EN
Tin tức
Đồng hồ đo lưu lượng thủy lực và kiến thức liên quan đến độ tương thích với dầu
Time : 2026-01-06
I. Đồng hồ đo lưu lượng thủy lực là gì?
Đồng hồ đo lưu lượng thủy lực là thuật ngữ chung cho các thiết bị dùng để đo lưu lượng dầu thủy lực trong các đường ống của hệ thống thủy lực, chứ không phải là một thiết bị cố định cụ thể nào. Nó có thể đo tổng thể tích chất lỏng chảy qua một vị trí cố định trong đường ống, thường được biểu thị bằng đơn vị lưu lượng thể tích.
Ngoài việc đo lưu lượng thể tích, thiết bị này còn có thể thích ứng với các tình huống dòng chảy tuyến tính và phi tuyến của chất lỏng, và một số mẫu có thể đo cả lưu lượng khối lượng. Đối với kỹ sư thủy lực, lưu lượng và áp suất là hai chỉ số chính cần quan tâm. Chỉ khi nắm bắt chính xác hai dữ liệu này thì mới có thể đánh giá được độ chính xác và hiệu suất hoạt động của hệ thống thủy lực—đây cũng chính là chức năng cốt lõi của đồng hồ đo lưu lượng thủy lực: hỗ trợ xác định trạng thái vận hành và hiệu suất của hệ thống.
Tuy nhiên, dầu thủy lực được sử dụng trong các hệ thống thủy lực khác nhau lại có độ nhớt và lưu lượng rất khác nhau. Do đó, đồng hồ đo lưu lượng thủy lực phải được thiết kế và sản xuất phù hợp với loại dầu cần đo và không thể sử dụng một cách tùy tiện. Ví dụ, đồng hồ đo lưu lượng dành cho dầu thủy lực độ nhớt cao sẽ khác về thiết kế so với loại dùng cho dầu độ nhớt thấp.
II. Tại Sao Tính Tương Thích Lại Quan Trọng?
Mục tiêu cốt lõi của một đồng hồ đo lưu lượng dầu thủy lực là đo chính xác lưu lượng dầu thủy lực. Một khi nó không tương thích với loại dầu, một loạt vấn đề sẽ phát sinh.
Đầu tiên, kết quả đo lường sẽ bị sai lệch, giống như việc đo bằng một thước kẻ có vạch chia không chính xác, từ đó làm gián đoạn nhịp vận hành của toàn bộ hệ thống thủy lực. Lượng dầu trong hệ thống có thể quá nhiều hoặc không đủ do đo lường không chính xác: dầu quá nhiều sẽ làm tăng tốc độ mài mòn các bộ phận và giảm hiệu suất hệ thống; dầu không đủ cũng ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các bộ phận, nghiêm trọng hơn có thể khiến toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động do sự cố.
Thứ hai, dầu không tương thích sẽ làm hỏng đồng hồ đo lưu lượng. Một số loại dầu chứa các chất hóa học đặc biệt hoặc tạp chất có thể dần ăn mòn các bộ phận bên trong đồng hồ đo lưu lượng. Giống như một chiếc xô sắt thông thường bị rỉ sét khi dùng để đựng chất lỏng axit trong thời gian dài, các bộ phận đồng hồ đo lưu lượng bị ăn mòn cần được thay thế thường xuyên, không chỉ gây bất tiện mà còn làm tăng chi phí bảo trì thiết bị.
III. Các Tính Chất Vật Lý Của Dầu Thủy Lực
Để đảm bảo sự tương thích giữa đồng hồ đo lưu lượng và dầu, cần phải hiểu rõ các tính chất vật lý cốt lõi của dầu thủy lực, trong đó độ nhớt, khối lượng riêng và nhiệt độ có ảnh hưởng lớn nhất.
A. Độ nhớt
Độ nhớt đề cập đến độ đặc của dầu, có thể được phản ánh một cách trực quan qua các chất phổ biến trong đời sống: mật ong đặc hơn và chảy chậm, trong khi nước loãng hơn và chảy trôi dễ dàng. Mỗi đồng hồ đo lưu lượng đều có phạm vi độ nhớt phù hợp với loại dầu mà nó đo. Nếu dầu quá đặc, lực cản dòng chảy tăng lên và đồng hồ đo có xu hướng đánh giá thấp lưu lượng thực tế; nếu dầu quá loãng, lực cản dòng chảy nhỏ và đồng hồ đo có thể đánh giá cao lưu lượng. Ví dụ, dầu thủy lực đặc hơn vào mùa đông lạnh giá; việc sử dụng đồng hồ đo được thiết kế cho dầu loãng ở nhiệt độ bình thường trong thời điểm này sẽ dẫn đến kết quả đo không chính xác.
