روتامتر چیست و چه کاربردی دارد؟
روتامتر چیست؟
روتامتر (Rotameter) یک نوع ابزار اندازه‌گیری جریان سیال است که برای اندازه‌گیری جریان سیالات گازی و مایعات استفاده می‌شود. روتامتر جریان مایعات، گازها و بخار را با استفاده از شناور داخل یک لوله مخروطی اندازه گیری می کند. روتامتر یکی از قدیمی ترین و اصولی ترین وسایل در اندازه گیری جریان است. استفاده از روتامتر برای اندازه گیری دبی سیال بسیار رواج دارد. فضای بین لوله و شناور در قسمت بالای آن بزرگتر است تا امکان عبور جریان بیشتری را فراهم کند. از آنجا که گرانش در جهت عمودی کار می کند، لوله باید به صورت عمودی جهت گیری شود. روتامترها اغلب در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نفت و گاز، آب و فاضلاب، صنایع غذایی و دارویی استفاده می‌شوند. این ابزارها به دلیل دقت بالا و قابلیت استفاده در شرایط سخت، برای کنترل جریان سیال در سیستم‌های صنعتی و تجهیزات مختلف استفاده می‌شوند.
نحوه عملکرد روتامتر چگونه است؟
روتامتر نوعی از فلومتربا مساحت متغیر است که از یک لوله اندازه گیری مخروطی مدرج و یک شناور تشکیل شده است. لوله اندازه گیری به صورت عمودی، به طوری که سطح مقطع کوچکتر در پایین قرار گیرد، نصب می شود. در واقع روتامتر شامل یک لوله شیشه‌ای و یک شناور است که به کمک آن می‌توان جریان سیال را اندازه‌گیری کرد. در این ابزار، سیال از طریق لوله شیشه‌ای جریان می‌یابد و شناور متناسب با جریان سیال، درون لوله شیشه‌ای حرکت می‌کند. اندازه‌گیری جریان سیال با توجه به موقعیت شناور در لوله شیشه‌ای مدرج صورت می‌گیرد.
مایعی که اندازه گیری می شود از پایین لوله وارد می شود، از اطراف شناور به سمت بالا عبور می کند و از قسمت بالای آن خارج می شود. شکل بالا یک روتامتر معمولی را نشان می دهد. در صورت عدم وجود جریان از طریق روتامتر، شناور در قسمت انتهایی لوله قرار دارد، جایی که حداکثر قطر شناور تقریباً برابر با قطر داخلی لوله است.
.
روتامتر ها با درک اصول عملیاتی اصلی می توانند برای مایعات و گازهای مختلف کالیبره شوند. دقت روتامتر با دقت فشار، دما و کنترل جریان در طی کالیبراسیون اولیه مشخص می شود. هرگونه تغییر در تراکم و وزن شناور تأثیراتی در خوانش جریان روتامتر خواهد داشت. علاوه بر این، هرگونه تغییر در مایع مانند فشار یا دما نیز می تواند در دقت روتامتر تأثیر بگذارد. با توجه به این، روتامتر ها باید سالانه کالیبره شوند تا هرگونه تغییر در سیستم ممکن است رخ دهد.
کاربرد روتامتر در صنایع مختلف
روتامترها به عنوان پرکاربردترین و ساده ترین فلومتر ها در صنایع مختلف کاربردهای متنوعی دارند، برخی از این کاربردها به شرح زیر می باشد:
صنعت شیمیایی و پتروشیمی
در این صنایع، روتامترها برای اندازه‌گیری و کنترل جریان سیالات مختلف مانند گازها، مایعات و محلول‌ها استفاده می‌شوند. این ابزارها به عنوان یکی از روش‌های دقیق اندازه‌گیری جریان در خطوط لوله‌کشی و واحدهای تولیدی استفاده می‌شوند.
صنعت نفت و گاز
در این صنعت، روتامترها برای اندازه‌گیری و کنترل جریان سیالات نفتی و گازی استفاده می‌شوند. این ابزارها به عنوان یکی از روش‌های معمول در اندازه‌گیری جریان در خطوط لوله‌کشی، تجهیزات حفاری و واحدهای پالایشگاهی استفاده می‌شوند.
صنعت آب و فاضلاب
در این صنعت، روتامترها برای اندازه‌گیری جریان آب و فاضلاب استفاده می‌شوند. این ابزارها به عنوان روشی دقیق و قابل اعتماد برای اندازه‌گیری جریان در خطوط آبیاری، شبکه‌های توزیع آب و واحدهای پالایش آب استفاده می‌شوند.
صنایع غذایی و دارویی
در این صنایع، روتامترها برای اندازه‌گیری و کنترل جریان سیالات مختلف مانند مواد غذایی، محلول‌های دارویی و محصولات شیمیایی استفاده می‌شوند. این ابزارها به عنوان یکی از روش‌های دقیق اندازه‌گیری جریان در خطوط تولید، مخازن مختلف و واحدهای بسته‌بندی استفاده می‌شوند.
