이 기사에서는 로터미터가 무엇인지 설명합니다. 로타미터의 의미, 부품, 이 기기의 작동 방식, 다양한 유형의 로타미터, 그리고 마지막으로 로타미터 사용의 장점과 단점을 발견하게 됩니다.
로터미터란 무엇입니까?
로터미터 는 유체의 흐름을 측정하는 데 사용되는 실험실 장비입니다. 간단히 말해서, 로타미터는 유체의 유량을 결정하는 데 사용되는 도구입니다.
따라서 로터미터는 일종의 유량계입니다.
체적 유량 또는 소비량은 튜브 섹션을 통해 흐르는 단위 시간당 유량으로 정의된다는 점을 기억하십시오.
일반적으로 로터미터는 액체, 일반적으로 물의 흐름을 측정하는 데 사용됩니다. 가스 흐름을 아는 데에도 사용할 수 있습니다.
로터미터의 부품
로타미터는 일반적으로 유리나 플라스틱으로 만들어진 원뿔형 튜브로, 내부에는 유체의 흐름에 따라 수직으로 위아래로 움직이는 플로트(float)라는 부품이 있습니다.
따라서 로터미터의 부품은 다음과 같습니다.
- 플로트(Float) : 로타미터 내부에 위치한 부품입니다. 플로트는 유체의 유량에 따라 로타미터 내에서 수직으로 움직이며 유량이 높을수록 높아집니다. 이것은 유체 흐름의 값을 표시하는 로타미터의 일부입니다.
- Scale : 측정된 유량의 값을 나타냅니다. 플로트 한계는 유체 흐름에 해당하는 눈금선을 표시합니다.
- 가이드 : 플로트가 움직이는 로타미터 내부의 부분. 플로트가 수직으로 움직이는지 확인하는 데 사용됩니다.
- 측정관(Measuring tube) : 플로트가 움직이는 관으로, 로타미터의 몸체로 구성된다.
- 하한 정지 : 플로트의 하한입니다. 흐름을 측정하지 않으면 플로트는 이 위치에 정지 상태로 유지됩니다.
- 상한 정지 : 플로트의 상한입니다. 손상을 방지하려면 플로트가 상단 정지 장치에 도달하지 않는 것이 좋습니다.
로터미터는 어떻게 작동하나요?
로터미터의 정의와 그 부품이 무엇인지 살펴본 후에는 실험실에서 흔히 사용되는 이 장치의 작동을 살펴보겠습니다.
유체가 로타미터를 통해 흐를 때 두 가지 힘이 플로트에 작용합니다. 한편으로는 유체가 위쪽으로 수직력을 가하고, 다른 한편으로는 플로트의 무게는 플로트를 아래쪽으로 미는 수직력입니다. 따라서 로타미터의 작동은 유체에 의해 가해지는 힘과 플로트의 무게 힘 사이의 균형점을 찾는 것을 기반으로 합니다.
위 섹션에서 보았듯이 로타미터는 원추형 튜브로 만들어져 있으므로 플로트가 상승함에 따라 튜브 단면이 늘어납니다. 결과적으로 플로트에 유체가 가하는 속도와 힘이 감소합니다.
따라서 플로트가 상승하고 동시에 플로트에 가해지는 유체의 힘은 플로트의 무게의 힘과 같아질 때까지 감소합니다. 이때 플로트는 균형을 유지하고 이동을 멈춥니다.
플로트가 정지되면 이전에 교정된 로타미터의 눈금을 보고 유량 측정값을 읽어야 합니다. 유량 값은 플로트의 상한과 일치하는 눈금의 숫자입니다.
즉, 유량이 높을수록 로터미터의 플로트가 더 높게 상승합니다. 그리고 플로트가 한 지점에서 안정화되면 회전 눈금에 표시된 값이 유체 흐름의 값이 됩니다.
참고: 로터미터가 올바르게 작동하려면 수직 위치에 있어야 합니다. 그렇지 않으면 로터미터에 표시된 측정값이 부정확해집니다.
로터미터의 종류
재료와 용도에 따라 여러 유형의 로타미터가 있습니다. 아래에서 다양한 유형의 로터미터를 볼 수 있습니다.
- 퍼지 로타미터 – 낮은 유속과 밀도를 갖는 유체용 로타미터입니다.
- 유리 로타미터 – 튜브가 유리로 만들어진 로타미터입니다. 이 유형의 로타미터는 수명이 더 길고 튜브 내부를 시각화할 수 있습니다.
- 플라스틱 로타미터 – 플라스틱 로타미터. 다른 유형의 로터미터보다 가격이 저렴하고 수명이 길지만, 큰 유량에는 유용하지 않습니다.
- 금속 로터미터 : 고온 및 고압의 유량에 이상적인 로터미터입니다. 측정 범위는 일반적으로 매우 넓습니다.
- 바이패스 로타미터(Bypass rotameter) : 막 내 유량을 측정하는 데에만 사용되는 로타미터.
- 아크릴 로타미터 : 작은 직경의 로타미터로 유량을 정확하게 측정하는데 매우 유용합니다.
- 전기 변환기가 있는 로타미터 : 이 유형의 로타미터는 자기 시스템을 사용하여 튜브 흐름 입구에서 생성된 변화를 추적합니다.
- 공압 변환기 로타미터(Pneumatic Transducer Rotameter) : 이 유형의 로타미터는 자기 메커니즘을 사용하여 측정을 수행합니다.
로터미터의 장점과 단점
이 마지막 섹션에서는 로타미터의 장점과 단점을 분석할 것입니다. 왜냐하면 그 특성으로 인해 특정 상황에서는 다른 유형의 측정 장비보다 우수하기 때문입니다.
로터미터의 장점은 다음과 같습니다.
- 로터미터에는 전기 에너지가 필요하지 않습니다. 로타미터의 가장 큰 장점은 외부 에너지를 사용할 필요가 없으며 작동이 기계적 원리에 기반을 두고 있다는 것입니다.
- 사용하기 매우 간단한 실험실 장비입니다.
- 로타미터는 다른 미터에 비해 저렴한 장치입니다.
- 로터미터의 눈금은 실질적으로 선형이므로 측정값을 더 쉽게 읽을 수 있습니다.
반면에 로터미터에는 다음과 같은 단점이 있습니다.
- 로터미터 스케일은 교정이 필요합니다. 따라서 로터미터의 눈금은 특정 물질에 대해서만 효과적입니다. 유체가 변경되면 로타미터도 변경하거나 재보정해야 합니다.
- 측정을 수행하려면 로터미터가 완전히 수직 방향을 향해야 합니다. 실제로, 로타미터의 작동은 플로트에 가해지는 중력에 의존합니다.
- 플로트가 완전히 가만히 있기 어렵고 약간 움직이기 때문에 측정값을 읽는 데 실수하기 쉽습니다. 또한 플로트 한계는 회전 스케일의 두 표시 중간에 있을 수 있습니다.
- 일반적으로 판독은 기계로 자동화할 수 없지만 측정값은 수동으로 읽어야 합니다.
- 유체가 매우 어두우면 측정값을 판독하기 어려울 수 있습니다.