Ротаметр: подробно простым языком.

Металлические — они изготавливаются из металлических трубок и являются более долговечными, чем стеклянные, выдерживают высокие давления и температуры и широко используются в промышленности. Металлические изделия изготавливаются из различных материалов, таких как нержавеющая сталь, латунь и алюминий.

Особенности ротаметров и их разновидности

Ротаметр — это измерительный прибор, используемый для определения расхода жидкостей и газов. Он позволяет определить естественный поток движущейся среды и преобразовать его в параметры потока.

Конструктивно он прост и удобен в использовании, не требует дополнительных инструментов и поэтому пользуется спросом уже долгое время.

Что это такое?

Название «ротаметр» происходит от английского слова «rotate», что означает вращаться. Это связано с тем, что указатель постоянно находится в движении. Торговая марка «Rotameter» была зарегистрирована в Великобритании. Впервые механизм был описан немецким ученым Карлом Куперсом в 1908 году. Именно он впоследствии запатентовал ротаметр переменного расхода для газов или жидкостей. В своей простейшей форме расходомер переменной площади выглядит как цилиндр, расширяющийся кверху. Внутри находится сферический поплавок из пластика или металла, устойчивого к воздействию агрессивных веществ. Он служит в качестве индикатора. Прибор всегда располагается в вертикальной плоскости.

Работа расходомера основана на механизме, при котором поток газа, пара или жидкости, направленный снизу вверх, неизбежно поднимает поплавок на определенную величину. Поскольку параметры поперечного сечения корпуса не одинаковы в разных секциях, наступает момент, когда сила тяжести, действующая на поплавок, уравновешивает общее давление потока. Чем выше поток среды, тем выше поднимается поплавок.

На стенке устройства установлена измерительная шкала. Расход жидкости или газа, проходящего через расходомер, может быть определен оператором. Расход можно регулировать при фиксированном положении поплавка.

С помощью простейших приборов измерения можно проводить визуально. Однако прозрачность протекающей среды имеет большое значение. Закрытая конструкция делает невозможным электрическое обнаружение изменений в положении поплавка. Поэтому для преобразования высоты показаний в электрические величины используются оптические или магнитные датчики положения.

К преимуществам расходомера относятся следующие:

• простоту конструкции прибора и несложную технологию его производства;
• для проведения измерений нет необходимости в каких-либо внешних источниках энергии;
• оболочка ротаметра позволяет получать параметры расхода высокотемпературных и агрессивных средств;
• высота подъёма индикатора находится в линейной зависимости от измеряемых объемов жидкостей и газов — это значительно упрощает дальнейшее проведение вычислений и поверку.

К недостаткам относятся следующие.

• Обязательное расположение прибора в вертикальной плоскости, поскольку процесс измерения напрямую связан с воздействием силы тяжести поплавка.
• На точность показаний может повлиять вязкость жидкости. Впрочем, некоторые изготовители начали предлагать на рынок специализированные ротаметры, откалиброванные с учётом расхода конкретных веществ, они выполняются под определенного заказчика.
• На точность инструмента также воздействуют вибрационные колебания, поэтому ротаметры желательно ставить в статичных системах.
• При измерении параметров расходования газа погрешность могут вызвать температурные воздействия.

Принцип работы ротаметров и их виды

Расходомеры имеют простую конструкцию с корпусом, содержащим прозрачную трубку с поплавком. Основной принцип работы расходомера заключается в том, что движущийся поток газа, пара или жидкости поднимает поплавок на определенную высоту. Чем больше поток, тем выше поднимается поплавок, так что текущий поток может быть отображен на шкале на корпусе расходомера.