به طور کلی، روتامترها به دلیل دقت بالا، قابلیت استفاده در شرایط سخت و قابلیت تنظیم برای اندازه‌گیری جریان سیالات مختلف، در صنایع مختلف به عنوان یک ابزار اندازه‌گیری و کنترل مورد استفاده قرار می‌گیرند در ادامه برخی مزایا و معایب روتامتر ها را که جهت خرید روتامتر مفید است ارائه می دهیم:
مزایای روتامتر
در زیر برخی از مزایای روتامترها که جز رایج ترین و ساده ترین ابزارهای اندازه گیری جریان سیالات می باشند آورده شده است:
عدم نیاز به برق
روتامتر ها می توانند در مناطقی بدون برق نصب شوند زیرا فقط برای اندازه گیری جریان به خواص سیال و گرانش احتیاج دارند، بنابراین نیازی نیست که هنگام نصب در مناطقی با مایعات یا گازهای قابل اشتعال نگران باشید که این وسیله ضد انفجار باشد.
مقرون به صرفه بودن
روتامترها دستگاه های ساده ای هستند که از مواد ارزان قیمت تولید می شوند و هزینه های پروژه را برای شما کم می کنند.
سادگی و قابلیت استفاده
روتامترها ساختار ساده‌ای دارند و به راحتی قابل استفاده و نصب هستند. این ابزارها به سرعت و به راحتی به شبکه لوله‌کشی یا تجهیزات دیگر متصل می‌شوند و بدون نیاز به تنظیمات پیچیده قابل استفاده هستند.
دقت بالا
روتامترها از روش اندازه‌گیری تغییرات فشار سیال برای تعیین جریان استفاده می‌کنند. این روش دقت بالایی در اندازه‌گیری جریان فراهم می‌کند و امکان اندازه‌گیری جریان با دقت بالا را فراهم می‌کند.
مقاومت در برابر شرایط محیطی
روتامترها معمولاً از مواد مقاومی مانند استیل ضد زنگ یا شیشه تهیه می‌شوند که می‌توانند در برابر شرایط محیطی سخت مانند دما، فشار و محیط‌های خورنده مقاومت کنند. این ویژگی آنها را برای استفاده در صنایع مختلف مناسب می‌کند.
قابلیت تنظیم
روتامترها قابلیت تنظیم جریان سیال را دارند. با تنظیم شیرهای کنترلی مربوطه، می توان جریان مطلوب را به راحتی تنظیم کرد و کنترل کرد.
قابلیت مشاهده آسان
روتامترها دارای یک لوله شفاف هستند که به راحتی می‌توان جریان سیال را در آن مشاهده کرد. این امکان به کاربران اجازه می‌دهد تا به سادگی جریان را بررسی کنند و هرگونه ناهنجاری را تشخیص دهند.
قابلیت استفاده در محدوده گسترده‌ای از جریان‌ها
روتامترها قابلیت استفاده در محدوده گسترده‌ای از جریان‌ها را دارند، از جمله جریان‌های کوچک تا جریان‌های بزرگ. این ویژگی آنها را برای استفاده در صنایع مختلف با انواع مختلف سیالات مناسب می‌کند.
معایب روتامتر
روتامترها در کنار تمام مزایایی که دارند برخی محدودیتها در نحوه نصب و کارکرد نیز دارند که به شرح زیر بیان می شود:
لزوم نصب عمودی
از آنجا که جاذبه در اندازه گیری جریان، نقش کلیدی را بازی می کند، روتامتر همیشه باید بصورت عمودی با سیال موجود در آن نصب شود.
نیاز به کالیبراسیون برای سیالات مختلف
مقیاس نتیجه گیری در روتامتر فقط برای سیال خاص و شرایطی که کالیبره شده معتبر خواهد بود. وزن مخصوص سیال خاصیت اصلی است که باید در نظر گرفته شود، با این وجود گرانروی سیال و هرگونه تغییر دما باید مورد توجه باشد. شناورهای روتامتر معمولاً به گونه ای طراحی شده اند که نسبت به ویسکوزیته حساس نیستند، اما اپراتور باید قبل از اتکا به اندازه گیری های جریان ارائه شده، بررسی کند که هر روتامتر نصب شده در سیستم آنها در تنظیمات خاص خود کالیبره شده است.
نیاز به سازگاری شیمیایی سیال با روتامتر
روتامترها معمولاً از مواد شفاف ساخته می شوند، با این وجود همه اپراتورها باید قبل از نصب کامل ، سازگاری شیمیایی روتامتر را با مایعات خود بررسی کنند.
