Tämä periaate liittyy yleisimmin rotametriin. Se on mekaanisesti yksinkertainen, helppolukuinen ja hyödyllinen monissa matalan---sovelluksissa. Oikea lukema riippuu kuitenkin muustakin kuin kelluntakorkeudesta: nesteen tiheydellä, viskositeetilla, kaasun paineella ja lämpötilalla, asennussuunnalla, asteikkoyksiköillä ja kalibrointiolosuhteilla voi olla merkitystä. Katso tästä laajempi kuva mittarin valinnastavirtauksen mittaus- ja mitoitusopas.
Mikä on muuttuvan alueen virtausmittari?
Perinteisessä muuttuvan pinta-alan virtausmittarissa on neljä peruselementtiä: kartiomainen mittaputki, vapaasti liikkuva uimuri, asteikko tai osoitin ja prosessiliitännät. Putki on kapeampi alhaalta ja leveämpi ylhäältä. Kun uimuri liikkuu ylöspäin, uimurin ja putken seinämän välinen rako kasvaa.
Tämä muuttuva aukko selittää nimenvaihteleva alue. KROHNE kuvaa klassista muotoilua pystysuoraksi kartiomaiseksi putkeksi, jossa uimuri muodostaa rengasmaisen raon, jonka pinta-ala muuttuu kellunta-asennon mukaan.KROHNEn muuttuvan alueen virtausmittarin periaatetunnistaa myös painovoiman, kelluvuuden tai nostovoiman sekä virtausvoiman pääasiallisiksi kelluviin voimiksi. :contentReference[oaicite:1]{index=1}
Termirotametrikäytetään yleisesti tässä kartiomaisessa -putki, float-tyyppisessä instrumentissa. Käytännössä malleissa voidaan käyttää lasia, muovia tai metallia mittausputkia, ja jotkin teolliset mallit välittävät kellunta-asennon ulkoiseen indikaattoriin sen sijaan, että luottaisivat suoraan visuaaliseen lukemiseen.
Kuinka muuttuvan alueen virtausmittari toimii?
1. Nestettä tulee mittariin
Perinteisessä painovoimaan{0}} perustuvassa rotametrissä neste tulee pohjasta ja virtaa ylöspäin kellukkeen ympärillä. Ilman virtausta painovoima pitää kellun lähellä putken alapäätä.
2. Virtaus Luo ylöspäin suuntautuvan voiman
Virtauksen kasvaessa liikkuva neste tuottaa ylöspäin suuntautuvan voiman kellukkeeseen. Kelluvuus vaikuttaa myös ylöspäin, kun taas kellukkeen paino vaikuttaa alaspäin.
3. Float nousee leveämmäksi osaksi
Kun ylöspäin suuntautuvat voimat ylittävät tehollisen alaspäin suuntautuvan voiman, uimuri nousee. Koska putki levenee yläosaa kohti, rengasmainen kulku kellukkeen ympärillä kasvaa.
4. Uusi voimatasapaino on saavutettu
Uimuri asettuu, kun voimat saavuttavat tasapainon. Käsitteellisesti:
Kelluntapaino=kelluvuus + virtaus-indusoitu ylöspäin suuntautuva voima
Tarkka suhde riippuu kellukkeen geometriasta, nesteen ominaisuuksista ja mittarin kalibroinnista. Tästä syystä instrumenttia tulee käsitellä kalibroituna mittauslaitteena eikä yksinkertaisena "kelluvana pallona putkessa".
5. Kellunta-asento muunnetaan virtausnopeudeksi
Vakaa kellunta-asento vastaa arvoa kalibroidulla asteikolla tai ulkoisella osoittimella. Suurempi virtaus tuottaa normaalisti korkeamman kellunta-asennon ja suuremman käytettävissä olevan virtausalueen.
Muuttuvan pinta-alan mittareita kuvataan usein likimäärin vakiopaine--painelaitteiksi, koska uimuri liikkuu muuttaakseen virtausaluetta sen sijaan, että se pysyisi rajoituksena. Todellisessa käytössä painesuhde ei kuitenkaan ole täysin vakio kaikissa olosuhteissa. Jos painekäyttäytyminen on sovelluksen kannalta tärkeää, sitä laajempivirtausnopeuden ja paineen välinen suhdetulee tarkastella yhdessä mittarin valmistajan tietojen kanssa.
