Hướng dẫn chọn máy đo lưu lượng chất lỏng phổ biến : Nhà sản xuất lưu lượng kế

Là nhà sản xuất đồng hồ đo lưu lượng, chúng tôi có các trường hợp ứng dụng trong sản xuất công nghiệp, cấp nước đô thị, ngành năng lượng và hóa chất, v.v. Dưới đây là bản tổng hợp hướng dẫn mua đồng hồ đo lưu lượng:

Việc đo chính xác lưu lượng chất lỏng là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả sản xuất, kiểm soát chi phí và an toàn. Đồng hồ đo lưu lượng tua-bin, đồng hồ đo lưu lượng điện từ, đồng hồ đo lưu lượng siêu âm và đồng hồ đo lưu lượng xoáy là bốn thiết bị đo lưu lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực chất lỏng. Mỗi loại dựa trên nguyên lý hoạt động riêng biệt, dẫn đến những ưu điểm về hiệu suất và phạm vi ứng dụng khác nhau.

Phân tích các đặc tính cốt lõi của 1,4 loại đồng hồ đo lưu lượng chất lỏng chủ đạo

(1) Bộ đếm lưu lượng tuabin

1.1 Các tình huống sử dụng

Đồng hồ đo lưu lượng tuabin, với ưu điểm đo độ chính xác cao, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chất lỏng sạch yêu cầu độ chính xác cao trong đo lưu lượng. Các ứng dụng này bao gồm đo lường việc cung cấp các loại dầu tinh chế như dầu nhẹ và dầu diesel trong ngành công nghiệp hóa dầu, chiết rót và đo lường các chất lỏng vô trùng như nước tinh khiết và sữa trong ngành thực phẩm và đồ uống, cũng như đo chính xác lượng thuốc lỏng được cung cấp trong ngành dược phẩm. Chúng cũng được sử dụng phổ biến để giám sát lưu lượng các môi chất bôi trơn như dầu bôi trơn và dầu thủy lực trong các hệ thống làm mát công nghiệp, và đặc biệt phù hợp với các chất lỏng có độ nhớt trung bình đến thấp, không lẫn tạp chất.

1.2 Ưu điểm

Độ chính xác Đo lường Cao : Trong phạm vi lưu lượng định mức, độ chính xác thường đạt ±0,2%~±1,0%. Đây là một trong những loại đồng hồ đo lưu lượng chất lỏng chính xác nhất hiện nay và có thể đáp ứng nhu cầu đo lường độ chính xác cao.

Tốc độ phản hồi nhanh : Các cánh tuabin rất nhạy cảm với sự thay đổi dòng chảy và có thể nhanh chóng ghi nhận các dao động tức thời của dòng, làm cho chúng phù hợp với các tình huống động yêu cầu giám sát thay đổi lưu lượng trong thời gian thực.

Cấu trúc nhỏ gọn và dễ lắp đặt : Kích thước tương đối nhỏ, trọng lượng nhẹ, đòi hỏi không gian lắp đặt ít và có các phương pháp lắp đặt linh hoạt. Có thể kết nối bằng mặt bích, kẹp hoặc ren để thích ứng với các bố trí đường ống khác nhau.

Tổn thất áp suất nhỏ : Trong điều kiện lưu lượng vận hành bình thường, tổn thất áp suất của chất lỏng khi đi qua đồng hồ đo lưu lượng tuabin là khá nhỏ và sẽ không ảnh hưởng nhiều đến cân bằng áp suất của toàn bộ hệ thống đường ống.

1.3 Nhược điểm

Yêu cầu cao về độ sạch của môi chất : Các cánh tuabin dễ bị mài mòn hoặc kẹt do tạp chất và hạt trong môi chất, dẫn đến giảm độ chính xác đo lường hoặc thậm chí hư hỏng thiết bị, do đó phải trang bị thiết bị lọc nghiêm ngặt.

