روتامتر چیست ؟
روتامتر نوعی جریان سنج (فلومتر) میباشد که جریان حجمی مایعات و گازها را اندازه گیری می کند. روش اندازه‌گیری جریان در روتامتر توسط یک شناور میباشد که آزادانه درون یک لوله مخروطی حرکت میکند. جریان سیال باعث که حرکت این شناور به سمت بالای لوله خواهد شد و سپس سرعت جریان یا از مقیاس کنار لوله یا مقیاس روی لوله خوانده می شود. کاربردهای روتامتر در همه صنایع رو به افزایش و گسترش میباشد چراکه روشی مقرون بصرفه و اقتصادی برای اندازه‌گیری نرخ جریان های بسیار کم تا جریان های بالا میباشد.
روتامترها تجهیزاتی مکانیکی هستند که برای اندازه گیری جریان نیازی به برق ندارند. از این رو میتوان از آنها در جاهایی که جزء مناطق خطرناک و انفجاری محسوب میشوند به راحتی استفاده کرد.
فروش انواع روتامتر با قیمت مناسب و ارسال سریع به سراسر کشور در فروشگاه تخصصی ابزار دقیق پیکاتک جهت خرید یا استعلام قیمت روتامتر به صورت نو و دسته دوم میتوانید با کارشناسان فروش ما در پیکاتک تماس بگیرید تا روتامتر درخواستی خود را با قیمتی رقابتی تهیه کنید. در ادامه به بررسی انواع روتامتر و کاربرد آن خواهیم پرداخت.
عملکرد روتامتر
جریان سنج سطح متغیر(روتامتر) معمولآ از یک تیوب شیشه ای که به صورت عمودی در مسیر سیال نصب می شود ساخته می شوند. قسمت داخلی این تیوب بصورت مخروطی ساخته می شود و یک شناور درون آن قرار داده می شود. هنگامی که جریان عبوری سیال صفر است این شناور در قسمت پایینی محفظه قرار می گیرد و مسیر عبور سیال را مسدود می نماید و جریان را صفر نشان می دهد. در صورتیکه جریان سیال برقرار شود، نیروی سیال با غلبه بر نیروی وزن جسم شناور در این حالت میزان جریان عبوری را نمایش می دهد. هر چه میزان جریان سیال بیشتر باشد شناور به قسمت بالای محفظه نزدیک و نزدیکتر می شود و مسیر بیشتری برای عبور سیال فراهم می نماید. موقعیت شناور به صورت خطی با جریان عبوری متناسب است و این جریان سنج ها معمولا برای یک سیال خاص با چگالی و چسبندگی معین کالیبره و درجه بندی می شوند و باید در شرایط طراحی شده مورد استفاده قرار بگیرند. هنگامیکه جریان سیال افزایش می یابد شناور برای حفظ تعادل خود به سمت بالا حرکت میکند که مجرای عبور سیال بزرگتر شده و در نقطه ای که نیروی ناشی از حرکت سیال با نیروی وزن آن برابر شود، حرکت شناور متوقف می گردد.
جریان سنج های سطح متغیر یا روتامترها در حقیقت یک نمایشگر محلی جریان می باشد و در مدارک و نقشه های ابزار دقیق بصورت FI نمایش داده می شود.
ویژگی های روتامتر
باتوجه این که وزن شناور بر اساس چگالی سیال تعیین می شود، چگالی سیال در زمان اندازه گیری جریان باید ثابت باشد و تغییرات چگالی سیال موجب بهم خوردن کالیبراسیون جریان سنج می شود. ثاتیر تغییر چگالی در جریان سنج های کوچک بیشتر می باشد. البته این جریان سنج ها بیشتر جهت اندازه گیری جریان مایعات که تغیرات چگالی در آنها کمتر است به کار گرفته می شوند. تغییرات دما و فشار در گازها زیاد است و این مساله باعث تغییر چگالی در گازها می شود. علاوه بر این، برای اندازه گیری فلوی گازها، گاز مورد نظر باید توانایی جابجایی شناور را داشته باشد. همچنین شناورهای نوک تیز نسبت به تغیرات چگالی سیال حساسیت کمتری دارند.