Существуют различные типы расходомеров:

• Стеклянные ротаметры имеют прозрачный корпус из стекла, что позволяет легко определить текущий расход. Они используются для измерения расхода воды, газов и других прозрачных жидкостей. Они работают при высоких температурах и давлениях.
• Магнитные ротаметры имеют металлический корпус и работают на основе принципа магнитного поля. Перемещение поплавка, который находится внутри корпуса, считывается датчиком, фиксирующим изменение магнитного поля.
• Пластиковые ротаметры с корпусом из пластика обладают высокой химической стойкостью и широким диапазоном измерений. Они используются для измерения расхода кислот, щелочей, растворов солей, воды и других жидкостей.

Назначение ротаметров

Расходомеры используются во многих отраслях промышленности, таких как пищевая и фармацевтическая, нефтегазовая, химическая, энергетическая и многие другие. Они часто используются в лабораториях для измерения расхода газов и жидкостей в научных исследованиях и при анализе химических реакций.

Они могут работать самостоятельно или как часть автоматической системы управления потоком. Они чрезвычайно точны и надежны и работают при высоких давлениях и температурах.

В лаборатории расходомеры измеряют поток газов и паров, что является основой для многих химических и фармацевтических процессов. В промышленности они используются для контроля потока газов и паров в промышленных процессах для обеспечения оптимальных условий эксплуатации.

Расходомеры широко используются в автомобильной и аэрокосмической промышленности для измерения расхода масла в двигателях и компрессорах. Они используются в системах охлаждения и промышленных процессах, где требуется контроль потока жидкости для обеспечения оптимальной эффективности и экономии ресурсов.

Ротаметры со стеклянной или пластмассовой колбой

Они обычно используются при низком давлении и низких температурах. Расходомеры со стеклянной колбой также используются для измерения кислотных и щелочных (коррозионных) жидкостей, поскольку стекло устойчиво к воздействию таких веществ и не подвергается коррозии. Их основными компонентами являются прозрачная коническая колба из стекла или пластика и поплавок. Для получения показаний расходомера поплавок должен быть виден, поэтому расходомеры со стеклянной или пластиковой колбой используются только для измерения относительно прозрачных сред, протекающих по трубопроводу.

Магнитные ротаметры (с металлическим корпусом)

Они успешно применяются в тех случаях, когда расходомеры со стеклянными или пластиковыми колбами не могут быть использованы. Например, их можно использовать для измерения расхода темных жидкостей, в которых поплавок не виден, таких как чернильная паста или красители. Расходомеры с металлическими корпусами также используются в системах высокого давления и высоких температур, поскольку металл более устойчив, чем стекло или пластик.

Режим работы такой же, как и у расходомера со стеклянным или пластиковым шариком, за исключением того, что расходомер с металлическим шариком имеет специальный механизм для считывания высоты поплавка.

Расходомер жидкости, газа и пара — это специальное устройство для измерения расхода жидкостей, газов и паров в промышленных установках.

Принцип действия кориолисового расходомера основан на сдвиге фаз и прямом измерении среды, протекающей в трубе в текущий момент времени.

Дисковые расходомеры имеют в своей конструкции крыльчатку, ореховый диск или «конический вращающийся» диск.

Крыльчатый расходомер использует круглые лопасти крыльчатки для измерения расхода.

Турбинный расходомер не имеет подшипников и поэтому может измерять расход с твердыми частицами во взвешенном состоянии.

ПРЕИМУЩЕСТВА

• высокая точность;
• простота установки;
• возможность дистанционного получения показаний (выходные сигналы — аналоговый 4-20 мА или цифровой HART);
• возможность получения предупреждающего сигнала при выходе за допустимые настраиваемые значения верхнего и нижнего предела;
• наличие антикоррозионного исполнения;
• возможность эксплуатации при низких температурах (с рубашкой обогрева);
• градуировка под заказ, с учетом параметров измеряемой среды.

Первая калибровка проводится сразу после строительства, в дальнейшем интервал между калибровками составляет 5 лет. Калибровка также требуется после ремонта или если прибор хранился более 60 месяцев до ввода в эксплуатацию. Внеочередная калибровка проводится, когда расходомер находится в эксплуатации, когда есть сомнения в его нормальном функционировании или когда документы на проведение периодической калибровки по ГОСТ 8.122-99 «Расходомеры. Порядок проведения калибровки

ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Широкий диапазон измеряемых сред позволяет использовать расходомеры в различных отраслях промышленности. Они измеряют промышленные газы, кислород, жидкости и масла.

