книги / Расходомеры и счетчики количества веществ. Расходомеры обтекания, силовые, тепловые, оптические, ионизационные, ядерно-магнитные, концентрационные, меточные, корреляционные, вихре
.pdfИз этого уравнения следует, что для каждого DT (или, иначе говоря, для каждой высоты Н подъема поплавка) коэффициент рас хода а зависит от числа ReK и от безразмерного параметра v2p/GK, т. е. от двух безразмерных критериев.
Тот же вывод можно получить, исходя из теории подобия. Имеем
Н = (v(Q0,p,\,GK,d,rx,r2 ,... ,гп),
где гх, г2, ...» гп — безразмерные параметры, характеризующие размеры трубки и поплавка и сохраняющие постоянные значе ния для подобных ротаметров.
Тогда согласно я-теореме подобия получим три безразмерных критерия подобия
пх = Н /d; п2 =Q0 /vd; л3 = v 2p /G K.
Для пересчета градуировочных характеристик ротаметров на основе полученных критериев подобия необходимо для каждой установленной формы поплавка и конической трубки иметь экс периментально полученные зависимости между критериями п^,
7I2 И Яд.
Подобные работы для ротаметров PC-5, PC-7 были выполнены под руководством Петрова [14] в ПО «Манометр». В результате этих работ были получены кривые для различных значений H/d (от 4 до 18) в зависимости от 1g v2p/GK и lg Re и был опубликован в 1953 г. соответствующий проект инструкции.
Несколько иной метод пересчета был предложен еще в 1930 г. Руппелем и Умпфенбахом [28] и принят в немецких нормах. Ум ножая и деля уравнение (8) на вязкость v и учитывая, что f = ясг/4,
получим Q0 - a 1vd/(GK/pv2)0,5 или аг = Re (v2p/GK)0’5, где =
= am (я/2)0’5 и Re = Q0/vd. На основе экспериментов по определе нию коэффициента расхода а г для дискового поплавка были по строены кривые зависимости а г от критерия (v2p/GK)0,5, полу чившего наименование критерия Руппеля Ru, для различных зна чений D/d. Пользуясь этими кривыми, можно для любого веще ства с известными значениями вязкости v и плотности р найти
значение коэффициента |
для любого значения £>, т. е. для лю |
бой точки шкалы прибора. |
|
Для пересчета градуировочных характеристик ротаметров,
а также поплавковых |
расходомеров, |
выпускаемых |
серийно |
в КФ ВНИИФТРИ, были |
разработаны |
методические |
указания |
МУ 44-75. В них пересчетный множитель имеет вид |
|
||
k = [<т (Рп - Р)Рг / С'(РП- P r)p f’5 • |
(!3) |
который получается из формулы (10), в которой коэффициенты расхода а и аг заменены на коэффициенты сопротивления no
i l
плавка с и с'г, отнесенные к скорости vKв кольцевом сечении (с =
= а-2; сг = а,:2 ).
Значения с' и с'гдля отдельных точек шкалы ротаметра берут ся из пересчетных таблиц, составленных для каждой разновид ности прибора на основе экспериментальных данных. Входными величинами в этих таблицах служат два безразмерных параметра
2Htgfi/d = (D -d )/ d и lg(v2p /G K),
где Р — угол конусности трубки, равный половине центрального угла трубки.
В дальнейшем взамен МУ 44-75 вышли методические указа ния МИ 1420-86, в которых был изменен лишь способ определе ния погрешности пересчета расхода 6Q. Согласно МИ 1420-86, 8Q = = 0,58р + 6т, где 6р— погрешность измерения плотности р; 8Т — погрешность таблиц пересчета. В примере, приведенном в МИ 1420-86, погрешность бт = 3,9 % , а общая погрешность 8Q = 4 % .
Недостаток всех рассмотренных выше методов пересчета — необходимость строгой идентичности однотипных ротаметров друг другу. Но для этого требуется очень точное изготовление поплав ков и конусных трубок, что трудно достижимо на практике. В связи с этим предложен в работе [2] метод пересчета, при кото ром определяются осредненные значения коэффициентов расхо да а по результатам испытаний нескольких ротаметров данного типоразмера.
