Ротаметр

Расход жидкости или газа можно измерять и при постоянном перепаде давлений. Для сохранения постоянного перепада давления при изменении расхода через сужающее устройство необходимо автоматически изменять площадь его проходного сечения. Наиболее простой способ — автоматическое изменение площади проходного сечения в ротаметре. Ротаметр представляет собой вертикальную конусную трубку, в которой находится поплавок. Измеряемый поток, проходя через ротаметр снизу вверх, создает перепад давления до и после поплавка. Этот перепад давления, в свою очередь создает подъемную силу, которая уравновешивает вес поплавка. Если расход через ротаметр изменится, то изменится и перепад давлений. Это приведет к изменению подъемной силы и, следовательно, к нарушению равновесия поплавка. Поплавок начнет перемешаться. А так как трубка ротаметра конусная, то при этом будет изменяться площадь проходного сечения в зазоре между поплавком и трубкой, в результате произойдет изменение перепада давлений, и, следовательно, и подъемной силы. Когда перепад давлений и подъемная сила снова вернутся к прежним значениям, поплавок уравновесится и остановится. Таким образом, каждому значению расхода через ротаметр Q соответствует определенное положение поплавка. Так как для конусной трубки площадь кольцевого зазора между ней и поплавком пропорциональна высоте его подъема, то шкала ротаметра получается равномерной. Промышленность выпускает ротаметры со стеклянными и металлическими трубками. У ротаметров со стеклянной трубкой шкала нанесена непосредственно на поверхность трубки. Для перемещения стрелочного указателя положения поплавка в других случаях используется магнитная связь. На поплавке закрепляется магнит, второй магнит устанавливается на стрелочном указателе. При перемещении поплавка, стрелочный указатель поворачивается, показывая по шкале расход. Для дистанционного измерения положения поплавка в металлической трубке используют промежуточные преобразователи линейного перемещения в унифицированный электрический или пневматический сигнал.

В ротаметрах с электрическим выходным сигналом вместе с поплавком перемещается плунжер дифференциально-трансформаторного преобразователя. В ротаметрах с пневматическим выходным сигналом для передачи положения поплавка преобразователю используется магнитная муфта. Она состоит из двух постоянных магнитов. Один — сдвоенный — перемещается вместе с поплавком, другой, укрепленный на рычаге преобразователя перемещения в давление сжатого воздуха, движется вместе с рычагом вслед за первым магнитом.

На следующем фото показан серийно выпускаемый ротаметр фирмы KROHNE: