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ロータメーターは、密閉された管内の流体の体積流量を測定する装置です。 [ 1 ]
これは可変面積流量計と呼ばれる種類の流量計に属し、流体が通過する断面積を変化させることで流量を測定し、測定可能な効果を生み出します。[ 2 ]
回転式フロートを備えた最初の可変面積流量計は、 1908年にアーヘンでカール・キュッパース（1874～1933）によって発明されました。これはドイツ特許215225に記載されています。フェリックス・マイヤーは、この発明の根本的な重要性を認識し、アーヘンに「 Deutsche Rotawerke GmbH 」社を設立しました。同社はフロートとガラス管の形状を改良し、この発明をさらに発展させました。キュッパースは、ガラス管の内側に対称的な流量目盛りを実現する特殊な形状を考案しました。
Rotameterというブランド名は、イギリスのGEC Elliot automation社、Rotameter Co.によって登録されました。他の多くの国では、Rotameterというブランド名は、現在横河電機株式会社が所有するドイツのRota Yokogawa GmbH & Co. KGによって登録されています。
ロータメーターは、通常ガラス製のテーパー状のチューブと、その内部にある「フロート」（陽極酸化アルミニウムまたはセラミック製の成形された重り）で構成されており、フロートは流れの抗力によって押し上げられ、重力によって引き下げられます。特定の流体とフロートの断面積に対する抗力は、流速の二乗のみの関数です（抗力方程式を参照）。[ 3 ]
一定面積を通過する体積流量が増加すると、流速と抗力が増大するため、フロートは上方に押し上げられます。しかし、ロータメーターの内部は円錐形（広がる形状）になっているため、フロートが上昇するにつれて、フロート周辺の流体が流れる面積が増加し、フロートの重量と機械的に平衡するまで流速と抗力は減少します。
フロートはさまざまな形状で作られており、球形と楕円形が最も一般的です。フロートには斜めの溝が刻まれ、部分的に着色されている場合があり、流体が通過する際に軸方向に回転します。フロートが固着しているかどうかは、自由に回転している場合にのみ回転するためわかります。通常、測定値はフロートの最も幅の広い部分の上部で取得されます。楕円形の場合は中央、円筒形の場合は上部です。一部のメーカーは異なる規格を使用しています。[ 3 ]
「フロート」は流体中に浮いてはいけません。流体よりも密度が高くなければ、流れがなくても水面に浮いてしまいます。
測定原理の機械的な性質により、電力を必要としない流量測定装置が実現します。チューブが金属製の場合、フロートの位置は磁気カップリングを介して外部指示器に伝達されます。この機能により、可変面積流量計の用途範囲が大幅に拡大しました。測定結果をプロセスから遠隔で監視したり、自動制御に使用したりできるようになったためです。[ 3 ]