Seda põhimõtet seostatakse kõige sagedamini rotameetriga. See on mehaaniliselt lihtne, kergesti loetav ja kasulik paljude madala-kuni-vooluga rakenduste jaoks. Õige näit sõltub aga rohkemast kui ujuki kõrgusest: vedeliku tihedus, viskoossus, gaasi rõhk ja temperatuur, paigaldussuund, skaala ühikud ja kalibreerimistingimused võivad kõik olla olulised. Arvesti valiku laiema ülevaate saamiseks vaadake sedavooluhulga mõõtmise ja suuruse määramise juhend.
Mis on muutuva ala voolumõõtur?
Tavalisel muutuva pindalaga vooluhulgamõõturil on neli põhielementi: kitsenev mõõtetoru, vabalt liikuv ujuk, skaala ehk indikaator ja protsessiühendused. Toru on alt kitsam ja ülevalt laiem. Kui ujuk liigub üles, suureneb vahe ujuki ja toru seina vahel.
See muutuv lõhe seletab nimemuutuv ala. KROHNE kirjeldab klassikalist disaini kui püstist kitsenevat toru, milles ujuk moodustab rõngakujulise pilu, mille pindala muutub ujumisasendiga.KROHNE muutuva ala voolumõõturi põhimõteUjukile mõjuvate peamiste jõududena määratleb ka gravitatsiooni, ujuvus- või tõstejõudu ja voolujõudu. :contentReference[oaicite:1]{indeks=1}
Terminrotameeterkasutatakse tavaliselt selle koonilise -toru, ujuk-tüüpi instrumendi jaoks. Praktikas võivad disainilahendused kasutada klaasist, plastist või metallist mõõtetorusid ning mõned tööstuslikud mudelid edastavad ujumisasendi välisele indikaatorile, selle asemel et toetuda otsesele visuaalsele lugemisele.
Kuidas muutuva ala voolumõõtur töötab?
1. Vedelik siseneb arvestisse
Tavalises gravitatsioonil{0}} põhinevas rotameetris siseneb vedelik põhjast ja voolab ümber ujuki ülespoole. Voolu puudumisel hoiab gravitatsioon ujukit toru alumise otsa lähedal.
2. Voog loob ülespoole suunatud jõu
Voolu suurenedes tekitab liikuv vedelik ujukile ülespoole suunatud jõu. Ujuvus toimib ka ülespoole, samal ajal kui ujuk kaal allapoole.
3. Ujuk tõuseb laiemale sektsioonile
Kui ülespoole suunatud jõud ületavad efektiivset allapoole suunatud jõudu, tõuseb ujuk. Kuna toru muutub ülaosa poole laiemaks, muutub rõngakujuline läbipääs ujuki ümber suuremaks.
4. Uus jõudude tasakaal on saavutatud
Ujuk settib, kui jõud jõuavad tasakaalu. Kontseptuaalselt:
Ujukkaal=ujuvus + voolu-indutseeritud ülespoole suunatud jõud
Täpne seos sõltub ujuki geomeetriast, vedeliku omadustest ja arvesti kalibreerimisest. Seetõttu tuleks instrumenti käsitleda pigem kalibreeritud mõõteseadmena kui lihtsa "ujuva pallina torus".
5. Ujuv asend teisendatakse voolukiiruseks
Stabiilne ujumisasend vastab väärtusele kalibreeritud skaalal või välisel indikaatoril. Suurem vooluhulk annab tavaliselt kõrgema ujukasendi ja suurema saadaoleva vooluala.
Muutuva pindalaga mõõtjaid kirjeldatakse sageli kui ligikaudu konstantse diferentsiaalrõhu-rõhu seadmeid, kuna ujuk liigub vooluala muutmiseks, selle asemel et hoida piirangut fikseerituna. Reaalses kasutuses ei ole survesuhe aga igas olukorras täiesti konstantne. Kui survekäitumine on rakenduse jaoks oluline, seda laiemsuhe voolukiiruse ja rõhu vaheltuleks kaaluda koos arvesti tootja andmetega.
Mis võib lugemist muuta?
Tööpõhimõte on lihtne; lugemise tõlgendamine on koht, kus esineb palju vigu.
| tegur | Miks see on oluline | Mida kontrollida |
|---|---|---|
| Vedeliku tihedus | Muudab ujuvust ja jõu tasakaalu | Kalibreerimisvedelik ja töötihedus |
| Viskoossus | Muudab voolu käitumist ujuki ümber | Vedeliku omadused ja tootja piirangud |
| Gaasi rõhk | Muudab gaasi tihedust | Kalibreerimisrõhk ja tegelik absoluutrõhk |
| Temperatuur | Võib muuta tihedust ja viskoossust | Kalibreerimistemperatuur ja protsessi temperatuur |
| Orienteerumine | Muudab gravitatsiooni suhet tavalistes konstruktsioonides | Nõutav paigaldusasend |
| Ladestused või saastumine | Võib piirata vaba ujuva liikumist | Toru ja ujuki puhtus |
Gaasiteenus nõuab erilist hoolt
Gaasikaal ei ole automaatselt ülekantav ühest gaasi- või töötingimustest teise. Rõhku tuleb ka õigesti käsitseda: gaasikorrektsiooni arvutamisel kasutatakse absoluutrõhku, mitte lihtsalt manomeetrilist rõhku. Kui PSIA, PSIG ja PSI on lihtne segi ajada, siis seePSI, PSIA ja PSIG juhendannab eristuse.
