روتامترها

نمایش تمام سازندگان روتامتر

روتامترها به عنوان جریان سنج با مساحت متغیر نیز شناخته می شوند. فلومترهای منطقه متغیر با اندازه گیری سرعت جریان در حین حرکت سیال از طریق یک لوله مخروطی کار می کنند، جایی که سطح مقطع لوله به تدریج با حرکت سیال از طریق لوله بیشتر می شود. اصطلاح چرخش سنج از نسخه اولیه شناورها می آید که دارای شکاف هایی برای کمک به تثبیت و مرکزیت آنها در جریان سیال بودند. این باعث چرخش شناورها شد. طرح‌های شناور فعلی اشکال مختلفی دارند (به عنوان مثال کروی) و از فولاد ضد زنگ، شیشه، فلز و پلاستیک ساخته می‌شوند.

طراحی روتامتر. 

لوله های شیشه ای مخروطی به صورت عمودی در جریان سیال قرار می گیرند زیرا موقعیت شناور بر اساس گرانش است. با ورود مایع به پایین لوله، شناور شروع به بالا رفتن می کند. یک شناور درون لوله نسبت به مقدار جریان به سمت بالا حرکت می کند. هنگامی که جریان مایع وجود ندارد، شناور آزادانه در پایین روتامتر قرار می گیرد. اندازه لوله از 1/16 تا 4 اینچ متفاوت است و محدوده 1/8 تا 2 اینچ رایج ترین است.

روتامترها دارای یک مقیاس مدرج در کناره هستند تا به اپراتور امکان اندازه گیری را بدهد. بسیار مهم است که دستگاه به یک سیال خاص با وزن مخصوص شناخته شده کالیبره شود زیرا وزن مخصوص می تواند تأثیر زیادی بر دقت و قابلیت اطمینان چرخش سنج داشته باشد. نمونه ای از سیال کالیبراسیون آب با وزن مخصوص 1.0 است. روتامترها را می توان برای طیف وسیعی از سیالات با درک اصول اولیه عملیات کالیبره کرد. دقت چرخش سنج با دقت کنترل فشار، دما و جریان در طول کالیبراسیون اولیه تعیین می شود. تغییرات چگالی و وزن شناور و همچنین تغییراتی که بر سیال تأثیر می گذارد مانند فشار یا دما، بر خواندن روتامتر تأثیر می گذارد. توصیه می شود که چرخش سنج سالانه کالیبره شود تا تغییرات سیستم را در نظر بگیرد.

دبی حجمی (بر حسب متر مکعب در ثانیه) سیال که از لوله مخروطی یک روتامتر عبور می کند.

کجا:

ضریب تخلیه جریان سیال از طریق لوله است.

کمترین سطح دهانه حلقوی جریان سیال است که مربوط به ارتفاع شناور H نسبت به بخش اولیه لوله است.

شتاب جرم شناور است،

طول شناور است

و

چگالی شناور است، چگالی سیال است

چندین ویژگی وجود دارد که فلومترهای منطقه متغیر را برای بسیاری از کاربردها مفید می کند. فلومترهای منطقه متغیر، اندازه گیری مکانیکی جریان را در حالی که از یک قطعه متحرک استفاده می کنند، ارائه می دهند. این قابلیت اطمینان اندازه گیری و نصب آسان را تضمین می کند. همچنین به این معنی است که چرخش سنج را می توان در مناطق بدون برق استفاده کرد. این دستگاه ها به دلیل تنوع مصالح ساختمانی، اندازه ورودی و خروجی و انواع مختلف، بسیار متنوع هستند. فلومترهای منطقه متغیر افت فشار کم، مقیاس های خطی و در دسترس بودن خروجی الکترونیکی را ارائه می دهند. این ویژگی ها امکان تفسیر آسان تر اندازه گیری و حفظ اندازه گیری مکانیکی جریان را فراهم می کند. روتامترها دستگاه هایی با لوله مخروطی هستند که دقت بالایی در نرخ جریان پایین دارند و زمانی که لوله شیشه ای یا پلاستیکی باشد ارزان هستند.

معایب روتامترها این است که باید به صورت عمودی نصب شوند و سیال از آن عبور کند و مقیاس مدرج فقط برای سیال و شرایط خاصی که در آن کالیبره شده است معتبر است. در حالی که شناورهای روتامتر عموماً به ویسکوزیته حساس نیستند، اپراتور همچنان باید تأیید کند که هر روتامتر نصب شده مطابق با تنظیمات خاص آنها کالیبره شده است.

انواع روتامترها

روتامترها را می توان برای استفاده در یک کاربرد خاص تطبیق داد.