Mikä voi muuttaa lukemista?
Toimintaperiaate on yksinkertainen; lukeman tulkinnassa tapahtuu monia virheitä.
| Tekijä | Miksi sillä on merkitystä | Mitä tarkistaa |
|---|---|---|
| Nesteen tiheys | Muuttaa kelluvuutta ja voimatasapainoa | Kalibrointineste ja käyttötiheys |
| Viskositeetti | Muuttaa virtauskäyttäytymistä kellukkeen ympärillä | Nesteen ominaisuudet ja valmistajan rajoitukset |
| Kaasun paine | Muuttaa kaasun tiheyttä | Kalibrointipaine ja todellinen absoluuttinen paine |
| Lämpötila | Voi muuttaa tiheyttä ja viskositeettia | Kalibrointilämpötila ja prosessilämpötila |
| Suuntautuminen | Muuttaa painovoimasuhdetta perinteisissä malleissa | Vaadittu asennusasento |
| Saostumat tai saastuminen | Voi rajoittaa vapaata kelluvaa liikettä | Putkien ja kellukkeiden puhtaus |
Kaasuhuolto vaatii erityistä huolellisuutta
Kaasuvaaka ei ole automaattisesti siirrettävissä kaasu- tai käyttötilasta toiseen. Painetta tulee myös käsitellä oikein: kaasunkorjauslaskelmissa käytetään absoluuttista painetta, ei pelkästään mittapainetta. Jos PSIA, PSIG ja PSI on helppo sekoittaa, tämäPSI-, PSIA- ja PSIG-opastarjoaa eron.
Brooks Instrument julkaisee kaasun korjausohjeet muuttuvan pinta-alan mittareille ja huomauttaa, että sen yksinkertaiset korjauskertoimet ovat likimääräisiä ja voivat muuttua epätarkiksi erittäin alhaisella virtauksella tai korotetulla paineella. Sen paine- ja lämpötilakorjausopastus määrittää myös absoluuttisen paineen ja absoluuttisen lämpötilan.Brooks Instrumentin muuttuvan alueen kaasunkorjausopason hyödyllinen viite, kun käyttöolosuhteet poikkeavat alkuperäisestä kalibroinnista. :contentReference[oaicite:2]{index=2}
On myös tärkeää tietää, edustaako asteikko tilavuusvirtausta vai standardoitua kaasuvirtausyksikköä. Jos ero on epäselvä, tarkistamassavirta vs. tilavuusvirtaja yhteinenteollisuudessa käytettävät virtausmittaritennen lukemien vertailua.
Liquid Service ei ole immuuni Fluid{0}}omaisuuden muutoksille
Nesteiden osalta tiheys ja viskositeetti voivat vaikuttaa kellunta-asennon ja todellisen virtauksen väliseen suhteeseen. Brooks julkaisee myös nesteen-tiheyden korjausmenetelmän ja varoittaa, että mittari ei välttämättä pysy sopivana, jos uuden nesteen ominaispaino poikkeaa suuresti alkuperäisestä sovelluksesta.Brooks Instrumentin nesteen{0}}tiheyden korjaushuomautusosoittaa, miksi erilainen prosessineste saattaa vaatia korjausta tai eri mittaria. :contentReference[oaicite:3]{index=3}
Kun mittauksen jäljitettävyydellä on merkitystä, käsittele korjaus ja kalibrointi erillisinä asioina. Korjaus arvioi, kuinka tunnettu mittari reagoi muuttuneissa olosuhteissa; kalibrointi määrittää laitteen indikaattorin ja referenssin välisen suhteen. Lisätietoja on sivuston oppaassamiten virtausmittari kalibroidaanja sen yleiskatsausnestevirtausmittarin kalibrointimenetelmät ja jäljitettävyys.
