Өнеркәсіптік айнымалы аумақтың шығын өлшегішін таңдау және қолдану жөніндегі нұсқаулық
Айнымалы аймақ шығын өлшегіш/ротаметр
1. Айнымалы аумақ ағынын өлшеуге кіріспе
Айнымалы аумақтық шығын өлшегіштері (VA шығын өлшегіштері), әдетте ротаметрлер немесе қалқымалы шығын өлшегіштері ретінде белгілі, өнеркәсіптік қолданбаларда ең көп қолданылатын ағынды өлшеу құрылғыларының бірі болып табылады; Сондай-ақ бұл типтегі шығын өлшегішінің өте ұзақ тарихы бар. Бұл жергілікті индикаторлар шығын өлшегіштері (қазір де
4-20 мА шығыс ротаметрі бар опция бар) көптеген технологиялық салаларда сұйықтық, бу және газ ағынының жылдамдығын өлшеу үшін сенімді, үнемді шешімдерді ұсынады.
2. VA шығын өлшегіш (ротаметр) қалай жұмыс істейді?

Айнымалы аймақ шығын өлшегіші қалай жұмыс істейді
Ротаметрлер айнымалы аймақ принципі бойынша жұмыс істейді, мұнда қалтқы ағын жылдамдығына пропорционалды конустық түтік ішінде көтеріледі. Қалқымалы және түтік қабырғасының арасындағы сақиналы аймақ қалтқы жоғары қарай жылжыған сайын ұлғаяды, бұл олардың арасында тепе-теңдікті құрады:
Қалқымалы күштер Сұйықтықты тарту күштері Қалқымалы салмақ Бұл қарапайым, бірақ тиімді механизм ротаметрлерді орташа дәлдік (әдетте 1-5% FS) жеткілікті болатын жергілікті ағынды көрсету үшін тамаша етеді.
3. Айнымалы аймақ шығынын өлшегіш қайда қолданылады?
Көрнекі ағын индикаторы ретінде немесе орташа өлшем дәлдігін талап ететін қолданбалар үшін ротаметрлер 90% пайдалану жағдайларында жергілікті индикатор ретінде қызмет етеді. Қалқымалы шығын өлшегіштері технологиялық салаларда кеңінен қолданылады.
Өңдеу өнеркәсібі
Мұнай және газ: тазарту ағындарын бақылау, химиялық айдау
Химиялық өңдеу: Қышқыл/сілті ағынын өлшеу
Фармацевтикалық препараттар: Биореакторды азықтандыруды бақылау
Қуат өндіру: Салқындату суының ағынын бақылау
Коммуналдық жүйелер
Су тазарту қондырғылары: Химиялық мөлшерлеуді бақылау
HVAC жүйелері: Салқындатылған су шығынын өлшеу
Қысылған ауа жүйелері: ағып кетуді анықтау
Арнайы қолданбалар
Қоршаған ортаны бақылау: газ сынамасын алу (CEMS)
Зертханалық жабдық: Сұйықтықты дәл мөлшерлеу
Тағам және сусындар: санитарлық процесс ағынын өлшеу

Санитарлық технологиялық шығынды өлшеуде қолданылатын ротаметрлер
Негізгі нүкте: Тек шекті бақылауды (жоғары/төмен ағын дабылдары) қажет ететін қолданбалар үшін қарапайым ротаметр конструкциялары көбінесе ең үнемді шешім болып табылады.
Трамвайтерлері бар металл құбырлы ротаметрлер әдетте технологиялық салаларда ағынды бақылауды анықтау құралдары ретінде немесе құбырларды араластыру және қатынасты реттеу үшін қолданылады. Мысалы, суды тазарту процесін бақылауда олар химиялық заттардың шикі суға мөлшерлеу қатынасын реттейді.
4. Шыны түтік пен металл түтік ротаметрлерінің арасында таңдау керек пе?
Ротаметрлердің негізгі өлшеу мақсаттары бір фазалы сұйықтықтар немесе газдар болып табылады. Олар әдетте құрамында қатты бөлшектері бар сұйықтықтар немесе сұйық тамшылары бар газдар үшін жарамсыз, өйткені қалтқыға жабысатын бөлшектер немесе сұйықтықтағы ұсақ көпіршіктер өлшеу дәлдігіне әсер етуі мүмкін. Мысалы, микро-шығын өлшегіштерде тіпті қалтқыдағы шөгінділердің көрінбейтін қабаты уақыт өте келе ағын көрсеткішінің бірнеше пайыздық ауытқуын тудыруы мүмкін.
Тек жергілікті нұсқауды қажет ететін шығынды қажет ететін қолданбалар үшін (төмен бағадағы шығын өлшегіш) шыны түтік ротаметрі бірінші таңдау болып табылады. Егер температура немесе қысым шыны түтіктің шегінен асып кетсе, жергілікті көрсеткіші бар металл түтік ротаметрін пайдалану керек.