Ảnh hưởng lớn bởi độ nhớt của môi chất : Khi đo các chất lỏng có độ nhớt cao, độ nhớt của chất lỏng sẽ làm giảm tốc độ của các cánh tuabin, dẫn đến kết quả đo thấp hơn thực tế.

Dễ bị mài mòn cơ học : Các cánh tuabin và bạc đạn tiếp xúc cơ học với nhau, điều này sẽ gây ra mài mòn sau thời gian sử dụng dài. Cần bảo trì và thay thế định kỳ, tuổi thọ tương đối ngắn.

(2)Đồng hồ đo lưu lượng điện từ

2.1 Các Tình Huống Sử Dụng

Các lưu lượng kế điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ và không bị ảnh hưởng bởi các thông số vật lý như mật độ, độ nhớt và nhiệt độ của môi trường. Chúng phù hợp để đo các chất lỏng dẫn điện và được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải đô thị, đo lưu lượng nước thải công nghiệp, giám sát vận chuyển trong ngành hóa chất đối với các chất lỏng ăn mòn như dung dịch axit, kiềm và dung dịch muối, cũng như đo lưu lượng trong ngành luyện kim đối với các chất lỏng chứa hạt rắn như bùn và hồ. Chúng cũng hoạt động tốt trong ngành thực phẩm để đo các chất lỏng dẫn điện nhớt như sốt và siro.

2.2 Ưu điểm

Khả năng thích ứng mạnh với môi trường : Miễn là độ dẫn điện của môi trường ≥20US/cm, có thể đạt được phép đo chính xác bất kể sự thay đổi về độ nhớt và mật độ. Thiết bị có thể đo các chất lỏng chứa hạt, chất lơ lửng và thậm chí cả các chất lỏng ăn mòn như bùn và hồ.

Độ chính xác đo ổn định : Trong phạm vi đo, độ chính xác có thể đạt ±0,5%~±1,0%, và ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi lưu lượng.

Không có mài mòn cơ học và tuổi thọ sử dụng dài : Không có bộ phận chuyển động nào trong ống đo, việc đo lường được thực hiện chỉ thông qua cảm ứng điện từ, từ đó tránh được hao mòn cơ học và giảm chi phí bảo trì.

Tổn thất áp suất tối thiểu : Thành trong của ống đo trơn nhẵn, khi chất lỏng đi qua hầu như không gây tổn thất áp suất. Thiết bị phù hợp với các hệ thống yêu cầu nghiêm ngặt về tổn thất áp suất đường ống.

Có thể đo được dòng chảy ngược : Với khả năng đo hai chiều, thiết bị có thể ghi nhận chính xác dòng chảy thuận và ngược của chất lỏng, phù hợp cho các tình huống cần giám sát dòng hoàn lưu.

2.3 Nhược điểm

Không thể đo các chất lỏng không dẫn điện : Các chất lỏng có độ dẫn điện ≤20μS/cm (như xăng, dầu diesel, rượu, nước tinh khiết, v.v.) không thể được đo hiệu quả, đây là giới hạn ứng dụng cốt lõi nhất của thiết bị.

Bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ bên ngoài : Nếu có các trường từ mạnh hoặc các nguồn nhiễu tần số cao (như động cơ lớn và máy biến áp) gần môi trường lắp đặt, độ chính xác đo lường sẽ bị ảnh hưởng và cần thực hiện các biện pháp chắn nhiễu.

(3)Đồng hồ lưu lượng siêu âm

3.1 Các Tình Huống Sử Dụng

Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm sử dụng phương pháp đo không tiếp xúc, loại bỏ nhu cầu tiếp xúc trực tiếp với môi chất. Các đồng hồ này phù hợp với nhiều tình huống phức tạp như giám sát lưu lượng trong các đường ống có đường kính lớn trong hệ thống cấp nước và sưởi ấm đô thị, đo lưu lượng các chất lỏng dễ cháy, nổ và ăn mòn trong ngành công nghiệp dầu khí hóa chất, cũng như đo các chất lỏng vệ sinh trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Hơn nữa, chúng mang lại lợi thế đáng kể trong các dự án cải tạo lưu lượng liên quan đến đường ống cũ, vì có thể lắp đặt mà không cần ngắt kết nối ống.