Имеется еще один своеобразный метод пересчета градуировок, основанный на сохранении неизменным критерия vzp/GK путем изменения массы поплавка. Последняя должна быть такой, что бы для среды с вязкостью v и плотностью р вес поплавка GKудов летворял условию
GK =GKr(v2p/v2pr).
При этом форма поплавка должна остаться неизменной. Тогда для каждой высоты подъема поплавка сохраняется постоянным и число Re и новый расход определяется по формуле
Q o = Q r ( v / v г) -
Этот метод редко применяется на практике из-за трудности изготовления идентичного поплавка (особенно при значительном отличии вязкости V от вязкости Vr).
Вопросы теории и расчета ротаметров рассматриваются также в работах [25, 27, 33].
Поплавки и трубки ротаметров. Основные элементы ротамет ра — коническая трубка и поплавок — образуют его проточную часть. Формы поплавка могут быть весьма разнообразны. Клас сическая его форма показана на рис. 4, а. Поплавок имеет конус
12
ную нижнюю часть (иног |
а){Ж |
|||
да с несколько скруглен |
м |
|||
ным носом), цилиндричес |
V |
|||
кую среднюю часть и дис |
||||
ковый верх. |
На боковой |
|||
поверхности |
последнего |
д) А е) |
||
в прежних конструкциях |
|
|||
наносились |
косые канав |
I! |
||
ки, вызывавшие при дви |
||||
жении жидкости вращение |
т |
|||
поплавка, |
которое способ |
|||
ствовало |
центрированию |
Рис. 4. Форма поплавков |
||
поплавка относительно оси |
||||
|
конической трубки и пред отвращало трение между ними. В дальнейшем выяснилось, что
поплавок и без вращательного движения занимает соосные поло жения с трубкой при тех малых зазорах, которые имеются меж ду ними. В связи с этим теперь косых каналов на поплавке обыч но не делают. Существенный недостаток рассмотренной формы поплавка — сильная зависимость градуировочной характеристи ки от вязкости измеряемого вещества. Для снижения этой зави симости полезно уменьшать высоту верхней дисковой части по плавка и диаметр цилиндрической его части с тем, чтобы он был не более 0,6-0,7 от диаметра верхнего диска (рис. 4, б). В мень шей степени влияние вязкости сказывается при катушечной фор ме поплавка, показанной на рис. 4, в, которая находит теперь основное применение. Еще сильнее влияние вязкости устраняет ся при дисковой и тарельчатой форме поплавков, когда основное трение потока происходит на очень небольшой боковой поверхно сти диска. Но вес таких поплавков очень мал и необходимо или увеличивать длину цилиндрического тела поплавка в одну или обе стороны от диска, или же подвешивать на стержне дополни тельный груз. Кроме того, такие поплавки неустойчивы и во из бежание перекоса и трения о стенку трубки их необходимо снаб жать направляющими. Последние могут быть трех видов: направ ляющие, связанные с поплавком и перемещающиеся вместе с ним (рис. 4, г); неподвижные центральные штоки, проходящие через осевые отверстия поплавков (рис. 4, д); направляющие кольца (два или одно), укрепляемые обычно в верхней или нижней части поплавков (рис. 4, е, ж). Но для таких колец требуется примене ние конусных трубок с направляющими ребрами или гранями. Зато они имеют два дополнительных достоинства: обеспечение турбулизации потока, способствующего уменьшению влияния вязкости, и возможность имерения расхода непрозрачных жид костей (благодаря малости зазора между направляющими ребра ми и кольцами).
