• PORADY TECHNICZNE

    Przeczytaj nasze wskazówki i stań się specjalistą w dziedzinie rotametrów

Podstawowe pojęcia

Pojęcie temperatura robocza oznacza temperaturę medium
przepływającego przez rotametr

Gęstość gazu i cieczy zmienia się wraz z jego temperaturą. Ma to szczególne znaczenie zwłaszcza w przypadku gazów.

Rotametry kalibrowane są dla gazu o określonej gęstości, dlatego zmiana temperatury  gazu spowoduje powstanie błędów pomiarowych.

Zdecydowanie zaleca się pomiar w temperaturze kalibracji rotametru (podanej na skali rotametru). W sytuacji, kiedy nie jest to możliwe i temperatura mierzonego gazu odbiega od temperatury kalibracji, skorzystać można ze wzorów obliczeniowych i dokonać korekty wskazań.

Zarówno w zapytaniach, jak i w zamówieniach wymagane jest podanie temperatury roboczej gazu.

Pojęcie ciśnienie robocze oznacza ciśnienie występujące w rurce rotametru
w trakcie pomiaru

O ile w przypadku cieczy ma ono mniejsze znaczenie, to w przypadku pomiaru przepływu gazów jest ono kluczowym parametrem decydującym o doborze i późniejszym działaniu rotametru.

Skala rotametru wykonywana jest dla konkretnych warunków pomiaru, w tym także dla określonego ciśnienia roboczego. Warunki pomiaru, których skala rotametru dotyczy umieszczone są na każdym rotametrze.

Zastosowanie rotametru w innych niż podane warunkach – szczególnie dotyczy to ciśnienia, spowoduje powstanie znacznych błędów pomiarowych (kilkanaście do kilkudziesięciu, a nawet kilkuset procent!). W niektórych przypadkach może nawet uniemożliwić pomiar. Dlatego też tak ważne i niezbędne jest zdefiniowanie ciśnienia roboczego dla rotametru.

Zarówno w zapytaniach, jak i w zamówieniach wymagane jest podanie ciśnienia roboczego gazu.

Jak określić ciśnienie robocze

Na rysunku widzimy najbardziej typową sytuację, w której ciśnienie za rotametrem jest równe ciśnieniu atmosferycznemu.

Ciśnieniem roboczym dla rotametru jest ciśnienie atmosferyczne

Rotametr wykonywany jest ze skalą dla tzw. warunków normalnych (ciśnienie atmosferyczne 101,3 kPa).  Skala taka nazywana bywa również skalą standardową lub skalą na „wolny wypływ”.

W takim przypadku należy wybrać i zamówić rotametr ze standardową skalą.

Rotametr posiada skalę dla ciśnienia atmosferycznego, jednak za rotametrem występuje nadciśnienie, co powoduje błędne wskazania rotametru.

Ciśnieniem roboczym dla rotametru jest ciśnienie występujące za rotametrem

W takiej sytuacji znając wartość ciśnienia za rotametrem, możliwe jest skorygowanie błędów i obliczenie rzeczywistego przepływu przy pomocy wzorów obliczeniowych.

W takim przypadku można wybrać i zamówić rotametr:

a) ze standardową skalą,

b) ze skalą dla ciśnienia roboczego – w tym wypadku należy podać wartość ciśnienia za rotametrem.

Na rysunku widzimy rotametr wyposażony w wyjściowy zawór regulacyjny, dzięki któremu w rotametrze utrzymywane jest stałe ciśnienie, ustawione na reduktorze.

Ciśnieniem roboczym dla rotametru jest ciśnienie ustawione na reduktorze

Skala rotametru wykonana jest dla ciśnienia roboczego.

Gdzie powinien znajdować się zawór regulacyjny

W przypadku cieczy usytuowanie zaworu regulacyjnego rotametru nie ma większego znaczenia, choć najczęściej zaleca się stosowanie go po stronie wyjściowej.

W przypadku gazów zaleca się, aby zawór regulacyjny zainstalowany był po stronie wyjściowej rotametru. Jeśli ciśnienie po stronie wyjściowej jest niezmienne, można zastosować zawór regulacyjny wejściowy. Również w przypadku pomiarów pod ciśnieniem atmosferycznym, zawór powinien  znajdować się po stronie wejściowej.

