Rotameter

Rotameter
Funktionsprinzip Kraftverteilung

Ein Schwebekörper-Durchflussmesser ist ein Messgerät zur Bestimmung des Volumenstroms von Fluiden, d. h. Flüssigkeiten oder Gasen, in Rohrleitungen.

Ein Schwebekörper-Durchflussmesser besteht aus einem konischen Rohr, das von unten nach oben vom Fluid durchströmt wird. In diesem Konus befindet sich ein vertikal beweglicher Schwebekörper. Dieser hat im fließenden Fluid einen Strömungswiderstand, d.h. es wirkt auf ihn eine Kraft Fr in Richtung der Strömung, die abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit, der Schwebekörperform und den Messstoffeigenschaften (Dichte, Viskosität) ist. Gleichzeitig erfährt der Schwebekörper eine archimedische Auftriebskraft Fa, dem entgegen wirkt die Schwerkraft FG auf den Schwebekörper.

Die Höhenstellung des Schwebekörpers im Schwebekörper-Durchflussmesser ist vom Volumenstrom abhängig. Bei steigendem Volumenstrom erhöht sich der Strömungswiderstand. Der Schwebekörper steigt und die Fläche zwischen Schwebekörper und der Glasröhre wird größer. Dadurch sinkt der Strömungswiderstand wieder bis er gleich der Gewichtskraft des Schwebekörpers plus der Auftriebskraft ist. Die Höhenstellung als Maß für den Durchfluss kann von einer am Gerät angebrachten Skala abgelesen werden.

Inhaltsverzeichnis

Bauformen

Glassmessrohr Seitenansicht

Schwebekörper-Durchflussmesser werden in einer Vielzahl von Ausführungen angeboten. Während ursprünglich einfache Kunststoff- oder Glaskonen mit Kugeln zum Einsatz kamen, sind heute auch Geräte mit Metallkonen weit verbreitet.

Grundaufbau

In seiner einfachsten Ausführung besteht ein Schwebekörper-Durchflussmesser aus den Bauelementen: Schwebekörper , Messkonus, Durchflussskale , die mit Anschlussarmaturen: Fittingen bzw. Flanschen oder Verschraubungen in der Rohrleitung befestigt und mit Dichtungselementen, abgedichtet werden. Die Schwebekörperbewegung wird durch Anschläge begrenzt und das Messrohr mit einem schützenden Gehäuse umgeben.

Glasmessrohr

Bei Glasmessrohren wird die den Durchfluss anzeigende Skale direkt am Messrohr angebracht.

Ganzmetallausführung

Die Schwebekörperposition bei Ganzmetalldurchflussmesser wird über ein Magnetsystem auf eine mechanische oder elektrische Anzeige übertragen. Entsprechende Transmitter erlauben die Übertragung von Messwerten.

Ganzmetall Magnetsystem

Die Höhenstellung des Schwebekörpers als Maß für den momentanen Durchfluss wird dann mittels Übertragungssystemen außerhalb des Messrohres angezeigt. Mit Hilfe von Messumformern mit analogem, elektrischen Ausgangssignal (4-20 mA) können die Werte auch für Durchflussregelungen oder zur Anzeige und Registrierung mittels Bus-Protokollen wie HART oder Profibus fernübertragen werden. Zusätzlich können Grenzwerte signalisiert werden.

Auslegung und Umrechnung

Genauigkeitsklassen

Schwebekörper-Durchflussmesser haben allgemein eine Messbereichsbreite von 1:10. Die Genauigkeit für Schwebekörper-Durchflussmesser wird nach der VDI / VDE Richtlinie 3513 Bl. 2 durch verschiedene Genauigkeitsklassen definiert. Jeder Fehlerbereich ist einer Genauigkeitsklasse zugeordnet. Die Richtlinie beschreibt auch das Berechnungsverfahren für Schwebekörper. Das Verfahren erlaubt die Umrechnung für die Auslegung eines Geräts oder die Anpassung auf neue oder geänderte Betriebsdaten.

