หลักการนี้มักเกี่ยวข้องกับโรตามิเตอร์มากที่สุด เป็นกลไกที่เรียบง่าย อ่านง่าย และมีประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันที่มีการไหลต่ำ-ถึง-ปานกลาง อย่างไรก็ตาม การอ่านค่าที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับมากกว่าความสูงลอย เช่น ความหนาแน่นของของเหลว ความหนืด ความดันและอุณหภูมิของก๊าซ การวางแนวการติดตั้ง หน่วยมาตราส่วน และเงื่อนไขการสอบเทียบ ล้วนมีความสำคัญ หากต้องการดูการเลือกมิเตอร์ที่กว้างขึ้น โปรดดูสิ่งนี้คู่มือการวัดการไหลและขนาด.
เครื่องวัดอัตราการไหลของพื้นที่แบบแปรผันคืออะไร?
มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบแปรผันแบบทั่วไปมีองค์ประกอบพื้นฐานสี่ประการ: ท่อวัดแบบเรียว ทุ่นลอยที่เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ สเกลหรือตัวระบุ และการเชื่อมต่อกระบวนการ ท่อจะแคบกว่าที่ด้านล่างและกว้างกว่าที่ด้านบน เมื่อลูกลอยเคลื่อนขึ้น ช่องว่างระหว่างลูกลอยและผนังท่อจะเพิ่มขึ้น
ช่องว่างที่เปลี่ยนแปลงนั้นอธิบายชื่อได้พื้นที่แปรผัน. KROHNE อธิบายการออกแบบคลาสสิกว่าเป็นท่อเรียวตั้งตรง ซึ่งลูกลอยจะสร้างช่องว่างวงแหวนซึ่งพื้นที่จะเปลี่ยนไปตามตำแหน่งลูกลอยหลักการของโฟลว์มิเตอร์แบบพื้นที่แปรผันของ KROHNEยังระบุถึงแรงโน้มถ่วง การลอยตัว หรือแรงยก และแรงการไหลที่เป็นแรงหลักที่กระทำต่อการลอยตัว :contentReference[oaicite:1]{ดัชนี=1}
ระยะโรตามิเตอร์โดยทั่วไปจะใช้กับเครื่องดนตรีประเภท-ท่อเรียว โฟลต- ในทางปฏิบัติ การออกแบบอาจใช้หลอดวัดแก้ว พลาสติก หรือโลหะ และโมเดลอุตสาหกรรมบางรุ่นจะส่งตำแหน่งลอยไปยังตัวบ่งชี้ภายนอก แทนที่จะอาศัยการอ่านด้วยภาพโดยตรง
เครื่องวัดอัตราการไหลของพื้นที่แบบแปรผันทำงานอย่างไร
1. ของไหลเข้าสู่มิเตอร์
ในโรตามิเตอร์ตามแรงโน้มถ่วงทั่วไป- ของไหลจะเข้ามาจากด้านล่างและไหลขึ้นรอบๆ ทุ่นลอย เมื่อไม่มีการไหล แรงโน้มถ่วงจะทำให้การลอยตัวอยู่ใกล้ปลายล่างของท่อ
2. กระแสสร้างแรงขึ้น
เมื่อการไหลเพิ่มขึ้น ของไหลที่เคลื่อนที่จะสร้างแรงลอยขึ้นด้านบน การพยุงตัวยังทำหน้าที่ขึ้นด้านบน ในขณะที่น้ำหนักของทุ่นจะทำหน้าที่ลดลง
3. การลอยตัวเพิ่มขึ้นเป็นส่วนที่กว้างขึ้น
เมื่อแรงขึ้นเกินแรงลงที่มีประสิทธิผล แรงลอยจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากท่อจะกว้างขึ้นไปทางด้านบน ทางเดินเป็นรูปวงแหวนรอบทุ่นจึงมีขนาดใหญ่ขึ้น
4. มาถึงจุดสมดุลใหม่ของพลังแล้ว
การลอยตัวจะสงบลงเมื่อแรงเข้าสู่จุดสมดุล ตามแนวคิด:
น้ำหนักลอย=การลอยตัว + การไหล- ทำให้เกิดแรงขึ้นด้านบน
