روتامتر آب سری LZM

روتامترها، به منظور اندازه ‌گیری نرخ جریان مایع و گاز مورد استفاده قرار می گیرند، عموما روتامترها شامل لوله‌ای از جنس پلاستیک، شیشه یا فلز هستند که دارای یک شناور بوده که بصورت خطی نسبت به نرخ جریان مایع عبوری درون لوله واکنش نشان می‌دهند.

از مزایای روتامتر می‌توان به دامنه اندازه گیری طولانی، افت فشار کم، سادگی نصب و نگهداری و همچنین مقیاس خطی اندازه‌گیری اشاره کرد.

فاکتورهایی که به هنگام انتخاب روتامترها باید در نظر گرفت:

– شرایط کاری: حداقل و حداکثر دبی و دما و فشار سیستم

– سایز لوله‌ روتامتر: به منظور اطمینان از امکان نصب، دقت مورد نیاز

– مجهز به سوپاپ تنظیم جریان (ممکن است لازم باشد).

روتامترهایی هستند که می توان مقدار اندازه گیری شده را مستقیم از روی آنها خواند و برخی دیگر از روتامترها به جداول مقایسه ای برای تبدیل واحد نیاز دارند و هر دوی این مدل ها موجود می‌باشند.

اصول کارکرد روتامترها

با توجه به مزایای ذکر شده در بالا، روتامتر پرکاربردترین فلومتر با مقطع متغیر برای اندازه‌گیری دبی درجریان است، روتامتر شامل یک لوله مخروطی است، که با عبور مایعات از لوله، شناور بالا می‌رود. و جریان حجمی بیشتر، فشار بیشتری را به شناور وارد می کند و آن را بالاتر می برد در مایعات، سرعت مایع در حال جریان با خاصیت شناوری شناور موجود در داخل لوله ترکیب شده و باعث بالا رفتن شناور می شود برای گازها، نیروی شناوری وجود ندارد و ارتفاع شناور بیشتر با سرعت گاز و فشار ناشی از آن تنظیم می‌شود.

به طور کلی لوله به صورت عمودی قرار می‌گیرد، اگر جریانی وجود نداشته باشد، شناور در پایین باقی می‌ماند، اما هنگامی که مایع از پایین لوله به سمت بالا عبور می کند‌، شناور شروع به بالا رفتن می‌کند در حالت ایده‌آل‌ ارتفاع شناور ناشی از حرکت جریان سیال متناسب با دبی جریان عبوری و فاصله بین شناور و دیواره لوله است. با افزایش ارتفاع شناور فاصله بین شناور و دیواره افزایش می‌یابد و لذا اختلاف فشار بالا و پایین شناور را کاهش می‌دهد.

وقتی نیروی عمودی وارده به شناور از جانب سیال با وزن شناور برابر شود، سیستم به یک ارتفاع ثابت می‌رسد، شناور توسط جریان سیال معلق می‌ماند، سپس می‌توانید میزان جریان را برای چگالی و گرانروی سیال مد‌نظر بخوانید البته اندازه روتامتر و ساختار آن به کاربرد مورد نظر بستگی دارد. اگر همه چیز به درستی کالیبره و دارای انطباق ابعادی باشد سرعت جریان را می توان مستقیماً از روی مقیاس مندرج و براساس موقعیت شناور خواند، برخی از روتامترها این امکان را می دهند تا نرخ جریان را به صورت دستی و با یک شیر تنظیم کنید، طرح های اولیه روتامترها دارای شناورهای آزاد بودند، که در پاسخ به تغییر فشار گاز و سیالات دچار چرخش می شدند بخاطر همین چرخش این دستگاه ها نیز روتامتر نامیده شدند.

روتامترها معمولاً دارای داده های کالیبراسیون و مقیاس های خوانش مستقیم و بدون نیاز به تبدیل واحد بوده و معمولا برای سیالات استفاده می شوند (هوا و آب).

