تفاوت بین روتامتر لوله فلزی و روتامتر لوله شیشه ای چیست؟

در زمینه اندازه‌گیری جریان صنعتی، انتخاب ابزار دقیق برای ایمنی عملیاتی و دقت داده‌ها حیاتی است. دو مورد از رایج ترین وسایلی که برای اندازه گیری دبی مایعات و گازها استفاده می شوند عبارتند از روتامتر لوله شیشه ای و روتامتر لوله فلزی . در حالی که هر دو بر اساس اصل منطقه متغیر عمل می کنند - جایی که یک شناور به صورت عمودی در یک لوله مخروطی حرکت می کند تا جریان را نشان دهد - ساختار، درجه بندی فشار و قابلیت های عملکردی آنها به طور قابل توجهی متفاوت است. درک این تمایزات برای مهندسانی ضروری است که باید تصمیم بگیرند کدام "محصول" با سیستم لوله کشی خاص و نیازهای متوسط ​​آنها مطابقت دارد. این اکتشاف فنی بر یکپارچگی مکانیکی، مکانیسم‌های خواندن و تناسب زیست‌محیطی این دو فلومتر متمایز تمرکز دارد.

چگونه ساختار مواد و یکپارچگی فشار بین این دو جریان سنج متفاوت است؟

اساسی ترین تفاوت در مرز فیزیکی است که شامل سیال فرآیند است. این انتخاب ساختاری حداکثر محدودیت های عملکرد دستگاه را تعیین می کند.

• محدودیت های ساختاری روتامتر لوله شیشه ای: را روتامتر لوله شیشه ای اطراف یک لوله شفاف و مخروطی که معمولاً از شیشه بوروسیلیکات ساخته شده است ساخته شده است. از آنجایی که شیشه یک ماده شکننده است، محدودیت‌های ذاتی در مورد تنش مکانیکی و فشار داخلی دارد. به طور کلی، این مترها برای کاربردهای کم فشار، بسته به قطر لوله، اغلب از 1.0 تا 1.6 مگاپاسکال تجاوز نمی کنند. در حالی که شفافیت امکان تایید مستقیم بصری وضعیت سیال (مانند رنگ، شفافیت یا وجود حباب) را فراهم می کند، شکنندگی شیشه به این معنی است که نمی تواند در برابر چکش آب قابل توجه یا افزایش فشار ناگهانی مقاومت کند. در بسیاری از تاسیسات، یک سپر محافظ یا محفظه ایمنی برای جلوگیری از آسیب دیدن پرسنل در صورت پارگی لوله مورد نیاز است.

• را Robustness of the Metal Tube Rotameter: در مقابل، روتامتر لوله فلزی (که اغلب به عنوان چرخش سنج زرهی نامیده می شود) از یک لوله مخروطی سنگین ساخته شده از فولاد ضد زنگ (مانند 304 یا 316L)، Hastelloy یا فولاد کربنی با روکش PTFE استفاده می کند. این محفظه فلزی به دستگاه اجازه می دهد تا تحت شرایط فشار بالا کار کند، که اغلب به 4.0 مگاپاسکال، 6.3 مگاپاسکال یا حتی بیشتر در تنظیمات فشار بالا می رسد. از آنجایی که لوله مات است، فشار داخلی را می توان بسیار تهاجمی تر از همتای شیشه ای مدیریت کرد. این باعث می شود روتامتر لوله فلزی انتخاب استاندارد برای بخار پرفشار، مواد شیمیایی خطرناک و روغن‌های با دمای بالا که در آن خرابی مهار فاجعه‌بار خواهد بود.

• مقاومت در برابر دما و شوک حرارتی: کنترل دما یکی دیگر از زمینه هایی است که انتخاب مواد عملکرد را تعیین می کند. را روتامتر لوله شیشه ای مستعد شوک حرارتی است؛ تغییرات سریع دما می تواند باعث ترک خوردن شیشه شود. حداکثر دمای عملیاتی آن معمولاً در حدود 120 درجه سانتیگراد تا 150 درجه سانتیگراد است. را روتامتر لوله فلزی با این حال، در محیط های حرارتی شدید برتری دارد. انواع فولاد ضد زنگ به راحتی می توانند سیالات را در دمای 300 درجه سانتیگراد یا بالاتر کنترل کنند و هنگامی که به باله ها یا ژاکت های دفع کننده حرارت مجهز شوند، می توان از آنها برای گوگرد مذاب یا مایعات برودتی استفاده کرد. ساختار فلزی تحمل انبساط حرارتی لازم را فراهم می کند که شیشه به سادگی نمی تواند مطابقت داشته باشد.

برای خلاصه کردن تفاوت‌های فیزیکی اصلی، جدول زیر مشخصات اولیه را با هم مقایسه می‌کند:

چرا مکانیسم های خواندن و قابلیت های انتقال سیگنال اینقدر متمایز هستند؟

نحوه تعامل کاربر با داده های ارائه شده توسط فلومتر کاملاً به شفاف یا مات بودن لوله بستگی دارد. این منجر به یک شکاف تکنولوژیکی بزرگ بین این دو نوع می شود.

• خواندن مستقیم بصری در روتامترهای لوله شیشه ای: را روتامتر لوله شیشه ای به دلیل سادگی آن ارزشمند است. ترازو معمولاً مستقیماً روی لوله شیشه ای حک می شود یا روی صفحه ای در پشت آن نصب می شود. همانطور که سیال به سمت بالا جریان می یابد، شناور بالا می رود و اپراتور با نگاه کردن به لبه بالای شناور در مقابل مقیاس، نرخ جریان را می خواند. این "خوانش مستقیم" بسیار قابل اعتماد است زیرا به برق نیاز ندارد و جز خود شناور هیچ بخش متحرک دیگری ندارد. با این حال، این نیز نقطه ضعف آن است: این کاملاً یک شاخص محلی است. در کارخانه های مدرن اتوماتیک، عدم توانایی یک استاندارد روتامتر لوله شیشه ای ارسال سیگنال به اتاق کنترل یا PLC (کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی) آن را برای حلقه های فرآیند پیچیده نامناسب می کند.