از این جریان سنج نمی توان در اندازه گیری جریان سیالات ساینده و با چسبندگی بالا و سیالات کثیف و مات استفاده کرد. این جریان سنج ها افت فشار کمی در مسیر سیال ایجاد می کنند و در ابعاد کوچک به تغییرات عدد رینولدز حساس می باشند.
شناور درون محفظه یا تیوب روتامتر مطابق با شرایط سیال و شرایط فرآیندی از مواد با جنس های مختلفی ساخته می شوند که هر شناور وقتی درون محفظه جریان سنج قرار بگیرد توانایی عبور مقدار جریان مشخصی را داشته باشد. این امکان وجود دارد که جهت افزایش یا کاهش ظرفیت جریان عبوری شناور را تعویض می نماییم.
انواع مختلف شناور روتامتر :
انواع مختلفی از شناور ها موجود است. نوعی از شناور وجود دارد که گرانروی سیال بر روی آن تاثیر نمی گذارد. شکل شناور روتامتر، تاثیرات ناشی از تغییرات گرانروی در دقت اندازه گیری را مشخص می کند.
ساده ترین طراحی شناور به شکل یک توپ کروی است. کاربرد اصلی و اولیه آن در دبی های پایین و درجایی که تغییرات گرانروی اندک است میباشد. در صورتی که دقت و صحت بالایی در اندازه گیری لازم باشد، استفاده از شکل خطی بهترین گزینه 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 (نوک تیز) بیشترین ایمنی را در برابر تغییرات گرانروی سیال ایجاد می کند.
محفظه جریان سنج معمولا از شیشه یا تیوب های شفاف ساخته می شود. هر چه قطر تیوب افزایش یابد میزان فشار قابل تحمل آن کاهش می یابد به عنوان مثال برای تییوپ 4/1 اینچ فشار کاری تا 450psig می باشد اما برای تیوپ 4 اینچ دفشار قابل تحمل تنها 40psig می باشد. تیوب های شیشه ایی و پلاستیکی برای سیالاتی که خطارات شیمیایی و زیست محیطی ندارند استفاده می شوند. از شیشه های سیلیکاتی برای ساخت تیوب ها در شرایط خاصر استفاده می شود و در شرایطی که احتمال شکسته شدن این شیشه وجود داشته باشد یک پوشش حفاظتی جهت تقویت شدن شیشه به دور آن کشیده می شود.
انواع روتامتر از لحاظ جنس بدنه :
یکی از فاکتورها برای دسته بندی روتامترها، مواد به کار رفته در ساخت آنها میباشد. نسل اولیه این ابزارها از جنس شیشه ای ساخته شده که با توجه به تغییرات فشار و تاثیر شرایط محیطی بر آنها، مدل های مختلف دیگری از آنها نیز ساخته شده است. به طور کلی انواع مختلف روتامترها را به سه دسته زیر تقسیم بندی می کنند:
روتامتر شیشه ای:
نسل اولیه و ابتدایی روتامترها هستند که از جنس شیشه و بر پایه بوروسیلیکات ساخته شده است. شناور داخلی این روتامتر ها ممکن است از جنس فلز، شیشه یا لاستیک باشد. شناورهای فلزی معمولا از استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ ساخته شده و در برابر خوردگی مقاوم هستند. لبه های این شناورها کاملاً تیز و مشخص بوده و فرد می تواند اعداد را به شکل دقیق تشخیص دهد. عناصر مهم و تعیین‌کننده در روتامتر، لوله و شناور هستند که نقش مهمی در اندازه گیری دبی جریان دارند.