در صورت استفاده از روتامتر برای اندازه گیری دبی مایعات دیگر، نیاز است که عدد دبی اندازه گیری شده بر حسب واحد اندازه گیری استاندارد آن مایعات تبدیل شود این استاندارد برای آب برحسب GPM و LPM و برای هوا برحسب فوت مکعب در دقیقه (scfm) و m3/h است.

جداول کالیبراسیون همراه با قانون اسلاید نوموگرافها یا نرم افزارهای رایانه ای برای تعیین اندازه روتامتر اغلب توسط سازنده به خریدار ارائه می شوند.

روتامترهای لوله شیشه ای

لوله های شیشه ای : جنس لوله این روتامترها از شیشه بوروسیلیکات ساخته شده است و شناور می تواند از فلز (معمولاً از فولاد ضد زنگ به منظور جلوگیری از خوردگی) شیشه یا پلاستیک ساخته شود.

شناورها معمولاً دارای لبه های تیز هستند که به عددی خاص روی صفحه مدرج اشاره می کنند، روتامترها بسته به نوع استفاده دارای درپوش‌های انتهایی یا اتصالات معینی نیز هستند.

از آنجا که ترکیب لوله و شناور در واقع کار اندازه گیری را انجام می دهد، لذا این مهمترین قسمت برای استانداردسازی روتامتر است.

مقیاس ها می توانند طوری تنظیم شوند، که بتوان مقدار اندازه گیری شده را به طور مستقیم از روی آنها خواند یا ممکن است، مقدار نشان داده شده برای جریان آب یا هوا را بر حسب واحدی نشان دهند که بعدها در جدول تبدیل واحد به واحدهای دیگر تبدیل شوند.

مقیاس های قابل تبدیل روتامتر را می توان با جداول تبدیل گازهایی مانند نیتروژن، اکسیژن، هیدروژن، هلیوم، آرگون و دی اکسید کربن مقایسه کرد. این کار گرچه از خواندن مستقیم مقدار اندازه گیری شده مشکل تر است اما دقت بیشتری در اندازه گیری دارد. این مقیاس فقط برای یک سیال، مانند هوا یا آب، تحت دما و فشارهای بسیار خاص طراحی می شود.

پس از انجام تبدیل واحد، فلومتر های با مقیاس های قابل تبدیل می توانند مقدار جریان را تحت شرایط مختلف و برای انواع مایعات به شما بدهند.

دبی های مختلف را می توان همزمان با استفاده از چندین شناور اندازه گیری کرد. به طور معمول، قرارگیری روتامتر لوله شیشه ای در ارتفاع مساوی با ارتفاع چشم باعث می شود تا خواندن دبی اندازه گیری شده به راحتی انجام شود.

از نظر صنعتی روتامترهای گازی دارای محافظ ایمنی برای اندازه گیری جریان آب یا هوا برای شرایط عادی مناسب هستند این روتامترها می توانند جریان را تا حدود 60GPM اندازه گیری کنند، بسته به مشخصات شیمیایی سیال اندازه گیری شونده می توان از درپوش های پلاستیکی یا فلزی استفاده کرد.

نمونه هایی از مایعات وجود دارد که نمی توان برای اندازه گیری آنها از لوله های شیشه ای استفاده کرد، آب بیش از 90 درجه سانتیگراد ( درجه فارنهایت 194) با PH بالا باعث نرم شدن شیشه می شود.

بخار مرطوب نیز همان اثر را دارد، سدیم هیدروکسید نیز باعث حل شدن شیشه می شود. همچنین اسید هیدروفلوئوریک باعث خوردگی شیشه می شود برای چنین کاربردهایی باید به دنبال لوله هایی از جنس های مختلف بود.

لوله اندازه گیری از جنس شیشه دارای محدودیت در تحمل فشار و دما است که به عنوان یک عامل محدود کننده در عملکرد روتامتر لوله شیشه ای محسوب می شود.

لوله های کوچک 6 میلی متری (“1/4) می توانند در فشارهای تا 500psig کار کنند.