Применение направляющих любого типа (особенно направля ющих колец) осложняет конструкцию ротаметров и вызывает
13
трение поплавка о неподвижный шток, подвижного штока о на правляющие втулки или направляющих колец о ребра или грани трубки. Но эти недостатки компенсируются резким снижением зависимости градуировочной характеристики от вязкости. Кроме того, в этих случаях легче достигать больших значений макси мального расхода путем увеличения угла конусности трубки или же уменьшения диаметра поплавка, так как направляющие обеспе чивают центрирование поплавка. При неподвижном направляю щем штоке (рис. 4, д) поплавок имеет центральное отверстие и че рез зазор, образованный между отверстием и штоком, будет про текать измеряемая жидкость или газ. Это сказывается на градуи ровочной характеристике, которая с увеличением зазора будет перемещаться параллельно самой себе. В результате будет увели чиваться Qmin и возрастать Qmax. Если в измеряемом веществе содержатся механические примеси, то во избежание их оседания на кормовой части поплавка рекомендуется делать последнюю хотя бы с небольшим 5-10° уклоном.
Для ротаметров на очень малые расходы иногда применяют шариковые поплавки.
Поплавки изготовляются из различных материалов: нержаве ющей стали, титана, алюминиевых сплавов, фторопласта-4 и раз личных пластмасс (в зависимости от диапазона измерения и аг рессивности измеряемого вещества). При необходимости для сни жения массы поплавка его делают пустотелым.
Заметим, что от соотношения плотностей материала поплавка рп и измеряемого вещества р зависит погрешность, возникающая при изменении плотности, которое вызвано измерением темпера туры или давления вещества. Наименьшая погрешность будет при рп/р = 2. В этом случае при изменении р на ±10 % дополнитель ная погрешность будет всего лишь ±0,4 % . Такое соотношение нетрудно обеспечить при измерении расхода жидкости.
Второй основной элемент ротаметра — измерительная кони ческая трубка (с конусностью 0,001-0,01). Она изготовляется из химически устойчивого или термостойкого боросиликатного стек ла. Чувствительность прибора возрастает с уменьшением угла конусности трубки.
С помощью своеобразного производственного процесса обеспе чивается требуемая идентичность при изготовлении конусных трубок. Стеклянная цилиндрическая заготовка надевается на металлическую конусную оправку, наружная поверхность кото рой соответствует будущей внутренней поверхности конической трубки. В зазоре между заготовкой и оправкой создается неболь шой вакуум посредством откачки воздуха. После этого заготовка с оправкой нагревается до температуры размягчения стекла (600800 °С) с помощью электронагревателя кольцевой формы, мед ленно перемещающегося вдоль заготовки. Под воздействием ат мосферного давления заготовка обжимается и плотно облегает коническую оправку. Разница температурных коэффициентов
14
стекла и стали позволяет легко снять холодную трубку с оправ ки. Трубки получаются взаимозаменяемыми с допуском по диа метру около 0,1 % .
Предложены ротаметры с цилиндрической стеклянной труб кой, внутри которой размещен конус. Кольцевой поплавок дви жется между конусом и цилиндрической трубкой.
Иногда применяются ротаметры с металлической конусной трубкой. В этом случае поплавок связан с хвостовиком-указате лем или же с дистанционной передачей. В последнем случае ход поплавка, а следовательно, и высота конусной трубки обычно бывают очень малыми, созмеримыми с диаметром трубки. По добные приборы относятся к группе поплавковых расходомеров и рассматриваются далее.
Конструкция и технические характеристики ротаметров. Се рийно выпускаемые ротаметры со стеклянной конической труб кой соответствуют ГОСТ 13045-81. В зависимости от пределов измерения поплавки изготовляются из стали 12Х18Н9Т, аноди рованного дюралюминия, эбонита или титана. Каждый ротаметр двукратно градуируется на отметках шкалы: 0, 20, 40, 60, 80, 100.
