Визуальные индикаторы расхода
8 Aug 2020 в 14:08
Индикаторы расхода служат исключительно в целях визуального контроля наличия потока жидкости или газа в трубопроводе. Никаких выходных сигналов эти приборы контроля не имеют. Индикаторы расхода для трубопроводов малых диаметров очень похожи по конструкции на тахометрические расходомеры. Но счетный механизм у индикаторов расхода отсутствует – в корпусе размещена только вертушка, видимая через прозрачное окно в корпусе индикатора расхода. Когда расхода нет, то вертушка неподвижна. При появлении расхода вертушка начинает вращаться тем быстрее, чем больше расход. Индикаторы расхода данной конструкции можно встретить в быту – они часто являются одним из компонентов жидкостной системы охлаждения процессора персонального компьютера.
Аналогичную конструкцию имеют так называемые смотровые фонари. Как правило, они предназначены для монтажа на трубопроводы различного, в том числе и большого диаметра (до нескольких сотен миллиметров). Смотровые фонари имеют резьбовое или фланцевое крепление к трубопроводу и прозрачные крышки для наблюдения с одной или двух сторон. Внутри смотрового фонаря смонтирована вертушка, приводимая в движение протекающим потоком. Смотровые фонари применяют, в основном, для контроля наличия потока жидкости.
Недостатком этих индикаторов расхода является отсутствие возможности численного определения расхода жидкости или газа. Этого недостатка лишены индикаторы расхода с флажком, который отклоняется от начального (нулевого) положения протекающим потоком и индицирует текущий расход. Флажок или сам выполняет функцию стрелки, поворачиваясь на оси вращения относительно разметки, проградуированной в единицах расхода, или передает вращение стрелке. Разметка нанесена на прозрачное смотровое окно, через которое видно проворачивающийся флажок.
В отличие от индикаторов расхода с вертушкой, которые могут работать в любом положении, флажковые индикаторы должны монтироваться в строго определенном положении. Это связано с тем, что при индикации текущего расхода на флажок действует подъемная сила со стороны движущегося потока и сила тяжести, стремящаяся вернуть флажок в начальное положение. При неверной ориентации индикатора расхода, вектора приложения этих сил будут иметь иное направление, в итоге индицируемый флажком расход не будет соответствовать его реальному значению. В любом случае погрешность измерения расхода флажковыми индикаторами достаточно высока.
Флажковые индикаторы расхода одни из самых распространенных в промышленности визуальных индикаторов наличия потока. Они менее требовательны к чистоте измеряемой среды, но все же перед ними также желательно установить сетчатый фильтр (при измерении потока жидкости).
Ротаметры предназначены для измерения расхода газов или жидкостей и относятся к расходомерам постоянного перепада давления. По конструктивному исполнению ротаметры подразделяют на стеклянные с местным отсчетом показаний (РМ) и металлические с электрическим (взаимоиндукции)(РЭ) или пневматическим (РП) выходным сигналом. Измерительная часть ротаметров образована ротаметрической парой типа поплавок - коническая трубка или поплавок -седло.
Стеклянный ротаметр с ротаметрической парой поплавок - коническая трубка состоит из прозрачной конической трубки с нанесенными отметками расхода и помещенного внутрь трубки поплавка. Под действием напора газа или жидкости поплавок всплывает и занимает определённое положение по высоте трубки, где и находиться в состоянии витания в случае, если гидродинамический напор потока
уравновешивает действующую на поплавок силу тяжести. Чем больше расход , тем выше поднимается поплавок. Отсчет показаний ротаметра осуществляется по верхней грани парящего поплавка.
Поплавок ротаметра изготавливается из стали 12Х18Н9Т, титана, анодированного дюралюминия или эбонита. Для повышения точности измерения расхода на буртике поплавка нарезаются косые канавки. При прохождении потока среды по канавкам происходит закручивание поплавка и центрирование его в потоке.
Рабочее положение ротаметра – строго вертикальное. Не рекомендуется монтировать ротаметр на вибрирующих трубопроводах. Подача давления на ротаметр через шаровый кран не допускается – резкий скачек давления при открытии крана может повредить стеклянную трубку.
К достоинствам ротаметров относятся простота и надежность конструкции, отсутствие трущихся деталей и, как следствие, отсутствие износа, устойчивость к агрессивным средам. Кроме того, ротаметры обладают высокой чувствительностью, постоянной относительной погрешностью во всем диапазоне измерения. Диапазон измерения для такого простого прибора достаточно широк (1:6).
К недостаткам ротаметров можно отнести необходимость их градуировки непосредственно по измеряемой среде, что не всегда возможно, например, при контроле расхода токсичных газов. В результате градуировку ротаметра производят по газам (жидкостям) заменителям, что вносит дополнительную погрешность в результат измерения. Градуировку заменителями производят в соответствии с МУ 44-75. Для использования газовых ротаметров, градуированных по воздуху, для измерения других газов применяют способ изменения массы поплавка.
Поплавок делается разборным, внутрь поплавка помещаются (или вынимаются) сменные грузики.
Загрязнение ротаметра существенно сказывается на точности его показаний. При визуальном обнаружении загрязнений внутренней полости трубки или поплавка или зависании поплавка на одном месте трубку и поплавок необходимо промыть водой или спиртом.
В металлургической промышленности ротаметры часто устанавливаются в шкафы управления донной продувкой сталеразливочных ковшей аргоном. Ротаметры широко применяются и как лабораторное оборудование, в том числе при поверке различных приборов, например, газоанализаторов.
