اولین روتامتر شامل شناور چرخشی توسط کارل کوپرز در آخن در سال 1908 اختراع شد. پس از آن، این اختراع با شکل های شناور جدید و لوله شیشه ای بهبود یافت. کارل کوپرز مدل ویژه ای را در داخل لوله شیشه ای طراحی کرد تا مقیاس جریان متقارن را تشخیص دهد. روتامتر به عنوان دبی سنج منطقه متغیر نیز شناخته می شود.
نام تجاری Rotameter توسط شرکت انگلیسی به نام “GEC Elliot automation” ذکر شده است. به طور مشابه در آلمان، این نام تجاری توسط Rota Yokogawa GmbH & Co. KG ثبت شده است. بنابراین در حال حاضر، آن متعلق به Yokogawa Electric Corp است. در این مقاله در مورد این که روتامتر چیست و چه کاربردی دارد بحث می کنیم.
روتامتر چیست؟
روتامتر یک ابزار اندازه گیری جریان قابل اعتماد، ساده و کم هزینه است. بنابراین از این ابزار برای اندازه گیری دبی مایع یا گاز استفاده می شود. این متر شامل یک لوله مخروطی از طریق یک شناور داخلی متحرک است. گاهی اوقات، روتامترها را دبی سنج های گرانشی، دبی سنج های مکانیکی یا دبی سنج های منطقه متغیر نیز می نامند. در دبی سنج های ثقلی اصطلاح گرانش به این معنی است که روتامتر باید به صورت عمودی نصب شود. روتامتر مانند شکل زیر به نظر می رسد.
اصل کار روتامترها اندازه گیری سرعت جریان مایع است زیرا مایع در سراسر یک لوله مخروطی عرضه می شود. هنگامی که مایع در سراسر لوله تامین می شود، سطح مقطع آن بیش تر می شود.
ساخت روتامتر
ساخت روتامتر را می توان با استفاده از اجزای مختلف مانند لوله شفاف، مقیاس، شناور و فرستنده انجام داد.
- در ساخت، شکل لوله شفاف مخروطی است که شامل یک ترازو است و درون آن شناور است. این لوله شفاف برای مشاهده مستقیم اندازه گیری ها بسیار مفید است.
- شناور وسیله ای کوچک در داخل لوله یک روتامتر با ابعاد دقیق است. شناور برای نشان دادن میزان جریان مایع در داخل لوله استفاده می شود که می تواند با پلاستیک، شیشه یا فلز طراحی شود.
- مقیاس در این متر اندازه گیری جریان را با نشان دادن شناور نمایش می دهد.
- فرستنده ها در ثبت دقیق اندازه گیری جریان در مقایسه با ما که مستقیماً روی مقیاس مشاهده می کنیم بسیار مفید هستند.
- این شامل یک شناور و یک لوله مخروطی است که در آن شناور در داخل لوله مخروطی قرار گرفته است. در هر دو انتهای دستگاه، شبکه ها از طریق یک خط لوله با استفاده از اتصالات فلنجی مرتب می شوند. روتامترها همیشه در خطوط لوله به صورت عمودی متصل می شوند و یک مقیاس روی لوله برای بررسی مستقیم مقادیر نرخ جریان موجود است.
روتامتر چگونه کار می کند؟
در یک روتامتر، مایع از پایه لوله مخروطی جریان می یابد، پس از آن مقداری از مایع مستقیماً به کف شناور برخورد می کند و مایع باقی مانده از شناور خارج می شود. بنابراین، شناور در روتامتر دو نیرو را در جهت معکوس تجربه می کند، نیروی گرانش یک سمت نزولی است و نیروی پسا در جهت بالا است.
جریان مایع، شناور را از گرانش به سمت بالا هل می دهد. پس از مدتی، ناحیه جریان به موقعیتی می رسد که نیروی وارد شده به جسم شناور دقیقاً با وزن شناور مطابقت داشته باشد. بنابراین شناور زمانی تعادل را کشف می کند که ناحیه در ناحیه شناور نیروی کششی کافی که معادل وزن است تولید کند.