Шыны түтік ротаметрлері авариялық әрекетті орындауға мүмкіндік беретін түтік сынған жағдайда сұйықтық шашырауын сақтау үшін мөлдір қорғаныс қақпағымен жабдықталуы керек.
Газ шығынын өлшеу үшін конустық түтікке кездейсоқ қалтқы соққысының зақымдануын болдырмау үшін бағыттаушы өзектері немесе қырлы бағыттаушы құрылымдары бар үлгілерді таңдау керек. Тотализациялау немесе ағынды басқару үшін қашықтағы сигнал шығысы қажет болса, әдетте электрлік сигнал шығысы бар металл түтік ротаметрі қолданылады.
Қауіпті (жарылу қаупі бар) орталарда, егер пневматикалық басқару жүйелері бар болса, пневматикалық беріліс металл түтік ротаметрі қолайлы. Электрлік беріліс үлгісі қажет болса, ол жарылысқа төзімді болуы керек.
Металл құбырлы ротаметрлер әдетте мөлдір емес сұйықтықтар үшін қолданылады. Балама ретінде қырлы (профильді) конустық түтігі бар шыны түтік ротаметрін таңдауға болады, мұнда қалтқы орны қалтқының максималды диаметрі мен бағыттаушы қабырғалар арасындағы байланыс белгілерін байқау арқылы анықталады.
Қоршаған ортадан жоғары температурада тұтқырлығы жоғары сұйықтықтарды немесе салқындату кезінде кристалдануға/қатығуға бейім сұйықтықтарды өлшеу үшін
қапталған металл түтік ротаметрін таңдау керек.
Металл түтік ротаметрлері шыны түтік ротаметрлеріне қарағанда берік
Мұнда шыны түтік ротаметрі мен металл түтік ротаметрі арасындағы жиынтық кесте берілген
Selection Factor
|
Glass Tube Rotameter
|
Metal Tube Rotameter
|
Pressure Rating
|
≤1.0 MPa
|
Up to 42 MPa (ASME 300#)
|
Temperature Range
|
-20°C to 120°C
|
-80°C to 400°C
|
Media Visibility
|
Transparent fluids only
|
Opaque/hazardous fluids
|
Output Options
|
Local indication only
|
4-20mA/HART/Profibus
|
Hazardous Areas
|
Not suitable
|
Exd or Exia
|
Cost
|
Lower initial cost
|
Higher investment
|
5. Ротаметрлердің өлшемдері қалай анықталады?
5.1 Нақты орташа тығыздық негізінде ағын диапазонын таңдау
Тиісті ротаметрлерді таңдау үшін тығыздық маңызды
«Жұмыс жағдайындағы нақты орташа тығыздық» термині сұйықтықтар үшін жердегі тығыздықты және жұмыс жағдайларындағы газдардың тығыздығын (немесе қысым мен температура үшін түзетілген стандартты күйдегі тығыздықты) білдіреді. Әдетте, аспапта белгіленген ағын диапазоны келесідей калибрленеді:
Сұйықтықтар үшін: Қалыпты температурадағы су негізінде.
Газдар үшін: Стандартты инженерлік жағдайларға (20°C, 0,10133 МПа) түрлендірілген ауа негізінде.
Сәйкес ағын диапазоны мен метр өлшемін таңдау үшін нақты жұмыс тығыздығын (1) немесе (2) теңдеу арқылы түрлендіру қажет. Дегенмен, бұл реттеу ортаның тұтқырлығы калибрлеу ортасының тұтқырлығына жақын болғанда ғана жарамды, яғни коэффициент (α) тұрақты болып қалады.
Сұйықтықтар

(1)
Формулада:
— Таңдалатын су калибрленген есептегіштің максималды шығыны, л/сағ;
Q — Өлшенетін сұйықтықтың максималды шығыны, л/сағ;
— қалтқы тығыздығы, г/см³. Қуыс қалтқылар үшін , қалтқы массасын (g) және V қалтқы көлемін (см³) білдіреді;
, — Өлшенетін сұйықтық пен судың тығыздығы, г/см³.
Газдар

(2)
Формулада:
— Таңдалатын ауа калибрленген өлшегіштің максималды шығыны, м³/сағ;
Q — Өлшенетін газдың максималды шығыны, м³/сағ;
— Стандартты жағдайларда өлшенген газдың тығыздығы, кг/м³;
P — Өлшенетін газдың жұмыс жағдайындағы абсолютті қысымы, МПа;
T — Өлшенетін газдың жұмыс жағдайындағы термодинамикалық температурасы, К.
5.2 Тұтқырлық әсерлері және қалтқыларды таңдау
Ротаметрді таңдау үшін сұйықтықтың тұтқырлығы туралы ақпаратты да беру қажет
Қалқымалы пішінді таңдау пайдаланушының еркінде емес, өйткені ротаметр өндірушілері оны құрал құрылымы мен қажетті ағын диапазонына қарай жобалайды. Қалқыманың әдеттегі конфигурациялары 1-суретте суреттелген. Дегенмен, пайдаланушылар олардың арнайы қалтқы дизайнының сипаттамаларын және сұйықтық тұтқырлығы ағынды өлшеу дәлдігіне қалай әсер ететінін түсінуі керек.
