Rotametry Przepływomierz
Rotametr to rodzaj przepływomierza o zmiennej powierzchni, który mierzy natężenie przepływu płynów (cieczy lub gazów) w pionowej rurze. Urządzenie działa w oparciu o grawitację i siły dynamiczne płynu. Termin "rotametr" pochodzi od obrotu pływaka, który służy do wskazywania natężenia przepływu. Rotametry są powszechnie stosowane, ponieważ są proste, ekonomiczne i nie wymagają zewnętrznego źródła zasilania. Zapewniają bezpośrednie wizualne wskazanie natężenia przepływu, dzięki czemu są łatwe w użyciu i konserwacji.
Zasady działania rotametrów
Działanie rotametru opiera się na następujących zasadach grawitacja i dynamika płynów:
- Płyn wpływa do rotametru przez dolny wlot i przepływa w górę przez zwężającą się rurkę.
- Pływak wewnątrz rurki jest unoszony przez siłę przepływu płynu.
- Gdy pływak unosi się, rosnące pole przekroju poprzecznego rurki zmniejsza prędkość płynu i zwiększa obszar przepływu.
- Pływak osiąga pozycję, w której siła wywierana w górę przez płyn jest równa sile grawitacji działającej w dół na pływak.
- Pozycja pływaka jest proporcjonalna do natężenia przepływu i jest odczytywana względem skalibrowanej skali na rurce.
Główne zaangażowane siły:
- Pływalność: Siła wywierana w górę przez płyn.
- Siła grawitacji: Ciężar pływaka ciągnie go w dół.
- Siła ciągu: Opór wytwarzany przez przepływ wokół pływaka.
Budowa rotametrów
Rotametr składa się z następujących podstawowych elementów:
- Rura stożkowa:
- Wykonane z przezroczystego materiału, takiego jak szkło lub plastik (dla widocznego przepływu) lub metalu (dla trwałości w warunkach wysokiego ciśnienia lub nieprzezroczystości).
- Rura jest ustawiona pionowo, a jej średnica zwiększa się od dołu do góry.
- Pływak:
- Stały obiekt (zwykle metalowy, plastikowy lub ceramiczny) wewnątrz rury.
- Pływak porusza się swobodnie w górę i w dół w odpowiedzi na natężenie przepływu płynu.
- Kształt pływaka różni się w zależności od zastosowania (np. kulisty, elipsoidalny lub stożkowy).
- Skala lub oznaczenia:
- Podziałki lub oznaczenia na rurce wskazują natężenie przepływu.
- Kalibracja jest specyficzna dla mierzonego płynu (biorąc pod uwagę lepkość, gęstość i ciśnienie).
- Złącza wlotowe i wylotowe:
- Rurka ma wlot na dole i wylot na górze, umożliwiając przepływ płynu pionowo w górę.
- Zawór kontroli przepływu (opcja):
- Niektóre rotametry są wyposażone w zawór do regulacji natężenia przepływu.
Zalety rotametrów
- Prosta konstrukcja:
- Łatwa instalacja, obsługa i konserwacja.
- Nie wymaga zewnętrznego zasilania.
- Opłacalność:
- Ekonomiczny w porównaniu z innymi urządzeniami do pomiaru przepływu.
- Bezpośrednie wskazanie wizualne:
- Zapewnia natychmiastowy i intuicyjny odczyt natężenia przepływu.
- Wszechstronność:
- Nadaje się do szerokiej gamy płynów, w tym cieczy i gazów.
- Trwałość:
- Metalowe i opancerzone rotametry są zaprojektowane tak, aby wytrzymać trudne warunki przemysłowe.