로타미터

Rotameter
이 기사는 유량 측정 장치에 관한 것이다.철도 거리 장치는 로타미터(철도)를 참조한다.
Rotameter outline.jpg
수류 측정용 TecFluid-CG34-2500
로타미터가 있는 의료용 산소 조절기

로타미터(Rotameter)는 닫힌 튜브에서 유체의 체적 유량을 측정하는 장치다.[1]

그것은 가변 면적 유량계라고 불리는 계량계에 속하는데, 유체가 통과하는 단면적을 변화시켜 유량을 측정함으로써 유량을 측정함으로써 측정 가능한 효과를 발생시킨다.[2]

역사

회전 플로트를 가진 최초의 가변 면적 미터는 1908년 아헨에서 카를 쿠퍼스(1874–1933)에 의해 발명되었다.이는 독일의 특허 215225에 기술되어 있다.펠릭스 마이어는 이 발명의 근본적인 중요성을 인식하고 아헨에서 "Deutsche Rotawerke GmbH"라는 회사를 설립했다.그들은 이 발명품을 플로트와 유리관의 새로운 모양으로 개선했다.Kuepers는 대칭적인 흐름 스케일을 실현하는 유리관 내부를 위한 특별한 모양을 발명했다.

로타메터라는 상표명은 영국 회사인 GEC 엘리엇 오토메이션인 로타메터사가 등록했다.다른 많은 나라에서는 로타메터라는 브랜드 이름이 현재 요코가와 전자가 소유하고 있는 독일의 로타 요코가와 GmbH & Co. KG에 의해 등록되어 있다.

설명

로타미터는 일반적으로 '플로트(float)'가 있는 유리로 만들어진 테이퍼형 튜브로 구성되며, 안쪽은 흐름의 끌림에 의해 위로 밀리고 중력에 의해 아래로 당겨진다.주어진 유체 및 플로트 단면에 대한 드래그 힘은 제곱된 유속만 함수로 한다. 드래그 방정식을 참조하십시오.[3]

주어진 영역을 통과하는 체적 유량이 높을수록 유속과 드래그력이 증가하므로 플로트가 위로 밀린다.그러나 로타미터의 내부는 원추형(넓이)으로 되어 있어 중량이 흐르는 플로트 주위의 면적이 증가하므로 플로트의 무게와 기계적 평형이 있을 때까지 유속과 드래그력이 감소한다.

부유물은 여러 가지 다른 모양으로 만들어지는데, 구와 타원체가 가장 흔하다.플로트는 유체가 통과할 때 축방향으로 회전할 수 있도록 대각선 방향으로 그루브하고 부분적으로 색칠할 수 있다.이것은 플로트가 자유로운 경우에만 회전하기 때문에 플로트가 고착되어 있는지를 보여준다.판독은 일반적으로 플로트의 가장 넓은 부분의 맨 위, 타원체의 중심 또는 실린더의 맨 위에서 이루어진다.일부 제조업체는 다른 표준을 사용한다.[3]

"플로트"는 유체에서 떠서는 안 된다. 유체보다 밀도가 높아야 한다. 그렇지 않으면 유량이 없어도 상단으로 떠오를 것이다.

측정 원리의 기계적 특성은 어떠한 전력도 필요로 하지 않는 유량 측정 장치를 제공한다.튜브가 금속으로 만들어진 경우 플로트 위치는 마그네틱 커플링을 통해 외부 표시기로 전달된다.이 기능은 측정이 공정에서 원격으로 관찰하거나 자동 제어에 사용될 수 있기 때문에 가변 면적 유량계의 적용 범위를 상당히 확장했다.[3]

이점

  • 로타미터는 외부 동력이나 연료를 필요로 하지 않으며 유체의 고유 특성만을 중력과 함께 사용하여 유량을 측정한다.[3]
  • 로타미터(Rotameter)도 비교적 간단한 장치로 값싼 재료로 대량 생산할 수 있어 널리 쓰일 수 있다.
  • 플로트가 튜브 위로 이동함에 따라 흐름 통로의 면적이 증가하기 때문에, 스케일은 대략 선형이다.[2]
  • 열충격과 화학 작용에 강한 투명 유리를 사용한다.

단점들

  • 유체나 기체가 부유물을 대체하는 능력에 의존하기 때문에 주어진 로타미터의 눈금은 주어진 온도에서 주어진 물질에 대해서만 정확할 것이다.중요한 성질은 유체의 밀도지만 점성도 또한 상당할 수 있다.부유물은 점성에 무감각하도록 이상적으로 설계되어 있지만, 제조자의 규격에서 검증할 수 있는 경우는 드물다.다른 밀도와 점성에 대해 별도의 로타미터가 사용될 수도 있고, 동일한 로타미터에 복수의 눈금을 사용할 수도 있다.[1]
  • 로타미터의 작동은 작동을 위한 중력의 힘에 따라 달라지기 때문에 로타미터의 방향을 수직으로 맞춰야 한다.방향이 수직에서 크게 벗어나면 상당한 오차가 발생할 수 있다.
  • 직접적인 흐름 표시로 인해 분해능이 다른 측정 원리에 비해 상대적으로 불량하다.판독 불확도는 척도 하단에 가까워지면 악화된다.플로트와 시차 진동은 측정의 불확실성을 더욱 증가시킬 수 있다.[1]
  • 플로트는 흐르는 매체를 통해 읽어야 하기 때문에, 어떤 액체는 판독을 방해할 수 있다.플로트의 위치를 전자적으로 측정하기 위해 변환기가 필요할 수 있다.
  • 로타미터는 기계에 의해 읽기에 쉽게 적응되지 않는다; 비록 튜브 밖에서 팔로워를 구동하는 자석 부유물이 사용 가능하기는 하지만.[1]
  • 로타미터는 일반적으로 6인치/150mm 이상의 크기로 제조되지 않지만, 매우 큰 파이프에 바이패스 설계를 사용하는 경우가 있다.[2]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d R.C.베이커.흐름 측정 핸드북:산업 설계, 운영 원칙, 성능 및 애플리케이션.(2016) 790페이지. ISBN110704586X, ISBN9781107045866
  2. ^ a b c Brodkey, Robert S.; Hershey, Harry C. (2003), Transport Phenomena: A Unified Approach, Brodkey Publishing (McGraw Hill), pp. 471–476, ISBN 0-9726635-8-4
  3. ^ a b c d 흐름 R. 밀러, 측정 엔지니어링 핸드북. 1168 페이지.McGraw-Hill 교육; (1996), ISBN 0070423660, ISBN 9780070423664

외부 링크