1-сурет Қалқымалы пішіндер
1-суретте көрсеткі ағынды оқу орнын немесе өлшеудің анықтамалық нүктесін көрсетеді:
1-суретте көрсеткі ағынды оқу орнын (немесе ағынды өлшеудің анықтамалық нүктесін) көрсетеді.
Сфералық қалтқы (1): Әдетте шағын мөлдір конустық құбырлы есептегіштерде (DN6–DN10) қолданылады.
Қалқымалы құрылғылар (6, 12, 13, 14): Өлшеу кезінде олардың осі бойымен айналуын қамтамасыз ететін ең үлкен диаметрінде көлбеу саңылаулар немесе перфорацияланған бағыттаушы қалақтарды ұсынады.
Float 6 бұрын медициналық тыныс алу мониторингінде кең таралған, бірақ қазір өнеркәсіптік қолданбаларда сирек қолданылады.
Float 3: (a), (b) және (c) түрлерінің ішіндегі ең ауыры, ең жоғары ағын сыйымдылығын қамтамасыз етеді.
Float 9: Ең жеңіл, нәтижесінде қысымның төмендеуі ең аз болады, бұл оны газ шығынын өлшеуге өте ыңғайлы етеді.
Конустық қалтқы (14, «қалқымалы штепсель» деп те аталады): Төмен ағынның жоғары сезімталдығы үшін толық масштабты ағынның 10%–20% масштабта ұзындығын кеңейтетін екі түрлі конустық бұрышты ұсынады. Бұл дизайн суды тазарту жүйелерінде кеңінен қолданылады (мысалы, жұмсартқыш құрылғылар).|
Негізгі ағын теңдеуі сұйықтықтың тұтқырлығын параметр ретінде нақты енгізбейді. Дегенмен, α ағынының коэффициенті тұрақты болуды тоқтатады және ол белгілі бір сыни мәндерден төмен түскенде сақиналы Рейнольдс санына (Re(сақиналы)) тәуелді болады. Re(сақиналы) сұйықтықтың тұтқырлығына кері пропорционал болғандықтан, бұл тұтқырлыққа жанама тәуелділікті белгілейді.
2-сурет Рейнольдс саны мен ағын коэффициенті арасындағы байланыс
2-суретте үш түрлі қалқымалы геометрияға тән Re(сақиналы)-α корреляция қисықтары берілген. Сақиналық Рейнольдс саны сұйықтықтың тұтқырлығымен, қалтқының максималды диаметрінің жергілікті конустық құбыр диаметріне қатынасымен және сақиналы өткелдегі ағынның жылдамдығымен анықталады.
Дұрыс жобаланған және жұмыс істейтін шығын өлшегіш үшін сұйықтық тұтқырлығы сақиналы Рейнольдс санына (Re(сақиналы)) әсер ететін басым факторға айналады.
Тұрақты ағын коэффициентінің (α) мәндері Re(сақиналы) мәніне тәуелді емес:
A түріндегі қалқымалы: 0,96
B түрі қалқымалы: 0,76
C түрі қалқымалы: 0,61
Бұған қоса, жиі қолданылатын сфералық қалтқы α мәнін шамамен 0,99 көрсетеді.
Әр түрлі қалтқы геометрияларында ағын коэффициентінің елеулі ауытқулары байқалады. Тұрақты α-ны ұстап тұру үшін Re(сақиналы) сыни төменгі шектері:
А түріндегі қалқымалы: шамамен 6000
B түрі қалқымалы: шамамен 300
C түрі қалқымалы: шамамен 40.
Белгіленген номиналды диаметрі және алдын ала анықталған ағын диапазоны бар шығын өлшегіш үшін (осылайша анықталған тұтқырлық шегі бар) нақты тұтқырлық осы жоғарғы шектен төмен болғанша ағын көрсеткіші сұйықтық тұтқырлығына әсер етпейді. Сондықтан осы шекті мәнге қатысты тұтқырлықты тексеру құралды таңдау кезінде маңызды болып табылады.
Жылыту күртешелерінің ротаметрлері сұйықтықтың тұтқырлығын төмендетуі мүмкін
Әртүрлі модельдер арасында екі ерекше дизайн тәсілі бар: Кейбір ротаметр үлгілері бірдей номиналды диаметрдегі әртүрлі ағын диапазондары бойынша бірдей қалтқы геометриясын сақтайды, қалтқы салмағының өзгеруі арқылы ағынды реттеуге қол жеткізеді. Демек, тұтқырлықтың шекті мәндері ұқсас.
Басқа модельдер түбегейлі әртүрлі қалқымалы пішіндерді пайдаланады, нәтижесінде әртүрлі гидродинамикалық профильдер пайда болады. Демек, тұтқырлықтың шекті шектері әртүрлі.
