रोटामीटर एक उपकरण है जो तरल और गैस के प्रवाह को माप सकता है।आम तौर पर, रोटामीटर प्लास्टिक, कांच या धातु से बनी एक ट्यूब होती है, जो एक फ्लोट के साथ संयुक्त होती है, जो ट्यूब में तरल पदार्थ के प्रवाह पर रैखिक रूप से प्रतिक्रिया करती है।
संबंधित समीकरणों के उपयोग के कारण, OMEGA™ प्रयोगशाला रोटामीटर अधिक बहुमुखी हैं।रोटामीटर के फायदों में शामिल हैं: लंबी माप सीमा, कम दबाव ड्रॉप, आसान स्थापना और रखरखाव, और रैखिक पैमाने।
उपरोक्त फायदों के लिए, रोटामीटर सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला परिवर्तनीय क्षेत्र प्रवाहमापी है।इसमें एक पतला ट्यूब होता है;जब द्रव ट्यूब से होकर गुजरता है, तो यह फ्लोट को ऊपर उठा देता है।बड़ा वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह फ्लोट पर अधिक दबाव डालेगा, जिससे यह ऊंचा उठेगा।तरल में, प्रवाह को बढ़ाने के लिए बहने वाले तरल की गति को उछाल के साथ जोड़ा जाता है;गैस के लिए, उछाल नगण्य है, और फ्लोट की ऊंचाई मुख्य रूप से गैस की गति और परिणामी दबाव से निर्धारित होती है।
आमतौर पर, पाइप लंबवत स्थापित किया जाता है।जब कोई प्रवाह नहीं होता है, तो फ्लोट नीचे रुक जाता है, लेकिन जैसे ही ट्यूब के नीचे से तरल पदार्थ ऊपर की ओर बहने लगता है, फ्लोट ऊपर उठने लगता है।आदर्श रूप से, फ्लोट जिस ऊंचाई से गुजरता है वह द्रव वेग और फ्लोट और पाइप की दीवार के बीच के कुंडलाकार क्षेत्र के समानुपाती होता है।जैसे-जैसे फ्लोट ऊपर उठता है, कुंडलाकार उद्घाटन का आकार बढ़ता है, जिससे फ्लोट पर दबाव का अंतर कम हो जाता है।
जब द्रव प्रवाह द्वारा ऊपर की ओर लगाया गया बल फ्लोट के वजन को संतुलित करता है, तो सिस्टम संतुलन तक पहुंच जाता है, फ्लोट एक निश्चित स्थिति में पहुंच जाता है, और फ्लोट द्रव प्रवाह द्वारा निलंबित हो जाता है।फिर आप विशिष्ट द्रव के प्रवाह दर के घनत्व और चिपचिपाहट को पढ़ सकते हैं।बेशक, रोटामीटर का आकार और संरचना अनुप्रयोग पर निर्भर करेगी।यदि सब कुछ सही ढंग से कैलिब्रेट और आकार दिया गया है, तो प्रवाह दर को फ्लोट की स्थिति के आधार पर सीधे पैमाने से पढ़ा जा सकता है।कुछ रोटामीटर आपको वाल्व का उपयोग करके प्रवाह दर को मैन्युअल रूप से समायोजित करने की अनुमति देते हैं।शुरुआती डिज़ाइनों में, फ्री फ्लोट गैस और तरल पदार्थ के दबाव में परिवर्तन के साथ घूमता था।क्योंकि वे घूमते हैं, इन उपकरणों को रोटामीटर कहा जाता है।
रोटामीटर आमतौर पर सामान्य तरल पदार्थों (हवा और पानी) के लिए अंशांकन डेटा और प्रत्यक्ष रीडिंग स्केल प्रदान करते हैं।अन्य तरल पदार्थों के साथ उपयोग किए जाने वाले रोटामीटर के आकार को निर्धारित करने के लिए इन मानक प्रारूपों में से एक में रूपांतरण की आवश्यकता होती है;तरल पदार्थों के लिए, पानी का समतुल्य जीपीएम है;गैसों के लिए, वायु प्रवाह मानक क्यूबिक फीट प्रति मिनट (एससीएफएम) के बराबर है।निर्माता आमतौर पर इन मानक प्रवाह मूल्यों के लिए अंशांकन तालिकाएँ प्रदान करते हैं और रोटामीटर के आकार को निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले स्लाइड नियमों, नॉमोग्राम या कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर के संयोजन में उनका उपयोग करते हैं।