Brooks Instrument avaldab muutuva pindalaga arvestite gaasikorrektsiooni juhised ja märgib, et selle lihtsad parandustegurid on ligikaudsed ja võivad väga madala vooluhulga või kõrgendatud rõhu korral muutuda ebatäpseks. Selle rõhu ja temperatuuri korrigeerimise juhised määravad ka absoluutse rõhu ja absoluutse temperatuuri.Brooks Instrumenti muutuva ala gaasikorrektsiooni juhendon kasulik viide, kui töötingimused erinevad algsest kalibreerimisest. :contentReference[oaicite:2]{indeks=2}
Samuti on oluline teada, kas skaala tähistab mahuvoolu või standardiseeritud gaasivoolu ühikut. Kui vahe on ebaselge, vaadake ülemassivool versus mahuvoolja ühinetööstuses kasutatavad voolumõõturidenne näitude võrdlemist.
Liquid Service ei ole kaitstud Fluid{0}}vara muudatuste eest
Vedelike puhul võivad tihedus ja viskoossus mõjutada ujumisasendi ja tegeliku voolu vahelist suhet. Brooks avaldab ka vedeliku-tiheduse korrigeerimise meetodi ja hoiatab, et arvesti ei pruugi sobida, kui uue vedeliku erikaal erineb oluliselt algsest rakendusest.Brooks Instrumenti vedeliku{0}}tiheduse korrigeerimise märkusillustreerib, miks erinev protsessivedelik võib vajada korrigeerimist või erinevat arvestit. :contentReference[oaicite:3]{indeks=3}
Kui mõõtmise jälgitavus on oluline, käsitlege korrigeerimist ja kalibreerimist eraldi probleemidena. Parandus hindab, kuidas teadaolev arvesti reageerib muutunud tingimustes; kalibreerimine määrab seose instrumendi näidu ja viite vahel. Lisateabe saamiseks vaadake saidi juhenditkuidas voolumõõturit kalibreeridaja selle ülevaadevedeliku voolumõõturi kalibreerimismeetodid ja jälgitavus.
Kuidas rotameetrit õigesti lugeda
Ärge eeldage, et iga ujuk loetakse samas punktis. Õige viide sõltub ujuki geomeetriast ja tootja mõõtkavast. Näiteks Yokogawa täpsustabujuki ülaosalugemispunktina selle RAGN- ja RAGL-kujundustel.Yokogawa RAGL-i dokumentatsioonmäärab selle konstruktsiooni jaoks ka vertikaalse paigalduse ülespoole suunatud vooluga. :contentReference[oaicite:4]{indeks=4}
- Enne skaala kasutamist kinnitage määratud ujuki näidupunkt.
- Lugege skaalat silmade kõrgusel, et vähendada läbipaistvate torude parallaksivigu.
- Enne väärtuse salvestamist kontrollige inseneriüksust.
- Kontrollige kalibreerimisvedelikku ja võrdlustingimusi, eriti gaaside puhul.
- Kui ujuk jääb külge, põrkub pidevalt või ei naase vabalt, uurige enne näidu usaldamist paigaldust või protsessi.
Klaastoru või metalltoru?
Klaa Metall-toru muutuva pindalaga arvestid valitakse tavaliselt siis, kui protsess nõuab tugevamat isolatsiooni, läbipaistmatut konstruktsiooni, suuremat-koormust teenust või välist saatjat või lülitit. Kumbki konstruktsioon pole automaatselt parem; otsustavad protsessi tingimused.
Enne konstruktsiooni valimist määrake kindlaks vedelik, rõhk, temperatuur, nõutav vooluvahemik, märgunud{0}}materjalide ühilduvus ja signaalinõuded. Agressiivsete kemikaalide puhul saidi omakeemiliste vedelike voolumõõturi valiku juhendvõib aidata kujundada materjali ja tehnoloogia otsust.
Millal on muutuva ala mõõtja hea valik?
Rotameeter on sageli praktiline valik kohaliku voolu indikaatori, puhastusliinide, laboratoorsete teenuste, analüsaatorisüsteemide, kommunaalteenuste jälgimise ja muude rakenduste jaoks, kus lihtne visuaalne või mehaaniline näit on kasulik. Yokogawa loetleb puhastus-, analüsaatori- ja gaasi-proovivõtusüsteemid, laborid ja masinad oma väikese vooluhulga{2}}rotameetrite levinumate kasutusviiside hulgas. :contentReference[oaicite:5]{indeks=5}
See on vähem atraktiivne, kui vedelik on tugevalt saastunud või kleepuv, kui protsess ei vasta nõutavale orientatsioonile või kui gaasitingimused muudavad korrigeerimata lokaalse skaala tõlgendamise keeruliseks. Muutuva pindalamõõtjat ei tohiks valida ka ainult seetõttu, et toru suurus sobib.