Кейбір ауыспалы аймақ шығын өлшегіштерін өндірушілер өнім үлгілерінде, пайдаланушы нұсқаулығында немесе құралды таңдау нұсқаулығында өз құралдарының тұтқырлықтың жоғарғы шекті мәндерін береді. Кейбіреулері тұтқырлықты түзету қисық диаграммаларын қосатын болған, дегенмен мұндай қисықтар соңғы жылдары сирек кездеседі. Оның орнына пайдаланушылардан сұйықтықтың тұтқырлығы мен пайдаланушы көрсеткен басқа физикалық қасиеттерге негізделген компьютер арқылы есептелетін түзету мәндерін беретін өндірушілермен кеңесу қажет. Қытайда, алайда, кейбір өндірушілер ғана тұтқырлықтың жоғарғы шегін немесе тұтқырлықты түзетуді ұсынады, ал көпшілігі мұндай деректерді бермейді.
Балға түріндегі қалтқыларға (1-суреттегі № 12, 13, 14 және 15 қалқығыштар) сұйықтықтың тұтқырлығы айтарлықтай әсер етеді. Сұйықтық тұтқырлығы әртүрлі сұйықтықтар арасында айтарлықтай өзгеретіндіктен, таңдау кезінде ерекше назар аудару керек. Тұтқырлықтың шамалы өзгеруінің өзі айтарлықтай әсер етуі мүмкін — мысалы, бөлме температурасында су температурасы 5°C-тан 40°C-қа дейін көтерілгенде, оның кинематикалық тұтқырлығы 1,52×10⁻⁶ м²/с-тан 0,66×10⁻⁶ м²/с дейін төмендейді.
Диаметрі 15–40 мм болатын LZB типті шыны түтік ротаметрлері үшін (1-суреттегі қалтқы №3) температурадан туындаған қателік (ең алдымен тұтқырлықтың өзгеруіне байланысты) °C үшін 0,1%–0,25% шамасында болады. Дегенмен, диаметрі 6 мм метрлер үшін бұл әсер °C үшін шамамен 1% жетуі мүмкін.
Сутегі мен гелийден басқа газдармен қолданғанда әртүрлі газдар мен ауа арасындағы кинематикалық тұтқырлық айырмашылықтары шамалы. Сондықтан тұтқырлық ағын көрсеткіштеріне аз әсер етеді — кіші ұңғылы, аз шығынды өлшегіштерді қоспағанда (мысалы, гелиймен пайдаланылған 6 мм өлшегіш газ тығыздығын түзеткеннен кейін ауаға қарағанда тұтқырлықтың 10%-30% төмен әсерін көрсетуі мүмкін). Көп жағдайда тұтқырлықтың ағын көрсеткішіне әсерін ескермеуге болады.
5.3 Масштабтың бөлінуі, дәлдігі және ауқымдылығы
Тікелей оқу ротаметрлері
Тікелей оқылатын шығын өлшегіштер ағынды индикациялау шкаласының төрт түрін ұсынады: Dt/d қатынасы шкаласы, пайыздық шкала, тікелей ағын жылдамдығы шкаласы және миллиметр шкаласы.
қатынас шкаласы қалқымалы диаметрдің (d) сәйкес түтік диаметріне () қатынасын білдіреді. Бұл әдіс отандық өнімдерде сирек қолданылады.
Пайыздық шкала ағын жылдамдығын толық масштабты мәннің пайызы ретінде көрсетеді (100%). Оның артықшылығы - сұйықтықтың қасиеттері немесе жұмыс жағдайлары өзгерген кезде түрлендірудің қарапайымдылығы.
Тікелей ағын жылдамдығы шкаласы белгіленген сұйықтық жағдайлары үшін калибрленген (әдетте сұйықтықтар үшін су және газдар үшін ауа). Бұл интуитивті көрсеткіштерді қамтамасыз еткенімен, нақты жағдайлар калибрлеу шарттарынан ауытқып, түрлендіруді қажет еткенде пайыздық шкалаға қарағанда ыңғайлы болмайды.
Миллиметрлік шкала қалтқы биіктігін өлшейді, содан кейін ағын жылдамдығын анықтау үшін ілеспе қисықпен немесе деректер кестесімен қиылысады. Бұл әдетте қалтқы орнын (нақты ағын мәнінен гөрі) бақылауды қажет ететін қолданбаларда қолданылады.
Кейбір үлгілер қос функционалдылық үшін миллиметрлік және тікелей ағын жылдамдығы шкаласын біріктіреді.