Всего разработано семь базовых моделей: PM-I на D = 3 мм, высотой 280 мм; РМ-П на D = 6 мм, высотой 360 мм; FM-III на D = 10 мм, высотой 410 мм; PM-IV на D = 15 мм, высотой 455 мм; PM-V на Dy = 25 мм, высотой 590 мм; PM-VI на D = 40 мм, высо той 690 мм и РМ-А-1 на Dy = 3 мм, высотой 1о0 мм. Каждая базовая модель в зависимости от материала поплавка (сталь 12Х18Н9Т, дюралюминий, эбонит и другие), верхнего предела измерения и измеряемого вещества имеет разновидности, приве денные ниже:
PM-I: РМ-0,0025ЖУЗ; РМ-0,004ЖУЗ; РМ-0,0063ЖУЗ; РМ -0,01Ж УЗ; РМ -0,04ГУЗ; РМ -0,063ГУЗ; РМ -0ДГУЗ; РМ-0Д6ГУЗ. РМ-П: РМ-0,016ЖУЗ; РМ-0,025ЖУЗ; РМ-0,04ЖУЗ; РМ-0,25ГУЗ; РМ-0ДГУЗ; РМ-0,63ГУЗ. РМ-Ш: РМ-0,063ЖУЗ; РМ-0ДЖУЗ; РМ-1ГУЗ; РМ-1,6ГУЗ. PM-IV: РМ-0Д6ЖУЗ; РМ-0,25ЖУЗ; РМ-ОДЖУЗ; РМ-2,5ГУЗ; РМ-4ГУЗ; РМ-6,ЗГУЗ. PM-V: РМ-0,63ЖУЗ; РМ-ОДЖУЗ; РМ-ЮГУЗ; РМ-16ГУЗ. PM-VI: РМ-1,6ЖУЗ; РМ-2,5ЖУЗ; РМ-4ЖУЗ; РМ-25ГУЗ; РМ-40ГУЗ. РМ-А-1: РМ-А-0,0025ЖУЗ; РМ-А-0,004ЖУЗ; РМ-А-0,0063ЖУЗ; РМ-А-0,063ГУЗ; РМ-А-0ДГУЗ; РМ-А-0Д6ГУЗ; РМ-А-0,063ГУЗ.
Ротаметры с шифром ЖУЗ предназначены для жидкостей и гра дуируются на воде, а с шифром ГУЗ — для газов и градуируются на воздухе. Цифры в обозначении указывают верхний предел из мерения в кубических метрах в час воды для жидкостных и воз духа для газовых ротаметров. Фактические верхние пределы мо гут превышать эти цифры, но не более чем на 20 % , а нижние пределы должны составлять 20 % от фактических верхних пре делов измерения.
В обозначении ротаметров, поплавок которых футерован фторопластом-4 (для измерения агрессивных сред), добавляет
15
а) |
б) |
ся буква Ф, например РМФ- |
|
|
0Д6ЖУЗ. |
|
|
В ротаметрах РМ, предназна |
|
|
ченных для измерения расхода |
|
|
жидкости, применяются поплав |
|
|
ки: конические (рис. 4, б) для |
|
|
малых расходов и катушечные |
|
|
(рис. 4, в) для больших расхо |
|
|
дов. Характеристики зарубеж |
|
|
ных ротаметров приведены в ра |
|
|
боте [2]. |
|
|
На рис. 5, а показано обыч |
|
|
ное устройство ротаметра. В па |
|
|
трубках 1 и 8усоединенных друг |
|
|
с другом болтовыми стержнями |
|
|
5, с помощью накидных гаек 6 |
|
|
и сальниковых уплотнений ук |
|
|
реплена стеклянная коническая |
|
|
трубка 3. Для ограничения хода |
|
|
поплавка 4 служат верхний 2 и |
|
|
нижний 7 упоры. На рис. 5, б |
|
|
показано устройство маленького |
|
|
ротаметра, предназначенного для |
Рис. 5. Конструкция ротаметра: а — |
щитового монтажа и снабженного |
|
для монтажа на трубопроводе; б — для |
игольчатым запорным клапаном. |
|
|
щитового монтажа |
Для измерения расхода ве |
|
|
ществ при повышенных давле |
ниях иногда применяются ротаметры в металлическом кожухе. Их поплавок снабжен хвостовиком-указателем, который движет ся в кармане, имеющем прорезь, закрытую толстостенным стек лом. Иногда стеклянную трубку маленького ротаметра помеща ют внутрь толстостенной защитной цилиндрической трубки из органического стекла, а пространство между трубками соединя ют с измеряемой средой. Тогда можно измерять расход при высо ких давлениях (вплоть до 6 МПа).