Kui vaba liikumine on kaheldav, võib sobivam olla mõni muu tehnoloogia. Juhtivad vedelikud koos tahkete ainete või katmisriskiga võivad õigustada selle hindamist, kuidaselektromagnetiline voolumõõtur töötab. Kui otsene massivool on tegelik nõue, aCoriolise voolumõõturvõi asoojusmassivoolumõõturvõib olenevalt vedelikust ja rakendusest väärida võrdlust.
Kuidas valida muutuva ala voolumõõturit
Kasulik valikuprotsess algab protsessiandmetest, mitte ühenduse suurusest. Kui võrdlete endiselt tehnoloogiaid, vaadake saiti ületööstuslike voolumõõturite tüüpide juhendesiteks.
- Tuvastage kandja.Vajadusel täpsustage gaas või vedelik, koostis, tihedus, viskoossus, puhtus ja söövitavus.
- Määrake tegelik vooluvahemik.Salvestage minimaalne, normaalne ja maksimaalne vooluhulk, mitte ainult maksimaalne projekteeritud väärtus.
- Määrake töörõhk ja temperatuur.Gaasiteenuse puhul lisage nõutava vooluühiku ja kalibreerimise tingimused.
- Kontrollige märjaks saanud materjale.Toru, ujuk, tihendid ja ühendused peavad ühilduma protsessivedelikuga.
- Kinnitage installipiirangud.Tavalised gravitatsioonil{0}}põhinevad konstruktsioonid nõuavad tavaliselt vertikaalset paigaldamist ja ülesvoolu; erikujundused võivad erineda.
- Valige näit ja väljund.Otsustage, kas piisab kohalikust lugemisest või on vaja häireid, lüliteid või saatjat.
Praktiline pakkumine peaks seetõttu sisaldama vedelikku, minimaalset/normaalset/maksimaalset vooluhulka, vooluühikut, rõhku, temperatuuri, ühendust, märja{0}}materjali nõuet, paigalduse suunda ja nõutavat väljundit. See teave muudab valiku usaldusväärsemaks kui arvesti valimine ainult nominaalse joone suuruse järgi.
Levinud vead, mida vältida
- Gaasikaalu kasutamine ilma kalibreerimistingimusi kontrollimata.Tuttav mõõtühik ei tähenda, et arvesti oleks kalibreeritud praeguse gaasi, rõhu ja temperatuuri jaoks.
- Ujuki vale osa lugemine.Järgige tootja määratud võrdluspunkti.
- Tavalise arvesti paigaldamine vertikaalselt.Gravitatsioon on osa mõõtmispõhimõttest.
- Määrdunud või kinnijäänud ujuki ignoreerimine.Piiratud liikumine katkestab seose voolu ja kalibreeritud asendi vahel.
- Valik ainult toru läbimõõdu järgi.Vooluvahemik ja protsessi tingimused on olulisemad kui ainult ühenduse suurus.KKK
K: Kas muutuva ala voolumõõtja vajab elektrit?
V: Tavalised mehaanilised rotameetrid ei vaja kohaliku näidu jaoks välist toidet. Tööstuslikud versioonid võivad lisada saatjaid, häireid või lüliteid, mis nõuavad elektriühendusi.
K: Kas rotameeter saab mõõta nii gaasi kui ka vedelikku?
V: Jah, eeldusel, et arvesti on kavandatud ja kalibreeritud vedeliku ja töötingimuste jaoks. Gaasirakendused nõuavad erilist tähelepanu rõhule, temperatuurile, tihedusele ja võrdlusühikutele.
K: Miks tuleb palju rotameetreid paigaldada vertikaalselt?
V: Tavalised konstruktsioonid kasutavad ujukjõu tasakaalu osana gravitatsiooni, nii et orientatsioon mõjutab mõõtmist. Järgige konkreetse mudeli paigaldusnõuet, selle asemel, et eeldada, et igal muutuva ala mõõturil on sama orientatsioonireegel.
K: Miks ujuk põrkab?
V: Võimalikud põhjused on pulseeriv vool, kiire klapi toimimine, ebastabiilsed protsessitingimused või sobimatu töövahemik. Kui liikumine on püsiv, kontrollige enne näidatud väärtusele lootmist protsessi ja tootja veaotsingu juhiseid.
Järeldus
Muutuva pindalaga vooluhulgamõõturi tööpõhimõte on lihtne: vool tõstab ujukit kitseneva toru sees, saadaolev rõngakujuline pindala muutub ja ujuk asetub kalibreeritud tasakaaluasendisse. Raske osa on arusaamatus, miks ujuk tõuseb; see tagab, et näidatud asend esindab endiselt kavandatud voolu tegelikes protsessitingimustes.
Enne rotameetri määramist või lugemist kontrollige vedelikku, vooluvahemikku, skaala ühikuid, rõhku, temperatuuri, suunda, kalibreerimistingimusi ja materjalide ühilduvust. Need kontrollid määravad kindlaks, kas muutuva pindala arvesti annab kasulikku mõõtmist või sobib mõni muu voolutehnoloogia paremini.