روتامتر فلزی/استیل :
برای فشار های بالاتر و درجه حرارت فراتر از محدوده عملیاتی لوله های شیشه ای، از لوله های فلزی استفاده می شود. این لوله ها معمولا از جنس آلومینیوم، برنج یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند. موقعیت شناور با کمک اصول مغناطیسی یا مکانیکی قابل تعیین است و در خارج از روتامتر به صورت یک عدد گزارش می شود. عملکرد شناور و بدنه روتامتر فلزی تفاوت چندانی با روتامترهای شیشه ای ندارد و در حقیقت اعداد گزارش شده آن مربوط به دبی جریان میباشد. این ابزارها برای مواردی که فشار یا دما خیلی بالا باشد، یا احتمالا نیروهای دیگری به لوله آسیب بزنند نسبت به لوله های شیشه ای بهتر هستند.
روتامتر پلاستیکی:
روتامترهای پلاستیکی به علت هزینه پایین و قدرت ضربه پذیری بالای آن ها مورد استفاده قرار می گیرند. این ابزارها معمولاً از پلی‌کربنات ساخته میشوند و در آنها اتصالات فلزی و اتصالات پلاستیکی وجود دارد. تجهیزات پلاستیکی در فرآیند نصب حساس هستندو ممکن است باعث ایجاد خطا شوند. این ابزارها برای فرآیندهای مرتبط با بخار مناسب هستندو جایگزین خوبی برای روتامترهای شیشه ای محسوب می شوند.
با توجه به این که احتمال شکستن تیوب های شیشه ای و پلاستیکی و نشت سیال به محیط زیست وجود دارد، چنان چه سیال سمی و قابل انفجار باشد جهت جلوگیری از نشت مواد به محیط در ساخت تیوب از محفظه فلزی استفاده می شود. در این حالت شناور قابل رویت نمیباشد و برای آشکار سازی موقعیت آن باید از روش های دیگری استفاده نمود. با قرار دادن یک آهنربا درون شناور می توان حرکت آن درون محفظه را بوسیله عقربه مغناطیسی که به آهنربا نصب شده و درون شناور حرکت می کند بر روی صفحه مدرج نمایش داد .
الزامات نصب روتامتر:
نصب روتامتر بسیار مهم بوده و باید به صورت عمودی نصب شود. برای اینکه روتامتر به طور درست کار کند و دقت اندازه گیری خوبی به هنگام استفاده به دست آید، هنگام نصب فلومتر رعایت نکات زیر الزامی است:
1. روتامتر باید به صورت عمودی روی خط لوله بدون لرزش نصب شود.
2. جهت حرکت سیال در روتامتر از پایین به بالا جریان میباشد.
3. به منظور تسهیل تعمیر و نگهداری و تعویض فلومتر و تمیز کردن خط لوله اندازه گیری، فلومتر شناور لوله فلزی نصب شده بر روی خط لوله فرآیند باید مجهز به خط لوله بای پس و شیر بای پس باشد.
4. هنگام استفاده برای اندازه گیری گاز، اطمینان حاصل کنید که فشار خط لوله کمتر از 5 برابر افت فشار فلومتر نباشد تا شناور به طور پایدار کار کند.
جریان سنج های که تا کنون آشنا شدیم به صورت عمودی نصب می شوند اما نوع دیگری از جریان سنج های سطح متغیر (روتامتر) وجود دارد که نیروی سیال به وسیله یک فنر تولید می شود و امکان نصب افقی آنها وجود دارد.
در ادامه به معرفی برخی از مزایا و معایب روتامتر ها میپردازیم:
مزایای روتامتر :
کم هزینه و مقرون بصرفه هستند.
افت فشار کمی در خط ایجاد میکنند.
برای دبی های کوچک مناسب هستند.
به راحتی به آلارم و سوئیچ یا هر وسیله انتقال دهنده مجهز می شود.
همچنین سرعت جریان سیالات خورنده را اندازه گیری می کند..
معایب روتامتر:
رسیدگی به نوع لوله شیشه ای دشوار است.
باید به صورت عمودی و جریان از پایین به بالا نصب شود.(بعضی مدل های خاص بطور افقی نصب میشوند.)
به طور کلی برای نصب روی لوله های کوچک (کمتر از "6) محدود می شود.
دقت = 1/2 ± 10٪ است
تماس فوری(مشاوره و خرید)