रोटामीटर

जल प्रवाह माप के लिए TecFluid-CG34-2500

रोटामीटर के साथ मेडिकल ऑक्सीजन रेगुलेटर

रोटामीटर एक उपकरण है जो एक बंद ट्यूब में तरल पदार्थ की वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर को मापता है।^[1]

यह मीटरों के एक वर्ग से संबंधित है जिसे फ्लो माप#वैरिएबल-एरिया फ्लोमीटर|वेरिएबल-एरिया फ्लोमीटर कहा जाता है, जो तरल पदार्थ के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को अलग-अलग करने की अनुमति देकर प्रवाह दर को मापता है, जिससे एक मापने योग्य प्रभाव पैदा होता है।^[2]

इतिहास

घूमने वाले फ्लोट के साथ पहले परिवर्तनीय क्षेत्र मीटर का आविष्कार 1908 में आकिन में कार्ल कुएपर्स (1874-1933) द्वारा किया गया था। इसका वर्णन जर्मन पेटेंट 215225 में किया गया है। फेलिक्स मेयर ने इस आविष्कार के मूलभूत महत्व को पहचानते हुए आचेन में डॉयचे रोटावर्के जीएमबीएच कंपनी की स्थापना की। उन्होंने फ्लोट और ग्लास ट्यूब के नए आकार के साथ इस आविष्कार में सुधार किया। कुएपर्स ने ग्लास ट्यूब के अंदर के लिए विशेष आकार का आविष्कार किया जिससे एक सममित प्रवाह पैमाने का एहसास हुआ।

ब्रांड नाम रोटामीटर को ब्रिटिश कंपनी जीईसी इलियट ऑटोमेशन, रोटामीटर कंपनी द्वारा पंजीकृत किया गया था। कई अन्य देशों में ब्रांड नाम रोटामीटर को जर्मनी में रोटा योकोगावा जीएमबीएच एंड कंपनी केजी द्वारा पंजीकृत किया गया है, जो अब योकोगावा इलेक्ट्रिक कॉर्प के स्वामित्व में है।

विवरण

रोटामीटर में एक पतला ट्यूब होता है, जो आम तौर पर 'फ्लोट' (एक आकार का वजन, जो एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम या सिरेमिक से बना होता है) के साथ ग्लास से बना होता है, जिसे प्रवाह के ड्रैग (भौतिकी) बल द्वारा ऊपर धकेल दिया जाता है और नीचे खींच लिया जाता है गुरुत्वाकर्षण द्वारा. किसी दिए गए तरल पदार्थ और फ्लोट क्रॉस सेक्शन के लिए ड्रैग बल केवल प्रवाह गति वर्ग का एक फ़ंक्शन (गणित) है, ड्रैग समीकरण देखें।^[3] किसी दिए गए क्षेत्र के माध्यम से उच्च वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर प्रवाह की गति और ड्रैग बल को बढ़ाती है, इसलिए फ्लोट को ऊपर की ओर धकेला जाएगा। हालाँकि, जैसे-जैसे रोटामीटर का अंदरूनी हिस्सा शंकु के आकार का होता है (चौड़ा होता है), फ्लोट के आसपास का क्षेत्र जिसके माध्यम से माध्यम प्रवाहित होता है, प्रवाह की गति और ड्रैग बल कम हो जाता है जब तक कि फ्लोट के वजन के साथ यांत्रिक संतुलन नहीं हो जाता।

फ्लोट्स कई अलग-अलग आकारों में बनाए जाते हैं, जिनमें गोले और दीर्घवृत्त सबसे आम हैं। फ्लोट तिरछे खांचेदार और आंशिक रूप से रंगीन हो सकता है ताकि तरल पदार्थ गुजरने पर यह अक्षीय रूप से घूम सके। इससे पता चलता है कि क्या फ्लोट अटका हुआ है क्योंकि यह तभी घूमेगा जब यह मुक्त होगा। रीडिंग आमतौर पर फ्लोट के सबसे चौड़े हिस्से के शीर्ष पर ली जाती है; दीर्घवृत्त के लिए केंद्र, या सिलेंडर के लिए शीर्ष। कुछ निर्माता भिन्न मानक का उपयोग करते हैं।^[3]

फ्लोट को तरल पदार्थ में उत्प्लावकता नहीं होनी चाहिए: इसका घनत्व तरल से अधिक होना चाहिए, अन्यथा कोई प्रवाह न होने पर भी यह ऊपर की ओर तैरता रहेगा।

मापने के सिद्धांत की यांत्रिक प्रकृति एक प्रवाह माप उपकरण प्रदान करती है जिसके लिए किसी विद्युत शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है। यदि ट्यूब धातु से बनी है, तो फ्लोट स्थिति चुंबकीय युग्मन के माध्यम से बाहरी संकेतक में स्थानांतरित हो जाती है। इस क्षमता ने परिवर्तनीय क्षेत्र प्रवाहमापी के लिए अनुप्रयोगों की सीमा का काफी विस्तार किया है, क्योंकि माप को प्रक्रिया से दूर से देखा जा सकता है या स्वचालित नियंत्रण के लिए उपयोग किया जा सकता है।^[3]