ความสัมพันธ์ที่แน่นอนขึ้นอยู่กับเรขาคณิตของโฟลต คุณสมบัติของของไหล และการสอบเทียบของมิเตอร์ นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงควรถือว่าเครื่องมือนี้เป็นอุปกรณ์ตรวจวัดที่สอบเทียบแล้ว แทนที่จะเป็น "ลูกบอลลอยอยู่ในท่อ" ธรรมดาๆ
5. ตำแหน่งลอยถูกแปลงเป็นอัตราการไหล
ตำแหน่งลอยตัวที่มั่นคงสอดคล้องกับค่าบนสเกลที่สอบเทียบหรือตัวบ่งชี้ภายนอก การไหลที่สูงขึ้นโดยปกติจะสร้างตำแหน่งลอยตัวที่สูงขึ้นและพื้นที่การไหลที่มีอยู่มากขึ้น
มาตรวัดพื้นที่แปรผันมักถูกอธิบายว่าเป็นอุปกรณ์แรงดันดิฟเฟอเรนเชียลคงที่โดยประมาณ- เนื่องจากลูกลอยเคลื่อนที่เพื่อเปลี่ยนพื้นที่การไหล แทนที่จะคงข้อจำกัดไว้คงที่ อย่างไรก็ตาม ในการให้บริการจริง ความสัมพันธ์ของแรงกดดันไม่ได้คงที่อย่างสมบูรณ์ในทุกสภาวะ หากพฤติกรรมแรงกดมีความสำคัญต่อการใช้งาน ยิ่งกว้างขึ้นความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลและความดันควรพิจารณาร่วมกับข้อมูลของผู้ผลิตมิเตอร์
อะไรสามารถเปลี่ยนแปลงการอ่านได้?
หลักการทำงานนั้นเรียบง่าย การตีความการอ่านเป็นจุดที่เกิดข้อผิดพลาดมากมาย
| ปัจจัย | ทำไมมันถึงสำคัญ | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ |
|---|---|---|
| ความหนาแน่นของของไหล | เปลี่ยนการลอยตัวและความสมดุลของแรง | น้ำมันสอบเทียบและความหนาแน่นในการทำงาน |
| ความหนืด | เปลี่ยนพฤติกรรมของโฟลว์รอบๆ โฟลต | คุณสมบัติของเหลวและข้อจำกัดของผู้ผลิต |
| แรงดันแก๊ส | เปลี่ยนความหนาแน่นของก๊าซ | ความดันสอบเทียบและความดันสัมบูรณ์จริง |
| อุณหภูมิ | สามารถเปลี่ยนความหนาแน่นและความหนืดได้ | อุณหภูมิการสอบเทียบและอุณหภูมิกระบวนการ |
| ปฐมนิเทศ | เปลี่ยนความสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วงในการออกแบบทั่วไป | ตำแหน่งการติดตั้งที่ต้องการ |
| เงินฝากหรือการปนเปื้อน | สามารถจำกัดการเคลื่อนไหวฟรีโฟลตได้ | ความสะอาดของท่อและลูกลอย |
บริการแก๊สต้องมีการดูแลเป็นพิเศษ
เครื่องชั่งก๊าซไม่สามารถถ่ายโอนจากก๊าซหรือสภาวะการทำงานหนึ่งไปยังอีกแก๊สหนึ่งได้โดยอัตโนมัติ ควรใช้แรงดันอย่างถูกต้อง: การคำนวณการแก้ไขแก๊สใช้แรงดันสัมบูรณ์ ไม่ใช่แค่แรงดันเกจ หาก PSIA, PSIG และ PSI สับสนได้ง่าย ในกรณีนี้คู่มือ PSI, PSIA และ PSIGให้ความแตกต่าง
Brooks Instrument เผยแพร่แนวทางการแก้ไขก๊าซสำหรับมิเตอร์แบบพื้นที่แปรผัน และตั้งข้อสังเกตว่าปัจจัยการแก้ไขอย่างง่ายเป็นเพียงค่าประมาณและอาจคลาดเคลื่อนได้ที่การไหลต่ำมากหรือความดันที่สูงขึ้น คำแนะนำในการแก้ไขความดันและอุณหภูมิยังระบุความดันสัมบูรณ์และอุณหภูมิสัมบูรณ์อีกด้วยคู่มือการแก้ไขก๊าซในพื้นที่แปรผันของ Brooks Instrumentเป็นข้อมูลอ้างอิงที่เป็นประโยชน์เมื่อสภาวะการทำงานแตกต่างจากการสอบเทียบเดิม :contentReference[oaicite:2]{ดัชนี=2}
