Lĩnh vực ứng dụng

Lưu lượng kế vùng biến thiên

giới thiệu

Một lưu lượng kế diện tích thay đổi là một lưu lượng kế chênh lệch áp suất. Đây là những thiết bị đơn giản và linh hoạt để đo dòng chảy của chất lỏng, khí và hơi nước. Chúng hoạt động với sự giảm áp suất khá ổn định. Trong các loại đồng hồ đo lưu lượng này, chỉ thị trực quan về lưu lượng được đưa ra bởi vị trí của phao, pít-tông hoặc cánh gạt. Vị trí của phao, piston hoặc cánh gạt của chúng thay đổi khi tốc độ dòng chảy tăng lên mở ra một vùng dòng chảy lớn hơn cho chất lỏng chảy qua. Khi giảm dòng chảy, trọng lực hoặc lò xo được sử dụng để đưa phần tử dòng chảy trở lại vị trí tĩnh của nó. Đồng hồ đo lưu lượng trọng lực cũng phải được lắp đặt ở vị trí thẳng đứng, ngược lại đồng hồ đo lưu lượng dạng lò xo có thể được lắp đặt ở mọi vị trí. Mỗi đồng hồ đo lưu lượng diện tích thay đổi có một chỉ báo cục bộ. Ngoài ra, chúng có thể được trang bị cảm biến vị trí và máy phát, tức là cảm biến khí nén, điện tử, kỹ thuật số hoặc loại sợi quang, để liên kết với màn hình hoặc điều khiển từ xa.

Các loại đồng hồ đo lưu lượng diện tích thay đổi

Đồng hồ đo lưu lượng diện tích có thể thay đổi với nhiều kiểu dáng khác nhau:

• Rotameter (có phao trong ống hình nón)
• Kết hợp Orifice / rotameter, tức là bỏ qua rotameter
• Mở cổng biến kênh
• Cone Quick Plug, và
• Thiết kế cánh gạt hoặc piston

Rotameter

Rotameters là loại lưu lượng kế diện tích biến thiên được sử dụng rộng rãi nhất. Rotameter về cơ bản bao gồm một ống hình nón bằng thủy tinh hoặc nhựa được định hướng thẳng đứng và một phao đo sáng có thể di chuyển tự do trong ống. Rotameters, mặc dù được phân loại là đơn vị chênh lệch áp suất, nhưng thực tế là thiết bị chênh lệch áp suất không đổi. Phụ kiện cuối mặt bích cung cấp một cách dễ dàng để lắp đặt chúng trong đường ống. Phao tự do nằm yên dưới đáy ống khi không có dòng chảy của chất lỏng. Khi chất lỏng đi vào đáy ống, phao đo bắt đầu nhô lên. Vị trí của phao thay đổi trực tiếp theo dòng chảy. Vị trí chính xác của phao là nơi chênh lệch áp suất giữa bề mặt trên và dưới cân bằng trọng lượng của phao. Lưu lượng càng lớn thì phao nâng càng cao. Trong trường hợp chất lỏng, phao nổi lên do sự kết hợp của lực nổi của chất lỏng và đầu vận tốc của chất lỏng, trong khi với chất khí, lực nổi không đáng kể và phao phản ứng ở một mức độ lớn với đầu vận tốc. Hình dưới đây cho thấy một rotameter điển hình:

tính năng chính

1. Trong một rotameter, chiều cao của phao biểu thị dòng chảy.
2. Các ống Rotameter có thể được hiệu chuẩn và lập chỉ mục với các đơn vị lưu lượng thích hợp.
3. Rotameters thường có tỷ lệ quay vòng cao tới 12: 1.
4. Độ chính xác có thể lên đến 1% đánh giá toàn thang đo.
5. Ống Rotameter có thể được làm bằng thủy tinh, kim loại hoặc nhựa.
6. Đường kính ống từ 1/4 đến lớn hơn 6 in.
7. Trong các ứng dụng an toàn, chẳng hạn như không khí hoặc nước, các ống rotameter có thể được làm bằng thủy tinh, trong khi trong các tình huống vỡ có thể dẫn đến tình trạng không an toàn, chúng đi kèm với các ống kim loại.
8. Ngoài ra, đối với áp suất và nhiệt độ cao hơn so với phạm vi thực tế của thủy tinh, người ta sử dụng rotameters ống kim loại.
9. Rotameters ống nhựa là loại rotameters có giá thành trung bình. Ngoài ra, chúng lý tưởng cho các ứng dụng liên quan đến chất lỏng ăn mòn hoặc nước khử ion.
10. Hầu hết tất cả các rotameters đều không nhạy cảm với sự thay đổi độ nhớt. Nhạy cảm nhất là các rotameters cực nhỏ với các phao hình cầu, trong khi các rotameters lớn hơn ít nhạy cảm hơn với các tác động của độ nhớt.
11. Rotameters bao gồm phao từ tính có thể được sử dụng cho các chức năng báo động và phát tín hiệu.
12. Vì tốc độ dòng chảy có thể được đọc trực tiếp trên thang đo được lắp đặt bên cạnh ống, nên không cần thiết bị đọc lưu lượng phụ trợ. Tuy nhiên, một thiết bị cảm biến tự động vẫn có thể được sử dụng để cảm nhận mức phao và gửi tín hiệu dòng chảy nếu muốn.
13. Mỗi vị trí phao tương ứng với một tốc độ dòng chảy cụ thể cho mật độ chất lỏng và độ nhớt cụ thể. Do đó, việc định kích thước rotameter cho mỗi ứng dụng là rất quan trọng. Nếu có kích thước phù hợp, tốc độ dòng chảy có thể được xác định bằng cách khớp vị trí phao với một thang đo đã hiệu chuẩn ở bên ngoài rotameter.
14. Nhiều rotameters có van tích hợp để điều chỉnh lưu lượng bằng tay.
15. Các hình dạng khác nhau của phao có sẵn cho các ứng dụng khác nhau. Một thiết kế phao đầu tiên có các khe, khiến phao xoay để ổn định và căn giữa. Do sự quay này của phao, thuật ngữ rotameter đã được đặt ra.

Kích thước của rotameter

Rotameters thường có dữ liệu hiệu chuẩn và thang đo đọc trực tiếp cho không khí hoặc nước hoặc cả hai. Để định kích thước một rotameter cho các dịch vụ khác, trước tiên, luồng thực tế phải được thay đổi thành luồng tiêu chuẩn. Trong trường hợp chất lỏng, lưu lượng tiêu chuẩn phải là nước tương đương với gpm, trong khi đối với khí, lưu lượng tiêu chuẩn dự kiến là lưu lượng không khí tính bằng feet khối tiêu chuẩn trên phút (scfm).
Các nhà sản xuất Rotameter cung cấp các bảng liệt kê các giá trị gpm tương đương của nước và scfm trong không khí. Họ cũng nên cung cấp các quy tắc trình chiếu, nomogram hoặc phần mềm máy tính có sẵn, những quy tắc này thường được yêu cầu cho các thước quay định cỡ.

lợi thế

Những ưu điểm chính của rotameter như sau:

• giá thấp
• Thiết kế đơn giản
• giảm áp suất thấp
• sử dụng rộng rãi
• Đầu ra tuyến tính