روتامتر

کنترل

33.1.2 زنگ هشداری که بلافاصله خود را بازنشانی می کند

یک روتامتر برای اندازه گیری جریان گاز طراحی شد. اگر جریان متوقف شود یا به طور قابل توجهی کاهش یابد، شناور (بابین) سقوط می کند و پرتو نور را قطع می کند. این یک زنگ هشدار جریان کم را ایجاد کرد.

طراحی محدودیت هایی داشت. اگر جریان فقط اندکی کاهش می یافت، پرتو نور شکسته می ماند و چراغ هشدار پس از خاموش شدن زنگ هشدار روشن می ماند. با این حال، اگر جریان به طور قابل توجهی کاهش یابد یا به طور کامل متوقف شود، شناور دورتر می افتد، پرتو نور دیگر شکسته نمی شود و چراغ هشدار خاموش می شود (شکل 33-2a). یک روز که جریان در واقع از کار افتاد، اپراتور زنگ هشدار را لغو کرد، اما بدون نوری که به او یادآوری کند به خاطر مشکلات دیگری حواسش پرت شد و فراموش کرد که جریان گاز قطع شده است. چندین ساعت گذشت تا این کشف شد.

پس از آن، طرح تغییر کرد به طوری که پرتو نور در زمانی که جریان عادی بود شکسته شد، اما در صورت تغییر جریان، روی حسگر نور افتاد (شکل 33-2b را ببینید). سپس چراغ هشدار تا زمانی که جریان کم ادامه داشت روشن می ماند. به عنوان یک جایزه، با جریان بالا نیز فعال شد.

از طرف دیگر، می‌توان زنگ هشدار را طوری تغییر داد که پس از فعال شدن، چراغ تا زمان تنظیم مجدد توسط اپراتور روشن بماند.

اندازه گیری

دبی سنج با مساحت متغیر

این دستگاه ها که معمولاً به عنوان روتامتر شناخته می شوند، راه حل های عملی برای بسیاری از کاربردهای فلومتر ارائه می دهند. آنها ساده و ارزان هستند و به همان اندازه یا بهتر از بسیاری از فلومترهای با تکنولوژی بالا در بازار کار می کنند. هر چرخش سنج اساساً از دو جزء تشکیل شده است - یک لوله اندازه گیری مخروطی از شیشه، فلز یا پلاستیک و یک شناور که در داخل لوله حرکت می کند. این قطعات در شکل‌ها، اندازه‌ها، وزن‌ها و مواد ساخت و ساز بسیار متنوعی هستند که آنها را با طیف وسیعی از نیازهای کاربردی سازگار می‌سازد. نصب و نگهداری آنها آسان است، اما باید به صورت عمودی و شاقول نصب شوند. برخی از طرح ها می توانند فشار و ویسکوزیته بالا را تحمل کنند. امروزه اکثر تولیدکنندگان تمام فاکتورها و داده های مربوط به اندازه یک روتامتر را گرفته و آنها را در یک برنامه نرم افزاری پیچیده قرار داده اند.

دقت، با این حال، نسبتا کم است (± 2٪) و به دانش دقیق سیال و فرآیند بستگی دارد. روتامترها در برابر ارتعاش و مسدود شدن توسط مواد جامد حساس هستند و تحت تأثیر تغییرات چگالی و دما قرار می گیرند. آنها در درجه اول برای نرخ جریان کمتر از 200 gpm و اندازه لوله کمتر از سه اینچ اعمال می شوند.