3.2 Ưu Điểm

Phương pháp đo không tiếp xúc, tính thích nghi cao : Cảm biến được lắp đặt trên thành ngoài của ống và không cần tiếp xúc với môi chất, tránh được vấn đề ăn mòn môi chất và nhiễm bẩn cảm biến. Có thể đo các loại chất lỏng dễ cháy, nổ, cực độc, có tính ăn mòn cao và các loại chất lỏng đặc biệt khác.

Dễ dàng lắp đặt mà không ảnh hưởng đến hoạt động của đường ống : Việc lắp đặt có thể hoàn thành mà không cần cắt ống hoặc ngừng sản xuất. Đặc biệt phù hợp cho cải tạo giám sát lưu lượng trên các đường ống cũ hoặc đường ống có đường kính lớn không thể ngừng vận hành.

3.3 Nhược điểm

Ảnh hưởng lớn bởi điều kiện đường ống : Cặn bám, ăn mòn và gỉ sét trên thành trong của đường ống sẽ làm suy yếu tín hiệu phản xạ siêu âm, ảnh hưởng đến độ chính xác đo; một số vật liệu ống có thể ảnh hưởng đến việc đo đạc.

Bị ảnh hưởng đáng kể bởi đặc tính của môi chất : nếu môi trường chứa nhiều bọt khí và các hạt lơ lửng, sẽ gây ra hiện tượng tán xạ sóng siêu âm và làm tăng sai số đo; độ chính xác đo của chất lỏng có độ nhớt cao cũng sẽ giảm.

Độ chính xác đo tương đối thấp : độ chính xác của các lưu lượng kế siêu âm thông thường là ±1%~±1,5%, thấp hơn so với lưu lượng kế tuabin và lưu lượng kế điện từ, do đó khó đáp ứng nhu cầu đo lường độ chính xác cao.

Khả năng thích nghi với môi trường bị hạn chế : trong môi trường nhiệt độ cao, độ ẩm cao và rung động mạnh, độ ổn định của cảm biến sẽ giảm, cần phải thực hiện các biện pháp bảo vệ bổ sung.

(4) Cụm đo lưu lượng xoáy

4.1 Các tình huống sử dụng

Máy đo lưu lượng xoáy hoạt động dựa trên nguyên tắc xoáy Karman và phù hợp để đo lường chất lỏng sạch trong phạm vi số Reynolds nhất định. Chúng được sử dụng rộng rãi để theo dõi dòng chảy nước làm mát trong các hệ thống làm mát công nghiệp, đo lưu lượng chất lỏng độ nhớt thấp đến trung bình như dung môi và chất phản ứng trong ngành công nghiệp hóa học và đo lưu lượng chất lỏng như dầu nhẹ và dầu nhiệt trong ngành công nghiệp năng lượng. Chúng cũng được sử dụng rộng rãi để theo dõi dòng chảy nước lạnh và nước nóng trong hệ thống điều hòa không khí và đặc biệt phù hợp để đo lường chất lỏng tốc độ trung bình đến cao.

4.2 Ưu điểm

Cấu trúc đơn giản và độ tin cậy cao : Chỉ có một máy phát xoáy trong ống đo, không có bộ phận di chuyển, nguy cơ hỏng cơ khí thấp, chi phí bảo trì thấp và tuổi thọ dài.

Mất áp suất vừa phải : So với máy đo lưu lượng tua-bin, mất áp suất cao hơn một chút, nhưng thấp hơn máy đo lưu lượng throttling và ít ảnh hưởng đến áp suất của hệ thống đường ống.

Nhiệt độ đo cao : Nó có thể đo môi trường nhiệt độ cao và có thể hỗ trợ lên đến 350 ° cho môi trường nhiệt độ cao.

