کالیبراسیون فلومتر روتامتر Rotameter

کالیبراسیون فلومتر روتامتر Rotameter

فلومتر روتامتر چیست؟

روتامتر دستگاهی است که میزان جریان سیال را در واحد زمان در لوله اندازه گیری می کند. روتامتر فلومتر ها کاربردهای متنوعی دارند، از جمله این کاربردها می توان به دوز مواد افزودنی در صنایع شیمیایی و پوشش مخازن اشاره نمود. می توان گفت که روتامتر ابزار سنجش جریان سیال با استفاده از لوله شیشه ای مدرج آن است که حاوی یک شناور است. از روش پاکسازی روتامتر می توان برای شفاف نگه داشتن خطوط فرآیند استفاده نمود. در اندازه‌گیری ساده جریان، یک آلارم یا یک خروجی الکتریکی بررسی مداوم شرایط جریان و کنترل را امکان پذیر می‌سازد.

ساخت روتامتر ها

روتامتر از یک لوله مخروطی شیشه ای یک مقیاس خطی تشکیل شده، که می تواند از جنس پلاستیک، فلز و شیشه ساخته شود. مایعات مات در لوله های جنس فلزی استفاده می شوند، اما در سیالات گاز و مایع از لوله جنس شیشه ای استفاده می شود. از فلزات با چگالی های مختلف می توان در ساخت و ساز استفاده کرد که از جمله آنها می توان به سرب و آلومینیوم اشاره کرد که بیشتر از شناورهای فولادی ضد زنگ استفاده می شود.

لوله به صورت عمودی در آن قرار می گیرد، به طوری که قطر پایینی کمتر از قطر بالایی است. این لوله سطح مقطع خود را در طول فرایند تغییر می دهد. در اثر عبور جریان سیال از سمت پایین به بالای روتامتر فلومتر، نیروی مقاومی به این شناور وارد میشود و شناور را به سمت بالا حرکت می دهد. با بالا رفتن آن، سطح مقطع روتامتر rotameter افزایش می یابد. شناور دستگاه تا جایی که نیروی مقاوم سیال و وزن سیال همدیگر را خنثی نمایند، بالا می رود و سیستم به حالت تعادل میرسد. در این حالت، مکان شناور، نشان دهنده ی دبی جریان می باشد. فلو یا دبی جریان عبوری از روتامتر هر چقدر بیشتر باشد، محل شناور بالاتر خواهد بود.

روتامتر چگونه کار می کنند؟

مایع از پایین وارد لوله می شود و به سمت بالا حرکت می کند و از آن خارج می شود. این سیالی است که جریان آن باید اندازه گیری شود. هنگامی که هیچ جریانی در ابزار وجود نداشته باشد، شناور در پایین لوله قرار می گیرد. در چنین شرایطی قطر کل شناور تقریباً برابر با قطر داخلی لوله شیشه ای است.

چرا کالیبراسیون فلومتر روتامتر Rotameter مهم است؟

ابزار های اندازه گیری باید توسط استاندارد اولیه یا استاندارد ثانویه کالیبره شده کنترل شوند. یک روتامتر معمولاً برای یک چگالی گاز و محدوده جریان خاص طراحی می شود، بنابراین بدون کالیبره شدن روتامتر برای آن شرایط، دقت کاهش می یابد. کالیبراسیون یک روتامتر شرایط مرجعی را که در آن روتامتر مورد استفاده قرار می گیرد شناسایی می کند، بنابراین دقیق ترین اندازه گیری ها را ارائه می دهد.

پروسه کالیبره کردن روتامتر بسته به چگونگی استفاده از آنها باید به دفعات تکرار شود. چرا که هر نوع کالیبراسیون بعد از گذشت مدت زمان از کالیبره، نیاز به کالیبراسیون مجدد داشته و اعتبار خود را از دست می دهد. در صورتیکه دستگاه تعمیر شود یا قطعه ای از آن تعویض گردد. بایستی کالیبراسیون  مجدداً تکرار گردد.

نحوه انجام کالیبراسیون روتامتر :

کالیبراسیون روتامتر برای یک گاز یا سیال معین در مجموعه ای از شرایط انجام می پذیرد. این شرایط معمولاً در دفترچه و یا روی دستگاه فلومتر یا روتامتر به همراه محدوده جریان و واحدهای اندازه گیری نوشته می شود. سازندگان ابزارهای اندازه گیری اصلاحات لازم برای کنتور های خود را معمولاً توضیح می دهند. کالیبراسیون روتامتر های جریان را  مطابق با استاندارد ISO 17025،و مطابق با استانداردهای ملی در آزمایشگاه های کالیبراسیون انجام داد.