Kuinka lukea rotametri oikein
Älä oleta, että jokainen float luetaan samassa pisteessä. Oikea referenssi riippuu kellukkeen geometriasta ja valmistajan mittakaavasuunnittelusta. Esimerkiksi Yokogawa määrittääkellun päällälukupisteenä sen RAGN- ja RAGL-malleissa.Yokogawan RAGL-dokumentaatiomäärittää myös pystysuoran asennuksen ylöspäin suuntautuvalla virtauksella tälle mallille. :contentReference[oaicite:4]{index=4}
- Vahvista määritetty liukulukupiste ennen vaa'an käyttöä.
- Lue asteikko silmien tasolla vähentääksesi parallaksivirhettä läpinäkyvissä putkissa.
- Tarkista suunnitteluyksikkö ennen arvon tallentamista.
- Tarkista kalibrointineste ja vertailuolosuhteet, erityisesti kaasuille.
- Jos kelluke takertuu, pomppii jatkuvasti tai ei palaa vapaasti, tutki asennus tai prosessi ennen kuin luotat lukemaan.
Lasiputki vai metalliputki?
Lasi-putken rotametrit ovat hyödyllisiä, kun suora visuaalinen näyttö on arvokasta ja prosessiolosuhteet ovat yhteensopivia putken ja tiivisteiden kanssa. Metalli-putken vaihtelevan pinta-alan mittarit valitaan yleensä, kun prosessi vaatii vahvempaa suojausta, läpinäkymätöntä rakennetta, korkeampaa-käyttöä tai ulkoista lähetintä tai kytkintä. Kumpikaan rakenne ei ole automaattisesti parempi; prosessiolosuhteet ratkaisevat.
Ennen kuin valitset rakenteen, selvitä neste, paine, lämpötila, vaadittu virtausalue, kostuvien materiaalien yhteensopivuus- ja signaalivaatimukset. Aggressiivisille kemikaaleille sivustonVirtausmittarin valintaopas kemiallisille nesteillevoi auttaa muokkaamaan materiaalia ja teknologiaa koskevaa päätöstä.
Milloin muuttuva pinta-alamittari on hyvä valinta?
Rotametri on usein käytännöllinen valinta paikalliseen virtausilmaisuun, tyhjennyslinjoihin, laboratoriopalveluihin, analysaattorijärjestelmiin, sähkön valvontaan ja muihin sovelluksiin, joissa yksinkertainen visuaalinen tai mekaaninen näyttö on hyödyllinen. Yokogawa luettelee tyhjennys-, analysaattori- ja kaasunäytteenottojärjestelmät, laboratoriot ja koneet matalavirtausmittareidensa yleisimpiin käyttötarkoituksiin. :contentReference[oaicite:5]{index=5}
Se on vähemmän houkutteleva, kun neste on voimakkaasti kontaminoitunut tai tahmeaa, kun prosessi ei voi saavuttaa vaadittua suuntausta tai kun muuttuvat kaasuolosuhteet tekevät korjaamattoman paikallisen asteikon tulkinnan vaikeaksi. Muuttuvan pinta-alan mittaria ei myöskään pidä valita vain siksi, että putken koko vastaa.
Jos vapaa liikkuvuus on epävarmaa, jokin muu tekniikka voi olla sopivampi. Johtavia nesteitä, joissa on kiinteitä aineita tai pinnoitusriski, voi olla perusteltua arvioida, kuinkasähkömagneettinen virtausmittari toimii. Jos suora massavirta on todellinen vaatimus, aCoriolis virtausmittaritai alämpömassavirtausmittarisaattaa ansaita vertailun nesteestä ja sovelluksesta riippuen.
Muuttuvan alueen virtausmittarin valitseminen
Hyödyllinen valintaprosessi alkaa prosessitiedoista eikä yhteyden koosta. Jos vertaat edelleen teknologioita, tarkista sivuston tiedotteollisuusvirtausmittarien tyyppiopasensimmäinen.
- Tunnista media.Ilmoita kaasu tai neste, koostumus, tiheys, viskositeetti, puhtaus ja syövyttävyys tarvittaessa.
- Määritä todellinen virtausalue.Tallenna minimi-, normaali- ja maksimivirtaus, ei vain suurinta suunnitteluarvoa.
- Ilmoita käyttöpaine ja lämpötila.Sisällytä kaasuhuoltoa varten tarvittavalle virtausyksikölle ja kalibroinnille käytetyt ehdot.