4.3 Nhược điểm

Có một số yêu cầu về độ sạch của môi trường : nếu máy phát xoáy được gắn hoặc bị kẹt bởi các tạp chất hoặc hạt trong môi trường, nó sẽ ảnh hưởng đến sự ổn định của việc tạo xoáy và làm tăng sai số đo. Do đó, nó không phù hợp với chất lỏng có chứa một lượng lớn các hạt lơ lửng.

Ảnh hưởng rất nhiều bởi dòng chảy thấp : Khi tốc độ lưu lượng chất lỏng thấp, rất khó tạo thành một đường xoáy Karman ổn định, độ chính xác đo sẽ giảm đáng kể, hoặc thậm chí không hoạt động bình thường, vì vậy có yêu cầu tốc độ lưu lượng tối thiểu.

Khả năng chống rung động yếu : Động lực bên ngoài có thể dễ dàng can thiệp vào tần số của đường xoáy, dẫn đến việc đo sai. Do đó, nó cần phải được lắp đặt trong môi trường có rung động ít hơn hoặc được trang bị thiết bị bù đắp rung động.

2.4 Các loại máy đo lưu lượng: so sánh các thông số cốt lõi và phân tích khả năng thích nghi

(1) So sánh các thông số cốt lõi

Loại Thông Số Kỹ Thuật	bộ đếm lưu lượng tuabin	Đồng hồ đo lưu lượng điện từ	Đồng hồ lưu lượng siêu âm	Cụm đo lưu lượng xoáy
Độ chính xác đo lường	±0.2%~±1.0%	±0.5%~±1.0%	±1%~±1.5%	±1%~±2.5%
Yêu cầu về độ dẫn điện dielektrik	Không có yêu cầu	≤20us/cm	Không có yêu cầu	Không có yêu cầu
Yêu cầu về độ sạch trung bình	Cao (cần lọc)	Mức thấp (có thể chứa hạt)	Cao (chất hạt ảnh hưởng đến độ chính xác)	Cao (tránh bám tạp chất)
Mất áp suất	Nhỏ	Rất nhỏ	không có	Nhỏ
Chi phí bảo trì	Cao (yêu cầu thay thế lưỡi dao/vòng bi định kỳ)	Thấp	Thấp	Thấp

(2) Phân tích tính phù hợp theo kịch bản

Dựa trên bảng so sánh thông số ở trên và đặc điểm hiệu suất của từng loại đồng hồ lưu lượng, mức độ thích ứng trong các tình huống khác nhau có thể được chia thành ba cấp độ: "rất phù hợp", "phù hợp ở mức trung bình" và "không phù hợp". Mức độ phù hợp cụ thể như sau:

2.1 Các tình huống đo chất lỏng sạch độ chính xác cao (ví dụ như bơm dầu thành phẩm và vận chuyển thuốc lỏng)

2.1.1 Rất phù hợp: Đồng hồ lưu lượng tua-bin. Với độ chính xác cao từ ±0,2% đến ±1,0% và khả năng lặp lại tốt, thiết bị này đáp ứng được nhu cầu đo đạc, đồng thời có độ ổn định vượt trội khi sử dụng với các chất lỏng sạch, độ nhớt thấp.

2.1.2 Phù hợp ở mức trung bình: Đồng hồ lưu lượng điện từ yêu cầu chất lỏng phải dẫn điện và có độ chính xác đạt yêu cầu. Thiết bị cồng kềnh và không hiệu quả đối với các chất lỏng không dẫn điện.

2.1.3 Không tương thích: Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm có độ chính xác không đủ và đồng hồ đo lưu lượng xoáy có độ ổn định kém ở lưu lượng thấp.

2.2 Các tình huống đo chất lỏng có tính ăn mòn hoặc chứa hạt rắn (ví dụ như dung dịch axit, kiềm trong công nghiệp hóa chất, xử lý nước thải)

2.2.1 Khả năng thích ứng cao: Đồng hồ đo lưu lượng điện từ chịu được ăn mòn và có thể thích nghi với môi trường truyền dẫn chứa các hạt rắn.

