روتامتر چیست: کار و کاربردهای آن
اولین چرخش سنج شامل شناور چرخشی توسط کارل کوپرز در آخن در سال 1908 اختراع شد. پس از آن، این اختراع با شکلهای شناور جدید و لوله شیشهای 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.
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 گرانشی، دبی سنج مکانیکی یا جریان سنج با ناحیه 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 بالاتر می شود.
ساخت روتامتر
ساخت روتامتر را می توان با استفاده از اجزای مختلف مانند لوله شفاف، مقیاس، شناور و ترانسمیتر 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 سرعت 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 با شناور نمایش می دهد.
ترانسمیتر 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 مرتب شده 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 کار می کند
در 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 گرانشی 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 کشش کافی که معادل وزن است تولید کند.
هنگامی که گرانش و وزن شناور هر دو پایدار باشند، فاصله شناور به سمت بالا نسبت به سرعت جریان مایعی است که در سراسر لوله مخروطی جریان دارد.
مولفه های
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
اینها در سه نوع موجود هستند که شامل موارد زیر می شود.
فلومترهای لوله شیشه ای
تصفیه سنج زرهی
روتامتر زرهی فلنج دار
دستگاه تصفیه لوله شیشه ای و جریان سنج پایین
روتامتر لوله شیشه ای
فلومتر لوله شیشه ای
روتامتر لوله شیشه ای رایج ترین نوع متر است، بنابراین به طور گسترده در صنایع، کارخانه های آزمایشی و آزمایشگاه ها برای محاسبه نرخ جریان مایعات و گازهای مختلف استفاده می شود. این دستگاهها بر عرضه گاز طبیعی به کورهها و اجاقها، مایعات خنککننده برای محافظت از تجهیزات، سیستمهای نمونهبرداری در آزمایشگاهها و میزان جریان آب به داخل و خارج از مخازن عظیم نظارت میکنند.
نمونه چرخش سنج لوله شیشه ای 10A4500 است که از طریق اتصالات فلنجی یا NPT قابل دسترسی است و شامل یک محافظ محافظ و لوله محکم می شود.
تصفیه سنج زرهی
اگر وضعیت سیستم خوب نباشد، مترهای تصفیه زرهی می توانند مایع را تمیز کنند. این روتامتر برای کاربردهای فشار بالا، خورنده و بر اساس دبی کم استفاده می شود.
اینها در سیستمهای نمونهبرداری مختلف، سیستمهای آنالایزر گاز و جایی که لولههای شیشهای به دلایل ایمنی مناسب نیستند استفاده میشوند. 10A3200 نمونه ای از متر تصفیه زرهی است که با نخ های NPT و گزینه سوپاپ سوزنی موجود است.
روتامتر زرهی فلنج دار
چرخش سنج زرهی فلنجی در سیستمهای خودکار هر جا که برنامهها به سیالات کاملاً مات در شرایط نیرو نیاز دارند استفاده میشود. بنابراین بیشتر در کاربردهای مبتنی بر فشار بالا قابل استفاده است.
این روتامترها در اندازه گیری مایعات مات، تهاجمی و غیر رسانا معمولاً در صنایع پتروشیمی، شیمیایی، دارویی و در کاربردهای مبتنی بر فشار بالا بسیار مفید هستند.
نمونه ای از نوع زرهی فلنج دار FAM54 شامل اتصالات فلنجی است. می توان از آن با ترانسمیتر، آلارم های اختیاری، ارتباطات HART، خروجی پالس کل و صفحه نمایش دیجیتال قابل تنظیم استفاده کرد.
این دستگاهها همچنین بهعنوان متر PTFE، لولهسنج فلزی در دسترس هستند، در غیر این صورت یک متر ردیابی حرارتی برای سیالاتی که به دما پاسخ میدهند استفاده میشود.
دستگاه تصفیه لوله شیشه ای و جریان سنج پایین
روتامترهای تصفیه لوله شیشه ای برای کاربردهای با دبی کم مانند محفظه ابزار و خطوط کنترل تصفیه مناسب هستند. بورگومستر برای نمونه برداری مایع، وزن مخصوص، اندازه گیری سطح آن و سایر کاربردهای کمتر گازها و مایعات برجسته است.
نمونه متر تصفیه لوله شیشه ای 10A6130 است که شامل یک محافظ محافظ، شیر سوزنی و شیر چک توپ در ورودی در غیر این صورت خروجی است.
روتامتر لوله شیشه ای
یک روتامتر لوله شیشه ای عمدتاً برای خاموش کردن خودکار تجهیزات سنگین استفاده می شود، زمانی که منبع روان کننده یاتاقان بسیار کم شود، تجهیزات الکتریکی هنگامی که جریان آب خنک زیر یک حد ثابت کاهش یابد، خاموش می شوند. نمونه ای از چرخش سنج لوله شیشه ای 10A2235 است که با بدنه برنزی توخالی، ترتیبات لوله کشی منحصر به فرد و رزوه های NPT موجود است.
تفاوت b/w روتامتر در مقابل دبی سنج
روتامتر یک دبی سنج است که برای اندازه گیری جریان حجمی سیالات و گازها استفاده می شود. هیچ تفاوتی بین روتامتر و دبی سنج وجود ندارد زیرا این دو عبارت به جای یکدیگر استفاده می شوند.
