كيف يعمل تصميم العائم داخل مقياس الروتامتر الزجاجي لتوفير قراءات مستقرة وقابلة للتكرار عبر ظروف تدفق مختلفة؟

آلية وضع التعويم هي أمر أساسي لكيفية أ مقياس rotameter الأنبوب الزجاجي يوفر قياسات تدفق دقيقة. يتحرك الطفو داخل أنبوب الزجاج المدبب رأسياً استجابة لتدفق السائل الذي يمر عبره. إن سرعة السائل تضفي قوة على الطفو ، والتي تتحرك لأعلى. مع زيادة معدل التدفق ، يرتفع الطفو ، ومع انخفاض التدفق ، يسقط العائمة. موضع التعويم هو مؤشر مباشر لمعدل التدفق ، حيث يستقر العائم عند نقطة حيث تساوي القوة الصعودية من تدفق السائل القوة الهابطة بسبب الجاذبية. يخلق هذا التوازن قراءة مستقرة على المقياس المعاير على الأنبوب. يضمن هذا التصميم أنه ، حتى في ظروف السوائل الديناميكية ، يمكن أن يوضح الطوائف بشكل موثوق معدل التدفق في أي لحظة معينة.

يعد أنبوب الزجاج المدبب جانبًا حاسمًا في وظيفة مقياس Rotameter الأنبوب الزجاجي ، لأنه يخلق علاقة غير خطية بين موضع الطفو ومعدل التدفق. ينتج عن التصميم المدبب منطقة مستعرضة متغيرة ، والتي تؤثر على ديناميات التدفق. يسمح القسم الأوسع من الأنبوب في الأعلى بزيادة سرعة السوائل ، في حين أن القسم الأضيق في الأسفل يقيد التدفق. عندما يمر السائل عبر الأنبوب ، يرتفع الطفو إلى نقطة حيث يتوافق التوازن بين الضغط الذي يمارسه السائل ووزن التعويم مع معدل التدفق. يضمن هذا التصميم الهندسي أن يكون موضع التعويم حساسًا للغاية للتغيرات في التدفق ، مما يتيح قياسات دقيقة ومستقرة عبر مجموعة واسعة من ظروف التدفق.

يتم اختيار تصميم العائم والمواد لضمان أن يتحرك العائم بسلاسة داخل الأنبوب دون أي انسداد أو مقاومة يمكن أن تؤثر على دقتها. عادةً ما يتم تصنيع الطوائف من مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو البرونز أو البلاستيك مثل PVC أو PFA أو PTFE. يتم اختيار هذه المواد بعناية لمعامل الاحتكاك المنخفض ، مما يقلل من أي جر على العائمة أثناء تحركه داخل الأنبوب. تضمن هذه الحركة السلسة أن الطفو لا يعاني من أي حركة أو حجة متشنجة ، وكلاهما يمكن أن يؤدي إلى عدم الدقة. غالبًا ما تكون المواد المستخدمة مقاومة للتآكل التآكل أو الكاشطة للسوائل ، مما يمتد عمر المقياس على مقياس الروتامير ويضمن أن تظل حركة التعويم متسقة حتى في ظروف التشغيل القاسية.

الحد الأدنى من اختلافات التدفق هو اعتبار رئيسي في الحفاظ على قراءات مستقرة من العائمة. في أنظمة العالم الحقيقي ، يمكن أن يكون تدفق السوائل مضطربًا ، مما يسبب تقلبات في السرعة والضغط الذي قد يؤدي إلى حركة تعويم غير مستقرة. تم تصميم مقاييس الأنبوب الزجاجي بميزات لتقليل الاضطراب ، وخاصة في القسم الحرج حيث يعمل العائم. يضمن تصميم الأنبوب أن يكون التدفق في الغالب صفوفيًا حيث يتحرك عبر العوامة ، مما يؤدي إلى ارتفاع سلس ويمكن التنبؤ به في التعويم استجابة للتغيرات في معدل التدفق. تتيح بيئة التدفق المستقرة هذه أن تعكس تعويم معدل التدفق بدقة دون أن تتأثر بتقلبات التدفق المفاجئ أو الدوامات المفاجئة في السائل.

لضمان استقرار التعويم وتقليل إمكانات القراءات غير المنتظمة ، تتضمن العديد من أجهزة قياس الأنابيب الزجاجية آليات التخميد أو تصميمات تعويم متخصصة. قد يكون للطفو شكل متخصص ، مثل ملف تعريف مخروطي أو أسطواني ، مما يقلل من احتمالية التذبذبات أو التجاوز. قد يشمل التصميم أخاديد داخلية أو جيوب الهواء داخل العوام الذي يعمل بمثابة مخمدات ، مما يبطئ الحركات السريعة والسماح للطفو بالاستقرار بسرعة أكبر. تساعد هذه الآليات في التخلص من الحركة غير المرغوب فيها الناجمة عن اختلافات طفيفة في التدفق ، مما يؤدي إلى قراءات أكثر دقة وتكرارًا ، حتى عندما يتقلب معدل التدفق أو عندما يواجه النظام اضطرابات عابرة .