Ta princip je najpogosteje povezan z rotametrom. Je mehansko preprost, enostaven za branje in uporaben za številne aplikacije z nizkim-do-zmernim pretokom. Vendar pa je pravilno branje odvisno od več kot višine plovca: gostota tekočine, viskoznost, tlak in temperatura plina, orientacija namestitve, enote lestvice in pogoji umerjanja so lahko pomembni. Za širši pogled na izbiro števcev glejte tovodnik za merjenje pretoka in dimenzioniranje.
Kaj je merilnik pretoka s spremenljivo površino?
Običajni merilnik pretoka s spremenljivo površino ima štiri osnovne elemente: stožčasto merilno cev, prosto premikajoč se plovec, lestvico ali indikator in procesne povezave. Cev je spodaj ožja, zgoraj pa širša. Ko se plovec premika navzgor, se poveča razmik med plovcem in steno cevi.
Ta spreminjajoča se vrzel pojasnjuje imespremenljivo območje. KROHNE opisuje klasično zasnovo kot pokončno stožčasto cev, v kateri plovec tvori obročasto režo, katere površina se spreminja s položajem plovca.KROHNEjev princip merilnika pretoka s spremenljivo površinoprav tako identificira gravitacijo, vzgon ali dvižno silo in silo toka kot glavne sile, ki delujejo na plovec. :contentReference[oaicite:1]{index=1}
Izrazrotameterse običajno uporablja za ta instrument s koničasto-cevjo, plovec-. V praksi lahko načrti uporabljajo steklene, plastične ali kovinske merilne cevi, nekateri industrijski modeli pa prenašajo lebdeči položaj na zunanji indikator, namesto da bi se zanašali na neposredno vizualno odčitavanje.
Kako deluje merilnik pretoka s spremenljivo površino?
1. Tekočina vstopi v merilnik
V običajnem gravitacijskem-rotametru tekočina vstopa od spodaj in teče navzgor okoli plovca. Brez pretoka gravitacija drži plovec blizu spodnjega konca cevi.
2. Tok ustvarja silo navzgor
Ko se pretok poveča, gibljiva tekočina povzroči silo navzgor na plovec. Tudi vzgon deluje navzgor, medtem ko teža plovca deluje navzdol.
3. Plovec se dvigne v širši del
Ko sile navzgor presežejo efektivno silo navzdol, se plovec dvigne. Ker se cev proti vrhu širi, se obročast prehod okoli plovca poveča.
4. Doseženo je novo ravnovesje sil
Plovec se umiri, ko sile dosežejo ravnovesje. Konceptualno:
Lebdeča teža=vzgon + tok-povzročena sila navzgor
Točno razmerje je odvisno od geometrije plovca, lastnosti tekočine in kalibracije merilnika. Zato je treba instrument obravnavati kot umerjeno merilno napravo in ne kot preprosto "lebdečo kroglo v cevi".
5. Plavajoči položaj se pretvori v pretok
Stabilen plavajoči položaj ustreza vrednosti na kalibrirani skali ali zunanjem indikatorju. Večji pretok običajno povzroči višji plavajoči položaj in večjo razpoložljivo površino pretoka.
Merilniki s spremenljivo površino so pogosto opisani kot naprave s približno konstantnim-diferenčnim tlakom, ker se plovec premakne, da spremeni površino pretoka, namesto da ohranja omejitev nespremenljivo. V resničnem servisu pa razmerje tlaka ni popolnoma konstantno v vseh pogojih. Če je obnašanje tlaka pomembno za aplikacijo, širšerazmerje med pretokom in tlakomje treba upoštevati skupaj s podatki proizvajalca merilnika.
Kaj lahko spremeni branje?
Načelo delovanja je preprosto; pri razlagi branja pride do številnih napak.
| Faktor | Zakaj je pomembno | Kaj preveriti |
|---|---|---|
| Gostota tekočine | Spremeni vzgon in ravnovesje sil | Kalibracijska tekočina in delovna gostota |
| Viskoznost | Spremeni obnašanje toka okoli plovca | Lastnosti tekočine in omejitve proizvajalca |
| Tlak plina | Spremeni gostoto plina | Kalibracijski tlak in dejanski absolutni tlak |
| Temperatura | Lahko spremeni gostoto in viskoznost | Temperatura umerjanja in temperatura procesa |
| Orientacija | Spremeni gravitacijsko razmerje v običajnih oblikah | Zahtevan položaj namestitve |
| Nanosi ali kontaminacija | Lahko omeji gibanje prostega lebdenja | Čistoča cevi in plovca |
Plinski servis zahteva posebno pozornost
Plinske tehtnice ni mogoče samodejno prenesti z enega plina ali delovnega stanja na drugega. Prav tako je treba pravilno ravnati s tlakom: izračuni korekcije plina uporabljajo absolutni tlak, ne le merilni tlak. Če je PSIA, PSIG in PSI enostavno zamenjati, je toVodnik po PSI, PSIA in PSIGzagotavlja razlikovanje.