ابزار عمومی

4.2.2.1 متر منطقه متغیر

متر مساحت متغیر که عموماً روتامتر نامیده می شود، اساساً یک لوله مخروطی عمودی با قطر کوچک در موقعیت رو به پایین است. مصالح ساختمانی معمولاً از شیشه ساخته شده است، با یک شناور داخل آن که با نیرویی که توسط جریان سیال رو به بالا ارائه می شود به سمت بالا رانده می شود و توسط نیروی گرانشی به پایین کشیده می شود. هنگامی که سرعت جریان افزایش می یابد، نیروهای ویسکوز و فشار بیشتر (به دلیل افزایش DP که بر روی ناحیه شناور اثر می گذارد) باعث می شود تا زمانی که در مکانی از لوله که به اندازه کافی پهن است که DP را به مقدار قبل از بالا آمدن برگرداند، ثابت شود. جریان اتفاق افتاد این دو نیرو یکدیگر را متعادل می کنند تا شناور در موقعیت جدید ثابت بماند. شناورها معمولاً از فولاد ضد زنگ در اشکال مختلف ساخته می شوند و کروی ها و بیضی های کروی رایج ترین آنها هستند. برخی به گونه ای طراحی شده اند که به طور قابل مشاهده در جریان سیال بچرخند تا به کاربر در تشخیص اینکه شناور گیر کرده یا خیر کمک کند. روتامترها برای طیف وسیعی از مایعات در دسترس هستند، اما بیشتر با آب یا هوا، به عنوان مثال، در آب غیر معدنی (DM) استفاده می شوند. آنها را می توان برای اندازه گیری قابل اعتماد جریان تا 1٪ دقت ساخت. انتقال جریان از راه دور نیز با این نوع با مبدل لازم که به صورت مغناطیسی با شناور کوپل شده است در دسترس است.

نوع دیگری از مساحت متر متغیر به نام مساحت سنج نوع شیر نامیده می شود. این نوع ابزار از حرکت اسپیندل حاوی یک پلاگین یا یک پیستون یک شیر خود موقعیت یابی استفاده می کند. برای هر جریان، موقعیت خاصی از پلاگین شیر یا یک پیستون برای حفظ DP در یک مقدار ثابت وجود دارد. سپس موقعیت دریچه در برابر جریان کالیبره می شود. انتقال جریان از راه دور نیز با این نوع با مبدل لازم در دسترس است که به صورت مغناطیسی با حرکت همراه است (شکل 4.2-6 را ببینید).

برچسب ها

عینک سطح

خرابی شیشه های تراز، عینک های دید و چرخش سنج های شیشه ای باعث بروز حوادث بسیاری شده است. مردان در اثر انفجار عینک های بینایی که تحت فشار نصب شده بودند، کور شده اند و با یک ضربه خفیف شکسته شدند. یک شرکت پیشنهاد می کند که عینک بینایی باید «مثل طاعون» اجتناب شود. شیشه های تراز، عینک های دید و چرخش سنج های شیشه ای باید تا حد امکان اجتناب شود و هرگز با مایعات قابل اشتعال یا سمی چشمک زن استفاده نکنید، یعنی مایعاتی که تحت فشار بالاتر از نقطه جوش طبیعی خود هستند، مانند گاز مایع، کلر یا آمونیاک.

شیشه های تراز، در صورت استفاده، باید دارای خروس های چک توپ باشند که در صورت شکستن شیشه از نشتی بزرگ جلوگیری می کند. متأسفانه، گاهی اوقات توپ ها توسط افرادی که هدف آنها را درک نمی کنند حذف می شوند یا به دلیل باز نبودن خروس ها کاملاً غیرفعال می شوند. WWW، §7.1.4 را ببینید.

شیشه های تراز حاوی مایعات داغ یا خورنده باید دارای یک صفحه محافظ برای جلوگیری از آسیب در صورت شکستگی شیشه باشند.

البته هیچ ایرادی در مورد استفاده از شیشه های سطح مغناطیسی، شمع های یخ زدگی و سایر انواع بدون شیشه وجود ندارد. (پراگ یخبندان با مایعات بسیار سرد استفاده می شود. این یک لوله فلزی عایق با برجستگی هایی در طول آن است که از طریق عایق می چسبد. بر روی برجستگی هایی که زیر سطح مایع هستند یخ ایجاد می شود.)

در انگلستان قانون الزام می کند که درام های بخار دیگ بخار مجهز به شیشه های سطح باشند.