Należy pamiętać, że decyzja o lokalizacji zaworu musi uwzględniać wpływ zmian ciśnienia gazu w instalacji, a więc w efekcie jego gęstości na wskazania rotametru.

Zawór rotametru przewidziany jest wyłącznie do regulacji przepływu. Nie należy stosować go jako zaworu odcinającego.

Nadmierne dokręcenie (zamknięcie) zaworu regulacyjnego może spowodować jego nieprawidłowe działanie lub nawet całkowite uszkodzenie.

Jeśli wymagany jest zawór odcinający, należy zainstalować go oddzielnie, przed rotametrem.

Na jakie ciśnienie skalowany jest rotametr

Na rysunku widzimy sytuację, w której ciśnienie wejściowe P1 dławione jest przez zawór regulacyjny, zmieniając się w ciśnienie wyjściowe P2.

Ciśnienie P2 jest w tym przypadku ciśnieniem roboczym rotametru.
Skala rotametru wykonana jest dla ciśnienia P2.

Gdy ciśnienie P2 jest równe lub bliskie atmosferycznemu, zastosować można rotametr ze skalą dla warunków normalnych. W takim przypadku należy wybrać i zamówić rotametr ze standardową skalą. W innym przypadku, należy w zamówieniu podać wartości ciśnień P1 oraz P2.

Na rysunku widzimy sytuację, w której ciśnienie wejściowe P1 w rotametrze jest utrzymywane przez reduktor ciśnienia, tak więc wartość ciśnienia jest stała.

Ciśnienie P1 jest ciśnieniem roboczym rotametru.
Skala rotametru wykonana jest dla ciśnienia roboczego P1.

Jeśli po stronie wyjściowej rotametru występuje próżnia, konieczne jest zastosowanie wyjściowego zaworu regulacyjnego, aby wskazania rotametru były stabilne i prawidłowe!

Ciśnienie P2 jest ciśnieniem roboczym rotametru.
Skala rotametru wykonana jest dla ciśnienia roboczego P2.

Jeśli po stronie wyjściowej rotametru występuje próżnia, konieczne jest zastosowanie wyjściowego zaworu regulacyjnego, aby wskazania rotametru były stabilne i prawidłowe!

Montaż i warunki pomiarowe

Rotametry są wykonywane ze skalą dla konkretnych warunków pomiaru.

Gęstość oraz lepkość cieczy i gazów zależy od ich ciśnienia i temperatury. Zwłaszcza w przypadku gazów, temperatura i ciśnienie odgrywają kluczową rolę.

Jeśli warunki pomiaru ulegną zmianie, rotametr będzie wykonywał pomiar z tą samą dokładnością, jednak wskazanie będzie nieprawidłowe.

Zarówno w zapytaniach, jak i w zamówieniach wymagane jest podanie ciśnienia, temperatury, lepkości, gęstości mierzonego medium.

Aby rotametr mógł pracować prawidłowo, ciśnienie występujące w miejscu montażu rotametru musi być wyższe niż spadek ciśnienia na rotametrze (podany w katalogu).

Na pracę rotametru mają wpływ również elementy armatury znajdujące się przed nim, takie jak rurociąg, złączki i zawory. Należy wziąć to pod uwagę podczas wyboru miejsca montażu rotametru.

W przypadku pomiaru gazów lub cieczy zawierających pęcherze gazu, występować mogą uderzenia ciśnienia oraz gwałtowne skoki pływaka, spowodowane działaniem elektrozaworów.

W takim przypadku, pływak uderza ze znaczną siłą w inny element rotametru np. ogranicznik lub zderzak, co może doprowadzić do usterki lub nawet całkowitego uszkodzenia rotametru! Dlatego też zaleca się unikanie uderzeń ciśnienia, np. poprzez zastosowanie akumulatora ciśnienia.

W przypadku uszkodzenia rotametru, sprawdź dział „Uszkodzenie i naprawa rotametru”.