لوله های بزرگتر 51mm (2″) ممکن است فقط تا فشارهای 100psig کار کنند روتامترهای لوله شیشه ای در دمای 204 درجه سانتیگراد (400 درجه فارنهایت) از کار می افتند، اما از آنجا که دما و فشار به طور کلی با یکدیگر در نظر گرفته می شوند، این بدان معنی است که در دماهای پایین تر ممکن است روتامتر عملا غیر قابل استفاده باشد. دمای بالا حداکثر فشار کارکرد لوله شیشه ای را کاهش می دهد.

در مواردی که چندین گاز یا مایع به طور همزمان اندازه گیری می شوند یا در یک منیفولد با یکدیگر مخلوط می شوند، می توان از روتامترهای لوله شیشه ای استفاده کرد.

فلومترهای چند لوله ای به شما این امکان را می دهد تا بتوانید شش روتامتر را بصورت یکپارچه تحت عنوان یک مجموعه بکار بگیرید.

فلومترهای لوله فلزی

لوله های فلزی : که به طور معمول از آلومینیوم، برنج یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند. می توانند در دما و فشارهای بالا استفاده شوند، از آنجا که این لوله ها شفاف نیستند از عقربه های مکانیکی یا مغناطیسی در خارج از لوله برای تعیین موقعیت شناور استفاده می شود. در اینجا ترکیب فنر و پیستون میزان دبی جریان را تعیین می کند. بسته به نوع کاربرد از اتصالات انتهایی و مواد دیگر بمنظور جلوگیری از خوردگی یا آسیب دیدن روتامتر استفاده می شود به طور معمول این روتامترها را می توان برای مایعات خورنده ای که به لوله های شیشه ای آسیب می زنند استفاده کرد و یا در مواردی که به دلیل توقف و حرکت ناگهانی آب ضربه قوچ اهمیت دارد نیز به کار گرفته شوند. این روتامترها همچنین در دمای بالاتر یا فشارهایی مانند فشارهای ناشی از بخار، که می تواند روتامترهای شیشه ای را از بین ببرد استفاده می شوند.

قلیاهای گرم و قوی، فلورین، اسید هیدروفلوئوریک، آب داغ، بخار، آب آهک، گاز ترش، مواد افزودنی و فلزات مذاب برخی از مایعاتی هستند، که روتامترها ی لوله فلزی برای آنها ایده آل می باشد این روتامترها می توانند در فشارهای حداکثر 750psig و دمای تا 540C (1,000 °F) کار کنند، و می توانند جریان های آب تا 4.000GPM گرم در دقیقه یا هوا تا 1,300Scfm را اندازه گیری کنند.

از روتامترهای لوله فلزی می توان به عنوان انتقال دهنده جریان، با کنترلر های آنالوگ یا دیجیتال استفاده کرد. این روتامترها می توانند موقعیت شناور را از طریق کوپل مغناطیسی تشخیص دهند. این مغناطیس باعث می شود یک عقربه در مارپیچ مغناطیسی حرکت کند تا موقعیت شناور را نشان دهد. فرستنده ها اغلب از ریز پردازنده ها برای ایجاد آلارم و فرستادن پالس برای اندازه گیری و انتقال جریان سیال استفاده می کنند.

مبدل‌های فشار سنگین (صنعتی)

مبدل های فشار سنگین / صنعتی، دارای یک روکش انعطاف پذیر هستند و می توانند در شرایط سخت و صنعتی کار کنند. در این مبدل ها اغلب از یک فرستنده مقیاس پذیر 20mA تا 4 استفاده می شود. همچنین ایمنی بیشتری را نسبت به نویزهای الکتریکی ایجاد شده که می تواند در مکان های صنعتی مشکل ساز شود، فراهم می کند.

تغییرات طراحی

همانطور که گفته شد آپشن های بسیاری برای انتخاب مواد و طرح شناورها، بسته بندی ها، واشرها و اتصالات انتهایی شناورها وجود دارد. لوله های شیشه ای متداول ترین لوله برای روتامتر هستند، اما می توان در شرایطی که شیشه ترک می خورد از لوله های فلزی استفاده کرد.

