Принцип работы ротаметров. Типы, ГОСТы, поверка.

Во многих отраслях промышленности применяются универсальные приборы учета – ротаметры. Они являются расходомерами обтекания, измеряя объемный расход газа и жидкостей. Полученные значения выводятся на дисплей, а также, при необходимости, передаются посредством цифрового и аналогового выходных сигналов.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ РОТАМЕТРОВ

На примере «ЭМИС» -МЕТА 215»

Ротаметры производства ЗАО «ЭМИС» выпускаются в двух основных вариантах – с горизонтальным и вертикальным расположением на трубопроводе. В состав входят два узла – измерительный и узел индикации.

Принцип работы ротаметра заключается в следующем: поток жидкости, пара или газа воздействует на поплавок и заставляет его передвигаться по проточной части прибора. В итоге расстояние между поплавком и конической трубкой становится больше, а гидравлическая сила воздействия на поплавок - меньше. В определенный момент гидравлическая сила и сила тяжести компенсируют друг друга (сила воздействия пружины, если ротаметр горизонтального типа), и движение поплавка прекращается. Расстояние, на которое он успевает переместиться, показывает текущий расход. Полученное значение поступает на узел индикации. Стрелка индикатора показывает мгновенный расход по шкале, а на жидкокристаллический дисплей выводятся показатели мгновенного расхода и накопленного значения.

Однако, по желанию заказчика, прибор может быть изготовлен с аналоговым токовым сигналом и цифровым протоколом HART. Также при отсутствии ЖК-дисплея и выходного сигнала возможно применение до двух настраиваемых предельных выключателей.

Когда стрелка индикатора будет достигать верхнего или нижнего предельного выключателя, произойдет их срабатывание. Сигнал от предельных выключателей обычно используют для световой/звуковой сигнализации или для включения других электронных устройств. Для установки нового значения предельного выключателя достаточно ослабить винт, переместить выключатель в нужную позицию, после чего вновь затянуть винт.

ХАРАКТЕРИСТИКИ РОТАМЕТРОВ «ЭМИС»-МЕТА 215»

Измерения ротаметром осуществляются с достаточно высокой точностью. Приведенная погрешность составляет от 1,5 до 4,0 процентов, при этом требуемый класс точности выбирается при заказе (для горизонтального исполнения).

На точность показаний оказывают влияние такие рабочие параметры, как плотность, вязкость, температура и давление. При этом перепад давления при прохождении веще¬ства через прибор остается постоянным. Следует учитывать тот факт, что при отклонении температуры окружающей среды от стандартных условий, доля от пределов допускаемой основной приведенной погрешности составит 0,5% на каждые 10 ºС. При необходимости в комплект поставки входят рубашки обогрева. Они оснащены специальными штуцерами, с помощью которых к измерительным трубкам подводятся горячее масло или пар. Стоит отметить, что климатическое исполнение прибора соответствует ГОСТ 15150-69 и обозначается как «УХЛ. Категория размещения 1».

Сертификация

Металлические ротаметры «ЭМИС»-МЕТА 215» внесены в Единый Госреестр СИ РФ под № 48744-11. Также они признаны утвержденными средствами измерения в республиках Беларусь и Казахстан

Варианты исполнения

Предлагаемые типоразмеры могут быть от 15 до 150 мм, а максимальное значение давления составляет 10 МПа. При выборе типоразмера, необходимо учитывать тот факт, что реальные значения расхода в трубопроводе могут отличаться от проектных. Поэтому рекомендуется выбирать типоразмер так, чтобы показания реального расхода находились во второй трети нормированного диапазона и выше. При этом Ду прибора, соответствующего реальному расходу, может быть меньше условного диаметра трубопровода. В таком случае применяются конические переходы (угол конуса не должен превышать 30º).