Brooks Instrument objavlja smernice za korekcijo plina za merilnike spremenljive površine in ugotavlja, da so njegovi enostavni korekcijski faktorji približni in lahko postanejo netočni pri zelo nizkem pretoku ali povišanem tlaku. Njegova navodila za korekcijo tlaka in temperature določajo tudi absolutni tlak in absolutno temperaturo.Vodnik za korekcijo plina Brooks Instrument s spremenljivim območjemje uporabna referenca, ko se pogoji delovanja razlikujejo od prvotne kalibracije. :contentReference[oaicite:2]{index=2}
Pomembno je tudi vedeti, ali lestvica predstavlja volumetrični pretok ali standardizirano enoto pretoka plina. Če je razlika nejasna, preglejtemasni pretok proti volumskemu pretokuin skupnoenote za merjenje pretoka, ki se uporabljajo v industrijipreden primerjate odčitke.
Tekoči servis ni imun na tekoče-spremembe lastnosti
Pri tekočinah lahko gostota in viskoznost vplivata na razmerje med položajem plovca in dejanskim pretokom. Brooks objavlja tudi metodo popravka-gostote tekočine in opozarja, da merilnik morda ne bo ostal primeren, če se specifična teža nove tekočine zelo razlikuje od prvotne aplikacije.Opomba Brooks Instrument-o popravku gostote tekočineponazarja, zakaj lahko drugačna procesna tekočina zahteva korekcijo ali drugačen merilnik. :contentReference[oaicite:3]{index=3}
Kadar je sledljivost meritev pomembna, popravek in kalibracijo obravnavajte kot ločeni zadevi. Popravek oceni, kako se znani merilnik odzove v spremenjenih pogojih; kalibracija vzpostavi razmerje med indikacijo instrumenta in referenco. Za več konteksta si oglejte vodnik po spletnem mestukako umeriti merilnik pretokain njegov pregledkalibracijske metode in sledljivost merilnika pretoka tekočine.
Kako pravilno brati rotameter
Ne domnevajte, da se vsak float bere na isti točki. Pravilna referenca je odvisna od geometrije plovca in zasnove merila proizvajalca. Na primer, Yokogawa določavrh plovcakot točka branja njegovih modelov RAGN in RAGL.Yokogawa dokumentacija RAGLdoloča tudi navpično namestitev s tokom navzgor za to zasnovo. :contentReference[oaicite:4]{index=4}
- Pred uporabo tehtnice potrdite podano točko branja s plavajočim.
- Odčitajte lestvico v višini oči, da zmanjšate napako paralakse na prozornih ceveh.
- Pred snemanjem vrednosti preverite inženirsko enoto.
- Potrdite tekočino za umerjanje in referenčne pogoje, zlasti za pline.
- Če se plovec zatakne, neprestano poskakuje ali se ne vrne prosto, raziščite namestitev ali postopek, preden zaupate odčitku.
Steklena cev ali kovinska cev?
Rotametri s-stekleno cevjo so uporabni, kadar je dragocena neposredna vizualna indikacija in so pogoji postopka združljivi s cevjo in tesnili. Merilniki spremenljive površine s kovinsko-cevjo se običajno izberejo, kadar proces zahteva močnejšo zadrževanje, neprozorno konstrukcijo, višjo-delovanje ali zunanji oddajnik ali stikalo. Nobena konstrukcija ni samodejno boljša; odločajo pogoji postopka.
Preden izberete konstrukcijo, določite tekočino, tlak, temperaturo, zahtevano območje pretoka, združljivost z-materiala in signalne zahteve. Za agresivne kemikalije, spletno mestovodnik za izbiro merilnika pretoka za kemične tekočinelahko pomaga oblikovati odločitev o materialu in tehnologiji.
Kdaj je merilnik spremenljive površine dobra izbira?
Rotameter je pogosto praktična izbira za lokalno indikacijo pretoka, čistilne napeljave, laboratorijske storitve, sisteme analizatorjev, spremljanje naprav in druge aplikacije, kjer je uporabna preprosta vizualna ali mehanska indikacija. Yokogawa navaja sisteme za čiščenje, analizatorje in-vzorčenje plinov, laboratorije in stroje med pogostimi uporabami svojih rotametrov z nizkim{2}}pretokom. :contentReference[oaicite:5]{index=5}
Manj privlačen je, če je tekočina močno onesnažena ali lepljiva, ko proces ne more doseči zahtevane orientacije ali ko spreminjanje plinskih pogojev otežuje razlago nepopravljenega lokalnega merila. Spremenljivega merilnika površine tudi ne bi smeli izbrati samo zato, ker se velikost cevi ujema.
