Rotameter Durchflussmesser
Ein Rotameter ist ein Durchflussmesser mit variablem Querschnitt, der die Durchflussmenge von Fluiden (Flüssigkeiten oder Gasen) in einem vertikalen Rohr misst. Das Gerät arbeitet auf der Grundlage der Schwerkraft und der dynamischen Kräfte der Flüssigkeit. Der Begriff "Rotameter" leitet sich von der Drehung des Schwebekörpers ab, der zur Anzeige der Durchflussmenge dient. Rotameter werden häufig verwendet, weil sie einfach und kostengünstig sind und keine externe Energiequelle benötigen. Sie bieten eine direkte visuelle Anzeige der Durchflussmenge und sind daher einfach zu bedienen und zu warten.
Funktionsprinzipien von Rotametern
Die Funktionsweise eines Rotameters beruht auf den folgenden Prinzipien Schwerkraft und Strömungsdynamik:
- Die Flüssigkeit tritt durch den unteren Einlass in den Rotameter ein und fließt nach oben durch das konische Rohr.
- Der Schwimmer im Inneren des Rohrs wird durch die Kraft des Flüssigkeitsstroms angehoben.
- Wenn der Schwebekörper ansteigt, verringert die zunehmende Querschnittsfläche des Rohrs die Geschwindigkeit der Flüssigkeit und vergrößert den Durchflussbereich.
- Der Schwimmer erreicht eine Position, in der die von der Flüssigkeit ausgeübte Aufwärtskraft gleich der auf den Schwimmer wirkenden Abwärtsschwerkraft ist.
- Die Position des Schwebekörpers ist proportional zur Durchflussmenge und wird an der kalibrierten Skala auf dem Rohr abgelesen.
Die wichtigsten beteiligten Kräfte:
- Auftrieb: Die von der Flüssigkeit ausgeübte Aufwärtskraft.
- Gravitationskraft: Das Gewicht des Schwimmers zieht ihn nach unten.
- Schleppkraft: Der Widerstand, der durch die Umströmung des Schwebekörpers entsteht.
Konstruktion von Rotametern
Ein Rotameter besteht aus den folgenden Hauptkomponenten:
- Kegelförmiges Rohr:
- Aus transparentem Material wie Glas oder Kunststoff (für sichtbaren Durchfluss) oder Metall (für Haltbarkeit bei hohem Druck oder undurchsichtigen Bedingungen).
- Das Rohr ist vertikal ausgerichtet, wobei der Durchmesser von unten nach oben zunimmt.
- Schwimmer:
- Ein fester Gegenstand (in der Regel Metall, Kunststoff oder Keramik) im Inneren der Röhre.
- Der Schwimmer bewegt sich in Abhängigkeit von der Durchflussmenge frei auf und ab.
- Die Form des Schwimmers variiert je nach Anwendung (z. B. kugelförmig, ellipsoidisch oder konisch).
- Skala oder Markierungen:
- Skalen oder Markierungen auf dem Schlauch zeigen die Durchflussmenge an.
- Die Kalibrierung ist spezifisch für die zu messende Flüssigkeit (unter Berücksichtigung von Viskosität, Dichte und Druck).
- Einlass- und Auslassanschlüsse:
- Das Rohr hat unten einen Einlass und oben einen Auslass, so dass die Flüssigkeit senkrecht nach oben fließen kann.
- Durchflussregelventil (optional):
- Einige Rotameter sind mit einem Ventil zur Regulierung der Durchflussmenge ausgestattet.
Vorteile von Rotametern
- Einfaches Design:
- Einfach zu installieren, zu bedienen und zu warten.
- Erfordert keine externe Stromzufuhr.
- Kostengünstig:
- Kostengünstig im Vergleich zu anderen Durchflussmessgeräten.
- Direkte visuelle Anzeige:
- Ermöglicht eine sofortige und intuitive Ablesung der Durchflussmenge.
- Vielseitig:
- Geeignet für ein breites Spektrum von Fluiden, einschließlich Flüssigkeiten und Gasen.
- Dauerhaftigkeit:
- Die metallischen und gepanzerten Rotameter sind für den Einsatz unter rauen industriellen Bedingungen konzipiert.