اساس کار روتامتر

یکی از پر کاربردترین وسایلی که امروزه در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد rotameterمی باشد. rotameters نوعی دبی سنج است که می تواند دبی سیال عبوری( مایع و یا گاز ) از یک لوله را اندازه گیری نماید.

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. rotameters به طور عمودی نصب شده و جریان به آن وارد می شود.

در اثر عبور جریان سیال از پایین به بالای rotameters، 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 روتامتر بیشتر باشد، محل شناور بالاتر خواهد بود.

در اکثر کارکرد های rotameter، 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 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. 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 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 . 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.

در مواردی که فشار و دمای سیال زیاد باشد از نوع دیگری از روتامتر استفاده می‌شود کـه به روتامتر با بدنه فلزی موسوم است. در این نـوع کـه در شکل زیر نشان داده شده، حرکت گوی توسط آهنربایی که در داخل آن قرار داده شده است، به آهنربای دیگری که در بیرون لوله نصب شده و به عقربه نشان‌دهنده متصل است، انتقال می‌یابد.

از روتامترها معمولاً برای اندازه‌گیری دبی مایعات و گازها در سایزهای تا 2 اینچ استفاده می‌شود.