هنگامی که گرانش و وزن شناور هر دو پایدار هستند، فاصله شناور به سمت بالا نسبت به سرعت جریان مایعی است که در سراسر لوله مخروطی در جریان است.
هنگام انتخاب روتامترها باید پارامترهای زیر را در نظر بگیرید.
دبی جریان مانند دبی حجمی سیال و گاز است.
- فشار عملیاتی
- دمای مایع
- قطر لوله
- نشان دهنده نوع مقیاس
- الزامات شیر
انواع روتامتر
این ها در چهار نوع موجود هستند که شامل موارد زیر می شود.
- روتامتر لوله شیشه ای
- روتامتر لوله فلزی
- روتامتر لوله پلاستیکی
- تصفیه سنج
روتامتر لوله شیشه ای
در این نوع، لوله از شیشه تشکیل شده است و شناور قابل مشاهده خواهد بود. این یک روتامتر ساده است و تکرارپذیری بالایی دارد. شناور به طور معمول در لوله قابل مشاهده است و متر خوانش روی سطح شیشه را نشان می دهد.
روتامتر لوله فلزی
به آن متر زرهی نیز می گویند و در مکان هایی استفاده می شود که نوع لوله شیشه ای قابل استفاده نیست، مانند کاربردهای خاص که دما و فشار بیش از حد لوله شیشه ای است. سرعت جریان توسط یک اشاره گر با کمک یک آهنربا در داخل شناور نشان داده می شود، اشاره گر به آهنربا متصل می شود. این نوع نیازی به برق خارجی ندارد.
لوله پلاستیکی
این نوع روتامتر بسیار ارزان است و می توان از آن برای طیف گسترده ای از اندازه گیری های سیال استفاده کرد. این نوع روتامتر به طور گسترده برای بسیاری از کاربردهای صنعتی استفاده می شود.
دستگاه های تصفیه
از این نوع برای اندازه گیری دبی های کوچک استفاده می شود و برای اندازه گیری مایعات و گازها استفاده می شود و این نوع روتامترها قابلیت اندازه گیری دقیق دبی های پایین را دارند.
مزایا و معایب روتامتر
از مزایای روتامتر می توان به موارد زیر اشاره کرد.
- ارزان
- افت فشار کم
- بردپذیری خوب
- برای دبی های کوچک مناسب است.
- این به سادگی با سوئیچ ها، آلارم ها یا هر وسیله انتقال دهنده استفاده می شود.
- با استفاده از این مترها می توان دبی مایعات خورنده را اندازه گیری کرد.
از معایب روتامتر می توان به موارد زیر اشاره کرد.
- باید به صورت عمودی متصل شود.
- دست زدن به لوله شیشه ای دشوار است.
- برای خدمات ضربان دار مناسب نیست.
- محدود به خدمات لوله کوچک است.
- محدود به دماهای پایین است.
- دقت آن 1/2 ± تا 10 درصد است.
- از نصب درون خطی استفاده می کند.
کاربردهای روتامتر
از کاربردهای روتامتر می توان به موارد زیر اشاره کرد.
- روتامترها در صنایع مختلف کاربرد دارند.
- این ها در جایی استفاده می شوند که هوای باکیفیت مورد نیاز باشد.
- در مواردی که فشار کم لازم است.
- در آزمایشگاه ها
- صنایع فرآیندی و نفتی
- در زمینه پزشکی برای اندازه گیری میزان جریان اکسیژن
- اندازه گیری دقیق سطح
- تصفیه برای سیالات خورنده
- روانکاری مداوم
- اندازه گیری چگالی
- آنالایزرهای گاز
- اندازه گیری و کنترل ماشین آلات
- کنترل مشعل های گازسوز
- کنترل جریان تبرید صنعتی
ما را در اینستاگرام دنبال کنید.
