Rotamètres
Un Rotamètre est un type de débitmètre à surface variable qui mesure le débit de fluides (liquides ou gaz) dans un tube vertical. L'appareil fonctionne sur la base de la gravité et des forces dynamiques du fluide. Le terme "Rotamètre" est dérivé de la rotation du flotteur, qui est utilisé pour indiquer le débit. Les rotamètres sont couramment utilisés parce qu'ils sont simples, économiques et ne nécessitent pas de source d'énergie externe. Ils fournissent une indication visuelle directe du débit, ce qui les rend faciles à utiliser et à entretenir.
Principes de fonctionnement des rotamètres
Le fonctionnement d'un rotamètre repose sur les principes suivants gravité et dynamique des fluides:
- Le fluide pénètre dans le rotamètre par l'entrée inférieure et s'écoule vers le haut à travers le tube conique.
- Le flotteur à l'intérieur du tube est soulevé par la force de l'écoulement du fluide.
- Lorsque le flotteur s'élève, l'augmentation de la section transversale du tube réduit la vitesse du fluide et augmente la surface d'écoulement.
- Le flotteur atteint une position où la force ascendante exercée par le fluide est égale à la force gravitationnelle descendante agissant sur le flotteur.
- La position du flotteur est proportionnelle au débit et est lue par rapport à l'échelle calibrée sur le tube.
Principales forces en présence :
- Flottabilité: La force ascendante exercée par le fluide.
- Force gravitationnelle: Le poids du flotteur le tire vers le bas.
- Force de traînée: La résistance créée par le flux autour du flotteur.
Construction de rotamètres
Un rotamètre se compose des éléments principaux suivants :
- Tube conique:
- Fabriqué dans un matériau transparent comme le verre ou le plastique (pour un écoulement visible) ou le métal (pour une durabilité à haute pression ou dans des conditions opaques).
- Le tube est aligné verticalement, son diamètre augmentant de bas en haut.
- Flotteur:
- Un objet solide (généralement en métal, en plastique ou en céramique) à l'intérieur du tube.
- Le flotteur se déplace librement vers le haut et vers le bas en fonction du débit du fluide.
- La forme du flotteur varie en fonction de l'application (par exemple, sphérique, ellipsoïdale ou conique).
- Échelle ou marquage:
- Des graduations ou des marques sur le tube indiquent le débit.
- L'étalonnage est spécifique au fluide mesuré (en tenant compte de la viscosité, de la densité et de la pression).
- Connexions d'entrée et de sortie:
- Le tube a une entrée en bas et une sortie en haut, ce qui permet au fluide de s'écouler verticalement vers le haut.
- Vanne de régulation de débit (en option):
- Certains rotamètres sont équipés d'une vanne pour réguler le débit.
Avantages des rotamètres
- Conception simple:
- Facile à installer, à utiliser et à entretenir.
- Ne nécessite pas d'alimentation externe.
- Rentabilité:
- Économique par rapport à d'autres dispositifs de mesure du débit.
- Indication visuelle directe:
- Fournit une lecture immédiate et intuitive du débit.
- Polyvalent:
- Convient à une large gamme de fluides, y compris les liquides et les gaz.
- Durabilité:
- Les rotamètres métalliques et blindés sont conçus pour résister aux conditions industrielles difficiles.