روتامتر rotameter

انواع روتامتر

فلو ترانسمیتر و روتامتر استیل مگنتی
روتامتر استیل مگنتی
  • در دستگاههای سنجش سرعت جریان هدهای متغیر ، مساحت سطح مقطعی که سیال به حالت فشرده ‌از آن عبور می‌کند، ثابت می‌ماند و افت فشار با سرعت جریان تغییر می‌کند،
  • اما در رتامتر افت فشار تقریبا ثابت و مساحت سطح مقطع سیال فشرده تغییر می‌کند.
  • سیال بطور عمودی ‌و از پایین به بالا از میان رتامتر که قطر لوله آن کم‌کم عریض می‌شود،
  • عبور می‌کند و شناور در آن تحت اثر فشار ناشی از سرعت سیال به بالا حرکت کرده ، در یک شرایط تعادلی قرار می‌گیرد.
  • یکی از پر کاربردترین وسایلی که امروزه در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد
  • روتامتر می باشد. rotameters نوعی دبی سنج است
  • که می تواند دبی سیال عبوری( مایع و یا گاز ) از یک لوله را اندازه گیری نماید.
  • “روتامتر” نوعی دبی سنج سطح متغیر، ابزار دقیقی ساده و نسبتا ارزان برای محاسبه دبی عبوری سیال در فازهای مایع و گاز است.
  • این تجهیز برای محاسبه دبی از تغییر سطح عبوری سیال و نیروی وزن شناور بهره می برد.
  • اساس عملکرد به این صورت است که جریان سیال ، شناوری را که در مسیر خود قرار گرفته است ، جا به جا می کند. میزان دبی با سطح ایجاد شده به وسیله نیروی بالا و پایین برنده شناور متناسب است.
  • استفاده از روتامتر برای اندازه گیری دبی بسیار رواج دارد.
  • روتامتر از یک مجرای مخروطی تشکیل می‌شود که درون آن یک شناور موجود می‌باشد.
  • در اثر عبور جریان سیال از پایین به بالای روتامتر، نیروی مقاومی به این شناور وارد می‌شود و آن را به طرف بالا حرکت می‌دهد.
  • با بالا رفتن شناور، سطح مقطع روتامتر افزایش یافته و لذا سطح جریان میان شناور و مجرای مخروطی روتامتر افزایش می‌یابد.
  • شناور تا جای بالا می‌رود که نیروی مقاوم سیال، نیروی ارشمیدس و وزن سیال یکدیگر را خنثی نمایند و سیستم به حالت تعادل برسد.
  • در این صورت مکان شناور که به صورت مستقیم از روی روتامتر خوانده می‌شود،
  • معرف دبی جریان می‌باشد. هر چه دبی جریان عبوری از روتامتر بیشتر باشد، محل شناور بالاتر خواهد بود.

کارکرد روتامتر

  • در اکثر کارکرد های روتامتر، دبی مستقیماً از درجه بندی هایی که روی لوله شیشه ای نوشته شده است خوانده می شود.
  • در بعضی موارد یک سنسور اتوماتیک ارتفاع جسم شناور را اندازه می گیرد.
  • این گونه روتامترها اغلب از فولاد یا دیگر مواد مقاوم در برابر سیالات فشار بالا ساخته می شوند.
  • روتامترها ممکن است در اندازه ای ۰.۲۵ اینچ تا اندازه های ۶ اینچ باشند
  • و نسبت به اریفیس پلیت گستره وسیعتری از جریان را با دقت ۲ ± درصد را اندازه می گیرند.
  • حداکثر فشار عملکرد آنها موقعی که از شیشه ساخته شده باشند. psig 300 می باشد.

