Làm thế nào để Chọn Đồng hồ Đo Lưu lượng Khí: Hướng dẫn Chi tiết

Lưu lượng kế khí là thiết bị đo lường được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp, phòng thí nghiệm và lĩnh vực bảo vệ môi trường để giám sát và kiểm soát lưu lượng khí. Việc lựa chọn đúng loại lưu lượng kế không chỉ cải thiện độ chính xác đo lường mà còn tối ưu hóa hiệu suất hệ thống và giảm chi phí. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết các yếu tố quan trọng cần xem xét khi lựa chọn lưu lượng kế khí để giúp bạn đưa ra quyết định tốt nhất.
1. Làm rõ yêu cầu đo lường
Trước khi lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng khí, bạn cần làm rõ trước các yêu cầu ứng dụng cụ thể, bao gồm:
Môi chất đo: Là không khí, khí thiên nhiên, nitơ, oxy hay khí ăn mòn (ví dụ như clo và amoniac)? Các loại khí khác nhau sẽ có những yêu cầu khác nhau về vật liệu và thiết kế của đồng hồ đo.
Dải lưu lượng: Lưu lượng tối thiểu và tối đa là bao nhiêu? Dải đo của đồng hồ phải bao phủ được dải sử dụng thực tế.
Môi trường hoạt động: Điều kiện môi trường như thế nào (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, v.v.)? Môi trường khắc nghiệt có thể đòi hỏi các biện pháp bảo vệ đặc biệt.
Độ chính xác đo: Có cần đo với độ chính xác cao không? Các ứng dụng khác nhau sẽ có yêu cầu khác nhau về độ chính xác. Ví dụ, phòng thí nghiệm thường yêu cầu sai số trong khoảng ±1%, trong khi điều khiển quá trình công nghiệp có thể chấp nhận sai số ±5%.
2. Chọn loại đồng hồ đo phù hợp
Có nhiều loại đồng hồ đo lưu lượng khí, mỗi loại phù hợp với các tình huống khác nhau:
(1) Lưu lượng kế chênh lệch áp suất (ví dụ như lưu lượng kế kiểu lỗ tiết lưu, ống Venturi)
Nguyên lý: Tính toán lưu lượng bằng cách đo chênh lệch áp suất trước và sau khi khí đi qua thiết bị tiết lưu.
Ưu điểm: Cấu trúc đơn giản, chi phí thấp, phù hợp với môi trường áp suất cao và nhiệt độ cao.
Nhược điểm: Tổn thất áp suất lớn, độ chính xác bị ảnh hưởng bởi điều kiện lắp đặt.
(2) Lưu lượng kế khối lượng nhiệt
Nguyên lý: Dựa trên nguyên lý khuếch tán nhiệt, đo lượng nhiệt mà khí mang đi để tính lưu lượng khối lượng.
Ưu điểm: Đo trực tiếp lưu lượng khối lượng, không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và áp suất, phù hợp để đo lưu lượng nhỏ.
Nhược điểm: Không phù hợp với lưu lượng lớn hoặc khí có chứa tạp chất.
(3) Lưu lượng kế tua-bin
Nguyên lý: Khí làm quay tua-bin, tốc độ quay tỷ lệ thuận với lưu lượng.
Ưu điểm: Độ chính xác cao, phản ứng nhanh, phù hợp với khí sạch.
Nhược điểm: Vòng bi dễ mài mòn, không phù hợp với khí có hạt bụi hoặc khí ăn mòn.
(4) Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm
Nguyên lý: Tính toán lưu lượng bằng cách sử dụng sự chênh lệch thời gian truyền sóng siêu âm trong khí.
Ưu điểm: Không có tổn thất áp suất, phù hợp để đo lưu lượng lớn và đường kính ống lớn.
Nhược điểm: Chi phí cao, yêu cầu cao về vị trí lắp đặt.
(5) Đồng hồ đo lưu lượng xoáy
Nguyên lý: Tính toán lưu lượng bằng cách phát hiện tần số xoáy được tạo ra khi khí đi qua vật cản.
