پارامترهای مهم در انتخاب یک روتامتر مناسب

روتامتر که به طور گسترده در اندازه گیری و کنترل فرآیندهای صنعتی به کار می رود، ابزاری است که از یک شناور با چگالی معین استفاده می کند تا، برای هر نرخ جریان قابل اندازه گیری، یک موقعیت تعادلی در جریان سیال ایجاد کند که در آن نیروی سیال جاری برابر با نیروی گرانش باشد.

چگونه یک روتامتر مناسب انتخاب کنیم؟

بیایید کمی آن را تجزیه و تحلیل کنیم. یک روتامتر دارای یک لوله مخروطی با یک شناور در داخل آن است. همانطور که سیال اندازه گیری شده از طریق لوله به سمت بالا جریان می یابد، شناور را در طول لوله به سمت بالا هل می دهد.
با بالا رفتن شناور در لوله، سطح مقطع لوله افزایش می یابد و سیال بیشتری می تواند شناور را دور بزند. در نقطه ای، نیروی رو به بالای جریان سیال با نیروی گرانش وارده به شناور که رو به پایین است متعادل می شود. موقعیت شناور در امتداد طول لوله با سرعت جریان و خواص سیال(دانسیته و ویسکوزیته) مرتبط است. برای انتخاب روتامتر مناسب مهم است که خواص سیال، شرایط محیطی(دما و فشار)، اتصال و محدوده یا رنج جریان سیال خود را بدانید.

پارامترهای انتخاب یک روتامتر

1. محدوده یا رنج جریان مورد نظر
2. وزن مخصوص سیال(دانسیته)
3. دمای محیط و سیال
4. فشار کاری و فشار حداکثر
5. سایز لوله
6. نوع اتصال

روتامترها چگونه کار می کنند؟

پایه و اساس عملکرد روتامتر یک روش مکانیکی برای اندازه گیری جریان است. آنها جریان را با استفاده از شناوری اندازه‌گیری می کنند که قادر است آزادانه در داخل لوله جریان به بالا و پایین حرکت کند. نیروی شناوری وارد بر شناور، مقاومت جریان و وزن خود شناور همگی در حالت تعادل هستند. این موقعیت تعادلی، حجم سیال عبوری در واحد زمان را با قرار گرفتن قسمت بالایی شناور در برابر مقیاس حک شده روی لوله جریان نشان میدهد.

انواع روتامترها

روتامترها را می توان بر اساس موادی که برای ساخت آنها مورد استفاده قرار میگیرد، دسته بندی ‌کرد. بیشتر بدنه های روتامترها از شیشه یا پلاستیک ساخته شده اند و برخی از آنها فلزی هستند. اکریلیک و پلی آمید انواع پلاستیکی رایجی هستند که در ساخت روتامترها استفاده می شوند.‌ این در حالی است که روتامترهای فلزی عموماً به صورت بدنه های فولادی ضد زنگ یا برنجی ساخته می شوند. روتامترها را می توان بر اساس نوع سیالی که قرار است دبی آن را اندازه بگیرند نیز دسته بندی کرد. بیشتر روتامترها می‌توانند دبی گازهایی مانند هوا یا مایعاتی مانند آب را اندازه گیری کنند. از آنجایی که مقیاس‌های روی بدنه روتامترها بر اساس نوع سیال کالیبره شده‌اند، نمی‌توانید از روتامتری که برای اندازه گیری دبی هوا طراحی شده برای اندازه‌گیری دبی آب و بالعکس استفاده کنید، حتی اگر یک روتامتر برای هوا در مقایسه با روتامتر آب تقریباً از یکدیگر قابل تشخیص نباشند. همچنین روتامترها را می توان بر اساس حوزه های کاربردی رایج آنها طبقه بندی کرد. روتامترها معمولاً در آزمایشگاه‌ها، سیستم‌های تزریق مواد شیمیایی، کنترل بویلر، کاربردهای تصفیه، بارگذاری فیلتراسیون، تحلیل‌گرهای فرآیند، مدارهای روان‌کاری روغن، جریان مایع خنک‌کننده و به عنوان ابزار هشدار اولیه برای سیستم‌های گرفتگی یافت می‌شوند. اینها تنها حوزه های کاربردی ای نیستند که روتامترها قابل استفاده هستند. حوزه هایی که از آنها در سراسر جهان استفاده می شود تقریباً بی پایان هستند زیرا هم از نظر قیمت به صرفه هستند و هم کاربرد های متعددی دارند.