फायदे

एक रोटामीटर को किसी बाहरी शक्ति या ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है, यह प्रवाह दर को मापने के लिए गुरुत्वाकर्षण के साथ-साथ केवल द्रव के अंतर्निहित गुणों का उपयोग करता है।^[3]* रोटामीटर भी एक अपेक्षाकृत सरल उपकरण है जिसे सस्ते सामग्रियों से बड़े पैमाने पर निर्मित किया जा सकता है, जिससे इसके व्यापक उपयोग की अनुमति मिलती है।
चूंकि फ्लोट ट्यूब के ऊपर जाने पर प्रवाह मार्ग का क्षेत्र बढ़ता है, इसलिए पैमाना लगभग रैखिक होता है।^[2]* साफ़ ग्लास का उपयोग किया जाता है जो थर्मल शॉक और रासायनिक क्रिया के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है।

नुकसान

फ्लोट को विस्थापित करने के लिए द्रव या गैस की क्षमता पर निर्भरता के कारण, किसी दिए गए रोटामीटर पर ग्रेजुएशन केवल किसी दिए गए तापमान पर दिए गए पदार्थ के लिए सटीक होगा। महत्व का मुख्य गुण द्रव का घनत्व है; हालाँकि, चिपचिपाहट भी महत्वपूर्ण हो सकती है। फ्लोट्स को आदर्श रूप से चिपचिपाहट के प्रति असंवेदनशील होने के लिए डिज़ाइन किया गया है; हालाँकि, इसे निर्माताओं के विनिर्देशों से शायद ही कभी सत्यापित किया जा सकता है। या तो अलग-अलग घनत्व और चिपचिपाहट के लिए अलग-अलग रोटामीटर का उपयोग किया जा सकता है, या एक ही रोटामीटर पर कई स्केल का उपयोग किया जा सकता है।^[1]
चूंकि रोटामीटर का संचालन गुरुत्वाकर्षण बल पर निर्भर करता है, इसलिए रोटामीटर को लंबवत रूप से उन्मुख होना चाहिए। यदि अभिविन्यास ऊर्ध्वाधर से महत्वपूर्ण रूप से विचलित हो तो महत्वपूर्ण त्रुटि हो सकती है।
प्रत्यक्ष प्रवाह संकेत के कारण रिज़ॉल्यूशन अन्य माप सिद्धांतों की तुलना में अपेक्षाकृत खराब है। रीडआउट माप अनिश्चितता पैमाने के निचले भाग के निकट बदतर हो जाती है। फ्लोट और लंबन के दोलन माप की अनिश्चितता को और बढ़ा सकते हैं।^[1]* चूँकि फ्लोट को बहते हुए माध्यम से पढ़ा जाना चाहिए, कुछ तरल पदार्थ रीडिंग को अस्पष्ट कर सकते हैं। फ्लोट की स्थिति को इलेक्ट्रॉनिक रूप से मापने के लिए एक ट्रांसड्यूसर की आवश्यकता हो सकती है।
रोटामीटर को मशीन द्वारा पढ़ने के लिए आसानी से अनुकूलित नहीं किया जाता है; हालाँकि चुंबकीय फ़्लोट्स जो ट्यूब के बाहर एक अनुयायी को चलाते हैं, उपलब्ध हैं।^[1]* रोटामीटर आमतौर पर 6 इंच/150 मिमी से अधिक आकार में निर्मित नहीं होते हैं, लेकिन कभी-कभी बहुत बड़े पाइपों पर बाईपास डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है।^[2]

यह भी देखें

थोर्प ट्यूब फ्लोमीटर

संदर्भ

↑ ^1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 R.C.Baker. Flow Measurement Handbook: Industrial Designs, Operating Principles, Performance, and Applications. (2016) 790 pag. ISBN 110704586X, ISBN 9781107045866
↑ ^2.0 ^2.1 ^2.2 Brodkey, Robert S.; Hershey, Harry C. (2003), Transport Phenomena: A Unified Approach, Brodkey Publishing (McGraw Hill), pp. 471–476, ISBN 0-9726635-8-4
↑ ^3.0 ^3.1 ^3.2 ^3.3 Flow R. Miller, Measurement Engineering Handbook. 1168 pag. McGraw-Hill Education; (1996), ISBN 0070423660, ISBN 9780070423664

बाहरी संबंध

[TWO-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 R.C.Baker. Flow Measurement Handbook: Industrial Designs, Operating Principles, Performance, and Applications. (2016) 790 pag. ISBN 110704586X, ISBN 9781107045866

[Brodkey03-2] 2.0 ^2.1 ^2.2 Brodkey, Robert S.; Hershey, Harry C. (2003), Transport Phenomena: A Unified Approach, Brodkey Publishing (McGraw Hill), pp. 471–476, ISBN 0-9726635-8-4

[ONE-3] 3.0 ^3.1 ^3.2 ^3.3 Flow R. Miller, Measurement Engineering Handbook. 1168 pag. McGraw-Hill Education; (1996), ISBN 0070423660, ISBN 9780070423664

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