In dit artikel wordt uitgelegd wat rotameters zijn. Je ontdekt de betekenis van een rotameter, de onderdelen ervan, hoe dit instrument werkt, de verschillende soorten rotameters en tot slot de voor- en nadelen van het gebruik van een rotameter.
Wat is een rotameter?
Een rotameter is een laboratoriuminstrument dat wordt gebruikt om de stroming van een vloeistof te meten. Simpel gezegd is de rotameter een instrument dat wordt gebruikt om de stroomsnelheid van een vloeistof te bepalen.
De rotameter is dus een soort flowmeter.
Houd er rekening mee dat volumetrische stroom of uitgaven worden gedefinieerd als de hoeveelheid stroom per tijdseenheid die door een gedeelte van een buis stroomt.
Over het algemeen worden rotameters gebruikt om de stroom van vloeistoffen, meestal water, te meten. Hoewel ze ook kunnen worden gebruikt om de gasstroom te kennen.
Delen van een rotameter
De rotameter is een conische buis, meestal gemaakt van glas of plastic, met een onderdeel erin dat een vlotter wordt genoemd en dat verticaal op en neer beweegt, afhankelijk van de stroming van de vloeistof.
De onderdelen van een rotameter zijn dus als volgt:
- Vlotter : het is een onderdeel dat zich in de rotameter bevindt. De vlotter beweegt verticaal in de rotameter afhankelijk van de stroomsnelheid van de vloeistof, hoe hoger de stroomsnelheid, hoe hoger deze zal zijn. Dit is het deel van de rotameter dat de waarde van de vloeistofstroom markeert.
- Schaal : geeft de waarde van het gemeten debiet aan. De vlotterlimiet markeert de schaallijn die overeenkomt met de vloeistofstroom.
- Gids : deel binnenin de rotameter waar de vlotter doorheen beweegt. Het wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat de vlotter verticaal beweegt.
- Meetbuis : buis waarin de vlotter beweegt, bestaande uit het lichaam van de rotameter.
- Onderste stop : Dit is de ondergrens van de vlotter. Wanneer er geen stroming gemeten wordt, blijft de vlotter in deze stand staan.
- Bovenaanslag : is de bovengrens van de vlotter. Het wordt aanbevolen dat de vlotter de bovenste aanslag niet bereikt om schade te voorkomen.
Hoe werkt een rotameter?
Als we eenmaal de definitie van een rotameter hebben gezien en wat de onderdelen ervan zijn, zullen we de werking van dit apparaat zien dat zo gebruikelijk is in laboratoria.
Wanneer een vloeistof door de rotameter stroomt, werken er twee krachten op de vlotter. Enerzijds oefent de vloeistof een verticale kracht naar boven uit en anderzijds is het gewicht van de vlotter een verticale kracht die deze naar beneden duwt. De werking van de rotameter is dus gebaseerd op het vinden van het evenwichtspunt tussen de kracht die door de vloeistof wordt uitgeoefend en de kracht van het gewicht van de vlotter.
Zoals we in het bovenstaande gedeelte hebben gezien, is de rotameter gemaakt van een conische buis, zodat de doorsnede van de buis groter wordt naarmate de vlotter stijgt. Als gevolg hiervan neemt de snelheid en kracht die de vloeistof op de vlotter uitoefent af.
De vlotter zal dus stijgen, en tegelijkertijd zal de kracht van de vloeistof op de vlotter afnemen, totdat deze kracht gelijk is aan de kracht van het gewicht van de vlotter. Op dit moment blijft de vlotter in balans en stopt met bewegen.
Zodra de vlotter stilstaat, moet u naar de schaal van de rotameter kijken, die eerder is gekalibreerd, om de stroommeting af te lezen. De stroomwaarde is het getal op de schaal dat samenvalt met de bovengrens van de vlotter.
Kortom, hoe hoger het debiet, hoe hoger de vlotter in de rotameter zal stijgen. En zodra de vlotter op een bepaald punt is gestabiliseerd, zal de waarde die wordt aangegeven door de rotametrische schaal de waarde van de vloeistofstroom zijn.
Let op: voor een correcte werking van de rotameter moet deze in verticale positie staan. Anders zal de door de rotameter gemarkeerde meting onjuist zijn.
Soorten rotameters
Er zijn verschillende soorten rotameters, afhankelijk van hun materiaal en gebruik. Hieronder zie je de verschillende soorten rotameters:
- Purgeerrotameter – rotameter voor vloeistoffen met lage stroomsnelheden en dichtheden.
- Glazen rotameter – rotameter waarvan de buis van glas is. Dit type rotameter gaat langer mee en zorgt ervoor dat je de binnenkant van de buis kunt visualiseren.
- Kunststof rotameter – Kunststof rotameter. Ze zijn goedkoop en gaan langer mee dan andere soorten rotameters, maar zijn niet bruikbaar voor grote stroomsnelheden.
- Metalen rotameter : ideale rotameter voor stromingen bij hoge temperaturen en drukken. Het meetbereik is over het algemeen erg breed.
- Bypass-rotameter : rotameter die alleen wordt gebruikt om het debiet in het membraan te meten.
- Acryl rotameter : rotameter met kleine diameter, zeer handig voor het nauwkeurig meten van de stroom.
- Rotameter met elektrische transducers : Dit type rotameter maakt gebruik van een magnetisch systeem om veranderingen te volgen die worden gegenereerd bij de inlaat van de buisstroom.
- Pneumatische transducerrotameter : Dit type rotameter voert metingen uit met behulp van een magnetisch mechanisme.
Voor- en nadelen van een rotameter
In dit laatste deel zullen we de voor- en nadelen van de rotameter analyseren, omdat deze vanwege zijn kenmerken in bepaalde situaties beter is dan andere soorten meetinstrumenten.
De voordelen van de rotameter zijn als volgt:
- Een rotameter heeft geen elektrische energie nodig. Een groot voordeel van rotameters is dat ze geen externe energie nodig hebben om gebruikt te worden, hun werking is gebaseerd op een mechanisch principe.
- Het is een heel eenvoudig laboratoriuminstrument om te gebruiken.
- De rotameter is een goedkoop apparaat vergeleken met andere meters.
- De schaal van de rotameter is vrijwel lineair, waardoor de meting beter leesbaar is.
Aan de andere kant heeft een rotameter de volgende nadelen:
- De schaal van de rotameter vereist kalibratie. Daarom zal de schaal van een rotameter alleen effectief zijn voor een bepaalde stof. Als de vloeistof wordt ververst, moet ook de rotameter worden vervangen of opnieuw worden gekalibreerd.
- Om de meting uit te voeren, moet een rotameter volledig verticaal worden georiënteerd. De werking van de rotameter is immers afhankelijk van de zwaartekracht die op de vlotter wordt uitgeoefend.
- Het is gemakkelijk om een fout te maken bij het aflezen van de meting, omdat de vlotter moeilijk volledig stil kan blijven staan, hij beweegt een beetje. Bovendien kan de vlotterlimiet zich in het midden van twee markeringen op de rotametrische schaal bevinden.
- Over het algemeen kan het uitlezen niet door een machine worden geautomatiseerd, maar moeten de metingen handmatig worden uitgelezen.
- Als een vloeistof erg donker is, kan dit het aflezen van de meting bemoeilijken.