Категория: КИПиА
Случайная статья: Погрешности измерения датчиков. Классы точности
Индикаторы расхода служат исключительно в целях визуального контроля наличия потока жидкости или газа в трубопроводе. Никаких выходных сигналов эти приборы контроля не имеют. Индикаторы расхода для трубопроводов малых диаметров очень похожи по конструкции на тахометрические расходомеры. Но счетный механизм у индикаторов расхода отсутствует – в корпусе размещена только вертушка, видимая через прозрачное окно в корпусе индикатора расхода. Когда расхода нет, то вертушка неподвижна. При появлении расхода вертушка начинает вращаться тем быстрее, чем больше расход. Индикаторы расхода данной конструкции можно встретить в быту – они часто являются одним из компонентов жидкостной системы охлаждения процессора персонального компьютера.
Аналогичную конструкцию имеют так называемые смотровые фонари. Как правило, они предназначены для монтажа на трубопроводы различного, в том числе и большого диаметра (до нескольких сотен миллиметров). Смотровые фонари имеют резьбовое или фланцевое крепление к трубопроводу и прозрачные крышки для наблюдения с одной или двух сторон. Внутри смотрового фонаря смонтирована вертушка, приводимая в движение протекающим потоком. Смотровые фонари применяют, в основном, для контроля наличия потока жидкости.
Недостатком этих индикаторов расхода является отсутствие возможности численного определения расхода жидкости или газа. Этого недостатка лишены индикаторы расхода с флажком, который отклоняется от начального (нулевого) положения протекающим потоком и индицирует текущий расход. Флажок или сам выполняет функцию стрелки, поворачиваясь на оси вращения относительно разметки, проградуированной в единицах расхода, или передает вращение стрелке. Разметка нанесена на прозрачное смотровое окно, через которое видно проворачивающийся флажок.
В отличие от индикаторов расхода с вертушкой, которые могут работать в любом положении, флажковые индикаторы должны монтироваться в строго определенном положении. Это связано с тем, что при индикации текущего расхода на флажок действует подъемная сила со стороны движущегося потока и сила тяжести, стремящаяся вернуть флажок в начальное положение. При неверной ориентации индикатора расхода, вектора приложения этих сил будут иметь иное направление, в итоге индицируемый флажком расход не будет соответствовать его реальному значению. В любом случае погрешность измерения расхода флажковыми индикаторами достаточно высока.
Флажковые индикаторы расхода одни из самых распространенных в промышленности визуальных индикаторов наличия потока. Они менее требовательны к чистоте измеряемой среды, но все же перед ними также желательно установить сетчатый фильтр (при измерении потока жидкости).
Ротаметры предназначены для измерения расхода газов или жидкостей и относятся к расходомерам постоянного перепада давления. По конструктивному исполнению ротаметры подразделяют на стеклянные с местным отсчетом показаний (РМ) и металлические с электрическим (взаимоиндукции)(РЭ) или пневматическим (РП) выходным сигналом. Измерительная часть ротаметров образована ротаметрической парой типа поплавок - коническая трубка или поплавок -седло.
Стеклянный ротаметр с ротаметрической парой поплавок - коническая трубка состоит из прозрачной конической трубки с нанесенными отметками расхода и помещенного внутрь трубки поплавка. Под действием напора газа или жидкости поплавок всплывает и занимает определённое положение по высоте трубки, где и находиться в состоянии витания в случае, если гидродинамический напор потока
уравновешивает действующую на поплавок силу тяжести. Чем больше расход , тем выше поднимается поплавок. Отсчет показаний ротаметра осуществляется по верхней грани парящего поплавка.
Поплавок ротаметра изготавливается из стали 12Х18Н9Т, титана, анодированного дюралюминия или эбонита. Для повышения точности измерения расхода на буртике поплавка нарезаются косые канавки. При прохождении потока среды по канавкам происходит закручивание поплавка и центрирование его в потоке.
Рабочее положение ротаметра – строго вертикальное. Не рекомендуется монтировать ротаметр на вибрирующих трубопроводах. Подача давления на ротаметр через шаровый кран не допускается – резкий скачек давления при открытии крана может повредить стеклянную трубку.
К достоинствам ротаметров относятся простота и надежность конструкции, отсутствие трущихся деталей и, как следствие, отсутствие износа, устойчивость к агрессивным средам. Кроме того, ротаметры обладают высокой чувствительностью, постоянной относительной погрешностью во всем диапазоне измерения. Диапазон измерения для такого простого прибора достаточно широк (1:6).
К недостаткам ротаметров можно отнести необходимость их градуировки непосредственно по измеряемой среде, что не всегда возможно, например, при контроле расхода токсичных газов. В результате градуировку ротаметра производят по газам (жидкостям) заменителям, что вносит дополнительную погрешность в результат измерения. Градуировку заменителями производят в соответствии с МУ 44-75. Для использования газовых ротаметров, градуированных по воздуху, для измерения других газов применяют способ изменения массы поплавка.
Поплавок делается разборным, внутрь поплавка помещаются (или вынимаются) сменные грузики.
Загрязнение ротаметра существенно сказывается на точности его показаний. При визуальном обнаружении загрязнений внутренней полости трубки или поплавка или зависании поплавка на одном месте трубку и поплавок необходимо промыть водой или спиртом.
В металлургической промышленности ротаметры часто устанавливаются в шкафы управления донной продувкой сталеразливочных ковшей аргоном. Ротаметры широко применяются и как лабораторное оборудование, в том числе при поверке различных приборов, например, газоанализаторов.
Категория: КИПиА
Случайная статья: Погрешности измерения датчиков. Классы точности