Die führenden Hersteller von Schwebekörper-Durchflussmessern bieten Software für die Umrechnung an.

Anwendungen

Die einfache und zweckmäßige Konstruktion ermöglicht den Einsatz in den verschiedensten Industriezweigen, wie zum Beispiel: Apparatebau, Laboranwendungen, Wasseraufbereitungsanlagen, Überwachung von Kühlkreisläufen, Chemie und Industrieofenbau.

Vorteile:

  • Schwebekörper-Durchflussmesser sind relativ einfach und günstig herzustellen.
  • Ein Schwebekörper-Durchflussmesser benötigt keine externe Energieversorgung.
  • Vorortanzeige ohne Hilfsenergie
  • Unabhängig von elektrischer Leitfähigkeit
  • Messung von kleinsten Gas- und Flüssigkeitsvolumenströmen
  • Hohe Wiederholgenauigkeit

Nachteile:

  • Schwebekörper-Durchflussmesser müssen für das entsprechende Fluid kalibriert werden.
  • Für abweichende Messtoffdaten muss die Skala entsprechend VDE/VDI 3513 umgerechnet werden.
  • Nur für senkrechten Einbau mit einer Strömung von unten nach oben, was allerdings heute mit einem Federwiderstand geregelt wird.

Geschichte

Der Begriff des Schwebekörper-Durchflussmesser wurde 1908 durch die Markteinführung von definiert rotierenden Schwebekörpern und durch die industrielle Fertigung der Firma Rota , aus Wehr (Baden) gelegen im Dreiländereck (CH/D/F) geprägt. Als Erfinder wurde Ing. Karl Kueppers aus Aachen, mit der Patent Nummer 215225 von 1908 registriert. Heute noch spricht die Fachwelt von sogenannten Rotametern oder auch Rotamessern, wenn Schwebekörper-Durchflussmesser gefragt sind.[1]

Einzelnachweise

  1. Rota-Yokogawa Deutschland

Weblinks


Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Поможем сделать НИР

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • rotameter — [rō tam′ət ər, rōt′ə mēt΄ər] n. [ ROTA + METER] an instrument for measuring the rate of flow of a fluid by means of a movable float inserted in a vertical tube …   English World dictionary

  • Rotameter — A Rotameter is a device that measures the flow rate of liquid or gas in a closed tube. It is occasionally misspelled as rotometer. It belongs to a class of meters called variable area meters, which measure flow rate by allowing the cross… …   Wikipedia

  • rotameter — rotametras statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Skysčių ir dujų tekėjimo greičio plūdinis matuoklis. atitikmenys: angl. rotameter vok. Rotamesser, m rus. ротаметр, m pranc. rotamètre, m …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • rotameter — rotametras statusas T sritis chemija apibrėžtis Skysčių ir dujų tekėjimo greičio plūdinis matuoklis. atitikmenys: angl. rotameter rus. ротаметр …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • rotameter — rotametras statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Skysčių ir dujų tekėjimo greičio plūdinis matuoklis. atitikmenys: angl. rotameter vok. Rotametr, m rus. ротаметр, m …   Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

  • rotameter — noun Etymology: Latin rota + English meter Date: 1907 a gauge that consists of a graduated glass tube containing a free float for measuring the flow of a fluid …   New Collegiate Dictionary

  • rotameter — /roh tam i teuhr, roh teuh mee /, n. an instrument for measuring the rate of flow of a liquid, consisting of a tapered vertical tube in which a small float is forced upward until its weight balances the fluid force. [partial trans. of G… …   Universalium

  • rotameter — noun A device used to measure fluid flow, in which a float rises in a tapered vertical tube to a height dependent on the rate of flow through the tube …   Wiktionary

  • rotameter — A device for measuring the flow of gas or liquid; the fluid flowing up through a slightly tapered tube elevates a ball or other weight that partially obstructs the flow, until the wider cross section allows that flow to pass around the floating …   Medical dictionary

  • rotameter — Смотри Ротаметр …   Энциклопедический словарь по металлургии

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”