Rotameter-Nguyên lý hoạt động

Rotameter – Nguyên lý hoạt động, ưu và nhược điểm

Rotameter (hay Variable Area Flowmeter) là thiết bị đo lưu lượng của chất lỏng, khí hoặc hơi nước bằng cách sử dụng một phao bên trong một ống hình côn.

Rotameter thường có 2 loại cơ bản: Glass Tube và Metal Tube, có hình dạng và cấu tạo như bên dưới

hình ảnh và cấu tạo glass tube rotameter
Hình ảnh và cấu tạo Glass Tube Rotameter
HÌnh ảnh và cấu tạo Metal Tube Rotameter
HÌnh ảnh và cấu tạo Metal Tube Rotameter

Nguyên lý hoạt động

Lưu chất đi qua ống đo từ dưới lên trên và do đó nâng phao lên cho đến khi có một khe hở hình khuyên giữa bề mặt bên trong của ống đo và phao và đạt được sự cân bằng của các lực sau đây.

Nguyên lý hoạt động của Rotameter
Nguyên lý hoạt động của Rotameter

FG =FA +FS

Trong đó:

  • FG: Trọng lực
  • FA: Lực nổi của phao (trong trường hợp lưu chất là chất lỏng, trường hợp đo chất khí thì FA không đáng kể)
  • FS: Lực do dòng lưu chất tác động lên phao

Tại vị trí phao cân bằng, chiều cao của phao trong ống hình côn cung cấp thông tin lưu lượng của lưu chất. Đối với ống bằng thuỷ tinh, giá trị vạch chia được hiệu chuẩn và in trên thân ống, giá trị lưu lượng được đọc trực tiếp từ các vạch chia này

Đối với ống bằng kim loại (Metal tube), vị trí của phao được cảm ứng qua bộ phận hiển thị bên ngoài (Xin xem hình trên “Cấu tạo Metal tube rotameter)

Lịch sử của nguyên tắc đo lưu lượng Rotameter

Rotameter đầu tiên có phao xoay được phát minh bởi Karl Kueppers ở Aachen vào năm 1908. Điều này được mô tả trong bằng sáng chế của Đức 215225.

Felix Meyer đã thành lập công ty “Deutsche Rotawerke GmbH” ở Aachen nhận ra tầm quan trọng cơ bản của phát minh này. Họ đã cải tiến phát minh này với các hình dạng mới của phao và ống thủy tinh. Kueppers đã phát minh ra hình dạng đặc biệt cho bên trong ống thủy tinh tạo ra vạch chia lưu lượng đối xứng.

Tên thương hiệu Rotameter đã được đăng ký bởi công ty tự động hóa GEC Elliot của Anh, Rotameter Co.

Ở nhiều quốc gia khác, tên thương hiệu Rotameter được đăng ký bởi Rota Yokogawa GmbH & Co. KG tại Đức, hiện thuộc sở hữu của Yokogawa Electric Corp.

Ưu điểm

  • Giá không quá đắt tiền
  • Không cần nguồn điện bên ngoài
  • Thích hợp cho chất lỏng, khí và hơi nước
  • Không yêu cầu phần đoạn ống thẳng ở đầu vào và đầu ra
  • Thiết kế đồng hồ đơn giản, do đó dễ dàng lắp đặt và bảo trì
  • Có thể tích hợp transmitter
  • Đối với ống đo kim loại có thể được khử trùng, kiểm tra CIP

Nhược điểm

  • Phải lắp đặt theo phương thẳng đứng
  • Giảm áp suất liên tục
  • Bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi tỷ trọng, nhiệt độ và độ nhớt
  • Chất rắn làm hỏng cạnh đo, Chất lỏng nhiễm bẩn gây mờ ống thuỷ tinh, khó đọc giá trị
  • Bị ảnh hưởng bởi rung động

Cảm ơn bạn đã đọc bài chia sẻ

Chúc bạn thành công!

Bài viết được dịch và tham khảo từ tài liệu ABB Flow handbook, wikipedia

Thư viện bài viết:

2 comments

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.