Ротаметр төмен және орташа дәлдіктегі құрал болып табылады. Жалпы мақсаттағы шыны түтік ротаметрлері үшін негізгі қате 6 мм-ден кіші диаметрлер үшін 2,5%~5% FS, 10~15 мм үшін 2,5% FS және 25 мм және одан жоғары үшін 1%~2,5% FS құрайды. Металл құбырлы ротаметрлердің негізгі қателігі жергілікті индикация түрлері үшін 1%~2,5% FS және қашықтан беріліс түрлері үшін 1%~4% FS. Коррозияға төзімді модельдер одан да төмен дәлдікті көрсетеді. Шкаланың ұзындығы қалтқы диаметрінен небәрі 2~3 есе болатын қысқа типті шыны түтік ротаметрлері және жоғары қысымды үрлейтін металл түтік ротаметрлері сияқты кейбір арнайы құрылымды аспаптардың дәлдік класы 5~10 төмен.
Шыны түтік ротаметрлерінің көпшілігінің диапазондылығы 10:1, ал қысқа құбырлы үлгілер мен диаметрі 100 мм болатындардың ауқымы 5:1 құрайды. Металл түтік ротаметрлері әдетте (5:1)~(10:1) ауқымын ұсынады.
5.4 Ротаметрдің сұйық қысымы, температурасы және қысымының жоғалуы
Өлшенетін сұйықтықтың жұмыс қысымы мен температурасы есептегіштің номиналды мәндерінен төмен болуы керек. Жоғары температурадағы сұйықтықтар үшін кейбір өндірушілер номиналды қысымның төмендеуін көрсетеді, ол әдетте өнім каталогтарында және пайдаланушы нұсқаулығында көрсетілген. Шыны түтік ротаметрлерін жоғары қысымды газдар немесе олардың қайнау температурасынан асатын жоғары қысымды сұйықтықтар үшін қолдануға болмайды; оның орнына металл құбырлы ротаметрлерді таңдау керек.
Шыны түтік ротаметрлері салыстырмалы түрде төмен қысымды жоғалтады, әдетте шағын диаметрлер үшін 0,2–2 кПа және 10–100 мм үлгілер үшін 2–8 кПа. Металл құбырлы ротаметрлер қысымның сәл жоғары жоғалтуын көрсетеді, әдетте 2–8 кПа, кейбір үлгілерде 18–25 кПа жетеді. Қысым жоғалту деректері өнім каталогтарында және пайдаланушы нұсқаулығында көрсетілуі керек, дегенмен бұл ақпарат жиі қабылданбайды.
Сұйықтықтың минималды жұмыс қысымы қысымның жоғалуынан бірнеше есе жоғары болуы керек. Газдар үшін шамадан тыс төмен қысым қалтқы пульсациясын оңай тудыруы мүмкін. Кейбір құралдар нұсқаулығында сұйықтық қысымының минималды талаптары көрсетілген, ал басқалары сұйықтықтар үшін ең төменгі жұмыс қысымы қысымның жоғалуынан кемінде 2 есе, ал газдар үшін 5 есе болуы керек деп кеңес береді.
6. Ротаметрді орнату және пайдалану ережелері
6.1 Шығын өлшегіштің бағыты
Ротаметрлердің көпшілігі сұйықтықтың есептегіш арқылы жоғары қарай ағып кетуін қамтамасыз ете отырып, дірілсіз құбырларға тігінен орнатылуы керек. 3-суретте ағынды үзусіз техникалық қызмет көрсетуге арналған айналма жүйені қоса алғанда, құбырды қосудың әдеттегі қондырғысы көрсетілген. Ротаметрдің ортаңғы сызығы мен тік сызығы арасындағы бұрыш (θ) әдетте 5° аспауы керек. Жоғары дәлдіктегі үлгілер үшін (дәлдік класы 1,5 немесе одан жоғары) θ ≤ 2° қажет. θ = 12° көлбеу бұрышы қосымша 1% өлшеу қателігін тудыруы мүмкін.
Басқа шығын өлшегіштерден айырмашылығы, ротаметрлер жоғары ағынның ұзын түзу құбыр бөліктерін қатаң талап етпейді. Кейбір өндірушілер (2–5)D ұзындықтарын ұсынуы мүмкін, бірақ іс жүзінде бұл сирек қажет.
3-сурет Құбырды қосу мысалы
Дегенмен, silverinstruments.com көлденең ротаметрлер немесе жоғарыдан төмен қарай ағын бағыты сияқты басқа ағын бағыты ротаметрлерін ұсынады. Қосымша техникалық мәліметтерді алу үшін silverinstruments.com сайтына қош келдіңіз.
Silverinstruments.com сайтынан көлденең ротаметрлер
6.2 Лас сұйықтықтардың шығынын өлшеуге арналған қондырғы
Фильтр шығын өлшегіштің алдында орнатылуы керек. Құрамында ықтимал ферромагниттік бөлшектері бар сұйықтықтарды өңдейтін магниттік муфталары бар металл құбырлы ротаметрлер үшін магниттік сүзгіні (4-суретте көрсетілгендей) жоғары қарай орнату керек.
Қалқымалы және конустық түтіктің тазалығын сақтау өте маңызды, әсіресе шамалы ластану өлшеу дәлдігіне айтарлықтай әсер ететін шағын тесікті аспаптар үшін.