Ротаметры с дистанционной передачей встречаются редко, по тому что последнюю гораздо удобнее применять в поплавковых расходомерах постоянного перепада типов РЭ и РП, рассматрива емых далее. Тем не менее имеются разработки ротаметров с аку стической, ионизационной и магнитной передачами. В последней снаружи конусной металлической диамагнитной трубки (с маг нитным поплавком внутри) находится вертикальная ось с длин ной магнитной полоской, изогнутой винтообразно [23]. Поплавок при своем перемещении будет вызывать поворот магнитной по лоски. При этом связанный с ней ферромагнитный сердечник, который изогнут по дуге, перемещается в индуктивной катушке, служащей для передачи показаний вторичному прибору.
В работе [6] рассматривается акустическая передача положе ния поплавка ротаметра, в частности типа РС-5. Внизу ротамет
16
рической трубки помещен пьезоэлектрический преобразователь, создающий ультразвуковые колебания, которые отражаются от поплавка. Время перемещения этих колебаний до поплавка и об ратно будет зависеть от положения поплавка.
Можно также с помощью следящей системы перемещать по направляющей, установленной вдоль стеклянной конической труб ки, фотоэлемент с осветителем и таким образом осуществлять дистанционную передачу [22]. Но все это довольно сложно и по этому применяется очень редко.
Если ротаметр имеет небольшую высоту, например ротаметр типа ЭИР, поплавок которого имеет ход всего около 80 мм, — то сравнительно легко применить индуктивную передачу. Аналоги чен предыдущему и случай, когда ротаметр применяется в систе ме устройства, служащего для регулирования заданного значе ния расхода. При этом снаружи трубки ротаметра в необходимом месте устанавливается катушка индуктивной передачи, а роль сердечника выполняет ферромагнитный поплавок, или фотоэле мент и осветитель. Как индуктивная катушка, так и фотоэлек трическое передающее устройство с помощью направляющих ус танавливаются в любом необходимом месте по высоте ротаметра.
Кроме обычных предложены особые конструкции ротаметров. Так, для достижения высокой чувствительности в одной из них применены два поплавка, связанных длинным стержнем, из ко торых верхний перемещается в конусной трубке, расширяющей ся кверху, а нижний — в конусной трубке, расширяющейся кни зу. Чем меньше разность углов обоих конусов, тем чувствитель нее подобный прибор.
Для измерения малых расходов предложен ротаметр с кони ческой трубкой, расширяющейся вниз, а не вверх. Поток посту пает сверху и давит на поплавок, плотность материала которого меньше плотности жидкости. Гидродинамическое давление и вес поплавка уравновешиваются силой Архимеда.
Существует ряд конструкций ротаметров, предназначенных для измерения малых расходов. Наиболее известны из них ротамет ры типа РМ-1 с условным диаметром 3 мм. Его максимальные верхние пределы измерения по воде: 0,0025 и 0,0040 м3/ч . Наря ду с РМ-1 серийно изготовляют ротаметр РМ-А-1, отличающийся очень малой высотой 160 мм и приспособленный для щитового монтажа. Его максимальные верхние пределы при поплавке из дюралюминия: 0,0025 м3/ч по воде и 0,1 м3/ч по воздуху. Рота метры РМ-1 и РМ-А-1, имеющие стеклянные трубки, применяют при давлении не выше 0,6 МПа для жидкостей и не выше 0,4 МПа для газов. Имеется опыт применения подобных ротаметров при давлении до 6 МПа [18] при условии установки снаружи толсто стенной цилиндрической трубки из органического стекла, имею щей внутренний диаметр 16 мм и толщину стенок 5 мм, и сооб щения пространства между трубками с измеряемой средой (азо том). Близкая конструкция ротаметра, рассчитанная на давление
17
до 6,4 МПа, рассмотрена в работе [5]. Стеклянная конусная труб ка диаметром 2,5 мм и длиной 950 мм помещена в цилиндричес кий кожух из оргстекла и имеет снаружи второй защитный ко жух из того же материала. Измеряемые расходы воды — от 0,03 до 10 л/ч и воздуха — от 0,3 до 120 л/ч.