معمولاً ابزارهای اندازه گیری به طور مناسب کالیبره میشوند و نوسانات در خوانش ها بیش از حد معمول نیست. با این حال، در زمان اندازه گیری ها، همیشه خطاها یا عدم قطعیت هایی وجود دارد. این خطاها ناشی از عملکرد های انسانی و یا کالیبراسیون نامناسب یا عدم قطعیت در دستگاه های ابزار دقیق میباشد. به عنوان مثال فلومتر ها (روتامترها)، عموماً برای استفاده با یک سیال خاص در شرایط دمایی و فشار محیطی خاص کالیبره میشوند. استفاده از این ابزار ها با سیال متفاوت یا تحت شرایط دما و فشار متغیر مستلزم کالیبره شدن مجدد این دستگاه ها برای اطمینان از اندازه گیری دقیق است.

روش کالیبره کردن روتامترها در یک محیط آزمایشگاهی

در این مقاله روش کالیبره کردن روتامترها در یک محیط آزمایشگاهی را شرح می دهیم.

روش آزمایشی: مخزن باز پایینی را با آب پر کنید تا ¾ آن پر شود. اطمینان حاصل کنید که تمام شیرها در وضعیت بسته هستند. پمپ را روشن کنید و اجازه دهید مخزن بالایی با آب پر شود تا زمانی که سرریز شود (آب از لوله نارنجی بیرون می آید). فلومتر (روتامتر) در سمت چپ انتهایی از ۰.۱ GPM تا ۱ GPM با افزایش ۰.۱ GPM اندازه گیری می کند. چرخش سنج در سمت راست از ۰.۲ GPM تا ۳.۲ GPM با افزایش ۰.۲ GPM اندازه گیری می کند. شیرهای گلوب قرمز را باز یا بسته کنید، تا مدار دبی سنج (روتامتر) کالیبره شده باز باشد. با استفاده از شیرهای دروازه قرمز، سرعت جریان حجمی را از طریق روتامتر مربوطه در افزایش مناسب کنترل کنید. زمان پر کردن سیلندر مدرج سمت راست به حجم مورد نظر را با کرونومتر دقیق بسنجید. هنگامی که سیلندر مدرج تا حجم مورد نظر پر شد، آن را ثبت کنید
حجم و زمان را در جدول ارائه شده قرار دهید و شیر رهاسازی را روی لوله ای که در پایین سیلندر مدرج قرار دارد باز کنید تا آب خارج شود. این فرآیند را برای هر افزایش تکرار کنید تا به دامنه کامل چرخش سنج برسید.

روش کالیبره کردن روتامتر فلومتر
کالیبراسیون فلومتر روتامتر Rotameter

روش کالیبراسیون روتامتر فلومتر

از معادله زیر برای تعیین عدم قطعیت در اندازه‌گیری سرعت جریان حجمی به‌دست‌آمده به‌صورت تجربی استفاده می‌شود:

فرمول کالیبره روتامتر

عدم قطعیت و خطا در اندازه گیری جزیان سیال در روتامتر فلومتر :

خطا در اندازه گیری های به دست آمده بصورت تجربی و مقادیر حداقل و حداکثر عدم قطعیت تجربی خود را محاسبه کنید. نموداری از میزان جریان به دست آمده تجربی روتامتر را ایجاد کنید. حتماً نوارهای عدم قطعیت یا خطا را به منحنی کالیبراسیون به دست آمده اضافه کنید. یک معادله کالیبراسیون ارائه دهید و یافته ها و نتایج خود را مورد بحث قرار دهید. همچنین، عدم قطعیت را در دو روتامتر در محدوده سرعت جریان حجمی یکسان مقایسه کنید.

خطا در اندازه گیری فلومتر

تولید کنندگان روتامتر  و فلومتر های مغناطیسی

امروزه سازنده گان برتر فلومتر های الکترومغناطیسی در جهان بر رشد فناوری تأثیر بسیاری دارند. سازندگان طیف وسیعی از فلومتر های فشار تفاضلی، فلومتر های التراسونیک و الکترومغناطیسی را ارائه می دهند.

این تأثیر از ساخت فلومتر الکترومغناطیسی و فلومتر اولتراسونیک تا تأثیرگذاری آنها بر صنایع مهم در جهان امروزی است. یک نمونه بارز از کاربرد فلومتر ها و کنتور های هوشمند در مدیریت منابع آبی می باشد. امروزه در جهان با کمبود منابع آبی روبرو هستیم، ابزار های بسیار ارزشمندی هستند.