روتامتر کرونه آلمان

روتامتر شیشه ای چشمی فلومتر سطح متغیر
روتامتر شیشه ای چشمی فلومتر سطح متغیر

اجزای تشکیل دهنده روتامتر

  • “روتامتر” شامل یک مجرای اندازه گیری باریک شونده و یک شناور است .
  • این آرایش مقداری مقاومت برای شناور ایجاد می کند که وابسته به موقعیت آن در مجرای اندازه گیری است.
  • تعادلی بین نیروی جریان سیال و وزن شناور ایجاد می شود. موقعیت شناور به صورت عمودی در داخل مجرای اندازه گیری آن چنان است که مقدار مقاومت متعادل شود.
  • فضای داخل مجرای اندازه گیری مخروطی شکل است و برای نمایش ، یک درجه و مقیاس در خارج دبی سنج وجود دارد،مدل فلزی آن دارای وسیله ای است که تغییر مقاومت شناور را آشکار و ارسال می کند.
  • مجرای اندازه گیری از جنس فولاد ، فولاد ضد زنگ ، پلاستیک (تفلون ، پلی پروپیلن) ، شیشه یا لاستیک سخت ساخته می شود.

انواع مختلف شناور

  • انواع مختلفی از شناورها موجود است شناور چرخشی معمولا برای گیج استفاده می شود.
  • نوع دیگری از شناور وجود دارد که گرانروی سیال بر روی آن تاثیر نمی گذارد. شکل شناور روتامتر ، تاثیر ناشی از تغییرات گرانروی در دقت اندازه گیری را مشخص می کند.

طراحی شناور:

  • ساده ترین طراحی شناور به شکل توپ است.
  • کاربرد اصلی و اولیه آن در دبی های پایین است در جایی که تغییرات گرانروی اندک است،
  • در صورتی که در کاربرد دقت و صحت بالایی لازم است ، استفاده از شکل خطی بهترین گزینه اقتصادی است،
  • این شناور به سبب شکل خود در مجرای یکسان نسبت به شناور توپی امکان عبور دبی بسیار بیشتری را ایجاد می کند.
  • این شکل از شناور نسبت به تغییرات گرانروی سیال حساس است
  • اغلب از روتامترها در جاهایی استفاده می شود که تغییرات گرانروی وجود دارد،در چنین سرویس هایی استفاده از شناور با شکل های جبران کننده گرانروی بیشترین ایمنی را در برابر تغییرات گرانروی سیال ایجاد می کند.
روتامتر و اجزای آن
روتامتر و اجزای آن

کاربرد روتامتر:

  • استفاده از “روتامتر” برای اندازه گیری دبی جریان سیال بسیار معمول است.
  • “rotameters” از یک مجرای مخروطی تشکیل می شود (یک لوله شیشه ای که قطر آن با شیب ملایم کم می شود )
  • که درون آن یک جسم شناوری که به اندازه پایه لوله شیشه ای است قرار گرفته است.
  •  روتامتر به طور عمودی نصب شده و جریان به آن وارد می شود.
  • در اثر عبور جریان سیال از پایین به بالای روتامتر، نیروی مقاومی به این شناور وارد می شود
  • و آن را به طرف بالا حرکت می دهد.
  • با بالا رفتن شناور، سطح مقطع روتامتر افزایش یافته
  • و لذا سطح جریان میان شناور و مجرای مخروطی روتامتر افزایش می یابد.
  • شناور تا جای بالا می رود که نیروی مقاوم سیال، نیروی ارشمیدس و وزن سیال یکدیگر را خنثی نمایند و سیستم به حالت تعادل برسد.
  • در این صورت مکان شناور که به صورت مستقیم از روی rotameter خوانده می شود،
  • معرف دبی جریان می باشد. هر چه دبی جریان عبوری از روتامترها بیشتر باشد، محل شناور بالاتر خواهد بود.
روتامتر PVC
روتامتر PVC

مزایای روتامتر

  • 1- قابلیت خوب درجه بندی
  • 2- قیمت نسبتاً کم
  • 3- مناسب برای اندازه گیری شدت جریان های کم
  • 4- می توان آن را با alarm switch مجهز نمود.
  • 5- هیچ گونه محدودیتی در رابطه با لوله کشی برای ورودی و خروجی وجود ندارد.
  • 6- افت فشار کم نیاز دارد.
  • 7- طراحی هایی وجود دارد که سیستم را ایمن از ویسکوزیته می کند.
  • 8- در بعضی از دوغابه های کم دانسیته می توان استفاده نمود.