Zasadniczo rotametry stosowane są pomiaru czystych cieczy i gazów. Posiadają jednak pewną ograniczoną zdolność pomiaru mediów zawierających cząstki stałe.

Zależnie jednak od ich wielkości, typu i stężenia należy przyjąć, że wskutek tarcia nastąpi przyspieszone zużycie mechaniczne rotametru. Również zmiana kształtu i wagi pływaka spowodować może znaczne błędy pomiarowe.

Aby rozwiązać ten problem, zaleca się montaż odpowiedniego filtra przed rotametrem.

Do czego służy tłumik?

Tłumik służy do zapobiegania niestabilności pływaka w aplikacjach gazowych oraz pomiarach pary wodnej, w przypadku pracy z bardzo niskim natężeniem przepływu lub gazem o niskiej gęstości. Może być ceramiczny, metalowy lub wykonany z PEEK. Sprężanie gazu lub pary amortyzuje oscylację pływaka, stabilizując jego pozycję w punkcie odczytu.

Zobacz pracę rotametru z i bez układu tłumiącego oscylację tłumika:

Dla jakich rotametrów jest przeznaczony tłumik oscylacji?

  • Rotametrów metalowych serii SC250 o wymiarach do DN80 – w urządzeniach o większej średnicy pływak nie jest już umieszczony na prowadnicy, różnica w konstrukcji uniemożliwia instalację układu.
  • Rotametrów metalowych serii M21 we wszystkich rozmiarach – ¼”, ½” i ¾”.

Układ tłumienia oscylacji pływaka jest kompatybilny z przełącznikami i przetwornikami, które również mogą zostać zainstalowane w urządzeniu.

Dowiedz się więcej, czytając nasz artykuł Układ tłumienia oscylacji pływaka w rotametrze.

Uszkodzenie i naprawa rotametru

Jeśli rura pomiarowa jest w całości:

  1. Zdejmij plastikową osłonę, podważając ją.
  2. Poluzuj górny tłok, przekręcając go zgodnie z kierunkiem wskazówek zegara za pomocą klucza imbusowego.
  3. Wyjmij rurę pomiarową.
  4. Jeśli uszczelki uległy zużyciu bądź uszkodzeniu – wymień je, umieszczając nacięciem w swoją stronę.
  5. Umieść nową rurę pomiarową w uszczelkach.
  6. Dokręć tłok, odwrotnie niż w punkcie drugim.
  7. Nałóż plastikową osłonę.

Jeśli rura pomiarowa jest w częściach:

  1. Zdejmij plastikową osłonę, podważając ją.
  2. Usuń z rotametru pozostałości rury pomiarowej.
  3. Jeśli uszczelki uległy zużyciu bądź uszkodzeniu – wymień je, umieszczając nacięciem w swoją stronę.
  4. Poluzuj górny tłok, przekręcając go zgodnie z kierunkiem wskazówek zegara za pomocą klucza imbusowego.
  5. Umieść nową rurę pomiarową w uszczelkach.
  6. Dokręć tłok, odwrotnie niż w punkcie drugim.
  7. Nałóż plastikową osłonę.

 

Dowiedz się więcej, czytając nasz artykuł Jak wymienić rurę pomiarową w szklanym rotametrze?

W przypadku składania zamówienia na nową szklaną rurę pomiarową, najlepiej byłoby podać numer seryjny przepływomierza, który znajduje się na tabliczce znamionowej. Dzięki niemu, producent szybko zidentyfikuje i dostarczy odpowiednią rurę pomiarową, przeznaczoną dla tych samych warunków aplikacji.

Numer seryjny urządzenia: BI 11030

W przypadku gdy numer seryjny nie jest znany, konieczne jest określenie warunków, dla których rura pomiarowa była kalibrowana. Są to przede wszystkim: ciecz procesowa, ciśnienie, temperatura, gęstość, lepkość i zakres przepływu.

Wymiana rury pomiarowej obejmuje również pływak oraz sprężyny hamujące. Jeśli uszczelki twojego rotametru uległy zużyciu lub uszkodzeniu, napisz do swojego dostawcy, aby dodał je do zamówienia.

Następny temat:

  • F.A.Q.

    Znajdź odpowiedzi na nurtujące Cię pytania