معادلات روتامتر و مشتقات
روتامتر را می توان به صورت عمودی مرتب کرد، جایی که پایه لوله نازک است و با رسیدن به بالای آن پهن می شود. جریان از پایه شروع می شود و تا جایی که وزن شناور قدرت استفاده شده توسط جریان مایع را متعادل می کند، حرکت می کند. اگر سیال در مقایسه با سرعت صوت پایین تر بماند، معادله غیرقابل تراکم برنولی به سادگی به عنوان تعادل روی سیستم چرخش سنج اعمال می شود.
1/2 V2/g + z+p/pg = C
در معادله بالا،
"g" شتاب گرانشی است
"V" سرعت سیال است
ارتفاع «z» در بالای یک مبدأ دلخواه
C ثابت است
ابتدا باید معادله فوق را صفر کنیم زیرا وقتی شناور ثابت شد همه توان ها روی روتامتر متعادل می شوند.
ρg[1/2 V2/g + z+p/pg] = 0
1/2 V2/g + z+p/pg = 0
پس از آن، نقاط بالای (b) و پایین (a) شناور مایع را مقایسه کنید.
1/2 ρV22/g - 1/2 ρV12z+ ρgz2- ρgz1 = p1-p2
معادله فوق را می توان ساده کرد
Δρ = ρghf + 1/2 ρVb2 + [1-(va/vb)2]
در معادله بالا، «f» ویژگی های شناور را نشان می دهد که در آن «hf» ارتفاع شناور است. سرعت جریان حجمی مایع در بالا و پایین شناور مایع مشابه است، بنابراین
Q = VaAa = VbAb
در معادله فوق، "Q" منبع حجمی، "V" جریان حجمی و "A" مساحت است.
از معادله بالا Vb = Va [Aa/Ab] = Q/Ab
این مقدار "Vb" را در معادله برنولی جایگزین کنید.
Δp = ρghf + 1/2ρ [Q/Ab]2[1-(Ab/Aa)2]
از معادله بالا، برای حل "Q"
[Q/Ab]2 = 2 [Δp – ρghf]/ρ[1-(Ab/Aa)2]
Q = [√2 [Δp – ρghf]/ρ[1-(Ab/Aa)2]] Ab
تغییر در فشار معمولاً از وزن شناور است.
Δp = F/A
Δp = Vf (ρf-ρ)g/Af
در معادله فوق، "Vf" مقدار شناور، "ρf" چگالی شناور و "fA" ناحیه شناور است.
مایعات غیر لزج ایده آل معادله جریان را که در بالا نشان داده شده است اجازه می دهد، با این حال، انرژی می تواند به گرما تبدیل شود. به طور کلی، سرعت واقعی مایع را کاهش می دهد. ویسکوزیته سیال را می توان با استفاده از ضریب تخلیه (C) محاسبه کرد.
مزایا و معایب
از مزایای روتامتر می توان به موارد زیر اشاره کرد.
ارزان
افت فشار کم است.
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.
روتامتر برای چه استفاده می شود؟/ کاربردهای روتامتر چیست؟
از کاربردهای روتامتر می توان به موارد زیر اشاره کرد.
روتامترها در صنایع مختلف کاربرد دارند.
اینها در جاهایی که هوای با کیفیت مورد نیاز است استفاده می شود.
این در مواردی که فشار کم لازم است استفاده می شود.
در آزمایشگاه ها استفاده می شود.
صنایع فرآیندی و نفتی.
در زمینه پزشکی برای اندازه گیری میزان جریان اکسیژن استفاده می شود.
مشخصات
مشخصات روتامتر شامل موارد زیر است.
خطی بودن
دقت
افت فشار
دیفرانسیل
خورنده
ظرفیت
حداقل نیاز لوله کشی
قسمت های اصلی روتامتر چیست؟
قسمت های اصلی روتامتر شامل لوله های اندازه گیری و شناورها می باشد.
روتامتر برای اندازه گیری چیست؟
روتامتر برای اندازه گیری سرعت جریان مایعات و گازها در یک لوله بسته استفاده می شود.
روتامتر چگونه جریان را اندازه گیری می کند؟
روش مورد استفاده برای اندازه گیری جریان مایع را می توان از طریق یک شناور متحرک در یک لوله مخروطی به دست آورد.
چرا روتامتر به صورت عمودی نصب می شود؟
این دستگاه باید به صورت عمودی نصب شود زیرا در جریان سیال، شناور باید در مرکز باشد.
آنولوس در روتامتر چیست؟
در یک روتامتر، آنولوس ناحیه ای برای جریان سیال است که بین دیواره لوله و شناور تشکیل می شود.
دستگاه اندازه گیری سرعت جریان کدام است؟
برای اندازه گیری سرعت جریان سیال از لوله پیتوت استفاده می شود
ضریب دبی روتامتر چقدر است؟
ضریب روتامتر عمدتاً به محل شیرها بستگی دارد. ضریب دبی (cd) با تغییر نسبت مساحت و عدد رینولدز به طور قابل توجهی تغییر می کند. بنابراین مقدار ضریب تخلیه استاندارد 0.60 است، اما به وضوح در مقادیر کم رینولدز تغییر می کند.
بنابراین، این همه در مورد یک مرور کلی از یک روتامتر و کار آن با برنامه ها است. این یک دبی سنج است که برای اندازه گیری دبی حجمی سیال یا گاز استفاده می شود. گاهی اوقات، اینها را فلومترهای منطقه متغیر، فلومترهای مکانیکی و جریان سنج گرانشی نیز می نامند. در اینجا یک سوال برای شما وجود دارد که معایب روتامتر چیست؟
برای خرید این محصول می توانید با شماره های زیر تماس یگیرید:
86031739-86047201-09128446731