Сурет 4. Магниттік сүзгі жинағы
Қалқымалы түтіктің де, конустық түтіктің де тазалығын, әсіресе шағын ұңғылы есептегіштер үшін сақтау керек, өйткені тіпті шамалы ластану өлшеу дәлдігіне айтарлықтай әсер етуі мүмкін.
Мысалы, 2,5 л/сағ шығыны бар зертханада таза болып көрінетін суды өлшейтін диаметрі 6 мм шыны түтік ротаметрінде 24 сағат жұмыс істегеннен кейін ағын индикаторының мәні қалтқы бетіне жабысатын көрінбейтін ластаушы заттардың салдарынан бірнеше пайызға артады. Қалқыманы алып тастау және оны дәкемен сүрту ағынның бастапқы көрсеткішінің мәнін қалпына келтіреді. Қажет болса, мерзімді жуу үшін 5-суретте көрсетілгендей жуу құбырын орнатуға болады.
5-сурет Шаю құбырының конфигурациясы
6.3 Пульсациялық ағынды орнату
Егер ағынның өзі пульсирленетін болса (мысалы, есептегіштің болжанған орнының жоғары жағында поршеньді сорғы немесе реттеуші клапан болса немесе ағынның төменгі жағында айтарлықтай жүктеме өзгерсе) өлшеу орнын өзгерту керек немесе буферлік резервуарды қосу сияқты өтемдік шаралармен құбыр жүйесін өзгерту керек.
Егер пульсация өлшеуіштің өзінен туындаса (мысалы, өлшеу кезінде газ қысымының тым төмен болуы, жоғары ағын клапанының толық ашылмауы немесе бақылау клапанының есептегіштің төменгі ағынында орнатылмауы) мәселені азайту үшін мақсатты жақсартулар жасалуы керек. Немесе демпферлік механизмі бар есептегішті таңдауға болады.
6.4 Кеңейтілген ауқым үшін орнату
Қажетті ағынды өлшеу диапазоны кең болған кезде (диапазондылығы 10-нан асатын), әртүрлі ағын диапазондары бар екі немесе одан да көп шыны түтік ротаметрлерін параллельді пайдалану әдеттегідей. Өлшенген ағын жылдамдығына байланысты сериялық жұмыс үшін бір немесе бірнеше метрді таңдауға болады — төмен ағындық жылдамдықтар үшін кіші диапазонды өлшегішті және жоғары ағын жылдамдығы үшін үлкенірек диапазонды өлшегішті пайдалану арқылы.
Сериялық қосылым әдісі параллельді орнатуларға қарағанда оңай жұмыс істейді, себебі ол клапандарды жиі ауыстыру қажеттілігін болдырмайды. Дегенмен, бұл қысымның жоғары жоғалуына әкеледі.
Сонымен қатар, бір есептегішті әртүрлі пішіндегі және салмақтағы екі қалқымалы құралмен жабдықтауға болады — аз ағынды көрсеткіштер үшін жеңілірек қалтқыларды пайдалана отырып және жоғарыға жеткенде ауыр қалтқыға ауысады. Бұл әдіс диапазонды 50-100 дейін ұзарта алады.
6.5 Сұйықтықты өлшеу кезінде газдың жиналуын жою
Сызықты емес кіріс/шығыс қосылымдары бар бұрыштық металл түтік ротаметрлері үшін қалтқылардың ығысуын өткізетін ұзартқыш гильзаның ішінде қалдық ауа қалмауын қамтамасыз етуге ерекше назар аудару керек, әсіресе сұйықтықтарды өлшеу кезінде. Егер сұйықтықтың құрамында микро-көпіршіктер болса, олар жеңде оңай жиналып қалуы мүмкін, бұл үнемі желдетуді қажет етеді.
Бұл әсіресе шағын ұңғылы шығын өлшегіштер үшін өте маңызды, өйткені ұсталған газ ағынды өлшеу дәлдігіне айтарлықтай әсер етуі мүмкін.
6.6 Ағын мәндерін қажетті түрлендіру
Шығын өлшегіш ортаның нақты параметрлеріне (мысалы, тығыздық пен тұтқырлық сияқты) негізделген өндіруші арнайы теңшелмеген болса, сұйықтық шығын өлшегіштері әдетте сумен, ал газ шығын өлшегіштері стандартты инженерлік шарттарда орнатылған мәндермен ауамен калибрленеді.
Нақты жұмыс жағдайындағы сұйықтықтың тығыздығы, газ қысымы немесе температурасы калибрлеу стандарттарынан өзгеше болған кезде қажетті түрлендірулер орындалуы керек. Толық түрлендіру формулалары мен әдістерін silverinstruments.com сайтынан алуға болады
6.7 Ротаметрлерді калибрлеу және тексеру
Ротаметрлер үшін сұйықтықты калибрлеу/тексеру әдетте стандартты метрлік әдісті, көлемдік әдісті немесе гравиметриялық әдісті қолданады, ал газды калибрлеу әдетте қоңырау шалу әдісін пайдаланады, сабын пленкасы әдісі төмен ағын жылдамдығы үшін қолданылады.