ابزار عمومی

4.3.2.1 متر منطقه متغیر

متر مساحت متغیر، که به عنوان روتامتر نیز شناخته می شود، یک لوله عمودی مخروطی، با قطر کوچک رو به پایین. به طور معمول از شیشه ساخته شده است، با یک شناور در داخل که توسط نیروی ناشی از جریان سیال به سمت بالا رانده می شود و توسط نیروی گرانشی به پایین کشیده می شود. هنگامی که دبی افزایش می یابد، نیروهای ویسکوز و فشار بیشتر (به دلیل افزایش DP که بر روی ناحیه شناور اثر می گذارد) باعث افزایش آن می شود تا زمانی که در مکانی در لوله که به اندازه کافی پهن است که DP را در مقدار قبل از افزایش جریان ثابت کند، ثابت شود. صورت گرفت. این دو نیرو یکدیگر را متعادل می کنند تا شناور در موقعیت جدید ثابت بماند. شناورها معمولاً از فولاد ضد زنگ در اشکال مختلف ساخته می شوند. کروی ها و بیضی های کروی شکل رایج ترین هستند. برخی به گونه ای طراحی شده اند که به طور قابل مشاهده در جریان سیال بچرخند تا به کاربر در تشخیص اینکه شناور گیر کرده یا خیر کمک کند. روتامترها برای طیف وسیعی از مایعات در دسترس هستند، اما بیشتر با آب یا هوا، به عنوان مثال، در آب غیر معدنی (DM) استفاده می شوند. آنها را می توان برای اندازه گیری قابل اعتماد جریان تا 1٪ دقت ساخت. انتقال جریان از راه دور نیز با این نوع با مبدل لازم که به صورت مغناطیسی با شناور کوپل شده است در دسترس است.

نوع دیگری از متراژ متغیر، مساحت سنج نوع شیر نامیده می شود. این نوع ابزار حرکت دوک را که شامل یک پلاگین یا پیستون یک شیر خود تنظیم می شود، اعمال می کند. برای هر جریان، موقعیت خاصی از پلاگین شیر یا یک پیستون برای حفظ DP در یک مقدار ثابت وجود دارد. سپس موقعیت دریچه در برابر جریان کالیبره می شود. انتقال جریان از راه دور نیز با این نوع با مبدل لازم در دسترس است که به صورت مغناطیسی با حرکت جفت می شود (شکل 4.23).

اندازه گیری جریان

16.3.2 فلومترهای منطقه متغیر (روتامتر)

در فلومتر ناحیه متغیر (گاهی اوقات به عنوان روتامتر شناخته می شود)، فشار تفاضلی در یک دیافراگم متغیر برای تنظیم ناحیه دیافراگم استفاده می شود. سپس ناحیه دیافراگم معیاری از سرعت جریان است. این ابزار قابل اعتماد و ارزان است و به طور گسترده در سراسر صنعت استفاده می شود و حدود 20٪ از کل فلومترهای فروخته شده را تشکیل می دهد. به طور معمول، این نوع ابزار فقط یک نشانه بصری از سرعت جریان را ارائه می دهد و بنابراین در طرح های کنترل خودکار کاربرد ندارد. با این حال، نسخه‌های ویژه‌ای از فلومترهای منطقه متغیر اکنون در دسترس هستند که فیبر نوری را در خود جای داده‌اند. در اینها، ردیفی از فیبرها موقعیت شناور را با احساس انعکاس نور از آن تشخیص می دهند و می توان یک سیگنال الکتریکی خروجی از آن استخراج کرد.

در ساده‌ترین شکل آن، که در شکل 16.8 نشان داده شده است، ابزار شامل یک لوله شیشه‌ای مخروطی است که حاوی یک شناور است که در موقعیت ثابتی قرار می‌گیرد که در آن وزن غوطه‌ور شده توسط نیروی رانش به دلیل فشار تفاضلی در سراسر آن متعادل می‌شود. موقعیت شناور معیاری از مساحت حلقوی موثر گذر جریان و در نتیجه نرخ جریان است. عدم دقت ارزان‌ترین ابزارها معمولاً 5±% است، اما نسخه‌های گران‌تر عدم دقت اندازه‌گیری را تا 0.5±% ارائه می‌دهند.

