روتامتر چیست و چگونه کار می کند؟
روتامتر Rotameter چیست؟
فلومتر روتامتر Rotameter یک ابزار اندازه گیری جریان قابل اعتماد، ساده و کم هزینه است. این دستگاه میزان جریان (مقدار سیال در حال حرکت در یک لوله در واحد زمان) و سرعت جریان در لوله را تعیین می کند. این ابزار توسط فردی به نام کارل کوپرز روتامتر در سال ۱۹۰۸ اختراع شد. از آن زمان این ابزار به طور گسترده برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. روتامتر rotameter دبی سیال مایع یا گاز را در لوله اندازه گیری می کند. این تجهیز ابزار دقیق محاسبه دبی جریان را با تغییرات سطح مقطع انجام میدهد. روتامتر یکی از ابزارهای قدیمی در اندازه گیری دبی و جریان سنجی است.
بخشهای تشکیل دهنده ی روتامتر
فلومتر روتامتر Rotameter از یک لوله مخروطی با یک شناور داخلی متحرک تشکیل شده است. قسمت بالایی لوله بزرگتر است. گاهی اوقات به عنوان جریان سنج مکانیکی، فلومتر گرانشی شناخته می شود. در تفسیر اصطلاح گرانش باید گفت که روتامتر باید به صورت عمودی نصب شود، زیرا نرخ جریان از موقعیت شناور در لوله مخروطی خوانده می شود، که توسط تعادل نیروهای زیر شناور ناشی از گرانش تعیین می شود.
دهانه کوچکتر لوله اندازه گیری مخروطی در پایین به عنوان نقطه شروع بوده و با درجه بندی مقیاس روی لوله به سمت بالا قطر لوله گسترش می یابد. بدون جریان، شناور در پایین لوله قرار می گیرد، با افزایش جریان سیال، شناور شروع به بالا رفتن می کند تا زمانی که تعادل با نیروهای ویسکوز و گرانش حفظ شود.
اساس کار روتامتر چیست؟
کار با این ابزار جریان سنج اندازه گیر بسیار آسان است. شناور داخل روتامتر چگالی بالاتری نسبت به جریان مورد اندازه گیری دارد. شناور متناسب با جریان سیال و مساحت بین شناور و دیواره لوله به صورت عمودی در لوله حرکت می کند. با افزایش جریان، ارتفاع شناور افزایش می یابد. تغییر شناور نشان دهنده دبی جریان است.
شناور در داخل یک لوله مخروطی شکل به صورت برعکس قرار گرفته است. این ظرف مخروطی که به صورت برعکس است با ورود جریان در قسمت های بالاتر به دلیل زیاد شدن سطح تماسی سیال سرعت حرکت کاهش می باید و فشاری که از طرف سیال به شناور وارد می شود نیز کمتر خواهد شد و کم کم با وزن شناور به تعادل می رسد. هر گونه تغییری مکان شناور را نیز تغییر خواهد داد. با کمک درجه بندی روی لوله، می توان موقعیت و دبی جریان را محاسبه نمود. شناور موقعیت های مختلفی را برای هر جریان سیال در نظر می گیرد تا تعادل بین نیروی اعمال شده توسط سیال و نیروهای گرانشی را برآورده کند.
کاربرد های روتامتر Rotameter:
روتامتر ها در آزمایشگاه ها، سیستم های تأسیساتی و به طور کلی تمام جاهایی که دبی سنجی جریان سیال لازم باشد، مورد استفاده قرار می گیرند.
- برنامه های کاربردی کلیدی
- اندازه گیری جریان اولیه مایعات (از جمله آب) یا گازها
- دوز مواد افزودنی برای صنایع شیمیایی
- تحلیلگرهای فرآیند
- سکوهای نفتی یا سیستم های خط لوله
- مواد شیمیایی
- اندازه گیری تصفیه مایع یا گاز
روتامتر ها با توجه به مواد سازنده و همچنین مکانیسم عملکرد شان به مدل های متفاوتی تقسیم می شوند. از پرکاربردترین روتامتر ها می توان به روتامتر شیشه ای، روتامتر هوایی و روتامتر آبی اشاره نمود.
روتامتر از چه جنس هایی ساخته میشود؟
Rotameter در سه جنس فلزی، شیشه ای و پلاستیکی تولید میشود. شناور داخلی در آن از جنس شیشه یا پلاستیک و فلز میباشد. عموماً جنس شناور از فلز است تا در برابر آسیب محیط و سیال در امان باشد و خورنده بودن سیال موجب از بین رفتن آن نگردد. بنابراین هنگامی که فشار و حرارت در موارد استفاده از ابزار بیشتر باشد، نوع فلزی این وسیله پیشنهاد میگردد. جنس پلاستیکی روتامتر در مکانهایی که بخار اندازه گیری میگردد، مناسب است و جایگزین شیشه ای است و هزینه بسیار پایینی دارد و مقاومت خوبی در برابر ضربه خواهد داشت.
