Вступ
Ротаметри (або, як ми їх називаємо, витратоміри зі змінною площею/VA витратоміри) у парі з голчастими клапанами є класичним та надійним рішенням для точного вимірювання та регулювання витрати в багатьох галузях промисловості. Ця проста, але класична комбінація широко використовується в системах контролю та контролю потоку газів та рідин, де точність, простота та низька ціна є важливими. У цій статті розглядаються принципи роботи витратомірів Rotmaters, їх переваги, методи вибору та застосування систем ротаметр-голчастий клапан. silverinstruments.com пропонує класичне поєднання ротаметра та голчастого клапана з низькою ціною та надійними рішеннями для вимірювання витрати.
Як ротаметри та голчасті клапани працюють разом
1. Функціональність ротаметра
Ротаметр працює за принципом вимірювання витрати зі змінною площею (витратомір VA), де поплавок (або поршень) піднімається або опускається всередині конічної трубки у відповідь на потік рідини. Положення поплавця вказує на швидкість потоку рідини, яка зчитується за каліброваною шкалою.
Ключові характеристики:
- Не потрібне зовнішнє живлення – працює на основі механічного балансу між плавучістю, опором та силою тяжіння. Однак silverinstruments.com також пропонує варіанти
ротаметрів з передавачами .
- Лінійна шкала – Легко читається, зазвичай калібрується для певних рідин (повітря, вода тощо). Тому, замовляючи ротаметри на silverinstruments.com, вам потрібно вказати нам тип рідини та інформацію про її щільність.
- Широкий діапазон витрат – може вимірювати від невеликих витрат кількох мл/хв до тисяч літрів за хвилину (л/хв), у нас є датчики різних розмірів, від ротаметрів 1/2 дюйма до ротаметрів 8 дюймів.
2. Роль голчастого клапана
Голчастий клапан доповнює витратомір зі змінною площею, забезпечуючи точне регулювання потоку. Його конічний штифт дозволяє плавне регулювання, що робить його ідеальним для
вимірювання низької витрати .
Голчастий клапан, оснащений разом з ротаметром
Ротаметр з необхідними функціями клапана:
- Точне регулювання потоку – дозволяє точно налаштувати потрібну швидкість потоку.
- Стабілізація потоку – зменшує турбулентність та пульсацію вимірюваних рідин, забезпечуючи точні та надійні показники.
- Захист системи – запобігає раптовим стрибкам напруги, які можуть зруйнувати ротаметр.
Переваги використання ротаметрів з голчастими клапанами
✓ Просте встановлення витратоміра: Не потрібна складна електроніка чи програмування.
✓ Витратомір потребує мінімального технічного обслуговування: немає рухомих частин (крім поплавця), що зменшує знос.
✓ Низькобюджетний витратомір: доступніший за
цифрові контролери масової витрати .
✓ Візуальне підтвердження: Пряме зчитування без використання додаткових суматометричних вимірювачів витрати.
✓ Універсальність: Працює з газами, парою та рідинами, залежно від типу замовленої рідини, повністю індивідуальні витратоміри.
Ротаметр з голчастим клапаном доступніший за ціною, ніж цифровий контролер масової витрати
Методи вибору ключів
1. Сумісність матеріалів датчика потоку
- Змочені частини: оберіть поплавковий витратомір з нержавіючої сталі 304, 316 або 316L, або з PTFE-футеруванням для агресивних рідин.
- Ущільнення: вітон, EPDM або PTFE для хімічної стійкості.
2. Діапазон та точність вимірювання витрати
- Переконайтеся, що ротаметр охоплює необхідний діапазон (наприклад, 0-300 л/хв для повітря), зверніться до silverinstruments.com, щоб визначити потрібну швидкість потоку.
Нижче наведено таблицю діапазонів витрат для
ротаметрів серії HH50 з сайту silverinstruments.com
|
Water (L/h)
|
Air (m3/h)
|
HH50 Max Pressure los
|
|
Diameter
|
Float No.