کاربرد بیوراکتور غشایی بی هوازی (AnMBR) برای تصفیه فاضلاب با مقاومت کم و تولید انرژی

10.4.1.2 واحد فیلتراسیون غشایی

یک سیستم فیلتراسیون غشایی نصب شده روی لغزش از غشاها، پمپ های فاضلاب، روتامترها و لوله کشی UPVC تشکیل شده است. در این مطالعه از ماژول‌های غشای اولترافیلتراسیون لوله‌ای که توسط Berghof آلمان تهیه شده‌اند، استفاده شد. دو ماژول غشایی Berghof به صورت سری در واحد فیلتراسیون استفاده شد. یک پمپ فاضلاب نیم HP برای فشار دادن آب از بیوراکتور به داخل واحد غشایی استفاده شد. یک پمپ فاضلاب 4 اسب بخاری برای گردش مجدد آب تصفیه شده از طریق واحد غشایی استفاده شد. روتامترهای ساخته شده در مواد اکریلیک برای اندازه گیری جریان گردش مجدد و جریان نفوذ استفاده شد.

اطلاعات لازم مربوط به ماژول های غشایی مورد استفاده برای مطالعه در جدول 10.3 در قالب یک برگه داده غشایی آورده شده است. شکل 10.8 عکس تنظیمات آزمایشی مورد استفاده برای مطالعه را نشان می دهد.

مبدل های جریان

مبدل های جریان 275

7.2.1

مبدل های فشار دیفرانسیل 277

7.2.2

مبدل های جریان منطقه متغیر (جریان سنج یا روتامتر) 279

7.2.3

مبدل های جریان اولتراسوند 280

7.2.3.1

مبدل جریان اولتراسوند 281

7.2.3.2

مبدل جریان دوپلر (پیوسته و پالسی) 284

7.2.3.3

مبدل جریان داپلر لیزری (شیفت) (LDF) 288

7.2.4

مبدل های جریان الکترومغناطیسی 291

7.2.5

پلتیسموگرافی 297

7.2.5.1

پلتیسموگرافی اتاقی 298

7.2.5.2

پلتیسموگرافی استرین گیج 300

7.2.5.3

پلتیسموگرافی فوتوالکتریک 303

7.2.5.4

امپدانس پلتیسموگرافی 306

7.2.6

روش های بدست آوردن برون ده قلبی 309

7.2.6.1

روش فیک 310

7.2.6.2

روش رقیق سازی رنگ 312

7.2.6.3

روش رقیق سازی حرارتی 316

تکنیک های اندازه گیری بنیادی

انواع دیگر فلومترها

سرعت جریان سوخت های گازی و هوای احتراق اغلب در دستگاه های آزمایش آتش با روتامتر اندازه گیری می شود. این نوع فلومتر از یک لوله عمودی مخروطی شیشه ای یا پلاستیکی شفاف تشکیل شده است. گاز اندازه گیری شده در پایین لوله تامین می شود و در قسمت بالایی خارج می شود. معمولاً یک شیر سوزنی در بالادست فلومتر برای کنترل سرعت جریان قرار می گیرد. یک «شناور» یک موقعیت عمودی در داخل لوله به خود می گیرد که تابعی مستقیم و معمولاً خطی از سرعت جریان است. دومی را می توان از مقیاس روی لوله، گاهی اوقات در ارتباط با منحنی کالیبراسیون، تعیین کرد. روتامترها با شناورهایی از انواع مختلف مواد در دسترس هستند تا بتوان انواع گازها را در خود جای داد یا محدوده اندازه گیری وسیع تری را فراهم کرد.

فلومترهای جرمی حرارتی برای اندازه گیری دبی سوخت گازی عرضه شده به پانل های تابشی، منابع اشتعال شعله ور و مشعل های گاز کالیبراسیون استفاده می شوند. این فلومترها معمولاً از یک عنصر جریان آرام تشکیل شده اند. نرخ جریان بر اساس افزایش دمای بخش کوچکی از جریان که از طریق یک بای پس مویرگی منحرف می شود اندازه گیری می شود. لوله مویین شامل یک عنصر گرمایش و سنسورهای دمای بالادست و پایین دست است. برای ورودی گرمای شناخته شده، افزایش دما تنها تابعی از نرخ جریان جرمی و گرمای ویژه گاز است، یعنی نوع گازی که از متر جریان می یابد. به عبارت دیگر، اگر گاز شناخته شده باشد، دبی جرمی را می توان از افزایش دمای اندازه گیری شده تعیین کرد. فلومترهای جرمی حرارتی با شیر تعبیه شده نیز موجود هستند تا بتوان از آنها نه تنها برای اندازه گیری بلکه برای کنترل دبی نیز استفاده کرد.