انواع روتامتر به لحاظ جنس بدنه
مزایا و معایب روتامتر Rotameter
یک فلومتر روتامتر Rotameter نیازی به نیرو یا انرژی خارجی ندارد، فقط از خواص ذاتی سیال به همراه گرانش برای اندازه گیری سرعت جریان استفاده می کند. نیز روتامتر به نسبت سایر تجهیزات، ابزار ساده ای است که می‌توان آن را به صورت انبوه از مواد ارزان قیمت تولید کرد و امکان استفاده گسترده از آن را فراهم کرد. از آنجایی که با حرکت شناور به سمت لوله، مساحت مسیر عبور جریان افزایش می یابد، مقیاس تقریباً خطی است. در این دستگاه شیشه شفاف استفاده می شود که در برابر شوک حرارتی و اثرات شیمیایی بسیار مقاوم است.
به دلیل وجود جاذبه، یک روتامتر باید همیشه بصورت عمودی و دقیقاً به سمت بالا نصب شود و جریان سیال به سمت بالا باشد. برای جابجایی شناور، اتکا به توانایی سیال یا گاز مطرح است. بنابراین درجه بندی روی یک روتامتر معین فقط برای یک ماده معین در دمای معین دقیق خواهد بود. به دلیل نشان‌دهنده ی جریان، وضوح نسبتاً ضعیفی در مقایسه با سایر اصول اندازه‌گیری را دار است. عدم قطعیت بازخوانی در قسمتهای پایین بدتر می شود. نوسانات شناور و اختلاف منظر ممکن است عدم قطعیت اندازه گیری را بیشتر کند.
روتامترها به راحتی برای خوانش ماشین سازگار نیستند، اگرچه ممکن است در بعضی موارد استفاده از یک شناور مغناطیسی در دسترس باشد. عموماً، فلومتر روتامترها، از مواد شفاف ساخته می شوند، ولی باید قبل از نصب کامل، سازگاری شیمیایی کنتور را با مایعات خود را اپراتور بررسی کند. روتامترها معمولاً در اندازه های بزرگتر از ۶ اینچ/۱۵۰ میلی متر ساخته نمی شوند، اما طرح های بای پس گاهی اوقات روی لوله های بسیار بزرگ استفاده می شود.
مزایا advantages:
- بدون نیاز به نیروی خارجی
- طراحی قابل اعتماد ساده
- قابلیت اندازه گیری جریان مایع یا گاز
- مقیاس تقریباً خطی است
- توانایی اندازه گیری سرعت جریان سیال خورنده
- بردپذیری بهتر
- هزینه کم و افت فشار کم
معایب disadvantages:
- نصب بصورت عمودی
- عدم قطعیت اندازه گیری
- کار با نوع شیشه ای مشکل است.
چگونه روتامتر مناسب انتخاب کنیم؟
قبل از انتخاب روتامتر فلومتر، باید شرایط کاری روتامتر تعیین شود، از جمله مهمترین این شرایط می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- حداقل و حداکثر دبی
- حداقل و حداکثر دمای فرآیند
- سایز لوله
- حداکثر فشار فرآیند
- دقت مورد نیاز
- فشار
چه چیزی می تواند بر دقت چرخش سنج یا روتامتر تأثیر بگذارد؟
از آنجایی که فلومتر روتامتر ها Rotameter فقط برای یک شرایط جریان واحد طراحی شده اند، بسیاری از موقعیت ها می توانند باعث ایجاد خطاهای اضافی در اندازه گیری جریان هنگام استفاده از روتامتر شوند، مانند تغییرات دما، فشار، رطوبت، ویسکوزیته، گاز یا سیال. انواع، لرزش، عدم تراز نصب، کثیفی، آسیب شناور، ضربان، ناپایداری با شناور و شرایط مرجع نامشخص. دقت معمولی یک روتامتر بین ۱ تا ۱۰ درصد FSD متغیر است و اغلب آنها فقط دارای یک نسبت حداکثر به حداقل جریان محدود ۱۰:۱ هستند. با این وجود، روتامترها دستگاه‌های ساده و کم‌هزینه‌ای هستند که می‌توانند راه‌حل‌های اندازه‌گیری جریان بسیار خوبی را برای بسیاری از کاربردها ارائه دهند.
فروش جامع انواع محصولات ابزار دقیق و تولید کننده فلومتر های الکترومغناطیسی مایعات
شرکت کنترل انرژی ایرانیان به عنوان تولید کننده، در حوزه تجهیزات ابزاردقیق، تله متری، اتوماسیون صنعتی، دبی سنجی و ساخت انواع فلومتر از جمله فلومتر الکترومغناطیسی و فلومتر التراسونیک Doppler داپلر و اینزرشن و کنتور های هوشمند آب چاه کشاورزی با هدف بومی سازی تجهیزات ابزار دقیق و صیانت از منابع آب مشغول به فعالیت می باشد. محصولات این شرکت همگام با فناوری های جدید دنیا و مطابق با استانداردهای اروپا و با تاییدیه نهایی از وزارت نیرو می باشد.
نوشته مرتبط:
کالیبراسیون روتامتر فلومتر Rotameter