Кейбір халықаралық өндірушілер жаппай шығарылатын қондырғылар үшін құрғақ калибрлеуді қабылдады. Бұл ағын мәндерін жанама анықтау үшін конустық түтіктің өлшемдерін және қалтқы салмағын/өлшемін дәл бақылауды қамтиды, осылайша шығындарды азайтады. Тек жоғары дәлдіктегі құралдар нақты ағынды калибрлеуден өтеді. Отандық өндірушілер сонымен қатар түтіктің бастапқы ішкі диаметрін, конустық бұрышын және қалқымалы өлшемдерді қатаң бақылайды, бұл ретте нақты ағынды тексеру негізінен конустық түтіктің ішкі бетінің сапасын тексеруге қызмет етеді.
Мұндай өндірушілер шығаратын аспаптарда ауыстырылатын конустық түтіктер мен қалтқылар бар, бұл жинақты толық ауыстыру қажеттілігін болдырмайды.
Негізгі шығын өлшегіш әдісі - өндірушілер ұнататын жоғары тиімді калибрлеу әдісі. Кейбір өндірушілер конустық бұрыштары аз конустық шыны түтік ротаметрлерін пайдаланып, белгілі бір ағын диапазонын бірнеше сегменттерге бөлу арқылы бұл әдісті жақсартады. Бұл стандартты өлшеуіштің шкаласының ұзындығын ұзартады және оның дәлдігін жақсартады, жоғары дәлдік пен жоғары тиімді калибрлеуге мүмкіндік береді.
Ротаметрлерді калибрлеу
6.8 Ақаулықтарды жою
1) Нақты ағын жылдамдығы көрсетілген мәнге сәйкес келмейді
Біріншіден, қалтқы немесе конустық түтіктің салмағы, көлемі немесе максималды диаметрі коррозияға байланысты өзгерсе немесе конустық құбырдың ішкі диаметрі өзгерсе, шешім оларды коррозияға төзімді материалдармен ауыстыру болып табылады. Айта кету керек, егер ауыстырылған қалтқы түпнұсқамен бірдей өлшемдерге ие болса, жаңа салмақ пен тығыздық негізінде қайта калибрлеуді орындауға болады. Дегенмен, өлшемдер де әртүрлі болса, толық қайта калибрлеу міндетті болып табылады. Сонымен қатар, егер қалтқылардың максималды диаметрінің цилиндрлік беті тозуға байланысты кедір-бұдыр болса, бұл өлшеу дәлдігіне айтарлықтай әсер етіп, жаңа қалтқымен ауыстыруды қажет етеді. Инженерлік пластмассадан жасалған немесе олармен қапталған қалтқылар үшін максималды диаметр мен көлемді өзгертетін ісіну пайда болуы мүмкін. Мұндай жағдайларда неғұрлым қолайлы материалдардан жасалған қалтқыларды пайдалану керек.
Екіншіден, қалтқы немесе конустық түтікке масштаб, кір немесе басқа ластаушы заттар жабысып қалса, өлшеу дәлдігі бұзылады. Бұл жағдайда қалқымалы және конустық құбырды мұқият тазалау қажет. Дегенмен, тазалау кезінде конустық түтіктің ішкі бетін және қалқыманың цилиндрлік бетін зақымдамау үшін, олардың бастапқы тегістігін сақтауды қамтамасыз ету үшін абай болу керек.
Сонымен қатар, сұйықтық қасиеттерінің өзгеруі өлшеу ауытқуларына әкелуі мүмкін. Егер сұйықтықтың нақты тығыздығы, тұтқырлығы немесе басқа параметрлері жобалық сипаттамадан өзгеше болса, ағын жылдамдығын түзету немесе жаңа параметрлер негізінде қайта бағалау қажет. Сол сияқты, газдар, бу немесе сығылатын сұйықтықтар үшін температура мен қысымның өзгеруі ағынды өлшеуге айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Сондықтан түрлендіру және түзету жаңа жұмыс жағдайларына сәйкес орындалуы керек.
Ағынның пульсациясы немесе газ қысымының жылдам ауытқуы тұрақсыз көрсеткіштерді тудырса, қалтқылардың кездейсоқ қозғалысы аз әсер етуі мүмкін. Дегенмен, мерзімді тербеліс жағдайында құбыр жүйесінде демпферлік құрылғыны орнату керек немесе тұрақтылықты арттыру үшін демпферлік механизмі бар құралды қабылдау керек.
Сонымен қатар, сұйықтықтардағы көпіршіктердің немесе газдардағы тамшылардың болуы сұйықтықтың тығыздығын өзгертіп, өлшеу нәтижелеріне әсер етуі мүмкін. Осылайша, бұл кедергілерді жою үшін қажетті шараларды қабылдау қажет.