2.2.2 Thích ứng thông thường: Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm, phương pháp đo không tiếp xúc giúp tránh được ăn mòn, nhưng độ chính xác giảm khi có nhiều bọt khí hoặc hạt rắn.

2.2.3 Không tương thích: Đồng hồ đo lưu lượng tua-bin dễ bị ăn mòn và tắc nghẽn, đồng hồ đo lưu lượng xoáy dễ bị tạp chất bám vào.

2.3 Các tình huống đường ống lớn hoặc cải tạo đường ống cũ (ví dụ như hệ thống cấp nước và sưởi ấm đô thị)

2.3.1 Khả năng thích ứng cao: Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm. Lắp đặt không cần tiếp xúc, không cần cắt ống, phù hợp với đường ống có đường kính lớn; đồng hồ đo lưu lượng điện từ có thể lắp kiểu chèn.

2.3.2 Thích ứng chung: Đồng hồ đo lưu lượng điện từ có độ chính xác cao nhưng yêu cầu cắt ống để lắp đặt, khiến việc thay đổi trở nên khó khăn.

2.3.3 Không tương thích: Đồng hồ đo lưu lượng tua-bin được sử dụng cho các ống có đường kính nhỏ, và không phù hợp với các ống có đường kính trên DN200. Đồng hồ đo lưu lượng xoáy không phù hợp với các ống có đường kính trên DN300.

3. Logic ra quyết định cốt lõi trong việc lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng

Trong các ứng dụng thực tế, việc lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng phải tuân theo nguyên tắc "ưu tiên theo tình huống và phù hợp thông số". Các bước ra quyết định cụ thể như sau:

3.1 Xác định đặc tính của môi chất : Trước tiên, xác định độ dẫn điện của chất lỏng (xem liệu nó có dẫn điện hay không), độ sạch (mức độ nhiễm bẩn) và độ nhớt (độ nhớt cao/trung bình/thấp). Đây là yếu tố then chốt để loại bỏ các loại lưu lượng kế không phù hợp. Ví dụ, các chất lỏng không dẫn điện cần được loại trừ trực tiếp khỏi việc sử dụng lưu lượng kế điện từ, trong khi các chất lỏng chứa nhiều hạt tạp chất nên loại trừ việc dùng lưu lượng kế tuabin.

3.2 Yêu cầu về độ chính xác đo lường : Đối với các tình huống yêu cầu độ chính xác cao như thanh toán thương mại và rót chiết chính xác, nên ưu tiên dùng lưu lượng kế tuabin hoặc lưu lượng kế điện từ; đối với các tình huống yêu cầu độ chính xác trung bình hoặc thấp như giám sát định kỳ và điều khiển quá trình, có thể chọn lưu lượng kế xoáy hoặc lưu lượng kế siêu âm.

3.3 Điều kiện đường ống và môi trường : Theo đường kính ống, ưu tiên sử dụng lưu lượng kế siêu âm cho các ống có đường kính trên DN200, và ưu tiên sử dụng lưu lượng kế tuabin hoặc lưu lượng kế siêu âm khi lắp đặt trong không gian nhỏ; rung động/nhiệt độ môi trường: tránh chọn lưu lượng kế xoáy đối với môi trường có rung động lớn, và chọn lưu lượng kế xoáy trong môi trường nhiệt độ cao.

4. Đề xuất nhà sản xuất lưu lượng kế

Lưu lượng kế tuabin, điện từ, siêu âm và xoáy mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng trong ứng dụng đo lưu lượng chất lỏng, do đó không có loại lưu lượng kế nào là "phù hợp với mọi trường hợp". Để đạt được phép đo lưu lượng chính xác, ổn định và hiệu quả, cần phải đánh giá toàn diện dựa trên đặc tính của môi chất, yêu cầu đo, môi trường đường ống và ngân sách chi phí.