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่ามาตราส่วนแสดงถึงการไหลตามปริมาตรหรือหน่วยการไหลของก๊าซมาตรฐาน หากความแตกต่างไม่ชัดเจนให้ตรวจสอบการไหลของมวลกับการไหลของปริมาตรและเรื่องทั่วไปหน่วยวัดการไหลที่ใช้ในอุตสาหกรรมก่อนจะเปรียบเทียบการอ่าน
บริการสภาพคล่องไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติ-ของไหล
สำหรับของเหลว ความหนาแน่นและความหนืดอาจส่งผลต่อความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งลอยตัวและการไหลจริง นอกจากนี้ Brooks ยังตีพิมพ์วิธีการแก้ไขความหนาแน่นของของเหลว-และเตือนว่าเครื่องวัดอาจไม่เหมาะหากความถ่วงจำเพาะของของไหลใหม่แตกต่างอย่างมากจากการใช้งานเดิมหมายเหตุการแก้ไขความหนาแน่นของเหลว-ของ Brooks Instrumentแสดงให้เห็นว่าเหตุใดของเหลวในกระบวนการที่แตกต่างกันอาจต้องมีการแก้ไขหรือใช้มิเตอร์อื่น :contentReference[oaicite:3]{ดัชนี=3}
เมื่อการตรวจสอบย้อนกลับของการวัดมีความสำคัญ ให้ถือว่าการแก้ไขและการสอบเทียบเป็นประเด็นที่แยกจากกัน การแก้ไขจะประมาณว่ามาตรที่รู้จักตอบสนองอย่างไรภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลง การสอบเทียบจะสร้างความสัมพันธ์ระหว่างข้อบ่งชี้ของเครื่องมือและการอ้างอิง สำหรับบริบทเพิ่มเติม โปรดดูคำแนะนำของไซต์ที่วิธีปรับเทียบมิเตอร์วัดการไหลและภาพรวมของวิธีการสอบเทียบเครื่องวัดการไหลของของเหลวและการตรวจสอบย้อนกลับ.
วิธีอ่าน Rotameter อย่างถูกต้อง
อย่าคิดว่าทุกโฟลตจะถูกอ่านที่จุดเดียวกัน การอ้างอิงที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับรูปทรงลูกลอยและการออกแบบสเกลของผู้ผลิต ตัวอย่างเช่น Yokogawa ระบุด้านบนของทุ่นเป็นจุดอ่านเกี่ยวกับการออกแบบ RAGN และ RAGLเอกสาร RAGL ของ Yokogawaยังระบุการติดตั้งในแนวตั้งโดยมีการไหลขึ้นด้านบนสำหรับการออกแบบนั้นด้วย :contentReference[oaicite:4]{ดัชนี=4}
- ยืนยันจุดอ่านจุดลอยที่ระบุก่อนใช้เครื่องชั่ง
- อ่านสเกลที่ระดับสายตาเพื่อลดข้อผิดพลาดพารัลแลกซ์บนหลอดโปร่งใส
- ตรวจสอบหน่วยวิศวกรรมก่อนบันทึกค่า
- ยืนยันของเหลวสอบเทียบและสภาวะอ้างอิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับก๊าซ
- หากลูกลอยเกาะ เด้งอย่างต่อเนื่อง หรือไม่กลับมาอย่างอิสระ ให้ตรวจสอบการติดตั้งหรือกระบวนการก่อนที่จะเชื่อถือการอ่าน
หลอดแก้วหรือท่อโลหะ?