Вхимической промышленности для измерения малых расхо дов при высоком давлении до 24 МПа разработан ротаметр ЭИРВ-64
синдуктивной передачей показаний [10]. Коническая трубка диа метром 10 мм и длиной около 150 мм изготовлена из стали Х18Н9, винипласта, фторопласта, оргстекла или полистирола. Она зак лючена в защитную трубку из стали, выдерживающую высокое давление. Цилиндрический длинный поплавок имеет на концах диски и содержит запрессованный железный сердечник. Снару жи защитной трубки находятся две индуктивные катушки, за щищенные эпоксидным компаундом и закрытые кожухом. В за висимости от размеров и массы поплавка наибольшие расходы воды от 5 до 30 л/ч, воздуха — от 0,5 до 1,5 м3/ч. При облегчен ном поплавке из оргстекла можно измерять расходы воды от 0,4 л/ч, воздуха — от 3 л/ч. Наибольшая потеря давления 1500 Па.
Вподобном ротаметре типа РЭДВ-68 вместо индуктивных кату шек применен дифференциально-трансформаторный преобразо ватель хода поплавка.
Ротаметры со стеклянными трубками могут измерять расходы воды от 3 см3/ч и воздуха — от 120 см3/ч, а металлические рота-' метры с дистанционной передачей расхода воды от 30 см3/ч и воз духа — от 1,8 л/ч [28, 31]. Предельные давления 35 МПа, пре дельные температуры 450 °С.
Внекоторых, довольно редких случаях для измерения малых
расходов газа помимо ротаметров применяют расходомеры с по воротной лопастью.
Арзамасский приборостроительный завод выпускает малога баритную металлическую модель РЭТМ с электрическим выход ным сигналом, на расходы от 0,1 до 63 м3/ч, на диаметры от 15 до 150 мм. Их погрешность 1,5; 2,5 и 4 % . Показания их мало зависят от вязкости жидкости. Электрический или пневматичес кий преобразователь может демонтироваться без замены ротамет ра. Градуируют приборы на воде или воздухе.
Необходимо отметить, что в соответствии с Методическими указаниями МИ 1420-86 возможно пересчитать градуировочную характеристику ротаметра на другую жидкость с известными зна чениями вязкости и плотности.
Фирма «Фишер и Портер» выпускает поплавковые ротаметры с цельнометаллическим датчиком и высокостабильной магнит ной следящей системой, оснащенной микропроцессором с интер фейсом RS232, выходным сигналом 4-20 мА [023].
Рекомендации по применению ротаметров. Необходимо обес печить строго вертикальное положение конусной трубки рота метра. Даже при сравнительно небольшом наклоне оси трубки
18
к вертикали возникает погрешность измерения расхода. Одна из причин этого — уменьшение силы, уравновешивающей действие потока на поплавок. Так, вместо силы, равной весу поплавка G, противодействовать потоку будет только проекция этой силы на направление оси трубки G0 = G cos <р, где ф — угол наклона оси к вертикали. Еще более существенно то, что при наклоне трубки нарушаются условия симметрии обтекания поплавка. Ось поплавка при этом образует угол как с осью ротаметра, так и с направлени ем силы G. Как показали испытания ротаметров [12], имевших конусности трубок 1: 400 и 1 : 1000, которые применялись при контроле линейных размеров, уже при угле ф = 3° возникает по грешность в пределах 1,5-3,5 % от измеряемого расхода, причем для трубок с углом конусности 1 :1000 погрешность больше, чем с углом 1 : 400. Особенно плохо, когда перекосившийся поплавок касается стенок трубки: этому способствует сила G - G sin ф, яв ляющаяся проекцией силы G на нормаль к оси труоки ротаметра.
При этом не только увеличивается |
погрешность измерения, |
но и происходит преждевременный |
износ поплавка. В связи |
с этим строго вертикальной установке ротаметра надо уделять особое внимание.
Кроме того, следует иметь прямые участки трубопровода до (Zj > HID) и после ( /2 - 5-D) ротаметра.
