ROTAMETRE

ROTAMETRE

Masurarea debitelor cu ajutorul rotametrelor

Scopul lucrarii este de a deprinde masurarea debitului de fluide ce trec printr-o conducta cu ajutorul rotametrelor.

Consideratii teoretice

Principiul rotametrului: Rotametrele sunt debitmetre cu diferenta constanta de presiune si plutitor rotativ. Aceste aparate sunt utilizate la masurarea debitelor lichidului si gazelor pe baza deplasarii unui plutitor intr-un tub tronconic gradat, dispus vertical, prin care circula fluidul de masurat. Elementele principale ale unui rotametru sunt: tubul tronconic si plutitorul.

Tubul tronconic este un tub calibrat conic, dispus vertical, construit din sticla sau metal. In general conicitatea (D_max - D) a tuburilor rotametrelor este de 1/100 care corespunde la un unghi de 35', iar in unele cazuri rotametrele au o conicitate de 1/10 corespunzatoare unui unghi de 5°36'.

Plutitorul se afla montat in interiorul tubului si are o forma cilindrica, de diferite diametre. Diametrul maxim al plutitorului trebuie sa fie mai mic decat diametrul interior al tubului deoarece el trebuie sa se deplaseze liber pe toata lungimea tubului. Forma si materialul din care se alege plutitorul se alege in functie de gama valorilor de masura ale debitului si respectiv de proprietatile mediului de masura.

Plutitorul are prevazut la partea superioara o serie de fante (sentulete) care au rolul sa imprime o miscare de rotatie si sa le mentina pe axa de miscare a tubului. Aceasta miscare de rotatie are ca efect dispunerea plutitorului in centrul curentului si astfel plutitorul nu atinge peretele tubului. In cazul rotametrelor de dimensiuni mari, cand se folosesc plutitoare grele, dirijarea plutitorului se face prin intermediul unei tije de ghidare.

Debitul volumetric de fluid care trece prin rotametru este dat de relatia:

    [m3/s]

Se observa ca singurul element variabil din relatia de mai sus este aria sectiunii inelare (A - A_p), respective aria sectiunii transversale a tubului rotametric A. Atunci cand tubul are o forma tronconica A variaza liniar cu inaltimea h a tubului si deci se poate scrie: Q_v = f(h) relatie care reprezinta relatia functionala fundamentala a rotametrului. Daca se variaza conditiile de lucru ale fluidului care trece prin rotametru de la starea     la starea , fara ca vascozitatea sa varieze prea mult, atunci se vor folosii pentru citirea rotametrelor coeficientii de corectie:

Pentru lichide:

Pentru gaze:

Atunci cand un rotametru se foloseste pentru masurarea debitului uni fluid cu alte proprietati fizice decat cele pentru care a fost realizat, este necesar sa se schimbe plutitorul. Forma si dimensiunile lui raman aceleasi ca la primul plutitor, iar masa lui este:

Debitul va fi:

In aceste relatii s-a notat cu 1 cazul folosirii primului plutitor (al celui original) si cu 2 cazul folosirii celui de al doilea plutitor, iar cu ν vascozitatea cinematica a fluidului.

Cu un manometru diferential in forma de U se vor citi presiunile. Se vor citi de asemenea valorile de debit indicate de debitmetrul diferential electromagnetic si de cele doua rotametre.