Ưu điểm: Cấu trúc chắc chắn, phù hợp để đo lưu lượng trung bình và cao.
Nhược điểm: Nhạy cảm với rung động, độ chính xác giảm khi lưu lượng thấp.
3. Cân nhắc điều kiện lắp đặt
Phương pháp lắp đặt của đồng hồ đo lưu lượng ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác đo lường và tuổi thọ sử dụng. Vui lòng lưu ý:
Kích thước đường ống: Đường kính đồng hồ đo lưu lượng cần khớp với đường ống để tránh ảnh hưởng đến trạng thái dòng chảy do thu hẹp hoặc mở rộng đường kính.
Yêu cầu về đoạn ống thẳng: Một số đồng hồ đo lưu lượng (như loại xoáy và kiểu chênh áp) yêu cầu có đủ đoạn ống thẳng phía trước và phía sau để đảm bảo trường dòng ổn định.
Hướng lắp đặt: Một số đồng hồ đo lưu lượng (như loại nhiệt) có yêu cầu về hướng lắp đặt, cần được lắp đặt theo chiều ngang hoặc chiều dọc.
4. Vật liệu và cấp bảo vệ
Vật liệu phần tiếp xúc với khí: Khí ăn mòn yêu cầu vật liệu chống ăn mòn như thép không gỉ, Hastelloy hoặc lớp lót PTFE.
Cấp bảo vệ (IP): Nên chọn cấp bảo vệ IP65 trở lên cho môi trường ngoài trời hoặc ẩm ướt.
Yêu cầu chống nổ: Nên chọn lưu lượng kế đã được chứng nhận chống nổ để sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ (ví dụ: dầu khí, hóa chất).
5. Tín hiệu đầu ra và giao thức truyền thông
Chọn phương pháp đầu ra phù hợp theo yêu cầu của hệ thống điều khiển:
Tín hiệu tương tự: 4-20mA, 0-10V, v.v., phù hợp với các hệ thống PLC truyền thống.
Tín hiệu số: RS485, HART, v.v., thuận tiện cho việc giám sát từ xa và thu thập dữ liệu.
6. Bảo trì và hiệu chuẩn
Chi phí bảo trì: Lưu lượng kế cánh quạt và lưu lượng kế cơ học cần được bôi trơn định kỳ hoặc thay thế bạc đạn, trong khi lưu lượng kế siêu âm và lưu lượng kế nhiệt gần như không cần bảo trì.
Chu kỳ hiệu chuẩn: Ứng dụng yêu cầu độ chính cao cần được hiệu chuẩn định kỳ, nên chọn các model hỗ trợ hiệu chuẩn tại chỗ hoặc dễ tháo lắp kiểm tra.
7. Ngân sách và hiệu quả kinh tế
Trên cơ sở đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, cần cân nhắc giữa chi phí ban đầu và chi phí sử dụng lâu dài:
Có thể chọn lưu lượng kế chênh lệch áp suất hoặc lưu lượng kế xoáy cho ngân sách thấp.
Đối với yêu cầu độ chính cao, có thể cân nhắc sử dụng lưu lượng kế nhiệt hoặc lưu lượng kế siêu âm. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao, nhưng chi phí bảo trì dài hạn lại thấp hơn.
TỔNG QUAN
Khi lựa chọn lưu lượng kế khí, bạn cần xem xét các yếu tố như môi chất đo, dải lưu lượng, độ chính xác, điều kiện lắp đặt, vật liệu, phương pháp xuất dữ liệu và ngân sách. Các loại lưu lượng kế khác nhau đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, vì vậy cần lựa chọn hợp lý dựa trên từng tình huống ứng dụng cụ thể. Thông qua việc lựa chọn khoa học, có thể đảm bảo lưu lượng kế hoạt động ổn định trong thời gian dài, nâng cao hiệu suất sản xuất và giảm chi phí vận hành.

jujea cam kết cung cấp Giải pháp Tự động hóa Quy trình sản xuất ww.jujea-tech.com