مقدمه
در دستگاه های اندازه گیری دبی متغیر سر، سطح مقطعی که سیال تحت فشار از آن عبور می کند ثابت است و افت فشار با دبی تغییر می کند.
اما در روتامتر، افت فشار تقریبا ثابت است و سطح مقطع سیال فشرده تغییر می کند.
مایع به صورت عمودی و از پایین به بالا از طریق روتامتر جریان می یابد که قطر لوله آن به تدریج منبسط می شود.
عبور می کند و شناور در آن تحت تأثیر فشار ناشی از سرعت مایع به سمت بالا حرکت می کند و به حالت تعادل می رسد.
یکی از پرکاربردترین ابزارهای امروزی در صنعت
این یک روتامتر است. روتامترها نوعی دبی سنج هستند
که می تواند سرعت جریان آب (مایع یا گاز) را از طریق لوله اندازه گیری کند.
روتامتر وسیله ای با جابجایی متغیر، ساده و ارزان قیمت برای اندازه گیری جریان در فازهای مایع و گاز است.
این ابزار از تغییرات سطحی در جریان آب و توانایی شناوری برای محاسبه دبی بهره می برد.
اساس عملیات جریان مایع برای حذف شناور در طول مسیر آن است. مقدار جابجایی متناسب با سطح تشکیل شده توسط نیروهای فوقانی و تحتانی اردک است.
استفاده از روتامترها برای اندازه گیری دبی جریان بسیار رایج است.
یک روتامتر از یک لوله مخروطی شکل با یک شناور در داخل تشکیل شده است.
در نتیجه جریان مایع از پایین به بالای روتامتر، نیروی مقاومتی وارد این شناور شده و بالا می رود.
با بالا آمدن شناور، سطح مقطع چرخش سنج افزایش می یابد و بنابراین سرعت جریان شناور و مجرای مخروطی روت سنج افزایش می یابد.
نیروی مقاومت در برابر سیال جاری، نیروی ارشمیدسی و وزن سیال یکدیگر را خنثی می کنند و سیستم تا رسیدن به تعادل بالا می رود.
در این مورد، نقطه شناور، مستقیماً از روتامتر خوانده می شود،
جریان را نشان می دهد. هرچه جریان از طریق روتامتر بیشتر باشد، سطح شناور بزرگتر است.
عملکرد روتامتر
در بیشتر کاربردهای روتومتر، دبی جریان مستقیماً از درجه بندی نوشته شده روی لوله شیشه ای خوانده می شود.
در برخی موارد، سنسور خودکار ارتفاع جسم شناور را اندازه گیری می کند.
چنین روتامترهایی اغلب از فولاد یا سایر مواد مقاوم در برابر سیالات پرفشار ساخته می شوند.
اندازه چرخش سنج ها از 0.25 اینچ تا 6 اینچ متغیر است
و در مقایسه با صفحات اوریفیس، محدوده وسیع تری از جریان ها را با دقت 2±% اندازه گیری می کنند.
حداکثر فشار کاری آنها زمانی که از شیشه ساخته شده اند. psig 300 است.
روتامتر شیشه ای نوری، فلومتر مرحله متغیر
چرخش سنج آینه نوری، فلومتر ارتفاع متغیر
اجزای روتامتر
یک “روتامتر” از لوله ای تشکیل شده است که یک جسم شناور را اندازه گیری می کند.
این آرایش مقداری مقاومت در برابر شناور ایجاد می کند که بستگی به موقعیت آن در کانال اندازه گیری دارد.
بین نیروی جریان سیال و وزن شناور تعادل برقرار می شود. موقعیت شناور در کانال اندازه گیری عمودی است، بنابراین مقدار مقاومت متعادل است.
دهانه لوله اندازه گیری مخروطی است و درجات و مقیاس هایی علاوه بر فلومتر وجود دارد که تغییر مقاومت شناور مدل فلزی را تعیین و برای مشاهده ارسال می کند.