Расходомер ЭМИС-МЕТА 215 с фторопластовым покрытием успешно работает в сернокислотном цехе ООО «Медногорский медно-серный комбинат», где осуществляет дозирование и учет серной кислоты.

Расходомеры получили положительные характеристики по результатам работы на испытательной базе ОАО «Промприбор», где в реальных условиях эксплуатации измерялся расход насыщенных паров углеводородов.

В Институте химии имени А.М. Бутлерова они используются в воздушных и азотных линиях в составе экспериментальной лабораторной установки для испытания порошкообразных катализаторов.

Оборудование этого типа также используется в нефтегазовой промышленности. В частности, в линиях подачи азота и синтез-газа в экспериментальной установке СЖТ-БК компании «Газпром».

Версии взрывозащищенных расходомеров используются на опытном заводе «ВНИИСК», где измеряемой средой является хлористый калий. «Важной особенностью расходомеров «ЭМИС»-МЕТА 215Ex» является двухпроводная схема подключения прибора с питанием преобразователя от 4-й токовой петли 20 мА и взрывозащищенное исполнение с классом защиты «Искробезопасная цепь Exia». Мы планируем и в дальнейшем использовать его в наших проектах», — отметил в своем комментарии заказчик.

«ЭМИС-МЕТА, несомненно, была сердцем нашей установки», — пишут в благодарственном письме сотрудники медицинской организации ООО «Радиационный центр». При создании прототипа системы очистки и деионизации воздуха SPOD им необходимо было точно измерить заданный расход. «Мы рассмотрели все имеющиеся на тот момент расходомеры», — сказал он. «EMIS-META обладал высокой точностью, а благодаря аналоговому сигналу можно было автоматически получать внешний расход и отображать его в цифровом виде». Впоследствии SPOD был протестирован двумя независимыми институтами и сейчас успешно работает в одной из лабораторий CSM», — говорится в письме.

Это далеко не все примеры успешной эксплуатации расходомеров ТМ «ЭМИС», поставляемых на предприятия России и стран СНГ с 2011 года. Имея все необходимые разрешения для работы во вредных производственных условиях, а также соответствие техническим характеристикам мировых аналогов, расходомеры ТМ «ЭМИС» выигрывают у зарубежных производителей по цене, не снижая при этом качества. Кроме того, покупатель получает дополнительные преимущества, такие как гарантийное и послегарантийное обслуживание и техническую поддержку.

Если у вас остались вопросы по расходомерам, вы можете обратиться к инженерам ЭМИС:

Монтаж и ввод в эксплуатацию

Определите место установки расходомера — он должен быть размещен на определенном участке трубопровода, не менее чем на 10 диаметров трубы выше по течению и на 5 диаметров трубы ниже по течению от любых фитингов или засоров трубопровода, чтобы избежать перегрузки изделия.

Выберите подходящий размер и тип расходомера для вашего применения — он должен быть выбран на основе ожидаемого расхода, а материал конструкции должен быть определен на основе свойств измеряемой жидкости или газа. Установите расходомер в трубопровод — убедитесь, что стрелка направления потока на расходомере совпадает с направлением потока жидкости или газа. Перед выполнением соединений нанесите соответствующее количество тефлоновой ленты на внешнюю резьбу трубы. Не используйте пасты или герметики для резьбы. Чрезмерная затяжка пластиковых муфт может повредить фитинг. Установите устройство так, чтобы впускное отверстие находилось внизу.

