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Pulsation error in a rotameter

Authors

  • M. H. I. Baird,

    1. Department of Chemical Engineering, University of Edinburgh, Scotland
    Current affiliation:
    1. Department of Chemical Engineering, McMaster University, Hamilton, Ontario
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  • M. A. Cheema

    1. Department of Chemical Engineering, University of Edinburgh, Scotland
    Current affiliation:
    1. 542 Palmerston Blvd., Toronto 4, Ontario
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Abstract

The effect of square-wave pulsations in gas flow on the performance of a rotameter has been studied. The experimental variables were pulsation frequency (1–24 Hz), gas flow rate, gas density, float mass, and the gas volume between the pulse generator and the flowmeter. The fluctuation in float position was found to decrease with increasing frequency and this was in agreement with a simplified theoretical model. Pulsation caused the rotameter to over-read by as much as 100% and in some cases the error was appreciable even when the float was almost stationary. The error decreased as the damping volume was increased.

The factor of error was correlated empirically with the above variables. The results were also compared with other published data and theory, and with a numerical solution of the equations of motion of the float. The numerical solution was found to predict the error satisfactorily in cases where a damping chamber was used and where float bouncing did not occur.

Abstract

On a étudié l'effet qu'exercent sur le comportement d'un rotamètre les pulsations d'ondes à angle droit qui se font dans l'écoulement d'un gaz. Les variables expérimentales ont été: la fréquence de pulsation (1–24 Hz), la vitesse d'écoulement du gaz, la densité du gaz, la masse du flotteur et le volume du gaz entre le générateur de pulsations et l'indicateur du débit. On a trouvé que les fluctuations dans la position du flotteur diminuaient avec l'augmentation de la fréquence et cette constation a bien concordé avec les résultats obtenus avec un modèle théorique et simplifié. Les pulsations ont été responsables de lecteurs trop élevées (měme erronées de 100%) sur le rotamètre et, dans certains cas, l'erreur a été appréciable, mème lorsque le flotteur était presque stationnaire; l'erreur a diminué à mesure que le volume de l'amortissement augmentait.

On a établi une corrélation empirique entre le facteur d'erreur et les variables précitées. On a comparé les résultats avec d'autres données publiées, la théorie et une solution numérique des équations du mouvement du flotteur. On a trouvé que la solution numérique permettait de prédire l'erreur d'une manière satisfaisante dans les cas où l'on utilisait une chambre d'amortissement et où il ne s'est pas produit de sautillement du flotteur.

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