Заказчик имеет возможность выбрать материалы изготовления корпуса, фланцев, проточной части, поплавка, направляющего стержня и магнитного фильтра. На выбор представлены несколько видов нержавеющей стали, а также фторопластов для футеровки (исполнение Фт для агрессивных сред). Исходя из рекомендаций, преимущественно применяются нержавеющая сталь 304 (Н) и нержавеющая сталь 316 (Н2).

Приборы имеют муфтовое, фланцевое и зажимное присоединение. Также по спецзаказу возможно изготовление расходомера с нестандартным присоединением под необходимый диаметр условного прохода и давление

МОНТАЖ РОТАМЕТРОВ

ПРЕИМУЩЕСТВА

ПОВЕРКА

Сразу после изготовления проводится первичная поверка, в дальнейшем межповерочный интервал составляет 5 лет. Кроме того, поверка необходима после ремонта или в том случае, если прибор перед вводом в эксплуатацию был на хранении более 60 месяцев. Внеочередная поверка проводится в процессе работы расходомера, если есть сомнения в его исправности или были утрачены документы о прохождении очередной поверки в соответствии с ГОСТ 8.122-99 «Ротаметры. Методика поверки».

ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Широкий диапазон измеряемых сред позволяет использовать ротаметры в самых разных отраслях промышленности. Они измеряют промышленные газы, кислород, жидкости и масла.

Приборы «ЭМИС»-МЕТА 215» с футеровкой из фторопласта успешно эксплуатируются в сернокислотном цехе ООО «Медногорский медно-серный комбинат», где они осуществляют учет и дозирование серной кислоты.

Положительные характеристики расходомеры получили по результатам работы на испытательной базе ОАО «Промприбор», где в условиях реальной эксплуатации измеряли расход насыщенного углеводородного пара.

В химическом институте им. А.М. Бутлерова они работают на линиях подачи воздуха и азота в составе экспериментальной лабораторной установки по испытанию пылевидных катализаторов.

Данный тип оборудования нашел применение и на объектах нефтегазового сектора. В частности, на линиях подачи азота и синтез-газа на экспериментальной установке СЖТ-БК одного из предприятий ПАО «Газпром».

Во взрывозащищенном исполнении измерители расхода применяются на опытном заводе «ВНИИСК», где измеряемой средой является калий хлор. «Важной особенностью ротаметров «ЭМИС»-МЕТА 215Ex» является двухпроводная схема подключения прибора с питанием преобразователя от токовой петли 4...20 мА и наличие взрывобезопасного исполнения с категорией взрывозащиты "искробезопасная цепь Exia". Мы планируем и в дальнейшем использовать их в наших проектах», - отмечает в отзыве заказчик.

«Несомненно, прибор «ЭМИС»-МЕТА» стал сердцем нашей системы», - написали в благодарственном письме сотрудники медицинской организации ООО «Рентген-центр». При изготовлении опытной системы по подготовке очистки и деонизации воздуха СПОД им было необходимо осуществлять точное измерение заданного расхода. «Нами были рассмотрены все варианты существовавших на тот момент измерителей расхода воздуха. «ЭМИС»-МЕТА» обладал высокой точностью, а благодаря аналоговому сигналу, появилась возможность автоматического поддержания и отображения в цифровом виде наружного расхода. В дальнейшем СПОД прошёл испытание в двух независимых институтах, и сейчас успешно эксплуатируется в одной из лабораторий «ЦСМ», - говорится в письме.

Это далеко не все примеры успешной эксплуатации ротаметров торговой марки «ЭМИС», которые поставляются на предприятия России и стран СНГ с 2011 года. При наличии всех необходимых разрешительных документов для работы в условиях опасного производства, а также соответствии технических характеристик уровню мировых аналогов, расходомеры ТМ «ЭМИС» выигрывают у зарубежных производителей в цене, не уступая при этом в качестве. Также заказчик получает дополнительные выгоды в виде доступного гарантийного и постгарантийного обслуживания и технической поддержки.