Bu makale rotametrelerin ne olduğunu açıklamaktadır. Rotametrenin anlamını, parçalarını, bu cihazın nasıl çalıştığını, farklı rotametre türlerini ve son olarak rotametre kullanmanın avantajlarını ve dezavantajlarını keşfedeceksiniz.
Rotametre nedir?
Rotametre , bir sıvının akışını ölçmek için kullanılan bir laboratuvar cihazıdır. Basitçe söylemek gerekirse rotametre, bir sıvının akış hızını belirlemek için kullanılan bir araçtır.
Rotametre bu nedenle bir tür akış ölçerdir.
Hacimsel akış veya harcamanın, bir tüpün bir bölümünden birim zaman başına akan akış miktarı olarak tanımlandığını unutmayın.
Genellikle rotametreler sıvıların, genellikle de suyun akışını ölçmek için kullanılır. Ancak gaz akışını bilmek için de kullanılabilirler.
Rotametrenin parçaları
Rotametre, genellikle cam veya plastikten yapılmış, içinde sıvının akışına bağlı olarak dikey olarak yukarı ve aşağı hareket eden, şamandıra adı verilen bir parça bulunan konik bir tüptür.
Yani bir rotametrenin parçaları aşağıdaki gibidir:
- Şamandıra : Rotametrenin içerisinde yer alan parçadır. Şamandıra, akışkanın akış hızına göre rotametrede dikey olarak hareket eder, akış hızı ne kadar yüksek olursa, o kadar yüksek olur. Bu, rotametrenin sıvı akışının değerini işaretleyen kısmıdır.
- Ölçek : ölçülen akışın değerini gösterir. Şamandıra sınırı, sıvı akışına karşılık gelen ölçek çizgisini işaretleyecektir.
- Kılavuz : şamandıranın hareket ettiği rotametrenin içindeki parça. Şamandıranın dikey olarak hareket etmesini sağlamak için kullanılır.
- Ölçme tüpü : Rotametrenin gövdesinden oluşan, içinde şamandıranın hareket ettiği tüp.
- Alt stop : Şamandıranın alt limitidir. Herhangi bir akışı ölçmediğinde şamandıra bu konumda hareketsiz kalır.
- Üst Durak : Şamandıranın üst sınırıdır. Hasarı önlemek için şamandıranın üst durdurucuya ulaşmaması tavsiye edilir.
Rotametre nasıl çalışır?
Rotametrenin tanımını ve parçalarının neler olduğunu gördükten sonra bu cihazın çalışmasının laboratuvarlarda ne kadar yaygın olduğunu göreceğiz.
Rotametreden bir akışkan aktığında şamandıraya iki kuvvet etki eder. Bir yandan sıvı yukarıya doğru dikey bir kuvvet uygularken, diğer yandan şamandıranın ağırlığı onu aşağı doğru iten dikey bir kuvvettir. Böylece rotametrenin çalışması, sıvının uyguladığı kuvvet ile şamandıranın ağırlığının kuvveti arasındaki denge noktasının bulunmasına dayanır.
Yukarıdaki bölümde gördüğümüz gibi rotametre konik bir tüpten yapılmıştır, dolayısıyla şamandıra yükseldikçe tüpün kesiti artar. Bunun sonucunda akışkanın şamandıraya uyguladığı hız ve kuvvet azalır.
Böylece şamandıra yükselecek ve aynı zamanda sıvının şamandıra üzerindeki kuvveti, söz konusu kuvvet şamandıranın ağırlığının kuvvetine eşit oluncaya kadar azalacaktır. Bu sırada şamandıra dengede kalacak ve hareket etmeyi bırakacaktır.
Şamandıra sabit hale geldiğinde, akış ölçümünü okumak için önceden kalibre edilmiş rotametrenin ölçeğine bakmanız gerekir. Akış değeri, şamandıranın üst sınırına denk gelen ölçekteki sayı olacaktır.
Kısacası akış hızı ne kadar yüksek olursa rotametredeki şamandıra da o kadar yükselecektir. Şamandıra bir noktada sabitlendiğinde rotametrik ölçeğin gösterdiği değer sıvı akışının değeri olacaktır.
Not: Rotametrenin doğru çalışması için dikey konumda olması gerekir. Aksi halde rotametrenin işaretlediği ölçüm hatalı olacaktır.
Rotametre türleri
Malzeme ve kullanım amaçlarına göre çeşitli rotametre türleri bulunmaktadır. Aşağıda farklı rotametre türlerini görebilirsiniz:
- Temizleme rotametresi – düşük akış hızına ve yoğunluğa sahip sıvılar için rotametre.
- Cam rotametre – tüpü camdan yapılmış rotametre. Bu tip rotametre daha uzun ömürlüdür ve tüpün içini görselleştirmenize olanak tanır.
- Plastik Rotametre – Plastik Rotametre. Ucuzdurlar ve diğer rotametre türlerinden daha uzun süre dayanırlar, ancak büyük akış hızları için kullanışlı değildirler.
- Metal rotametre : Yüksek sıcaklık ve basınçtaki akışlar için ideal rotametre. Ölçüm aralığı genellikle çok geniştir.
- Bypass rotametre : Sadece membrandaki akış hızını ölçmek için kullanılan rotametre.
- Akrilik rotametre : Akışı doğru bir şekilde ölçmek için çok kullanışlı olan küçük çaplı rotametre.
- Elektrik dönüştürücülü rotametre : Bu tip rotametre, tüp akış girişinde oluşturulan değişiklikleri izlemek için manyetik bir sistem kullanır.
- Pnömatik Dönüştürücü Rotametre : Bu tip rotametre, ölçümleri manyetik bir mekanizma kullanarak gerçekleştirir.
Rotametrenin avantajları ve dezavantajları
Bu son bölümde rotametrenin avantajlarını ve dezavantajlarını analiz edeceğiz, çünkü özellikleri nedeniyle belirli durumlarda diğer ölçüm cihazı türlerinden daha iyidir.
Rotametrenin avantajları aşağıdaki gibidir:
- Rotametre elektrik enerjisine ihtiyaç duymaz. Rotametrelerin büyük bir avantajı harici bir enerji kullanımına ihtiyaç duymamaları, çalışmalarının mekanik prensibe dayalı olmasıdır.
- Kullanımı çok basit bir laboratuvar cihazıdır.
- Rotametre diğer sayaçlara göre ucuz bir cihazdır.
- Rotametrenin ölçeği pratik olarak doğrusaldır ve ölçümün okunmasını kolaylaştırır.
Öte yandan rotametrenin aşağıdaki dezavantajları vardır:
- Rotametre ölçeği kalibrasyon gerektirir. Bu nedenle rotametrenin ölçeği yalnızca belirli bir madde için etkili olacaktır. Sıvı değiştirilirse rotametrenin de değiştirilmesi veya yeniden kalibre edilmesi gerekir.
- Ölçümü gerçekleştirmek için rotametrenin tamamen dikey olarak yönlendirilmesi gerekir. Aslında rotametrenin çalışması şamandıraya uygulanan yer çekimi kuvvetine bağlıdır.
- Ölçümü okurken hata yapmak kolaydır çünkü şamandıranın tamamen hareketsiz kalması zordur, hafifçe hareket eder. Ek olarak, yüzme sınırı rotametrik ölçekte iki işaretin ortasında olabilir.
- Genel olarak okuma bir makine tarafından otomatikleştirilemez ancak ölçümlerin manuel olarak okunması gerekir.
- Sıvının çok koyu olması ölçümün okunmasını zorlaştırabilir.