โรตามิเตอร์หลอดแก้ว-มีประโยชน์เมื่อการแสดงภาพโดยตรงมีค่าและสภาวะของกระบวนการเข้ากันได้กับท่อและซีล โดยทั่วไปจะเลือกใช้มิเตอร์วัดพื้นที่แปรผันของท่อโลหะ-เมื่อกระบวนการต้องการการกักเก็บที่แข็งแกร่ง โครงสร้างทึบแสง -บริการที่สูงกว่า หรือตัวส่งสัญญาณหรือสวิตช์ภายนอก ไม่มีการก่อสร้างใดที่ดีขึ้นโดยอัตโนมัติ เงื่อนไขของกระบวนการตัดสินใจ
ก่อนที่จะเลือกโครงสร้าง ให้ระบุของเหลว ความดัน อุณหภูมิ ช่วงการไหลที่ต้องการ -ความเข้ากันได้ของวัสดุที่เปียก และข้อกำหนดของสัญญาณ สำหรับสารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรงทางเว็บไซต์คู่มือการเลือกมิเตอร์วัดอัตราการไหลสำหรับของเหลวเคมีสามารถช่วยกำหนดกรอบการตัดสินใจด้านวัสดุและเทคโนโลยีได้
เครื่องวัดพื้นที่แบบแปรผันเป็นตัวเลือกที่ดีเมื่อใด
โรตามิเตอร์มักเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับการบ่งชี้การไหลในพื้นที่ ท่อไล่อากาศ บริการในห้องปฏิบัติการ ระบบเครื่องวิเคราะห์ การตรวจสอบสาธารณูปโภค และการใช้งานอื่นๆ ที่การแสดงภาพหรือกลไกอย่างง่ายมีประโยชน์ Yokogawa แสดงรายการระบบกำจัด เครื่องวิเคราะห์ และระบบเก็บตัวอย่างก๊าซ- ห้องปฏิบัติการ และเครื่องจักรที่ใช้งานทั่วไปสำหรับโรตามิเตอร์ที่มีอัตราการไหลต่ำ- :contentReference[oaicite:5]{ดัชนี=5}
จะมีความน่าสนใจน้อยลงเมื่อของไหลมีการปนเปื้อนอย่างมากหรือเหนียว เมื่อกระบวนการไม่สามารถตอบสนองการวางแนวที่ต้องการ หรือเมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาวะของก๊าซทำให้ระดับท้องถิ่นที่ไม่ถูกแก้ไขทำได้ยากในการตีความ ไม่ควรเลือกมิเตอร์วัดพื้นที่แบบแปรผันเพียงเพราะขนาดท่อตรงกัน
หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบฟรีโฟลต เทคโนโลยีอื่นอาจมีความเหมาะสมมากกว่า ของเหลวนำไฟฟ้าที่มีของแข็งหรือสารเคลือบอาจมีความเสี่ยงในการประเมินวิธีการมิเตอร์ไฟฟ้าทำงาน. หากการไหลของมวลโดยตรงเป็นข้อกำหนดที่แท้จริง กเครื่องวัดการไหลของโบลิทาร์หรือกเครื่องวัดการไหลของมวลความร้อนอาจสมควรได้รับการเปรียบเทียบ ขึ้นอยู่กับของเหลวและการใช้งาน
วิธีการเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลของพื้นที่แบบแปรผัน
กระบวนการเลือกที่มีประโยชน์เริ่มต้นด้วยข้อมูลกระบวนการมากกว่าขนาดการเชื่อมต่อ หากคุณยังคงเปรียบเทียบเทคโนโลยีอยู่ ให้ตรวจสอบเว็บไซต์คู่มือประเภทเครื่องวัดอัตราการไหลอุตสาหกรรมอันดับแรก.
- ระบุสื่อระบุก๊าซหรือของเหลว องค์ประกอบ ความหนาแน่น ความหนืด ความสะอาด และการกัดกร่อนตามที่เกี่ยวข้อง
- กำหนดช่วงการไหลที่แท้จริงบันทึกการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด ไม่ใช่แค่ค่าการออกแบบสูงสุดเท่านั้น
- ความดันและอุณหภูมิในการทำงานของรัฐสำหรับบริการแก๊ส ให้ระบุเงื่อนไขที่ใช้สำหรับหน่วยการไหลและการสอบเทียบที่ต้องการ
- ตรวจสอบวัสดุที่เปียกท่อ ลูกลอย ซีล และการเชื่อมต่อต้องเข้ากันได้กับของไหลในกระบวนการ
- ยืนยันข้อจำกัดในการติดตั้งการออกแบบตามแรงโน้มถ่วงแบบเดิม-มักต้องมีการติดตั้งในแนวตั้งและการไหลขึ้น การออกแบบพิเศษอาจแตกต่างกัน
- เลือกตัวบ่งชี้และเอาต์พุตตัดสินใจว่าการอ่านเฉพาะจุดเพียงพอหรือไม่ หรือจำเป็นต้องใช้สัญญาณเตือน สวิตช์ หรือเครื่องส่ง