• کوپلینگ مغناطیسی و ادغام الکترونیکی در روتامترهای لوله فلزی: از آنجایی که نمی توانید از طریق a ببینید روتامتر لوله فلزی ، از یک سیستم جفت مغناطیسی استفاده می کند. یک آهنربا با قدرت بالا در داخل شناور داخلی تعبیه شده است. در خارج از لوله فلزی، در محفظه نشانگر جداگانه، یک سنسور یا پیرو مغناطیسی حرکت شناور داخلی را ردیابی می کند. این حرکت سپس به صورت مکانیکی به یک اشاره گر روی صفحه متصل می شود یا به سیگنال الکترونیکی تبدیل می شود. این اجازه می دهد تا روتامتر لوله فلزی برای ارائه ویژگی های پیشرفته "محصول" مانند خروجی آنالوگ 4-20 میلی آمپر، خروجی پالس و نمایشگرهای دیجیتال. بسیاری از مدل‌ها همچنین به پروتکل HART برای پیکربندی و تشخیص از راه دور مجهز شده‌اند که امکان ادغام در سیستم‌های کنترل توزیع‌شده پیچیده (DCS) را فراهم می‌کند.

• را Advantage of Alarm and Switch Functions: در حالی که برخی از بالا پایان روتامتر لوله شیشه ای مدل ها را می توان با سوئیچ های مجاورت خارجی نصب کرد روتامتر لوله فلزی ذاتا برای عملکردهای هشدار مناسب تر است. از آنجایی که محفظه نشانگر خارجی جادار است و از سیال فرآیند جدا شده است، می تواند به راحتی چندین کلید محدود (آژیرهای جریان بالا/پایین) و فرستنده های ضد انفجار را در خود جای دهد. این آن را به یک جزء فعال در سیستم‌های دارای ابزار ایمنی (SIS) تبدیل می‌کند، در حالی که نسخه شیشه‌ای یک ابزار نظارت غیرفعال باقی می‌ماند.

کدام عوامل محیطی و ویژگی های سیال بهترین انتخاب را دیکته می کنند؟

فراتر از فشار و دما، ماهیت شیمیایی سیال و محیط فیزیکی محل نصب نقش بسیار زیادی در فرآیند انتخاب بازی می کند.

• سازگاری شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی: را روتامتر لوله شیشه ای در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی خورنده بسیار مقاوم است. شیشه بوروسیلیکات نسبت به اکثر اسیدها و قلیاها بی اثر است و آن را به یک "محصول" مقرون به صرفه برای دوز شیمیایی و تنظیمات آزمایشگاهی تبدیل می کند. تنها استثناهای اصلی اسید هیدروفلوئوریک و اسید فسفریک گرم و غلیظ است که شیشه را حک یا حل می کند. برای یک روتامتر لوله فلزی برای مطابقت با این سطح از مقاومت در برابر خوردگی، باید از آلیاژهای گران قیمت مانند تیتانیوم یا مونل ساخته شود یا با PTFE (تفلون) اندود شود. در حالی که نسخه فلزی را می توان تقریباً در برابر هر چیزی مقاوم ساخت، هزینه آن در مقایسه با نسخه شیشه ای مقاوم طبیعی به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

• کنترل مایعات کدر یا کثیف: یکی از بزرگترین ناامیدی های عملی با الف روتامتر لوله شیشه ای زمانی اتفاق می‌افتد که سیال فرآیند مات، تیره یا مستعد ایجاد رسوب بر روی دیواره‌های لوله باشد. اگر سیال روغن سیاه یا دوغاب غلیظ باشد، اپراتور نمی تواند شناور را ببیند و متر را بی فایده می کند. علاوه بر این، هرگونه لکه بر روی شیشه نیاز به جداسازی و تمیز کردن مکرر دارد. را روتامتر لوله فلزی تحت تأثیر کدورت سیال قرار نمی گیرد. از آنجایی که به جای بینایی به مغناطیس متکی است، می تواند مایعات "کثیف" یا مواد شیمیایی تیره را بدون کاهش خوانایی اندازه گیری کند. کوپلینگ مغناطیسی تضمین می کند که حتی اگر داخل لوله با باقیمانده پوشیده شده باشد، نشانگر همچنان موقعیت شناور را به دقت منعکس می کند (به شرطی که باقیمانده مغناطیسی نباشد).

• محیط نصب و تنش مکانیکی: را environment surrounding the piping also matters. In heavy industrial zones where there is high vibration, potential for impact from mobile equipment, or exposure to harsh weather, the روتامتر لوله شیشه ای یک بدهی است. این یک پیوند "شکننده" در زنجیره لوله کشی است. را روتامتر لوله فلزی برای خدمات "ناهموار" طراحی شده است. می تواند ارتعاشات یک موتورخانه دیزل یا اسپری نمک یک سکوی دریایی را کنترل کند. طراحی جمع و جور و تمام فلزی آن به آن اجازه می دهد تا با فلنج های استاندارد در جای خود پیچ ​​شود و سطحی از یکپارچگی ساختاری را فراهم می کند که به متر اجازه می دهد تا به عنوان یک قطعه جامد از خود لوله عمل کند. این دوام هزینه های تعمیر و نگهداری و خرابی را در محیط های تولیدی با ریسک بالا کاهش می دهد.