मूल रोटामीटर एक ग्लास ट्यूब संकेतक प्रकार है।ट्यूब बोरोसिलिकेट ग्लास से बनी होती है, और फ्लोट धातु (आमतौर पर संक्षारण प्रतिरोधी स्टेनलेस स्टील), कांच या प्लास्टिक से बना हो सकता है।बुय्स में आमतौर पर तेज या मापने योग्य किनारे होते हैं, जो पैमाने पर विशिष्ट रीडिंग को इंगित करेंगे।रोटामीटर अनुप्रयोग के अनुसार अंत फिटिंग या कनेक्टर से सुसज्जित हैं।आवास या टर्मिनल फिटिंग के प्रकार के बावजूद, आमतौर पर एक समान ग्लास ट्यूब और स्टेनलेस स्टील फ्लोट संयोजन का उपयोग किया जा सकता है।चूंकि ट्यूब फ्लोट असेंबली वास्तव में माप करती है, यह मानकीकरण का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है।
हवा या पानी की सीधी रीडिंग प्रदान करने के लिए स्केल सेट किए जा सकते हैं - या वे एक कैलिब्रेटेड स्केल, या हवा/पानी इकाइयों में प्रवाह को इंगित कर सकते हैं, जिसे लुक-अप टेबल के माध्यम से संबंधित तरल पदार्थ के प्रवाह में परिवर्तित किया जा सकता है।
सापेक्ष रोटामीटर स्केल की तुलना नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, हीलियम, आर्गन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी गैसों की सहसंबंध तालिका से की जा सकती है।यह अधिक सटीक साबित होगा, हालाँकि इसे सीधे पैमाने से पढ़ना असुविधाजनक है।स्केल को केवल बहुत विशिष्ट तापमान और दबाव वाले तरल पदार्थ, जैसे हवा या पानी, के लिए डिज़ाइन किया गया है।रूपांतरण पूरा होने के बाद, संबंधित प्रवाहमापी आपको विभिन्न परिस्थितियों में विभिन्न तरल पदार्थों के प्रवाह मान प्रदान कर सकता है।एकाधिक फ़्लोट्स का उपयोग करके एक ही समय में विभिन्न प्रवाह दरों को मापा जा सकता है।आम तौर पर, दृष्टि की रेखा की ऊंचाई पर ग्लास ट्यूब रोटामीटर स्थापित करने से रीडिंग आसान हो सकती है।
उद्योग में, सुरक्षा ढाल गैस प्रवाहमापी सामान्य परिस्थितियों में पानी या वायु प्रवाह को मापने के लिए मानक है।वे 60 GPM तक प्रवाह दर माप सकते हैं।मापने वाले तरल पदार्थ के रासायनिक गुणों के आधार पर, प्लास्टिक या धातु के अंत कैप का उपयोग किया जा सकता है।
ऐसे तरल पदार्थों के कुछ उदाहरण हैं जिनमें कांच की नलियों का उपयोग नहीं किया जा सकता।90°C (194°F) से ऊपर का पानी, इसका उच्च pH ग्लास को नरम कर देता है;गीली भाप का प्रभाव समान होता है।कास्टिक सोडा कांच को घोल देता है;और हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड नक़्क़ाशीदार ग्लास: इन अनुप्रयोगों के लिए, अलग-अलग पाइपों की तलाश की जानी चाहिए।
ग्लास मीटरिंग ट्यूबों में दबाव और तापमान की सीमाएं होती हैं, जो अक्सर ऐसे कारक होते हैं जो ग्लास ट्यूब रोटामीटर के प्रदर्शन को सीमित करते हैं।छोटी 6 मिमी (1/4 इंच) ट्यूब 500 psig तक के दबाव पर काम कर सकती हैं।बड़ा 51 मिमी (2 इंच) पाइप केवल 100 पीएसआईजी के दबाव पर काम कर सकता है।ग्लास रोटामीटर अब 204°C (400°F) के आसपास के तापमान पर व्यावहारिक नहीं हैं, लेकिन चूंकि तापमान और दबाव आमतौर पर एक-दूसरे के साथ बढ़ते हैं, इसका मतलब है कि रोटामीटर वास्तव में कम तापमान पर अनुपयोगी हो सकते हैं।उच्च तापमान ग्लास ट्यूब के अधिकतम कामकाजी दबाव को कम कर देगा।
एक ही समय में कई गैस या तरल धाराओं को मापने या कई गुना में एक साथ मिश्रण करने के मामले में, ग्लास ट्यूब रोटामीटर का उपयोग किया जा सकता है;वे उस स्थिति के लिए भी उपयुक्त हैं जहां एक ही तरल पदार्थ कई अलग-अलग चैनलों के माध्यम से बहता है, इस मामले में, मल्टी-ट्यूब फ्लो मीटर आपको एक ही रैक डिवाइस में छह रोटामीटर स्थापित करने की अनुमति देते हैं।