معایب روتامتر

  • نوع شیشه ای آن مواجه با شکستگی است.
  • برای سرویس پالستی مناسب نیست.
  • باید به طور عمودی نصب گردد.
  • به طور عمده محدود به لوله های با قطر کم است مگر از نوع روتامتر به همراه کنارگذر استفاده نمود.
  • محدود به دماهای نسبتاً پایین
  • دقت نسبتاً کم
  • نیاز به نصب در خط دارد.( مگر نوع کنار گذر )

به‌ازای این سرعت جریان حلقه‌مانند سیال که ‌از اطراف شناور می‌گذرد، فشار لازم را تامین می‌کند. هرگاه سرعت جریان افزایش یابد، شناور در قسمت بالاتری قرار می‌گیرد که سطح حلقه‌مانند اطراف آن نیز وسیع‌تر می‌شود. سرعت جریان سیال در رتامتر از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

1/2( (ur=Cr (2gc (ρ1 – ρ2) h/ρ

روتامتر(دبی سنج چرخان) مهمترین دبی‌سنج با سطح مقطع متغییر استو از یک لوله شیشه‌ای مخروطی تشکیل شده است که در آن یک شناور آزادانه حرکت می‌کند. با توجه به نیروهای رو به ‌بالا و رو به ‌پائین، شناور به وضع تعادل می‌رسد. اگر نیروهای رو به ‌بالا را مثبت در نظر بگیریم، موازنه نیرو روی شناور بصورت زیر نوشته می‌شود.

0 = وزن شناور– نیروی درگ روی شناور+ (سطح شناور × افت فشار) + نیروی شناوری (ارشمیدس)

وقتی چگالی سیال ثابت باشد، نیروی شناوری ثابت است. با ساخت شناور بصورت لبه دار، آشفتگی زیادی ایجاد شده که خود باعث کاهش حساسیت وسیله به گرانروی سیال می‌شود. بنابراین با ثابت در نظر گرفتن نیروی دراگ ناشی از گرانروی بر روی شناور:

مقداری ثابت = وزن شناور – (سطح شناور × افت فشار)

بعبارتی:

ثابت = افت فشار

عموما در صنعت برای کنترل دقیق فرایند ، دانستن مقدار موادی که به دستگاهها ، مجراها ، کانالها و لوله‌ها وارد یا از آنها خارج می‌شود، اهمیت به سزایی دارد، لذا استفاده ‌از وسایل اندازه گیری دبی متداول و لازم است. اندازه گیری دبی سیالات معمولا بوسیله جریان سنج‌ها انجام می‌شود.


 

روتامتر متال تیوب فلنجی

  • روتامتر فلنجی متال تیوب برای اندازه گیری فلو مایعات و گازها ساخته گردیده است
  • که در مدلهای مختلف امکان ارسال خروجی سیگنال برای قسمتهای کنترل و مانیتورینگ نیز داراست.
  • فلومتر سطح متغیر سری LZ از جنس لوله فلزی ، در عین سادگی مکانیزم ، از اطمینان در عملکرد بالایی بهره میبرد و برای جریان سنجی مایعات و گازها در صنعت کاربرد گسترده ای دارد.
  • دقت بالا و نصب آسان این فلومتر نسبت به روتامترهای لوله شیشه ای و آکریلیک از مزایای این گونه فلومتر است.
  • همچنین ویژگی های نظیر ایمن بالا در فشار فشار بالا و درجه حرارت بالا و همچنین خواندن آسان و گرفتن خروجی از دیگر مزایای این نوع روتامتر است.
    از روتامتر متال تیبئ بطور گسترده صنایع پالایشگاهی ، مواد شیمیای ، نیروگاههای تولید برق و شرکتهای داروسازی، صنایع غذایی، صنایع آب و فاضلات و غیره کاربرد دارد.