Ротаметры с пластиковыми соединениями монтируются таким образом, чтобы соединения не поддерживали какую-либо часть связанной с ними водопроводной трубы. Кроме того, рама ротаметра должна быть закреплена на мембране, панели или колонне. Оборудование, используемое для работы с газами, должно иметь подходящие впускные и выпускные клапаны. Они должны находиться на расстоянии не более 1-1/2 диаметра трубы от отверстий продукта. Выпускной клапан необходим для обеспечения необходимого обратного давления, чтобы предотвратить отскок поплавка.

Первичная проверка

После установки расходомера важно проверить его, чтобы убедиться, что он работает правильно.

1. Осмотрите соединения и фитинги на предмет утечек и убедитесь, что все герметично.
2. Убедитесь в правильности расположения стрелки направления потока на ротаметре.
3. Ротаметры обычно калибруются для определенной жидкости или газа, поэтому убедитесь, что измеряемая жидкость или газ соответствуют калибровке ротаметра.

Если необходимо откалибровать расходомер, действуйте следующим образом

• Подготовьте систему, убедившись, что она чистая и свободная от любых препятствий.
• Подключите ротаметр к системе и убедитесь, что все соединения герметичны.
• Установите расход на известное значение с помощью объемной колбы или расходомера. Расход должен быть в пределах диапазона ротаметра.
• Проследите за показаниями ротаметра и сравните их с известным расходом. Если показания находятся в пределах заданного диапазона точности, ротаметр откалиброван.
• Если показания ротаметра не укладываются в заданные значения, отрегулируйте ротаметр так, чтобы они соответствовали известному расходу.
• Повторите процесс при различных значениях расхода, чтобы убедиться, что ротаметр точно откалиброван во всем диапазоне.
• Запишите данные калибровки, включая известные значения расхода и соответствующие показания ротаметра, в сертификат или журнал калибровки.

Следуя этим шагам, вы можете гарантировать, что ваш расходомер точно откалиброван и обеспечивает надежные измерения. Рекомендуется регулярно проводить калибровку, чтобы ваш расходомер оставался точным в течение долгого времени.

Опыт эксплуатации

Россия является одним из крупнейших производителей нефти и газа в мире, и расходомеры широко используются в этой отрасли для измерения расхода. Эти приборы используются в трубопроводах, на нефтеперерабатывающих заводах и других объектах для контроля движения углеводородов и обеспечения эффективной транспортировки и переработки. Расходомеры используются в лабораториях, опытных установках и на производстве для контроля и управления потоком химических веществ в процессе производства.

Преимущества ротаметров перед другими методами измерения расхода жидкости

Расходомеры имеют много преимуществ перед другими типами расходомеров. Они относительно недороги, просты в установке и не требуют особого обслуживания. Они также имеют широкий диапазон измерения и могут использоваться как для больших, так и для малых расходов. Однако эти приборы не подходят для измерения расхода очень вязких жидкостей, содержащих твердые частицы и различные примеси. Следует отметить, что на их точность могут влиять перепады температуры и давления, которые вызывают изменение плотности жидкости и, как следствие, неточное позиционирование поплавка.

Флотометры являются важными устройствами для измерения расхода, используемыми в различных промышленных и лабораторных приложениях. Поэтому важно, чтобы они были спроектированы и изготовлены в соответствии со всеми требованиями для обеспечения точного и надежного измерения скорости потока. Плохо спроектированный или изготовленный прибор может внести ошибки и привести к неточным измерениям, что чревато значительными последствиями, такими как дефекты продукции, сбои в технологическом процессе или даже угроза безопасности.

Компания «Итера» является одним из ведущих поставщиков научно-исследовательских и контрольно-измерительных приборов в России. Мы предлагаем широкий спектр приборов и устройств для различных областей применения. Всего за несколько кликов вы можете приобрести подходящий расходомер на нашем сайте. Все наши расходомеры изготовлены из высококачественных материалов и отличаются высокой точностью измерений. Мы осуществляем доставку в любую точку России и принимаем различные способы оплаты. Наша опытная команда всегда готова помочь нашим клиентам по любым вопросам — свяжитесь с нами, оставив свой номер телефона или позвонив нам напрямую/.

Рубрики