انواع روتامتر از لحاظ جنس بدنه
یکی از فاکتورهای مهم در دسته بندی روتامترها، مواد به کار رفته در ساخت آن ها می باشد. نسل اولیه این ابزارها از جنس شیشه ساخته شده است که با توجه به تغییرات فشار و تاثیر شرایط محیطی بر روتامتر، مدل های مختلف دیگری از آنها نیز ساخته شده است. به طور کلی انواع مختلف روتامترها را به سه دسته تقسیم بندی می کنند که در ادامه آن را توضیح می دهیم :
روتامتر شیشه ای
روتامتر اساسا، نوعی شیشه لوله ای است. این لوله دقیقاً از شیشه بوروسیلیکات تشکیل شده و شناور دقیقاً از فلز، پلاستیک تراش خورده است. شناور فلزی معمولاً از فولاد ضد زنگ ساخته می شود تا مقاومت در برابر خوردگی داشته باشد. شناور دارای یک لبه اندازه گیری تیز است که در آن قرائت با استفاده از مقیاس نصب شده در کنار لوله مشاهده می شود. جنس اتصالات می تواند مواد و سبک های مختلفی باشد. عناصر مهم لوله و شناور هستند که اغلب به آنها ترکیب لوله و شناور گفته می شود، زیرا این بخش از روتامتر است که اندازه گیری را انجام می دهد. تنها مایعاتی برای روتامترهای شیشه ای مناسب نیستند که دمای بالا با بیش از 90 درجه سانتیگراد (194 درجه فارنهایت) و یا pH بالا که باعث نرم شدن شیشه می شود، داشته باشند. مانند سود سوز آور، که شیشه را حل می کند و اسید هیدروفلوئوریک که باعث صدمه به شیشه می شود. محدودیت های بعدی، محدودیت فشار و دما در لوله اندازه گیری شیشه ای است. لوله های کوچک ، 6 میلی متر (4/1 “) برای فشارهای کاری تا 500 psig مناسب هستند، اما فشار کار برای لوله های بزرگ51میلی متر (“2) ممکن است تا 100 psig باشد. حد دمایی عملی برای روتامترهای شیشه ای 204 درجه سانتیگراد (400 درجه فارنهایت) است، اگرچه عملکرد در چنین دماهای بالایی فشار عملیاتی روتامتر را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. به طور کلی، بین دمای کاری و فشار رابطه خطی وجود دارد.
روتامتر فلزی
روتامترهای فلزی برای فشار های بالاتر و درجه حرارت بیشتر از محدوده عملیاتی لوله های شیشه ای، استفاده می شوند. این لوله ها معمولا از جنس آلومینیوم، برنج یا فولاد ضد زنگ ساخته شده است. موقعیت پیستون یا همان 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 هست. این روتامترها 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. در مورد فرایندهایی که دبی بخار سنجیده می شود، روتامترهای فلزی بهتر هستند.
روتامتر پلاستیکی
روتامترهای پلاستیکی به علت هزینه پایین و قدرت ضربه پذیری بالای آن ها مورد استفاده قرار می گیرند. این روتامترها معمولاً از پلی‌کربنات یا اکریلیک ساخته می شوند و اتصالات فلزی و اتصالات پلاستیکی هم در آنها وجود دارد. تجهیزات پلاستیکی در زمان نصب حساس هستند و ممکن است باعث ایجاد خطا شوند. این روتامترها برای فرآیندهای مرتبط با بخار مناسب هستند و جایگزین خوبی برای روتامترهای شیشه ای محسوب می شوند.
کالیبراسیون روتامتر
کالیبراسیون روتامتر برای گاز یا سیال معین در شرایط معین انجام می شود. این شرایط معمولاً در کنار بدنه روتامتر همراه با رنج دبی جریان و واحدهای اندازه گیری نوشته می شود. هنگام استفاده از روتامترها همیشه توصیه می شود که قرائت لوله جریان را در شرایط هر گونه تغییر در شرایط جریان اصلاح کنید. غالباً سازندگان اصلاحات مورد نیاز برای روتامترهای خود را توضیح می دهند ، اما این بازتاب واقعی را در تولیدکنندگان مختلف نشان نمی دهد. کالیبراسیون روتامترهای جریان هوا را می توان با استاندارد ISO 17025 ، دارای مجوز UKAS و استاندارد قابل پیگیری با استانداردهای ملی در آزمایشگاه YCL تکمیل کرد.
چه چیزی می تواند بر دقت روتامتر تأثیر بگذارد؟
از آنجایی که روتامترها فقط برای یک حالت جریان واحد طراحی شده اند، بسیاری از موقعیت ها هنگام استفاده از روتامتر می تواند منجر به خطاهای اضافی در اندازه گیری شود، مانند تغییرات دما، فشار، رطوبت، ویسکوزیته، انواع گاز یا سیال، ارتعاش، شرایط نامناسب نصب، گرد و خاک، آسیب به شناور، ضربات، بی ثباتی شناور و شرایط مرجع ناشناخته. دقت عادی یک روتامتر بین 1 تا 10 درصد FSD متغیر است.
با این وجود، روتامترها دستگاه های ساده و کم هزینه ای هستند که می توانند راه حل های بسیار خوبی را برای اندازه گیری جریان برای بسیاری از برنامه ها ارائه دهند.
اینستروسنتر ارائه دهنده انواع روتامترها در مدلها و رنج های متفاوت می باشد، لذا شما می توانید خرید روتامتر خود را پس از مشورت با مشاوران فروش ما با اطمینان انجام دهید.
تماس با مشاوران فروش
تلفن تماس : 021-88320936 / 021-88322640
تلگرام، واتسپ، ایتا : 09120240783
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.