धातु ट्यूब आमतौर पर एल्यूमीनियम, पीतल या स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं और इनका उपयोग उच्च तापमान और दबाव के लिए किया जा सकता है।चूंकि वे पारदर्शी नहीं हैं, ट्यूब के बाहर स्थित यांत्रिक या चुंबकीय अनुयायियों का उपयोग फ्लोटिंग स्थिति निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।यहां, स्प्रिंग और पिस्टन का संयोजन प्रवाह दर निर्धारित करता है।संक्षारण या क्षति से बचने के लिए अनुप्रयोग के अनुसार अंतिम फिटिंग और अन्य सामग्री चुनें।आम तौर पर, उनका उपयोग उन स्थितियों में ग्लास ट्यूबों को संक्षारण करने के लिए किया जा सकता है जहां अचानक पानी का हथौड़ा बहुत महत्वपूर्ण होता है, या ऐसी स्थितियों में जहां उच्च तापमान या दबाव (जैसे भाप से संबंधित दबाव या दबाव) ग्लास रोटामीटर संक्षारक तरल को नुकसान पहुंचाएगा।
आदर्श धातु ट्यूब रोटामीटर तरल पदार्थों के उदाहरणों में मजबूत क्षार, गर्म क्षार, फ्लोरीन, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, गर्म पानी, भाप, घोल, एसिड गैस, योजक और पिघला हुआ धातु शामिल हैं।वे 750 psig तक के दबाव और 540°C (1,000°F) तक के तापमान पर काम कर सकते हैं, और 4,000 gpm तक पानी के प्रवाह या 1,300 scfm तक हवा के प्रवाह को माप सकते हैं।
मेटल ट्यूब रोटामीटर का उपयोग एनालॉग या डिजिटल नियंत्रण के साथ प्रवाह ट्रांसमीटर के रूप में किया जा सकता है।वे चुंबकीय युग्मन के माध्यम से तैरती स्थिति का पता लगा सकते हैं।फिर, यह फ्लोटिंग स्थिति को बाहरी रूप से प्रदर्शित करने के लिए पॉइंटर को एक चुंबकीय सर्पिल में घुमाता है।ट्रांसमीटर आमतौर पर द्रव प्रवाह को मापने और संचारित करने के लिए अलार्म और पल्स आउटपुट प्रदान करने के लिए माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग करते हैं।
हेवी-ड्यूटी/औद्योगिक दबाव सेंसर में लोचदार कोटिंग होती है और यह भारी औद्योगिक परिस्थितियों में काम कर सकता है।आमतौर पर विस्तार योग्य 4-20 एमए ट्रांसमीटर का उपयोग करें: इसमें विद्युत शोर के प्रति अधिक प्रतिरोध होता है, जो भारी औद्योगिक साइटों में एक समस्या हो सकती है।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, फ्लोट्स, फिलर्स, ओ-रिंग और एंड फिटिंग के लिए सामग्री और डिज़ाइन के चयन की कई संभावनाएं हैं।ग्लास ट्यूब सबसे आम हैं, लेकिन धातु ट्यूबों का उपयोग उन परिस्थितियों में किया जा सकता है जहां ग्लास टूट जाएगा।
ग्लास, प्लास्टिक, धातु या स्टेनलेस स्टील के अलावा, फ्लोट कार्बन स्टील, नीलमणि और टैंटलम से भी बनाया जा सकता है।फ्लोट में उस बिंदु पर एक तेज धार होती है जहां रीडिंग को ट्यूब स्केल के साथ देखा जाना चाहिए।
रोटामीटर का उपयोग वैक्यूम में किया जा सकता है।मीटर के आउटलेट पर लगा एक वाल्व ऐसा होने की अनुमति दे सकता है।यदि अपेक्षित प्रवाह सीमा बड़ी है, तो डबल बॉल रोटर फ्लोमीटर का उपयोग किया जा सकता है।आमतौर पर छोटे प्रवाह को मापने के लिए एक काली गेंद होती है, और बड़े प्रवाह को मापने के लिए एक बड़ी सफेद गेंद होती है।काली गेंद को तब तक पढ़ें जब तक वह पैमाने से आगे न निकल जाए, और फिर पढ़ने के लिए सफेद गेंद का उपयोग करें।माप सीमाओं के उदाहरणों में 235-2,350 मिली/मिनट की गति सीमा वाली काली गेंदें और 5,000 मिली/मिनट की अधिकतम सीमा वाली सफेद गेंदें शामिल हैं।