مزایای انتخاب روتامتر برای اندازه گیری دبی جریان چیست؟

روتامترهای سطح مقطع متغیر دارای مزایای زیر هستند:
1. نمایش جریان به صورت بصری و مدرج از طریق بدنه های شفاف
2. وجود یک مقیاس خطی
3. مقرون به صرفه بودن
4. طراحی ساده و قابل اتکا
5. نصب آسان
6. افت فشار کم که معمولا ثابت است
7. امکان نصب چندین روتامتر روی یک خط بدون افت فشار قابل توجه
8. حداقل نیاز به تعمیر و نگهداری
9. انتخاب مواد گسترده ای که برای اندازه گیری دبی انواع مختلف سیال مناسب است
10. در صورت انتخاب متریال مناسب قابلیت سازگاری با مایعات خورنده را دارد
11. بدون نیاز به برق خارجی برای کارکرد
12. دقت خوب برای انواع سیال با ویسکوزیته کم تا متوسط
13. اندازه گیری با قابلیت تکرار پذیری

روتامترها چقدر دقیق هستند؟

اینکه یک روتامتر به اندازه کافی دقیق است یا نه بستگی به کاربرد دقیقی دارد که در آنجا از آن استفاده خواهد شد. انواع دیگری از فناوری های فلومتر وجود دارد که دقت بالاتری را ارائه می دهند، مانند انواع فلومترهای مغناطیسی و اولتراسونیک، اما این فناوری ها قیمت بسیار بالاتری نیز دارند. همیشه مهم است که نیازهای دقت فلومتر را در مقایسه با بودجه بسنجید. در بسیاری از موارد دقت ارائه شده توسط یک روتامتر به خوبی نیاز به یک دبی سنج را برطرف میکند. روتامترها معمولاً دقتی بین۶/۱ تا ۵ درصد ارائه می دهند. این دقت میانگینی برای اکثر فلومترهای نوع مکانیکی است. در مقام مقایسه، فلومترهای بدون قطعات متحرک دقت زیر را ارائه می دهند:۱/۰ تا ۵/۰ درصد برای فلومترهای کوریولیس، ۲/۰تا ۲ درصد برای فلومترهای مغناطیسی و ۷/۰ تا ۱ درصد برای فلومترهای اولتراسونیک.

چگونه یک روتامتر را برای کاربرد مورد نظرخود انتخاب کنم؟

مهم است که روتامتری را انتخاب کنید که در اکثر مواقع در محدوده ۶۰ تا ۸۰ درصدی محدوده دبی سیال شما کار کند تا از خطاهایی که ممکن است در دبی های انتهای بالایی و پایینی ای که روتامتر شما قابلیت اندازه گیری آن را دارد جلوگیری شود. روتامترها معمولاً دارای محدوده یا رنج دبی با نسبت ۱۰ به ۱(حداکثر و حداقل) هستند به این معنی که نمی‌توانند تغییرات زیادی در نرخ جریان داشته باشند. روتامترها نمی توانند مایعاتی که قابلیت پوشش دهندگی یا متبلور شدن دارند را تحمل کنند زیرا این امر مانع حرکت صحیح شناور می شود. آنها همچنین قابلیت اندازه گیری دقیق دبی مایعات با ذرات بزرگ را ندارند زیرا نمی توانند به راحتی در لوله جریان بلغزند و باعث تجمع زیر شناور می شوند که خطاهای اندازه گیری را ایجاد می کند. تغییرات در وزن مخصوص، فشار و ویسکوزیته سیال نیز می تواند باعث خطاهای اندازه گیری قابل توجهی شود.
اگر فرآیند شما با تغییر مشخصات سیال در طول فرآیند تعریف می‌شود، ممکن است یک فلومتر دیگر گزینه بهتری باشد. روتامترها باید از نظر چگالی و ویسکوزیته سیال و گازهای فشرده کالیبره شوند. اطمینان حاصل کنید که هر روتامتری که انتخاب می کنید می تواند حداکثر فشار و دمای عملیاتی را در فرآیند شما تحمل کند و اینکه سیال با بدنه روتامتر و شناور سازگار باشد.