ดังนั้น RFQ ที่ใช้งานได้จริงจึงควรประกอบด้วยของไหล อัตราการไหลขั้นต่ำ/ปกติ/สูงสุด หน่วยการไหล ความดัน อุณหภูมิ การเชื่อมต่อ -ข้อกำหนดวัสดุที่เปียก ทิศทางการติดตั้ง และเอาต์พุตที่ต้องการ ข้อมูลนี้ทำให้การเลือกมีความน่าเชื่อถือมากกว่าการเลือกมิเตอร์จากขนาดเส้นที่ระบุเพียงอย่างเดียว
ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยง
- การใช้เครื่องชั่งแก๊สโดยไม่ตรวจสอบสภาวะการสอบเทียบหน่วยที่คุ้นเคยไม่ได้หมายความว่ามิเตอร์ได้รับการสอบเทียบสำหรับก๊าซ ความดัน และอุณหภูมิในปัจจุบัน
- อ่านส่วนที่ผิดของการลอยปฏิบัติตามจุดอ้างอิงที่ระบุของผู้ผลิต
- การติดตั้งมิเตอร์แบบธรรมดาในแนวตั้งแรงโน้มถ่วงเป็นส่วนหนึ่งของหลักการวัด
- ละเลยการลอยที่สกปรกหรือเกาะติดการเคลื่อนไหวที่ถูกจำกัดจะทำลายความเชื่อมโยงระหว่างการไหลและตำแหน่งที่สอบเทียบ
- เลือกตามเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเท่านั้นช่วงการไหลและสภาวะกระบวนการมีความสำคัญมากกว่าขนาดการเชื่อมต่อเพียงอย่างเดียวคำถามที่พบบ่อย
ถาม: เครื่องวัดอัตราการไหลของพื้นที่แบบแปรผันจำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าหรือไม่
ตอบ: โรตามิเตอร์เชิงกลพื้นฐานไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานจากภายนอกเพื่อบ่งชี้ในพื้นที่ รุ่นอุตสาหกรรมอาจเพิ่มเครื่องส่งสัญญาณ สัญญาณเตือน หรือสวิตช์ที่ต้องใช้การเชื่อมต่อไฟฟ้า
ถาม: Rotameter สามารถวัดทั้งก๊าซและของเหลวได้หรือไม่
ตอบ: ได้ โดยที่มิเตอร์ได้รับการออกแบบและสอบเทียบตามของเหลวและสภาพการทำงาน การใช้งานกับแก๊สต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับหน่วยความดัน อุณหภูมิ ความหนาแน่น และหน่วยอ้างอิง
ถาม: เหตุใดจึงต้องติดตั้ง Rotameters จำนวนมากในแนวตั้ง
ตอบ: การออกแบบทั่วไปใช้แรงโน้มถ่วงเป็นส่วนหนึ่งของความสมดุลของแรงลอยตัว ดังนั้นการวางแนวจึงส่งผลต่อการวัด ปฏิบัติตามข้อกำหนดในการติดตั้งสำหรับรุ่นเฉพาะ แทนที่จะคิดว่ามิเตอร์วัดพื้นที่แปรผันทุกตัวมีกฎการวางแนวที่เหมือนกัน
ถาม: ทำไมโฟลตจึงเด้ง?
ตอบ: สาเหตุที่เป็นไปได้ ได้แก่ การไหลเป็นจังหวะ การทำงานของวาล์วอย่างรวดเร็ว สภาวะกระบวนการไม่เสถียร หรือช่วงการทำงานที่ไม่เหมาะสม หากการเคลื่อนไหวยังคงอยู่ ให้ตรวจสอบกระบวนการและคำแนะนำในการแก้ไขปัญหาของผู้ผลิตก่อนที่จะใช้ค่าที่ระบุ
บทสรุป
หลักการทำงานของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบพื้นที่แปรผันนั้นตรงไปตรงมา: การไหลจะยกโฟลตภายในท่อเรียว พื้นที่วงแหวนที่มีอยู่จะเปลี่ยนไป และโฟลตจะตกลงที่ตำแหน่งสมดุลที่ปรับเทียบแล้ว ส่วนที่ยากคือไม่เข้าใจว่าทำไมทุ่นจึงลอยขึ้น คือการทำให้แน่ใจว่าตำแหน่งที่ระบุยังคงแสดงถึงการไหลที่ตั้งใจไว้ภายใต้เงื่อนไขของกระบวนการจริง
ก่อนที่จะระบุหรืออ่านโรทามิเตอร์ ให้ตรวจสอบของเหลว ช่วงการไหล หน่วยสเกล ความดัน อุณหภูมิ การวางแนว เงื่อนไขการสอบเทียบ และความเข้ากันได้ของวัสดุ การตรวจสอบเหล่านี้จะกำหนดว่ามิเตอร์วัดพื้นที่แบบแปรผันจะให้การวัดที่มีประโยชน์หรือไม่ หรือเทคโนโลยีการไหลแบบอื่นเหมาะสมกว่าหรือไม่