بای پس اوریفیس  - روتامترها را می توان در یک خط بای پس در اطراف یک صفحه روزنه نصب کرد تا دبی بزرگتر را مدیریت کند. فشار تفاضلی در مایع یا گاز (ناشی از صفحه روزنه) جریان نسبتاً کمی را از طریق روتامتر ایجاد می کند که می تواند معیاری برای اندازه گیری جریان از طریق خط لوله اصلی باشد. این دستگاه ها به ویژه در مناطق خطرناک یا دورافتاده یا جاهایی که برق وجود ندارد مفید هستند. خوانش مقیاس را می توان در واحدهای مستقیم برای جریان در خط لوله اصلی درجه بندی کرد و لوله را می توان بدون جدا کردن یا جدا کردن کنتور تنظیم یا تمیز کرد.

روتامترهای بای پس اوریفیس

تخليه سنج ها  - تخليه سنج ها محبوب ترين نوع دبي سنج ها هستند. آنها برای تسهیل تنظیم و کنترل دقیق نرخ جریان پایین، به طور معمول در پاکسازی مایع یا گاز از لوله های اندازه گیری، طراحی شده اند. چیزی که آنها را برای برنامه های پاکسازی مفید می کند این است که دارای یک تنظیم کننده dp با جریان ثابت برای حفظ سرعت جریان پاکسازی در سطح مورد نظر هستند. میزان پاکسازی مورد نظر را می توان با استفاده از شیر سوزنی تنظیم کرد و دستگاه های ساده نیازی به برق خارجی ندارند. در زیر لیستی از نمونه برنامه های کاربردی برای دستگاه تصفیه سنج آورده شده است:

• پاکسازی لوله حباب برای اندازه گیری سطح مایع

• تصفیه شیرهای فشار دبی سنج های روزنه ای

• روانکاری اجباری مداوم یاتاقان ها

• پاکسازی لوله حباب برای اندازه گیری چگالی

• دستگاه های تصفیه با آنالایزر گاز

دستگاه های تصفیه.

مشخصات

پارامترهای مهمی که هنگام تعیین روتامترها باید در نظر گرفته شوند عبارتند از:

نرخ های جریان

• نرخ جریان حجمی مایع - دبی حجمی مایع فقط برای آن دسته از روتامترهایی اعمال می شود که سنسور یا متر جریان حجمی مایع هستند. این به عنوان محدوده جریان در حجم / زمان بیان می شود.

• نرخ جریان حجمی گاز - نرخ جریان حجمی گاز فقط برای آن دسته از روتامترهایی اعمال می شود که سنسور یا متر جریان حجمی گاز هستند. محدوده جریان در حجم/زمان است.

• برای اطلاعات بیشتر در مورد محاسبات نرخ جریان، لطفاً نحوه انتخاب کلیدهای جریان را بخوانید .

فشار عملیاتی - فشار عملیاتی حداکثر فشار سر رسانه فرآیندی است که متر می تواند تحمل کند. این به ویژه برای گاز مهم است زیرا می تواند چگالی گاز را تغییر دهد.

دمای سیال - حداکثر دمای محیط قابل نظارت معمولاً به مصالح ساختمانی و آستر بستگی دارد.

قطر لوله - قطر لوله نیز مهم است که در نظر گرفته شود، به خصوص هنگام تعیین گزینه های نصب خاص.

نشان دادن نوع مقیاس - این ممکن است ترجیح شخصی یا یک نیاز بر اساس استانداردهای سیستم باشد. نمونه هایی از نشان دادن انواع مقیاس عبارتند از: درصد، خواندن جهت دهی (واحدهای مورد نظر)، یا فرمت دیگری که نیازهای فرآیند را برآورده می کند.

الزامات سوپاپ - برای کاربردها نیازی به شیر نیست، اما رایج ترین شیر مورد استفاده با روتامتر، شیر سوزنی است .

نوع رسانه

روتامترها را می توان برای اندازه گیری جریان مایع یا گاز پیکربندی کرد. اندازه گیری جریان مایعات و گازها یک نیاز حیاتی در بسیاری از کارخانه های صنعتی است. در برخی از عملیات، توانایی انجام اندازه‌گیری دقیق جریان آنقدر مهم است که می‌تواند بین سود و زیان تفاوت ایجاد کند. در موارد دیگر، اندازه‌گیری نادرست جریان یا عدم انجام اندازه‌گیری می‌تواند نتایج جدی (یا حتی فاجعه‌بار) ایجاد کند. رسانه به احتمال زیاد مایع، گاز یا بخار است. درک ماهیت سیال، مانند خواص خورندگی، غلظت، وجود جامدات حباب شده، و چگالی و ویسکوزیته سیال در سیستم بسیار مهم است.

چگالی باید با استفاده از واحدهای خاص، مانند گرم بر سانتی متر مکعب، در دمای کاری خاص مشخص شود. چگالی را می توان در گرانش مخصوص سیال - نسبت چگالی محیط به چگالی آب - نیز مشاهده کرد. ویسکوزیته محیط معمولاً در واحدهای خاصی مانند سانتی‌پویز یا سانتی‌استراک در دمای کاری مشخص انجام می‌شود.