علاوه بر شیشه، پلاستیک، فلز یا فولاد ضد زنگ، شناورها می توانند از موادی مانند کاربولوی، یاقوت آبی و تانتال نیز ساخته شوند. شناورها در نقطه ای مشخص که دبی از روی آن خوانده می شود دارای لبه ای تیز هستند.

از روتامتر می توان در خلا استفاده کرد سوپاپ هایی که در دهانه خروجی روتامتر قرار می گیرند امکان وقوع این کار را فراهم می کنند، اگر طیف گسترده ای از جریانات سیال مد نظر است، می توان از یک روتامتر با دو شناور استفاده کرد به طور معمول در این روتامترها یک نشانگر سیاه وجود دارد که جریان های کوچک را اندازه گیری می کند و یک نشانگر سفید بزرگتر که جریان های بسیار بزرگتر را اندازه گیری می کند، نشانگر سیاه تا زمانی که از محدوده قابل اندازه گیری خود خارج نشود ملاک سنجش می باشد و بعد از آن از نشانگر سفید برای اندازه گیری جریان استفاده می شود. برای مثال دامنه های اندازه گیری برای توپ سیاه از 235ml/min تا 2350ml/min و برای توپ سفید تا 2350ml/min می باشد.

یک انتخاب ارزان و کم هزینه برای سنجش  میزان دبی آب گرم، بخار و مایعات خورنده استفاده از روتامترهای لوله پلاستیکی است. آنها می توانند از PFA، پلی سولفون یا پلی آمید ساخته شوند قطعاتی که در معرض خیس شدن هستند برای جلوگیری از خوردگی می توانند از فولاد ضد زنگ، PVDF یا PFA ، PTFE ، PCTFE ، با حلقه های OK FKM یا KALERZ ساخته شوند.

دقت روتامتر

کالیبراسیون روتامترهای آزمایشگاهی با دقت %0.50AR و در محدوده 1/4 امکان پذیر است.

دقت روتامترهای صنعتی کمی کمتر و به طور معمول %1/2FS و در محدوده 1/10 می باشد. در کاربردهای مستقیم (خطی) و بای پس، خطاها در حدود %5 است.

می توان به صورت دستی نرخ جریان را نیز تنظیم کرده و همچنین باز شدن سوپاپ را هنگام اندازه گیری جریان مقیاس تنظیم کرد، تا روتامتر با دبی جریان کالیبره شود. سپس روتامترها در صورت کالیبره شدن در یک فرآیند خاص و تحت شرایط عملیاتی معین می توانند اندازه گیری هایی تکرار پذیر و با دقت در حدود %0.25 از جریان واقعی انجام دهند.

روتامترها نسبت به تغییرات کم ویسکوزیته چندان حساس نیستند، اگر چه این به طراحی روتامتر هم بستگی دارد روتامترهای بسیار کوچک که از شناورهای توپی استفاده می کنند حساس ترین آنها هستند در حالی که روتامترهای بزرگ حساسیت کمتری دارند اگر ویسکوزیته سیال از حد ویسکوزیته روتامتر فراتر برود، باید اثرات ویسکوزیته را در دبی اندازه گیری شده لحاظ کرد.

به طور معمول محدودیت ویسکوزیته شناور توسط جنس و شکل شناور تعیین می شود و توسط سازندگان روتامتر ارائه می شود.

عملکرد روتامترها به چگالی مایع بستگی دارد اگر چگالی مایع تغییر کند می توان از دو شناور که یکی به حجم بستگی داشته و دیگری برای اصلاح چگالی باشد استفاده کرد. به طور معمول اگر چگالی شناور با چگالی سیال مطابقت داشته باشد، تغییرات چگالی به دلیل نیروی شناوری اهمیت بیشتری خواهد داشت و رو موقعیت شناور تاثیر بیشتری خواهد گذاشت روتامترهای جریان جرمی در مایعات با ویسکوزیته کم مانند آب نیشکر خام، بنزین، سوخت جت و هیدروکربن های سبک بهتر عمل می کنند.

برای اطلاعات بیشتر لطفاً کاتالوگ محصول را دانلود نمائید و یا با کارشناسان فروش در فروشگاه پنل تماس حاصل فرمائید.