آیا روتامترها می توانند دبی هوا را اندازه گیری کنند؟

اکثر روتامترهای مناسب برای گازها برای اندازه گیری هوا نیز مناسب خواهند بود. هنگام انتخاب یک روتامتر هوا، حداقل و حداکثر محدوده دبی ای که روتامتر از خود عبور می دهد، حداکثر فشار و دمایی که می تواند تحمل کند و منطقه نصب را در نظر بگیرید. اگر روتامتر شیشه ای انتخاب شده است و احتمال شکسته شدن آن توسط افراد یا قطعات وجود دارد، ممکن است بخواهید مدلی را انتخاب کنید که یک محفظه فلزی محافظ در اطراف لوله شیشه ای ارائه دهد یا یک مدل پلاستیکی را انتخاب کنید.

آیا روتامترها می توانند دبی آب را اندازه گیری کنند؟

اکثر روتامترهای مایعات می توانند دبی آب را اندازه گیری کنند. به غیر از روتامتر هایی که به طور خاص برای اندازه گیری روغن طراحی شده اند. عامل تعیین کننده در در نظر گرفتن روتامتر برای آب (علاوه بر قابلیت های محدوده جریان، فشار و دما) این است که آیا آب ذرات معلق دارد یا خیر. اگر چنین باشد، روتامتر ممکن است بهترین انتخاب نباشد زیرا ذرات می توانند مانع شوند و خطاهایی در خواندن رخ دهد. اگر سیال دارای ذرات باشد، فلومتری که هیچ بخش متحرکی ندارد مانند مغناطیسی، اولتراسونیک، ورتکس یا اختلاف فشاری، انتخاب بهتری است.

آیا روتامترها می توانند دبی روغن را اندازه گیری کنند؟

روتامترهای روغن معمولاً مدل‌های سیالی خاص خودشان را اندازه میگیرند، زیرا بیشتر روتامترهای آب و هوا به دلیل افزایش ویسکوزیته نمی‌توانند دبی روغن را به درستی اندازه بگیرند.
روتامترهای روغن معمولاً از فلز ساخته می‌شوند، زیرا اغلب فرآیندهایی که از روغن استفاده می‌کنند احتمالاً در فشار بالاتری کار میکنند. طراحی ویژه روتامترهای روغن، تغییرات در ویسکوزیته و چگالی سیال را که ممکن است به دلیل تغییرات دما یا عوامل دیگر رخ دهد، جبران می کند.

چگونه یک روتامتر را کالیبره کنیم؟

اکثر روتامترها به صورت از پیش کالیبره شده توسط سازنده عرضه می شوند. کالیبراسیون یک روتامتر در کارخانه با مقایسه قرائت‌های روتامتر با خوانش‌های ارائه شده توسط فلومتر دقیق‌تر دیگری که در راستای روتامتر نصب شده انجام می‌شود. روتامتر و این فلومتر دقیق در یک خط که اصطلاحا به آن پایه جریان گفته می شود نصب میشوند. پایه جریان اساساً یک خط لوله با پمپ هایی است که سیال را از طریق ابزارهای دقیق پمپ می کند. فلومترهایی که در پایه های جریان برای تأیید صحت یک روتامتر استفاده می شوند، معمولاً جریان سنج های مغناطیسی یا کوریولیس هستند زیرا دقت بسیار بالاتری نسبت به روتامترها ارائه می دهند. همانطور که سیال از طریق پایه جریان حرکت می کند، قرائت در فلومتر تأیید با قرائت روی روتامتر مقایسه می شود. اگر قرائت در محدوده دقت اعلام شده باشد، روتامتر مرحله بازرسی را پشت سر گذاشته است. اگر قرائت روتامتر در محدوده دقت اعلام شده نباشد، می توان مقیاس جدیدی ایجاد کرد که تغییرات در روتامتر را که ممکن است منجر به عدم تطبیق آن با مقیاس اولیه شده بود را محاسبه کند. روتامترها معمولاً مانند سایر فناوری‌های فلومتری نیازی به کالیبراسیون مجدد ندارند زیرا اصل اندازه‌گیری ساده و مکانیکی است و ابعاد شناور و لوله تغییر نمی‌کنند مگر اینکه آسیب ببینند.