کانال اندازه گیری از فولاد، فولاد ضد زنگ، پلاستیک (تفلون، پلی پروپیلن)، شیشه یا لاستیک سخت ساخته شده است.
انواع مختلف شناور
انواع مختلفی از شناورها موجود است. شناور چرخشی اغلب برای کالیبراسیون استفاده می شود.
نوع دیگری از شعله وجود دارد که تحت تأثیر ویسکوزیته مایع قرار نمی گیرد. شکل شناور روتامتر تأثیر تغییرات ویسکوزیته را بر دقت اندازه گیری تعیین می کند.
طراحی شناور
ساده ترین طرح شناور گرد است.
کاربرد اصلی و اولیه آن دبی کم و ویسکوزیته کم است.
اگر دقت و دقت بالایی برای کاربرد مورد نیاز است، استفاده از فرم خطی بهترین گزینه اقتصادی است.
این شناور به دلیل شکلی که در خود جاده دارد، در مقایسه با شناور توپی امکان پذیرتر است.
شکل این شناور به تغییرات ویسکوزیته سیال حساس است
روتامترها در جاهایی که تغییرات ویسکوزیته وجود دارد استفاده می شود.
در چنین خدماتی، استفاده از شناورهایی با فرم های جبران کننده ویسکوزیته، حفاظت بیشتری در برابر تغییرات ویسکوزیته سیال ایجاد می کند.
روتومتر و عناصر آن
کاربرد روتامتر:
استفاده از “روتامتر” برای اندازه گیری نرخ جریان مایع بسیار رایج است.
“روتامترها” از یک لوله مخروطی (لوله شیشه ای که قطر آن با شیب اندکی کاهش می یابد) تشکیل شده است.
داخل آن یک جسم شناور به اندازه پایه یک لوله شیشه ای قرار داده شده است.
روتامتر به صورت عمودی قرار می گیرد و جریان به داخل آن می رود.
در نتیجه جریان سیال از پایین روتامتر، نیروی مقاومتی به این شناور وارد می شود.
و آن را به سمت بالا حرکت دهید.
با بالا رفتن شناور، سطح مقطع روتامتر افزایش می یابد
و بنابراین سرعت جریان بین شناور و کانال مخروطی روتامتر افزایش می یابد.
نیروی کشش سیال، نیروی ارشمیدسی و وزن سیال یکدیگر را خنثی می کنند و شناور تا زمانی که سیستم در تعادل قرار می گیرد بالا می رود.
در این حالت موقعیت شناور مستقیماً از روتامتر خوانده می شود
میزان جریان را نشان می دهد. هر چه سرعت جریان در روتامترها بیشتر باشد، سطح جریان بیشتر است.
در نتیجه
روتامتر باید عمودی باشد
اگر جهت به طور قابل توجهی با عمودی متفاوت باشد، یک خطای جدی رخ می دهد
وضوح نسبتا ضعیف در مقایسه با سایر اصول اندازه گیری به دلیل نشان دادن جریان مستقیم
عدم قطعیت خواندن در نزدیکی پایین مقیاس بدتر است
ارتعاشات شناور و قفسه ها می توانند عدم قطعیت اندازه گیری را افزایش دهند
زیرا شناور باید توسط جریان جریان خوانده شود
برخی مایعات ممکن است خواندن را مبهم کنند
ممکن است برای اندازه گیری الکترونیکی موقعیت شناور به یک سنسور نیاز باشد
سرعت سنج توسط دستگاه قابل خواندن نیست.
اگرچه شناورهای مغناطیسی وجود دارند که ناظر را از لوله خارج می کنند
روتامترها معمولاً بزرگتر از 6 اینچ/150 میلی متر تولید نمی شوند.
با این حال، طرح های چرخشی گاهی اوقات در لوله های بسیار بزرگ استفاده می شود.
مطالب مفید
مولتی متر انبری (کلمپ میتر) چیست و چگونه باید از آن استفاده کرد؟