При эксплуатации ротаметров надо иметь в виду возможность возникновения в некоторых случаях пульсаций поплавков. При измерении расхода поплавок под влиянием совместного действия сил инерции и сил упругости совершает некоторые колебания (обычно быстрозатухающие), которые существуют до тех пор, пока он не займет новое положение равновесия. Колебания могут воз никать и при случайном кратковременном возмущающем воздей ствии на поплавок. Незатухающие колебания могут возникать как в осевом направлении, так и в перпендикулярном к нему. Первые могут быть обусловлены колебаниями давления или рас хода, имеющими частоту, близкую к собственной частоте колеба ний поплавка. Кроме того, такие колебания или пульсации могут быть следствием периодического срыва вихрей с тыльной части поплавка. Подобные пульсации поплавков возникают преимуще ственно в верхней части шкалы прибора. Колебания в перпендику лярном направлении могут появиться при случайном нарушении концентричности положения поплавка в трубке и возникновении вследствие этого разницы статических давлений с противополож ных сторон поплавка. Незатухающие колебания нежелательны. Они затрудняют правильное измерение расхода по шкале прибора.
При изменении давления изменяется плотность газа, а при из менении температуры изменяется плотность как газа, так и жид кости. Чтобы исключить возникающую при этом дополнитель ную погрешность измерения расхода, надо умножать показания прибора на поправочный множитель й, определяемый уравнени ем (11).
19
Для возможности периодического контроля работы ротамет ров желательно (особенно при большом их числе) иметь собствен ные поверочные расходомерные установки. Так как предельные расходы в ротаметрах невелики, то такие установки при работе их на воде или на воздухе не слишком сложны и имеют неболь шие размеры. Особенно простую поверочную установку для воды можно создать при расходах, не превышающих 0,1 м3/ч. Для этого надо обеспечить постоянство давления перед ротаметром и иметь мерные цилиндры или образцовые мерники, в которые должна поступать вода с помощью перекидного шланга с одно временным включением и выключением секундомера в моменты начала и конца наполнения. Вместо мерной емкости можно иметь простую емкость, установленную на весы (например, типа ВНЦ). Для поверки ротаметров на воздухе при расходах не более 16 м3/ч можно в качестве поверочного средства применить ба рабанный газовый счетчик типа ГСБ-400, а при расходах до 0,63 м3/ч — грузокольцевую установку. Подробнее о средствах и способах поверки ротаметров см. в работе [2].
Поплавковые расходомеры
Эти расходомеры относятся к группе расходомеров постоянно го перепада давления. Принцип действия их такой же, как и ро таметров. В связи с этим рассмотренная выше теория последних (в том числе и методы пересчета) справедлива также и для по плавковых расходомеров. От ротаметров они отличаются лишь конструктивно. У них нет стеклянной конической трубки, ход поплавка небольшой и внешняя форма иная.
Выпускаемые серийно поплавковые расходомеры типов РЭ и РП изготовитель даже (в противоречие с ГОСТ 15528-86) назы вает ротаметрами с электрической и пневматической передачей. Поплавок у этих приборов связан жестким стержнем с железным сердечником или магнитом для дистанционной передачи. Ход по плавка небольшой, не превышающий 40-70 мм. В зависимости от калибра прибора у них применяются различные проточные части, показанные на рис. 6.
Первая поплавковая пара (рис. 6, а) состоит из грибообразного поплавка диаметром d = 6, 10и 15 мм, перемещающегося в кони ческой расточке. Она применяется для малых расходов от 0,025 до 0,4 м3/ч (по воде) в первых двух базовых моделях РЭ-I и РЭ-П, которые охватывают первые семь пределов измерения расходо меров РЭ. Следующая пара (рис. 6, б) состоит из конического по плавка с верхним диаметром 25, 40, 70 и 100 мм, который пере мещается в круглом отверстии. Угол наклона поплавка а возрас тает с увеличением верхнего предела измерения. Эта пара приме няется в третьей и четвертой базовых моделях РЭ-Ш и РЭ-IV, охватывающих восемь средних пределов измерения от 0,63 до
20