При установке и эксплуатации ротаметров необходимо соблюдать определенные условия:

1. обеспечить строго вертикальное положение конусной трубки ротаметра, при наклоне оси к вертикали возрастает неточность в измерении расхода вещества, наклон угла в 3° увеличивает погрешность на 1,5-3,5%;

2. необходимо также учитывать, что плотность газа меняется при изменении давления, а при изменении температуры изменяется плотность и газа, и жидкости;

3. следует иметь прямые участки трубопровода до ротаметра (> 10D) и после ротаметра (1\2 - 5D) ротаметра;

4. при эксплуатации ротаметров возможно возникновение пульсаций поплавка под воздействием сил инерции и сил упругости. Такие колебания поплавка сильно затрудняют объективное измерение расхода по шкале ротаметра;

5. для контроля точности измерения большие предприятия имеют поверочные расходомерные установки.

Поплавковые расходомеры

Принцип действия этих  расходомеров такой  же, как у  ротаметров. Отличия есть только в конструктивном исполнении. У них нет стеклянной конической трубки, ход поплавка небольшой, и внешняя форма другая.

Поршневые (золотниковые) расходомеры — третья группа расходомеров постоянного перепада давления, в которых роль поплавка выполняет перемещающийся во втулке поршень. Измеряемое вещество поступает в расходомер, приподнимает поршень и выходит  через прорезь или окно во втулке. Поршень поднимается в зависимости от величины расхода вещества, открывая во втулке все большую часть окна. Чем больше расход, тем выше поднимается поршень. Перепад  давления на поршне остается постоянным. Можно выбрать форму прорези таким образом, чтобы получить нужную зависимость между перемещением поршня и расходом измеряемой среды (например, линейную).

Преимущества поршневых расходомеров:

• способность измерения среды, имеющей механические примеси

• возможность изменения предела измерения через изменение действующей на поршень массы груза

 

Расходомеры обтекания с изменяющимся перепадом давления

 

В таких расходомерах, как и в расходомерах постоянного перепада, тоже есть поплавок. На него действует поток измеряемого вещества, а мерой расхода будет величина перемещения поплавка. Такие расходомеры подразделяются на:

• поплавково-архимедовые;

• поплавково-пружинные (наиболее распространенные);

• расходомеры с электромагнитным уравновешиванием;

• шариковые, в которых вещество движется по криволинейной трубке.

Поплавково-пружинные расходомеры - это расходомеры, в которых поплавок (поршень) соединен с пружиной. В таких расходомерах давление потока среды преодолевает не только вес поршня (поплавка), но  еще и упругость пружины.

В поплавково-пружинном расходомере с верхней пружиной роль поплавка выполняет колокол полусферической формы.  Жидкость притекает по трубе и приподнимает колокол, последний связан с пружиной, которая перемещает сердечник дифференциально-трансформаторной передачи. Такие приборы устанавливаются в трубах диаметром 10-260 мм  с температурой вещества  до 120 ° С и при давлении до 2МПа.

Рисунок – Схема пополавково-пружинного расходомера с верхней пружиной, где1-сердечник, 2-пружина, 3- купол (поплавок), 4- труба

Поплавково-пружинные расходомеры имеют ряд достоинств:

• значительно повышается предел измерения;

• можно выбрать другого предела (диапазона) измерения (если заменить пружину).

Для измерения расхода масла в гидравлических системах при давлении до 20 МПа иногда используется поплавково-пружинный расходомер, в котором подвижный элемент — поршень, нагруженный пружиной. В середине поплавково-пружинного расходомера имеется неподвижный стержень с профилем, позволяющим расчетную зависимость расхода и перемещения поршня. Внутри поршня имеется цилиндрический магнит, который совместно с нижней пружиной влияет на перемещение цилиндрического указателя расхода, расположенного снаружи диамагнитной трубы. На трубке из акрила наносится шкала. Такой расходомер достаточно компактен и прост, но погрешность измерения находится в пределах ±4 %.

Используется и другая конструкция поплавково-пружинного расходомера, в которой поплавок сконструирован в форме подпружиненной диафрагмы с конической наружной поверхностью. Такой поплавок в расходомере перемещается внутри неподвижного седла вертикально. Измеряемая среда проходит через отверстие диафрагмы и кольцевой зазор, расположенный между седлом и диафрагмой. В диафрагме находится постоянный магнит, взаимодействующий с расположенными снаружи герконами (контактными преобразователями). Погрешность измерения в таких расходомерах составляет примерно 5 % при расходе более 0,1 л/мин вязкости и от 1 до 760 мм/с. Давление от 1,2 до 40 МПа, область измерения в пределах от  0,01 до 80 л/мин.

Шариковые расходомеры обтекания, в них шарик перемещается по дуге окружности. В этом главное отличие от расходомеров, в которых шарик движется вертикально в цилиндрической трубке и при перемещении вверх открывает отверстие для прохода измеряемого вещества.

В нерабочем состоянии шарик находится в нижнем положении. С увеличением расхода шарик поднимается по имеющей форму неполного кольца стеклянной трубке. Между шариком и трубкой имеется проток для прохода жидкости.

Поплавково-архимедовые расходомеры используются достаточно редко, у них гидростатическое давление на тело выполняет роль пружины. Гидростатическое давление взаимодействует с поплавком, погруженным в более тяжелую жидкость.

Расходомеры обтекания с электромагнитным уравновешиванием, в них электромагнитным способом происходит уравновешивание силы динамического давления на поплавок. В поле наружного соленоида находится железный сердечник, который связан с поплавком. На перемещение поплавка реагирует устройство (фотосопротивление, осветитель и т.д.), изменяющее силу тока в соленоиде и обеспечивающее возвращение поплавка к изначальному положению. Расходомеры с электромагнитным уравновешиванием (расходомеры с магнитной подвеской) используются при измерении небольших расходов.

Моделей подобных расходомеров разработано достаточно много, в некоторых положение поплавка фиксируется электромагнитным способом.