प्लास्टिक ट्यूब रोटेटर का उपयोग कम लागत पर गर्म पानी, भाप और संक्षारक तरल पदार्थों की जगह ले सकता है।वे पीएफए, पॉलीसल्फोन या पॉलियामाइड से बने हो सकते हैं।जंग से बचने के लिए, गीले हिस्सों को FKM या Calrez® O-रिंग्स, PVDF या PFA, PTFE, PCTFE के साथ स्टेनलेस स्टील से बनाया जा सकता है।
4:1 की सीमा में, प्रयोगशाला रोटामीटर को 0.50% एआर की सटीकता के लिए कैलिब्रेट किया जा सकता है।औद्योगिक रोटामीटर की सटीकता थोड़ी खराब है;आमतौर पर 10:1 की सीमा में एफएस 1-2% होता है।पर्ज और बायपास अनुप्रयोगों के लिए, त्रुटि लगभग 5% है।
आप मैन्युअल रूप से प्रवाह दर निर्धारित कर सकते हैं, वाल्व खोलने को समायोजित कर सकते हैं, और प्रक्रिया प्रवाह दर को जांचने के लिए एक ही समय में पैमाने का निरीक्षण कर सकते हैं;समान परिचालन स्थितियों के तहत किसी विशिष्ट प्रक्रिया के लिए अंशांकन करते समय, रोटामीटर दोहराए जाने योग्य माप प्रदान कर सकता है, और माप परिणाम वास्तविक प्रवाह दर के 0.25% के भीतर होता है।
हालाँकि चिपचिपाहट डिज़ाइन पर निर्भर करती है, जब रोटर की चिपचिपाहट छोटी हो जाती है, तो रोटामीटर अक्सर बहुत अधिक नहीं बदलता है: गोलाकार माप का उपयोग करने वाला बहुत छोटा रोटामीटर सबसे संवेदनशील होता है, जबकि बड़ा रोटामीटर संवेदनशील नहीं होता है।यदि रोटामीटर अपनी चिपचिपाहट सीमा से अधिक हो जाता है, तो चिपचिपाहट रीडिंग को सही करने की आवश्यकता होती है;आमतौर पर, चिपचिपाहट की सीमा सामग्री और फ्लोट के आकार द्वारा निर्धारित की जाती है, और सीमा रोटामीटर निर्माता द्वारा प्रदान की जाएगी।
रोटामीटर द्रव के घनत्व पर निर्भर करते हैं।यदि इसे बदलना आसान है, तो आप दो फ्लोट्स का उपयोग कर सकते हैं, एक वॉल्यूम पर निर्भर करता है और दूसरे का उपयोग घनत्व को सही करने के लिए किया जाता है।आम तौर पर, यदि फ्लोट का घनत्व द्रव के घनत्व से मेल खाता है, तो उछाल के कारण घनत्व में परिवर्तन अधिक महत्वपूर्ण होगा, जिसके परिणामस्वरूप फ्लोट की स्थिति में अधिक परिवर्तन होंगे।मास फ्लो रोटामीटर कम चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थ जैसे कच्ची चीनी का रस, गैसोलीन, जेट ईंधन और हल्के हाइड्रोकार्बन के लिए सबसे उपयुक्त हैं।
अपस्ट्रीम पाइप कॉन्फ़िगरेशन को प्रवाह सटीकता को प्रभावित नहीं करना चाहिए;कोहनी को पाइप में डालने के बाद फ्लोमीटर स्थापित न करें।दूसरा लाभ यह है कि चूंकि द्रव हमेशा रोटामीटर से होकर गुजरता है, इसलिए इसे साफ और मलबे से मुक्त रखा जाना चाहिए;हालाँकि, इस उद्देश्य के लिए स्वच्छ तरल पदार्थ का उपयोग किया जाना चाहिए, बिना कणों या पाइप की दीवार पर कोटिंग की संभावना के, जिससे रोटामीटर गलत हो जाएगा और अंततः अनुपयोगी हो जाएगा।
यह जानकारी ओमेगा इंजीनियरिंग लिमिटेड द्वारा प्रदान की गई सामग्रियों से प्राप्त, समीक्षा और अनुकूलित की गई है।
ओमेगा इंजीनियरिंग लिमिटेड (29 अगस्त, 2018)।रोटामीटर माप का परिचय।एज़ोएम।6 दिसंबर, 2020 को https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=15410 से लिया गया।
ओमेगा इंजीनियरिंग लिमिटेड "रोटामीटर की प्रवाह दर का परिचय"।एज़ोएम।6 दिसंबर 2020.
ओमेगा इंजीनियरिंग लिमिटेड "रोटामीटर की प्रवाह दर का परिचय"।एज़ोएम।https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=15410।(6 दिसंबर, 2020 को एक्सेस किया गया)।
ओमेगा इंजीनियरिंग लिमिटेड, 2018. रोटामीटर माप का परिचय।AZoM, 6 दिसंबर, 2020 को देखा गया, https://www.azom.com/article.aspx?आर्टिकलआईडी = 15410.
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