4. Расходомеры обтекания

Расходомеры обтекания, или расходомеры постоянного перепада давления, основаны на зависимости от расхода вещества вертикального перемещения тела (поплавка), изменяющего при этом площадь проходного отверстия прибора таким образом, что разность давлений на поплавок остается постоянной.

Из расходомеров обтекания наибольшее распространение получили ротаметры, принцип действия которых основан на восприятии поплавком, перемещающемся в ротаметрической трубке, динамического напора жидкости или газа, проходящего снизу вверх. Благодаря этому каждой величине расхода при определенной плотности и кинематической вязкости среды соответствует строго определенное положение поплавка.

Ротаметры выпускаются для местного измерения расхода без дистанционной передачи показаний, с электрической дистанционной передачей показаний без местной шкалы, с пневматической дистанционной передачей и местной шкалой показаний.

Рис. 2

Ротаметры для местного измерения расхода (Рис. 2) представляет собой коническую трубку из стекла 6 закрепленную в металлических головках 1 и 5. Головки стянуты шпильками 2, образующими защитную решетку вокруг стекла. В трубке 3 свободно перемещается поплавок 4. Значение расхода отсчитывается по положению верхней кромки поплавка относительно шкалы. Ротаметр может работать только в вертикальном потоке.

Ротаметры выполняются со стеклянной или металлической трубкой.

Ротаметры со стеклянной трубкой изготовляются на давлении жидкости или газа, не превышающие 0.58 MH/m². При более высоких давлениях жидкости или газа, а также для измерения расхода пара применяются ротаметры с металлической трубкой.

Рассмотренные ротаметры имеют недостатки: невозможно регистрировать их показания и передавать на расстояние; шкалы приборов недостаточно четки. Ротаметры с металлической трубкой с электрической и пневматической передачей на расстояние не отличается от описанных измерительных устройств показывающих ротаметров /2/.

Рота­метры типа РС-За и РМ могут работать при температуре измеряемой среды 5—50 ⁰С и температуре окружающего воздуха 5—50⁰С, ротаметры типа РСС — при температуре соответственно (—40)—(т-100)° С и (—40)—(+40)° С. Ниж­ний предел измерения составляет 20% от верхнего, основ­ная погрешность -2,5%.

У ротаметров типа РМ в зависимости от предела измерения поплавок изготовляется из стали Х18Н9Т, анодированного дюралюминия, эбонита или титана. У ротаметров типа РСС, предназначенных для измере­ния расхода агрессивных сред, материал деталей, сопри­касающихся с измеряемой средой, — фторопласт 4 и химико-лабораторное стекло./10/

К основным преимуществам ротаметров можно отнести простоту конструкции, возможность измерения малых расходов, значительный диапазон измерения, возможность измерения расхода агрессивных сред. Величина потери напора от установки ротаметра не превышает 0.1 кгс/см²для жидкостей и 0.05 кгс/см²для газов. Недостатками ротаметров являются большая чувствительность к температурному изменению вязкости, необходимость градуировки на измеряемой среде или коррекции показаний, невозможность измерения расхода загрязненных жидкостей и жидкостей, из которых выпадают осадки. Ротаметры применяются для измерения небольших расходов жидкости и газа, имеющих незначительное давление.

Учитывая перечисленные недостатки, ротаметры для применения в рассматриваемой системе не подходят. Остальные типы расходомеров обтекания используются редко.