Механизм позиционирования плавания является центральным для того, как Стеклянная трубка Ротаметра обеспечивает точные измерения потока. Плавание внутри конической стеклянной трубки перемещается вертикально в ответ на поток жидкости, проходящей через нее. Скорость жидкости придает силу на поплавке, которая движется вверх. По мере увеличения скорости потока поплавок поднимается, и по мере уменьшения потока поплавок падает. Положение плавания представляет собой прямой индикатор расхода расхода, так как поплавок стабилизируется в точке, где вверх сила от потока жидкости равна силе вниз из -за силы тяжести. Этот баланс создает стабильное показания по калиброванной шкале на трубе. Эта конструкция гарантирует, что даже в динамических условиях жидкости плавание может надежно показывать скорость потока в любой момент.
Коническая стеклянная трубка является критическим аспектом функции ротаметра стеклянной трубки, поскольку она создает нелинейную связь между положением плавания и скоростью потока. Коническая конструкция приводит к переменной площади поперечного сечения, которая влияет на динамику потока. Более широкая часть трубки вверху обеспечивает большую скорость жидкости, в то время как более узкая часть внизу ограничивает поток. Когда жидкость проходит через трубку, поплавок поднимается до точки, где баланс между давлением, оказываемым жидкостью, и весом плавания соответствует скорости потока. Эта геометрическая конструкция гарантирует, что положение поплавки очень чувствительно к изменениям потока, что позволяет точным и стабильным измерениям в широком диапазоне условий потока.
Дизайн и материал плавания выбираются, чтобы гарантировать, что поплавок плавно перемещается в трубе без какой -либо обструкции или сопротивления, который может повлиять на его точность. Поплавок обычно изготовлен из таких материалов, как нержавеющая сталь, бронза или пластмассы, такие как ПВХ, PFA или PTFE. Эти материалы тщательно отобраны для их низкого коэффициента трения, что уменьшает любое сопротивление на поплавке, когда он перемещается в трубке. Это плавное движение гарантирует, что поплавок не испытывает какого -либо резкого движения или липкости, оба из которых могут привести к неточностям. Используемые материалы часто устойчивы к коррозийному или абразивному воздействию жидкостей, продлевая срок службы ротаметра и гарантируя, что движение плавания остается последовательным даже в суровых условиях эксплуатации.
Минимизация изменений потока является ключевым фактором при поддержании стабильных показаний от поплавка. В реальных системах поток жидкости может быть турбулентным, вызывая колебания скорости и давления, которые могут привести к нестабильному движению плавания. Ротаметры стеклянной трубы разработаны с функциями, чтобы уменьшить турбулентность, особенно в критической секции, где работает поплавок. Конструкция трубки гарантирует, что поток является преимущественно ламинарным при прохождении мимо поплавка, что приводит к плавному и предсказуемому росту поплавка в ответ на изменения скорости потока. Эта стабильная среда потока позволяет плавучим точно отражать скорость потока, не подвергаясь воздействию внезапных, переходных колебаний потока или вихри в жидкости.
Чтобы обеспечить стабильность поплавка и уменьшить потенциал для неустойчивых показаний, многие ротаметры стеклянной трубки включают в себя механизмы демпфирования или специализированные сплавки. Поплавок может иметь специализированную форму, такую как конический или цилиндрический профиль, который снижает вероятность колебаний или превышения. Конструкция может включать в себя внутренние канавки или воздушные карманы в поплавке, которые действуют как демпферы, замедляя быстрые движения и позволяя поплавкам быстрее стабилизироваться. Эти механизмы помогают устранить нежелательное движение, вызванное незначительными изменениями потока, что приводит к более точным и повторяющимся показаниям, даже когда скорость потока колеблется или когда система испытывает переходные нарушения.