Ротаметр – это прибор, измеряющий объемный расход жидкости в закрытой трубке. [1]
Он принадлежит к классу расходомеров, называемых расходомерами переменной площади , которые измеряют скорость потока, позволяя изменять площадь поперечного сечения, через которое проходит жидкость, вызывая измеримый эффект. [2]
Первый счетчик переменной площади с вращающимся поплавком был изобретен Карлом Купперсом (1874–1933) в Аахене в 1908 году. Это описано в немецком патенте 215225. Феликс Мейер основал в Аахене компанию « Deutsche Rotawerke GmbH », осознавая фундаментальную важность этого изобретения. изобретение. Они усовершенствовали это изобретение, применив новую форму поплавка и стеклянной трубки. Кюпперс изобрел специальную форму внутренней части стеклянной трубки, обеспечивающую симметричный масштаб потока.
Торговая марка Rotameter зарегистрирована британской компанией GEC Elliot Automation, Rotameter Co. Во многих других странах торговая марка Rotameter зарегистрирована компанией Rota Yokogawa GmbH & Co. KG в Германии, которая сейчас принадлежит Yokogawa Electric Corp.
Ротаметр состоит из конической трубки, обычно изготовленной из стекла, с «поплавком» (фигурным грузом, изготовленным из анодированного алюминия или керамики), внутри которого поднимается сила сопротивления потока и опускается вниз под действием силы тяжести. Сила сопротивления для данной жидкости и поперечного сечения поплавка является функцией только квадрата скорости потока, см. уравнение сопротивления . [3]
Более высокий объемный расход через данную область увеличивает скорость потока и силу сопротивления, поэтому поплавок будет выталкиваться вверх. Однако, поскольку внутренняя часть ротаметра имеет конусообразную форму (расширяется), площадь вокруг поплавка, через которую течет среда, увеличивается, скорость потока и сила сопротивления уменьшаются до тех пор, пока не наступит механическое равновесие с весом поплавка.
Поплавки изготавливаются самых разных форм, наиболее распространенными являются сферы и эллипсоиды. Поплавок может иметь диагональные канавки и частично окрашенный, чтобы он вращался в осевом направлении при прохождении жидкости. Это показывает, застрял ли поплавок, поскольку он будет вращаться только в том случае, если он свободен. Показания обычно снимаются в верхней части самой широкой части поплавка; центр эллипсоида или вершина цилиндра. Некоторые производители используют другой стандарт. [3]
«Поплавок» не должен плавать в жидкости: он должен иметь более высокую плотность, чем жидкость, иначе он всплывет наверх, даже если потока нет.
Механическая природа принципа измерения обеспечивает устройство измерения расхода, которое не требует электрической энергии. Если трубка металлическая, положение поплавка передается на внешний индикатор через магнитную муфту. Эта возможность значительно расширила диапазон применения расходомера с переменным сечением, поскольку измерения можно наблюдать удаленно от технологического процесса или использовать для автоматического управления. [3]