Če je prosto plavajoče gibanje dvomljivo, je morda primernejša druga tehnologija. Prevodne tekočine s trdnimi snovmi ali tveganje za nastanek prevleke lahko upravičijo oceno, kako jedeluje elektromagnetni merilnik pretoka. Če je neposredni masni pretok dejanska zahteva, aCoriolisov merilnik pretokaali atoplotni merilnik masnega pretokamorda zasluži primerjavo, odvisno od tekočine in uporabe.
Kako izbrati merilnik pretoka s spremenljivo površino
Koristen izbirni postopek se začne s podatki o procesu in ne z velikostjo povezave. Če še vedno primerjate tehnologije, preglejte spletne stranivodnik po vrstah industrijskih merilnikov pretokaprvi.
- Določite medij.Po potrebi navedite plin ali tekočino, sestavo, gostoto, viskoznost, čistočo in jedkost.
- Določite dejanski obseg pretoka.Zabeležite najmanjši, normalni in največji pretok, ne le največje projektirane vrednosti.
- Navedite delovni tlak in temperaturo.Za plinsko storitev vključite pogoje, uporabljene za zahtevano pretočno enoto in kalibracijo.
- Preverite zmočene materiale.Cev, plovec, tesnila in priključki morajo biti združljivi s procesno tekočino.
- Potrdite omejitve namestitve.Običajne gravitacijske-zasnove običajno zahtevajo navpično namestitev in tok navzgor; posebni dizajni se lahko razlikujejo.
- Izberite indikacijo in izhod.Odločite se, ali je lokalno odčitavanje dovolj ali so potrebni alarmi, stikala ali oddajnik.
Praktični RFQ mora zato vsebovati tekočino, minimalni/normalni/maksimalni pretok, enoto pretoka, tlak, temperaturo, povezavo, zahteve glede-materiala, usmerjenost namestitve in zahtevano moč. Zaradi te informacije je izbira bolj zanesljiva kot izbira števca samo na podlagi nominalne velikosti črte.
Pogoste napake, ki se jim je treba izogibati
- Uporaba plinske tehtnice brez preverjanja kalibracijskih pogojev.Znana enota ne pomeni, da je merilnik umerjen za trenutni plin, tlak in temperaturo.
- Branje napačnega dela plovca.Sledite proizvajalčevi referenčni točki.
- Montaža običajnega merilnika navpično.Gravitacija je del merilnega principa.
- Ignoriranje umazanega ali lepljivega plovca.Omejeno gibanje prekine povezavo med pretokom in umerjenim položajem.
- Izbira samo po premeru cevi.Razpon pretoka in procesni pogoji so pomembnejši od same velikosti povezave. Pogosta vprašanja
V: Ali merilnik pretoka s spremenljivo površino potrebuje elektriko?
O: Osnovni mehanski rotametri ne potrebujejo zunanjega napajanja za lokalno indikacijo. Industrijske različice lahko dodajo oddajnike, alarme ali stikala, ki zahtevajo električne povezave.
V: Ali lahko rotameter meri tako plin kot tekočino?
O: Da, pod pogojem, da je merilnik zasnovan in kalibriran za tekočino in pogoje delovanja. Uporaba plina zahteva posebno pozornost na tlak, temperaturo, gostoto in referenčne enote.
V: Zakaj mora biti veliko rotametrov nameščenih navpično?
O: Običajne zasnove uporabljajo gravitacijo kot del ravnovesja sile plovca, zato orientacija vpliva na meritev. Upoštevajte zahteve glede namestitve za določen model, namesto da predvidevate, da ima vsak merilnik spremenljive površine enako pravilo orientacije.
V: Zakaj plovec poskakuje?
O: Možni vzroki vključujejo pulzirajoč pretok, hitro delovanje ventila, nestabilne procesne pogoje ali neprimerno območje delovanja. Če je premikanje vztrajno, preverite postopek in proizvajalčeva navodila za odpravljanje težav, preden se zanesete na navedeno vrednost.
Zaključek
Načelo delovanja merilnika pretoka s spremenljivo površino je preprosto: tok dvigne plovec znotraj stožčaste cevi, razpoložljiva obročasta površina se spremeni in plovec se umiri v kalibriranem ravnotežnem položaju. Težaven del je nerazumevanje, zakaj se plovec dvigne; zagotavlja, da navedeni položaj še vedno predstavlja predvideni pretok v dejanskih pogojih postopka.
Pred določanjem ali odčitavanjem rotametra preverite tekočino, obseg pretoka, enote lestvice, tlak, temperaturo, orientacijo, pogoje kalibracije in združljivost materiala. Ti pregledi določajo, ali bo merilnik spremenljive površine zagotovil uporabno meritev ali pa je boljša druga tehnologija pretoka.