- Tarkista kastuneet materiaalit.Putken, uimurin, tiivisteiden ja liitosten on oltava yhteensopivia prosessinesteen kanssa.
- Vahvista asennusrajoitukset.Perinteiset painovoimaan{0}} perustuvat mallit vaativat yleensä pystysuoran asennuksen ja ylöspäin suuntautuvan virtauksen; erikoismallit voivat vaihdella.
- Valitse näyttö ja lähtö.Päätä, riittääkö paikallinen lukema vai tarvitaanko hälytyksiä, kytkimiä tai lähetintä.
Käytännön tarjouspyyntöön tulee siksi sisältyä neste, pienin/normaali/maksimivirtaus, virtausyksikkö, paine, lämpötila, liitäntä, kostutettujen -materiaalien tarve, asennussuunta ja vaadittu teho. Nämä tiedot tekevät valinnasta luotettavamman kuin mittarin valitsemisen pelkän nimellisviivakoon perusteella.
Yleiset virheet vältettävät
- Kaasuvaa'an käyttäminen ilman kalibrointiolosuhteiden tarkistamista.Tuttu yksikkö ei tarkoita, että mittari on kalibroitu nykyiselle kaasulle, paineelle ja lämpötilalle.
- Kellukkeen väärän osan lukeminen.Noudata valmistajan ilmoittamaa viitepistettä.
- Perinteisen mittarin asennus pystysuoraan.Painovoima on osa mittausperiaatetta.
- Likaisen tai tarttuvan kellun huomioimatta jättäminen.Rajoitettu liike katkaisee yhteyden virtauksen ja kalibroidun asennon välillä.
- Valinta vain putken halkaisijan mukaan.Virtausalue ja prosessiolosuhteet ovat tärkeämpiä kuin pelkkä yhteyden koko.FAQ
K: Tarvitseeko muuttuvan alueen virtausmittari sähköä?
V: Perusmekaaniset rotametrit eivät tarvitse ulkoista virtaa paikallista näyttöä varten. Teollisuusversiot voivat lisätä lähettimiä, hälytyksiä tai kytkimiä, jotka vaativat sähköliitäntöjä.
K: Voiko rotametri mitata sekä kaasua että nestettä?
V: Kyllä, jos mittari on suunniteltu ja kalibroitu nestettä ja käyttöolosuhteita varten. Kaasusovellukset vaativat erityistä huomiota paineeseen, lämpötilaan, tiheyteen ja vertailuyksikköihin.
K: Miksi monet rotametrit on asennettava pystysuoraan?
V: Perinteiset mallit käyttävät painovoimaa osana kelluntavoimatasapainoa, joten suunta vaikuttaa mittaukseen. Noudata tietyn mallin asennusvaatimuksia sen sijaan, että oletetaan, että jokaisella muuttuvan pinta-alan mittarilla on sama suuntaussääntö.
K: Miksi kelluke pomppii?
V: Mahdollisia syitä ovat sykkivä virtaus, nopea venttiilin toiminta, epävakaat prosessiolosuhteet tai sopimaton toiminta-alue. Jos liike on jatkuvaa, tarkista prosessi ja valmistajan vianetsintäohjeet ennen kuin luotat ilmoitettuun arvoon.
Johtopäätös
Muuttuvan pinta-alan virtausmittarin toimintaperiaate on yksinkertainen: virtaus nostaa uimuria kartiomaisen putken sisään, käytettävissä oleva rengaspinta-ala muuttuu ja uimuri asettuu kalibroituun tasapainoasentoon. Vaikeinta on se, että ei ymmärrä miksi kelluke nousee; se varmistaa, että ilmoitettu paikka edustaa edelleen aiottua virtausta todellisissa prosessiolosuhteissa.
Ennen kuin määrität tai luet rotametriä, tarkista neste, virtausalue, asteikkoyksiköt, paine, lämpötila, suunta, kalibrointiolosuhteet ja materiaalien yhteensopivuus. Näillä tarkistuksilla määritetään, tarjoaako muuttuvan pinta-alan mittari hyödyllisen mittauksen vai sopiiko jokin muu virtaustekniikka paremmin.
