فلومتر سطح مقطع متغیر

کنتورهای متغیر منطقه با فشار دلتا ثابت (Δp) عمل می کنند و منطقه با دبی تغییر می کند. این منطقه با حفظ جریان از طریق متر افزایش می یابد تا فشار ثابت دلتا (Δp) حفظ شود.

Variable Area Flow Meters

متداول ترین طرح اندازه گیری متغیر متر نوع مخروط و شناور است که به عنوان روتامتر نیز شناخته می شود. طراحی اولیه یک مترمربع متغیر ، یک لوله باریک (معمولاً شیشه ای) است که حاوی یک شناور خودمحور است که توسط جریان به بیرون رانده می شود و به وسیله گرانش پایین می آید. در سرعت جریان بالاتر ، شناور افزایش می یابد تا مساحت بین لوله و شناور افزایش یابد و Δp ثابت را حفظ کند.

میزان جابجایی از میزان افزایش سطح شناور از لوله مشخص می شود: در کنار آن لوله فارغ التحصیلی وجود دارد. متر های مساحت متغیر به طور گسترده برای گازسنجی استفاده می شوند اما انواع مختلفی برای انواع مایعات مختلف در دسترس است. یک اصطلاح اصلاح شناور برای مایعات و مایعات متراکم لازم است. دستگاه های اندازه گیری جریان متغیر دستگاه های اندازه گیری جریان بسیار ساده و در عین حال همه کاره برای استفاده در انواع مایعات ، گازها و بخار هستند. آنها بر اساس اصل سطح متغیر عمل می کنند ، به این ترتیب یک سیال در جریان موقعیت یک شناور ، پیستون یا پره را تغییر می دهد تا یک منطقه بزرگتر برای عبور مایعات باز شود. از موقعیت شناور ، پیستون یا پره استفاده می شود تا نشانه بصری مستقیم جریان را نشان دهد.

Rotameters

روتامتر یک جریان سنج صنعتی است که برای اندازه گیری گردش مایعات و گازها استفاده می شود. عملكرد آن براساس اصل سطح متغير استوار است: جريان مايع باعث شناوري در لوله پرشده مي شود و مساحت عبور سيال را افزايش مي دهد. هرچه جریان بیشتر باشد ، شناور بالاتر می رود. ارتفاع شناور به طور مستقیم متناسب با دبی است. با وجود مایعات ، شناور با ترکیبی از شناور بودن مایع و سر سرعت مایعات ایجاد می شود. با گازها ، شناوری قابل اغماض است و شناور به تنهایی به سر سرعت پاسخ می دهد. شناور به نسبت جریان سیال و سطح حلقوی بین شناور و دیواره لوله در لوله بالا یا پایین می رود. شناور هنگامی که نیروی رو به بالا توسط مایع در حال حرکت با نیروی گرانشی رو به پایین اعمال شده توسط وزن شناور به یک موقعیت پایدار در لوله می رسد. تغییر در گردش باعث تعادل نیروها می شود. شناور سپس به سمت بالا یا پایین حرکت می کند و ناحیه حلقوی را تغییر می دهد تا دوباره به موقعیتی برسد که نیروها در تعادل باشند.

جایی که: Q = سرعت جریان حجمی ، به عنوان مثال ، گالن در دقیقه k = ثابت A = ناحیه حلقوی بین شناور و دیواره لوله g = نیروی جاذبه h = افت فشار (سر) در سراسر شناور

با وجود ثابت بودن در متر VA ، ما A را به عنوان یک عملکرد مستقیم از سرعت جریان Q داریم. بنابراین ، طراح روتامتر می تواند تیپ لوله را تعیین کند به طوری که ارتفاع شناور در لوله اندازه گیری سرعت جریان است. از فلومتر های منطقه متغیر در درجه اول برای تنظیم جریان استفاده می شود. عملگر کنتور را مشاهده می کند و شیر را تنظیم می کند تا جریان روند به گردش مناسب برسد. توانایی متر برای تکرار یا تولید مثل این دبی دارای اهمیت اساسی است. روتامترها تا 1 ⁄ 4 ⁄ از جریان آنی قابل تکرار هستند. این ویژگی به اپراتور امکان تنظیم مجدد یا تنظیم جریان با اطمینان را می دهد.

Advantages

روتامتر محبوب است زیرا دارای مقیاس خطی ، دامنه اندازه گیری نسبتاً طولانی و افت فشار کم است.
نصب و نگهداری ساده است.
این ماده در انواع مصالح ساختمانی ساخته می شود و برای پوشش طیف گسترده ای از فشارها و دما طراحی شده است.
روتامتر را می توان به راحتی از یک نوع سرویس به خدمات دیگر اندازه یا تبدیل کرد. به طور کلی ، استفاده گسترده خود را مدیون تطبیق پذیری ساخت و سازها و کاربردهای آن است.
روتامتر به دلیل مزایای عملکردی یک دستگاه اندازه گیری جریان فوق العاده عملی است.
افت فشار در سطح شناور کم است و با تغییر در گردش ، اساساً ثابت می ماند. پاسخ شناور به تغییرات دبی جریان خطی است ، و یک محدوده جریان 10 تا 1 جریان یا سطح استاندارد است.
از فلومتر های منطقه متغیر معمولاً برای تهیه نشانه های محلی مقرون به صرفه از جریان های مایع یا گاز کوچک استفاده می شود

Disadvantages

دقت کم – عدم اطمینان در جریان حجمی 2 ~ خواندن است
عموماً یک شهر کوچک
تمایل شناور به “چسباندن” در جریان کم
مورد نیاز برای اصلاح شناور در مایعات
هشدارهای کاربردی برای Flowmeters مساحت متغیر

جریان سنج های متغیر منطقه را روی مایعاتی مات ، کثیف یا مستعد برای پوشاندن لوله اندازه گیری یا شناور قرار ندهید ، زیرا این موارد ممکن است جریان سنج را غیرفعال کند. حتماً فلومتر های مساحت متغیر را با شناورها در جهت عمودی نصب کنید زیرا عملکرد آنها به گرانش بستگی دارد. جریان سنج های متغیر منطقه که نیاز به جریان رو به بالا دارند ممکن است در بسیاری از برنامه ها که مایعات با استفاده از تنها گرانش جریان دارند ، مناسب نباشند.

اگر یک لوله اندازه گیری شیشه شکسته شود ، به خصوص هنگامی که مایعات خطرناک در جریان سنج وجود دارد ، می توان یک خطر ایمنی بالقوه ایجاد کرد. دقت کنید که در مکانهایی که امکان آسیب دیدن شیشه وجود ندارد ، جریان سنج های متغیر را با لوله های اندازه گیری شیشه نصب کنید. همچنین ، شناور می تواند هنگامی که جریان به طور ناگهانی روشن می شود گیر کند و یا وقتی جریان زیاد باعث می شود شناور به بالاترین موقعیت مکانیکی خود برسد.