روتامتر خطی

روتامتر ها از دسته تجهیزات کنترل فلو یا جریان حجمی سیالات هستند که عمومآ بصورت مدرج درجه بندی شده اند و با عبور سیال از داخل آنها، باعث به حرکت درآمدن یک شناور(فلوتر) شده و به نسبت نیروی وزنی که باعث بالا آمدن فلوتر میشوند، میزان جریان سیال عبوری که عمدتآ این سیال گاز میباشد را نمایش میدهند.
روتامترها در انواع مختلفی به لحاظ جنس بدنه موجود هستند. روتامترهای پلاستیکی و شیشه ای از پرمصرف ترین انواع روتامترها میباشند. همچنین روتامترهای فلزی برای سیالات و گازهایی که از دما و فشار بالاتری برخوردار هستند و یا خاصیت خورندگی دارند مناسب میباشند.

روتامتر چیست ؟
 

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.

 سنسو روتامتر از یک تیوب اندازه گیری و یک شناور (فلوتر) تشکیل شده است. فشار جریان سیال، باعث جا به جایی شناور در مسیر تیوب اندازه گیری شده و در نقطه ای که برآیند نیرو های وارده به شناور (نیروی سیال، نیروی شناوری و نیروی وزن فلوتر) برابر می شوند می ایستد.

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 روتامترها بیشتر باشد، محل شناور بالاتر خواهد بود.
 

مزیت های روتامتر

نصب و نگهداری آسان

 قابلیت خوب درجه بندی

 قیمت نسبتاً کم

  می توان آن را با alarmswitch مجهز نمود.

 هیچ گونه محدودیتی در رابطه با لوله کشی برای ورودی و خروجی وجود ندارد.

 افت فشار کم نیاز دارد.

طراحی هایی وجود دارد که سیستم را ایمن از ویسکوزیته می کند.

 در بعضی از دوغابه های کم دانسیته می توان استفاده نمود.

دقت خوب برای نرخ فشار متوسط و پایین

مناسب برای فرآیند با سیال خورنده

عدم نیاز به نیروی الکتریکی خارجی برای اندازه گیری جریان

اندازه گیری جریان با استفاده از نیروی جاذبه

عدم انفجار دستگاه در تماس با مایعات قابل اشتعال

ساختار ساده و کاربرد متریال ارزان قیمت در ساخت آن

مقیاس خطی و یکسان بودن دقت در تمامی مقیاس های آن

معایب روتامترها
 

عدم امکان مشاهده شناور در صورت غیر شفاف بودن شناور

 نوع شیشه ای آن مواجه با شکستگی است.

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

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.

شکل ظاهری
 

در شکل زیر، نمای ظاهری دو نوع روتامتر با بدنه پلیمری (سمت راست) و شیشه‌ای (سمت چپ) نیز نشان داده شده است.

فشار و دمای سیال 
 

در مواردی که فشار و دمای سیال زیاد باشد از نوع دیگری از روتامتر استفاده می‌شود کـه به rotameter 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.

شکل زیر اساس کار روتامتر با بدنه فلزی را نشان می دهد.

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

 
روتامتر آکریلیک 
 

در این نوع  دبی سنج جریان سیال به صورت قائم از پایین به بالا از درون یک لوله از جنس آکریلیک مخروطی شکل عبور داده می شود و در داخل این مخروط یک شناور قرار دارد که جرم حجمی آن از جرم حجمی سیال بیشتر است.

افزایش دبی سیال باعث حرکت شناور به سمت بالا می شود، بنابراین موقعیت شناور معیاری از دبی سیال خواهد بود.

موارد کاربرد 
 

از روتامتر آکریلیک  برای اندازه گیری دبی گازها و مایعاتی که دارای خورندگی کم باشند ، استفاده می شود.

از مزایای این rotameter سادگی نصب و نگهداری و قیمت و دقت مناسب است .

قابلیت تحمل فشار بالای فیزیکی از دیگر مزایای این روتامتر است.

 
نحوه نصب روتامیتر در خط لوله 
 

“روتامتر” باید در خط لوله به صورت عمودی نصب شود، و در صورت نیاز به نصب در خط لوله افقی می توان از نوع دیگری از روتامترهای عقربه ای که برای این کار طراحی شده اند ، استفاده کرد .

راه اندازی 
هدایت جریان سیال به داخل روتامیتر باید به آرامی صورت گیرد . به طوری که از ایجاد شوک به روتامتر جلوگیری شود.

حداکثر فشار و دمای سیال 
 

حداکثر فشار و دمای سیال در کاتالوگ مشخص شده است .

شرایط فیزیکی سیال 
 

در صورتی که سیال حاوی مواد چسبنده باشد این امر می تواند در عملکرد سیستم اختلال ایجاد کند .

همچنین وجود ذرات مغناطیسی در سیال می تواند منجر به خطا در اندازه گیری شود.

در این مورد باید با کارشناسان مربوطه تماس گرفت .

وجود ذرات جامد در سیال نیز می تواند باعث گیر کردن گوی در لوله مخروطی روتامتر شود .

برای رفع این اشکال می توان شیر ورودی روتامتر را به آرامی و به طور متناوب باز و بسته کرد.

نکات مهم در خرید روتامتر 
 

بیشترین و کمترین مقدار  جریان سیال چقدر است؟

حداکثر و حداقل دما چقدر است؟

سایز لوله ورودی سیال چقدر است؟

مقادیر با چه دقتی باید نمایش داده شود؟

آیا  شیر تنظیم جریان  مورد نیاز است؟

آیا فشار برگشتی دارید ؟

حداکثر فشار خط سیال  چقدر است؟