении расхода перепад на установленном ранее зазоре увеличится, это заставит поплавок перемещаться вверх. При движении вверх перепад давления будет падать, поплавок остановится в уравновешенном состоянии в тот момент когда сила тяжести вновь будет уравновешена силой давления.
Для измерения расхода на коническую трубку наносится шкала. Положение поплавка относительно шкалы будет указывать на величину расхода жидкости или газа.
Поплавок проектируется таким образом, чтобы при обтекании газом (жидкостью) он принимал устойчивое положение в конической трубе.
Пружинный ротаметр
В связи с тем, что сила давления на поплавок в ротаметре уравновешивается весом поплавка, прибор можно устанавливать только вертикально. Если есть необходимость горизонтального расположения расходомера, то используют пружинный ротаметр.
Сила давления в пружинном ротаметре уравновешивается усилием пружины.
При увеличении расхода потери будут возрастать, поплавок будет перемещаться вправо, сжимая пружину, до тех пор пока не установится в равновесном состоянии.
Что такое расходомер с переменным сечением и как он работает?
Этот тип расходомеров состоит из поплавка внутри конической стеклянной трубки. Жидкость течет вверх через расширяющуюся трубку, заставляя поплавок занять положение с достаточной свободной площадью для прохождения потока. Эта свободная площадь зависит от скорости потока, веса поплавка, а также плотности и вязкости жидкости.
Перепад давления на расходомере остается постоянным во всем диапазоне расхода, поскольку он зависит от плотности жидкости, а также веса и размеров поплавка. Индикация потока достигается в режиме реального времени, поскольку площадь потока увеличивается с увеличением скорости потока.
Вот почему этот тип принципа измерения известен как «Переменная площадь».
Каждое положение поплавка соответствует скорости потока, указанной на шкале, нанесенной на измерительную трубку. Площадь изменяется из-за конической формы измерительной трубы.
В этом случае площадь изменяется из-за конической формы поплавка.
Каждое положение поплавка представляет собой область между поплавком и отверстием. Эта область соответствует определенному расходу, который показан эквивалентными шкалами, выгравированными непосредственно на измерительной трубке.
Измерительная трубка ротаметра может быть изготовлена из различных материалов:
Материал остальных компонентов; детали, контактирующие со средой, поплавок, уплотнения также изготавливаются из различных в зависимости от химической совместимости с измеряемой жидкостью / газами и условий процесса.
По вопросам консультации и приобретения обращайтесь к команде WEXON
Задать вопрос специалисту
Компания Вексон предлагает: