Расходомеры постоянного перепада давления

Принцип их действия основан на восприятии динамического напора контролируемой среды, зависящего от расхода, чувствительным элементом (например, поплавком), помещенным в поток. В результате воздействия потока чувствительный элемент перемещается, и величина перемещения служит мерой расхода.

Приборы, работающие на этом принципе – ротаметры (рис. 4).

Рис. 4

Поток контролируемого вещества поступает в трубку снизу вверх и увлекает за собой поплавок, перемещая его вверх, на высоту Н. При этом увеличивается зазор между ним и стенкой конической трубки, в результате уменьшается скорость жидкости (газа) и возрастает давление над поплавком.

На поплавок действует усилие снизу вверх:

G1=P1·S Þ Р1=G1/S

и сверху вниз

G2=P2·S+q Þ P2=G2/S-q/S,

где P1, P2 – давление вещества на поплавок снизу и сверху;

S - площадь поплавка;

q - вес поплавка.

Когда поплавок находится в состоянии равновесия G1=G2, следовательно:

P1-P2=q/S,

так как q/S=const, значит:

P1-P2=const,

поэтому такие приборы называют расходомерами постоянного перепада давления.

При этом объемный расход может быть рассчитан по формуле:

Q0=c(Fс-F) · ((P1-P2)/p)^0,5

где Fс – площадь сечения конической трубки на высоте h, м²; F-площадь верхней торцевой поверхности поплавка, м²; p-плотность измеряемой среды, кг·м³; с – коэффициент, зависящий от размеров и конструкции поплавка.

Ротаметры со стеклянной трубкой применяются только для визуальных отсчётов расхода и лишены устройств, для передачи сигнала на расстояние.

Ротаметр не следует устанавливать в трубопроводах, подверженным сильным вибрациям.

Длина прямого участка трубопровода перед ротаметром должна быть не менее 10 Ду, а после ротаметра не менее 5 Ду.

Рис. 5