Ақырында, сұйықтық ағынын өлшегенде, газ аспаптың ішіндегі өлі аймақтарға түсіп қалса, ол қалтқылардың қалтқылығын бұзуы мүмкін. Бұл әсер әсіресе аз шығынды өлшегіштерде немесе аз ағынды жұмыс кезінде айқын көрінеді. Сондықтан өлшеу дәлдігін қамтамасыз ету үшін ұсталған газды дереу алып тастау керек.
Қорытындылай келе, материалды ауыстыру, құрамдастарды тазалау, параметрлерді түзету және жүйені оңтайландыру сияқты тиісті қарсы шаралар ағынды өлшеудің дәлдігі мен тұрақтылығына кепілдік беру үшін нақты себепке байланысты жүзеге асырылуы керек.
2) Баяу қалтқы немесе көрсеткіш қозғалысы бар ағынның ауытқуы
Ағын жылдамдығы өзгерсе, бірақ қалқыма немесе көрсеткіш баяу жауап бергенде, әрқайсысы нақты түзету әрекеттерін қажет ететін бірнеше факторлар жауапты болуы мүмкін.
Негізгі себептердің бірі - қалтқы мен бағыттаушы білік немесе иілген бағыттаушы білік арасында қозғалысқа кедергі келтіруі мүмкін бөгде бөлшектердің болуы. Мұны шешу үшін жинақты бөлшектеу, тазалау және кез келген қоқыстарды немесе қатайған шөгінділерді алып тастау керек. Егер бағыттаушы білік майысқан болса (көбінесе электромагниттік клапанның жылдам іске қосылуы салдарынан қалтқылардың күрт қозғалысына байланысты) оны түзету керек. Оған қоса, кенеттен ағын өзгерістерін азайту үшін клапан жұмысын реттеу қайталанудың алдын алады.
Тағы бір жиі кездесетін мәселе - магниттік муфта қалқымалы жинақтардағы магниттердің айналасында темір ұнтағы немесе бөлшектердің жиналуы. Мұны құрылғыны бөлшектеу және зақымдалған құрамдастарды тазалау арқылы шешуге болады. Бастапқы жұмыс кезінде құбырды айналып өту арқылы жуу (шығыс өлшегіш арқылы өтпейтін сұйықтық) ластаушы заттарды кетіруге көмектеседі. Құбырда ұзақ уақыт тоттың жиналуын болдырмау үшін есептегіштен жоғары қарай магниттік сүзгіні орнату ұсынылады.
Кейбір жағдайларда индикатор бөліміндегі байланыс механизмі немесе көрсеткіш тұрып қалуы мүмкін. Магниттік байланыстырылған байланысты қолмен жылжыту байланыстыру нүктелерін анықтауға көмектеседі, содан кейін оларды реттеу керек. Бұған қоса, айналмалы білік пен мойынтіректерді кедергілердің бар-жоғын тексеру керек — кез келген қоқыстарды тазалау немесе тозған бөлшектерді ауыстыру керек.
Пластикалық құрамдастары бар шығын өлшегіштер үшін инженерлік пластик қалтқылардың, конустық түтіктердің немесе төсемдердің ісінуі немесе термиялық кеңеюі кептелуді тудыруы мүмкін. Шешім бұл бөліктерді өлшенетін ортаға төзімді материалдармен ауыстыру болып табылады. Жоғары температуралық қолданбалар үшін деформацияны болдырмау үшін пластиктен гөрі металл құрамдас бөліктерге артықшылық беріледі.
Ақырында, бұзылған магниттерге байланысты әлсіреген магниттік муфта қалқымалы-көрсеткіштің дұрыс синхрондауына кедергі келтіруі мүмкін. Мұны диагностикалау үшін метрді алып тастау керек және көрсеткіштің біркелкі орындалатынын тексеру үшін қалтқы қолмен жылжытылады. Қозғалыс сәйкес келмесе, магниттерді қайта зарядтау немесе ауыстыру қажет. Магниттік деградацияны болдырмау үшін біріктірілген құрамдас бөліктер арасындағы әсерлерден аулақ болу керек.
Қорытындылай келе, баяу қалтқы немесе көрсеткіш реакциясы механикалық кедергілерден, магниттік кедергілерден, материалдың деградациясынан немесе әлсіреген муфталардан туындауы мүмкін. Тазалау, бөлшектерді ауыстыру немесе операциялық реттеулер сияқты тиісті ақаулықтарды жою ағынның дәл және жауапты өлшеуін қамтамасыз етеді.
Түсіндіру үшін қарапайым кесте
Symptom
|
Possible Causes
|
Corrective Actions
|
Flow reading drift
|
Float contamination
|
Clean with lint-free cloth
|
Pointer sticking
|
Magnet degradation
|
Recharge/replace magnets
|
Erratic float movement
|
Pulsating flow
|
Install dampener
|
Zero drift
|
Gas entrapment (liquids)
|
Vent the meter
|