|
Material
R0,R1,Ti,RL
|
Material
PTFE
|
@0.1013MPa 20°C
|
Water
(Kpa)
|
Air
(Kpa)
|
|
15
|
H15.1
H15.2
H15.3
H15.4
H15.5
H15.6
H15.7
H15.8
H15.9
|
1.6~16
2.5~25
4.0~40
6.3~63
10~100
16~160
25~250
40~400
63~630
|
1.6~16
2.5~25
4.0~40
6.3~63
10~100
16~160
25~250
40~400
|
0.05~0.5
0.07~0.7
0.11~1.1
0.18~1.8
0.28~2.8
0.48~4.8
0.7~7
1.0~10
1.6~16
|
2.0
2.3
2.5
2.5
2.5
2.6
2.7
2.9
3.4
|
7.0
7.2
7.3
7.5
7.8
8.0
10.0
10.8
14
|
|
25
|
H25.1
H25.2
H25.3
H25.4
H25.5
H25.6
|
63~630
100~1000
160~1600
250~2500
400~4000
630~6300
|
40~400
63~630
100~1000
160~1600
250~2500
400~4000
|
1.6~16
3.0~30
4.5~45
7.0~70
11~110
18~180
|
4.0
4.1
4.4
5.2
7.0
12.5
|
7.0
8.0
12.0
19.0
25.0
33.0
|
|
50
|
H50.1
H50.2
H50.3
H50.4
|
630~6300
1000~10000
1600~16000
2500~25000
|
400~4000
630~6300
1000~10000
1600~16000
|
18~180
25~250
40~400
100~1000
|
4.7
5.1
6.2
8.0
|
8.0
15.0
22.0
35.0
|
|
80
|
H80.1
H80.2
|
2500~25000
4000~40000
|
1600~16000
2500~25000
|
100~1000
120~1200
|
5.3
7.8
|
15.0
22.0
|
|
100
|
H105.1
H105.2
|
6300~63000
10000~100000
|
4000~40000
6300~63000
|
180~1800
300~3000
|
11.4
16.7
|
35.0
|
|
150
|
H155.1
|
15000~150000
|
10000~100000
|
400~4000
|
17.0
|
|
- Стандартна точність: від ±2% до ±5% від повного діапазону (вища точність доступна після калібрування).
3. Межі тиску та температури
- Більшість скляних ротаметрів витримують тиск <10 бар; голчасті клапани повинні відповідати тиску в системі.
- Температурні обмеження залежать від матеріалів (наприклад, скляні трубки можуть зламатися під впливом теплового удару). Металеві трубчасті ротаметри можуть витримувати вищу температуру та вищий тиск.
Металеві трубчасті ротаметри можуть витримувати вищий тиск і вищу температуру
4. Інтеграція голчастого клапана
- Клапани безпосереднього монтажу (вбудовані в ротаметр) спрощують монтаж.
- Окремі клапани забезпечують гнучкість у схемі трубопроводів.
Поширені промислові застосування
1. Контроль потоку газу
- Розподіл лабораторних газів (N₂, O₂, CO₂,
H₂ ).
- Переробна промисловість (витратоміри повітря,
витратоміри природного газу , спеціальні гази).
2. Дозування та вимірювання рідини
- Хімічне введення (контроль pH, очищення води).
- Їжа та напої (
лічильник витрати сиропу, дозування дезінфікуючого засобу).
3. Системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря та стисненого повітря
-
Моніторинг повітряного потоку в пневматичних системах.
- Випробування на герметичність з регульованою швидкістю потоку.
4. Медицина та фармацевтика
- Апарати для кисневої терапії.
- Контроль подачі газу до біореактора.
Обмеження та альтернативи
1. Коли ротаметри можуть бути непридатними
- Системи високого тиску
- Надзвичайно низькі витрати, такі як вимірювання низької витрати 2 sccm (краще підходить для
контролерів масової витрати, тобто MFC ).
- Непрозорі рідини (непрозора видимість поплавця).
Контролер масової витрати може обробляти низьку витрату 2 мл/хв, тоді як ротаметри – ні.
2. Альтернативні рішення
- Цифрові витратоміри (терморегулятори масової витрати,
коріолісові регулятори масової витрати ) для підвищення точності.
- Регулятори масової витрати (MFC) для автоматизованого регулювання.
Регулятор масової витрати Коріоліса
Висновок
Ротаметри з голчастими клапанами залишаються простим, надійним та дешевим рішенням для вимірювання та контролю потоку. Їх механічна робота, простота використання та адаптивність роблять їх ідеальними для різних галузей промисловості, від хімічної переробки до аквакультури.
Для оптимальної продуктивності:
✔ Підберіть ротаметр до рідини та діапазону витрати, робочої температури та тиску.
✔ Використовуйте високоякісний голчастий клапан для точного регулювання.
✔ Враховуйте сумісність матеріалів датчика витрати для довговічності.
Розуміючи принципи їхньої роботи та застосування, інженери можуть ефективно впроваджувати системи ротаметрично-голчастих клапанів для ефективного управління потоком.
Якщо ви хочете придбати ротаметри з голчастим клапаном, звертайтеся до
silverinstruments.com для отримання додаткової інформації.