مواد

اجزای کلیدی یک روتامتر با ناحیه متغیر، لوله مخروطی و شناور هستند. هنگام انتخاب دستگاه روتامتر باید به جنس هر دوی این قطعات توجه کرد.

مواد لوله

شیشه - شیشه بوروسیلیکات برای ساخت لوله اندازه گیری مخروطی استفاده می شود و ماده اصلی مورد استفاده برای ساخت چرخش سنج ها بود. شناور در لوله قابل مشاهده است، که همچنین به کاربر اجازه می دهد تا رسانه سیستم را مشاهده کند، و متر خوانش نرخ جریان را مستقیماً بر روی درجه بندی مقیاس روی سطح شیشه نشان می دهد. آنها به بهترین وجه برای نشان دادن ساده و قابل اعتماد نرخ جریان با سطح بالایی از تکرار استفاده می شوند. چرخش سنج‌های شیشه‌ای را می‌توان با سیستم‌های هشدار نصب کرد، اگر سیستم بالاتر یا کمتر از نرخ جریان تعیین‌شده باشد. آنها همچنین با طیف گسترده ای از اتصالات و اتصالات انتهایی مناسب هستند. لوله های شیشه ای معمولاً می توانند فشار تا 300 psig و دمای تا 250 درجه فارنهایت را تحمل کنند.

فلز - روتامترهای لوله فلزی به نام متر زرهی نیز شناخته می شوند و از فولاد ضد زنگ نوع 316 مقاوم در برابر خوردگی ساخته می شوند. این نوع فولاد در برابر خوردگی مقاوم است و برای اندازه گیری جریان بخار در جایی که شرایط یا دانه بندی مانع استفاده از شیشه می شود، مناسب است. آنها برای کاربردهای دما یا فشار بالا که از حد لوله شیشه ای تجاوز می کنند، مناسب هستند. یک آهنربا در داخل شناور به یک اشاره گر متصل است که میزان جریان را در مقیاس نشانگر نشان می دهد. متر لوله فلزی نیازی به برق خارجی ندارد. لوله‌های چرخش سنج فلزی را می‌توان با آلارم‌های جریان کم/بالا و همچنین یک مبدل الکتریکی که می‌تواند تکی را به یک نشانگر، ضبط‌کننده یا کنترل‌کننده از راه دور ارسال کند. لوله های فلزی می توانند فشار تا 1500 psig و دما تا 900 درجه فارنهایت را تحمل کنند.

پلاستیک - روتامترهای لوله پلاستیکی جایگزین بسیار مقرون به صرفه ای برای شیشه یا فلز هستند. رایج ترین نوع پلاستیک مورد استفاده اکریلیک شفاف است زیرا در اکثر فرآیندهای صنعتی عملاً نشکن است. روتامترهای پلاستیکی برای کاربردهایی که قطعات فلزی و خیس شده را نمی توان تحمل کرد، مانند آب یونیزه یا محیط های خورنده، مناسب تر است. لوله های پلاستیکی معمولاً می توانند فشار تا 100 psig و دما تا 150 درجه فارنهایت را تحمل کنند.

مواد شناور

شناورها در انواع مختلفی از اشکال، اندازه ها و مواد موجود هستند تا برای بسیاری از کاربردها مناسب باشند. شناورهای کوچک معمولا از شیشه سیاه، فولاد ضد زنگ، یاقوت کبود، کربولوی یا تانتالیوم ساخته می شوند. شناورهای بزرگتر از مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده اند. چگالی شناور را می توان برای تنظیم محدوده کنتور و مقاومت در برابر خوردگی ناشی از سیال اندازه گیری شده تغییر داد. فولاد ضد زنگ نوع 316 متداول ترین ماده مورد استفاده است، اما PVC، تفلون و تانتالوم نیز در دسترس هستند.

شناور روتامتر. 

گزینه های نصب

روتامترها باید همیشه به صورت عمودی و با پهن ترین انتهای مخروطی در بالا نصب شوند. گزینه های نصب چرخش سنج ها شامل انواع درج، فلنجی درون خطی، رزوه ای درون خطی و گیره درون خطی است.

• دبی سنج های ورودی عمود بر مسیر جریان درج می شوند. آنها معمولاً به یک سوراخ رزوه‌دار در لوله فرآیند یا سایر وسایل دسترسی نیاز دارند.

• فلومترهای فلنجی درون خطی به موازات مسیر جریان بین دو قطعه از لوله های فرآیند فلنج دار موجود قرار می گیرند.

• فلومترهای رزوه ای درون خطی به موازات مسیر جریان وارد شده و در دو لوله فرآیند موجود رزوه می شوند. NPT رایج ترین نوع رشته است.

ویژگی ها

منبع

globalspec