B. Khối lượng riêng
Mật độ đề cập đến khối lượng dầu trên một đơn vị thể tích và liên quan đến trọng lượng của dầu. Giống như độ nhớt, đồng hồ đo lưu lượng chỉ có thể thích ứng với các loại dầu trong một phạm vi mật độ nhất định. Một số đồng hồ đo lưu lượng tính toán tốc độ dòng chảy bằng cách cảm nhận lực sinh ra bởi dòng dầu; nếu mật độ dầu không phù hợp với mật độ đã hiệu chuẩn của đồng hồ đo, lực cảm nhận sẽ bị sai lệch, dẫn đến kết quả đọc không chính xác. Ví dụ, một đồng hồ đo lưu lượng được hiệu chuẩn cho dầu thủy lực khoáng thông thường sẽ tạo ra sai số khi dùng để đo dầu thủy lực gốc nước có mật độ khác biệt.
C. Nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể đến các tính chất vật lý của dầu thủy lực, đặc biệt là làm thay đổi trực tiếp độ nhớt: khi nhiệt độ tăng, dầu loãng ra và độ nhớt giảm; khi nhiệt độ giảm, dầu đặc lại và độ nhớt tăng. Hầu hết các đồng hồ đo lưu lượng dầu thủy lực chỉ có thể hoạt động bình thường trong một dải nhiệt độ nhất định. Nhiệt độ dầu quá cao có thể gây phân hủy dầu, sinh ra các tạp chất bám vào bên trong đồng hồ đo lưu lượng, ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị; nhiệt độ dầu quá thấp làm dầu quá đặc, không những có thể ngăn cản dòng chảy qua đồng hồ đo lưu lượng một cách trơn tru mà còn có nguy cơ làm hư hại các bộ phận bên trong. Ví dụ, vào mùa hè nóng bức, nhiệt độ dầu tăng lên sau thời gian dài hệ thống thủy lực vận hành, độ nhớt dầu giảm sẽ trực tiếp ảnh hưởng đến độ chính xác đo lường của đồng hồ đo lưu lượng.
IV. Tính tương thích hóa học
Ngoài các tính chất vật lý, sự tương thích hóa học giữa dầu thủy lực và đồng hồ đo lưu lượng cũng rất quan trọng. Các chất phụ gia và tạp chất trong dầu thủy lực có thể phản ứng với vật liệu của đồng hồ đo lưu lượng, ảnh hưởng đến hiệu suất thiết bị.
A. Chất phụ gia
Để cải thiện hiệu suất, dầu thủy lực thường chứa các chất phụ gia như chất chống mài mòn, chất chống oxy hóa và chất tẩy rửa. Những chất phụ gia này bảo vệ hệ thống thủy lực, kéo dài tuổi thọ sử dụng và ổn định hoạt động, nhưng chúng có thể không tương thích với đồng hồ đo lưu lượng. Một số chất phụ gia chống mài mòn chứa các thành phần kim loại đặc biệt hoặc hóa chất có thể ăn mòn các bộ phận bên trong của đồng hồ đo lưu lượng sau thời gian tiếp xúc dài - giống như một số kim loại bị rỉ sét khi tiếp xúc với hóa chất ăn mòn - cuối cùng làm giảm độ chính xác đo lường và rút ngắn tuổi thọ sử dụng.
B. Tạp chất
Dầu thủy lực chắc chắn chứa các chất gây nhiễm bẩn như bụi, độ ẩm và các hạt kim loại, những chất này gây ra nhiều hư hại cho đồng hồ đo lưu lượng. Bụi và các hạt kim loại làm xước các bề mặt bên trong nhẵn, tương tự như cát mài mòn các bộ phận cơ khí, làm giảm độ chính xác đo lường và đẩy nhanh quá trình lão hóa; độ ẩm dễ gây gỉ trên các bộ phận kim loại của đồng hồ đo lưu lượng, làm tổn hại đến độ bền cấu trúc bên trong và khiến thiết bị không thể hoạt động.
V. Cách chọn đồng hồ đo lưu lượng dầu thủy lực phù hợp?
Xét đến các yêu cầu về tính tương thích, việc lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng dầu thủy lực có thể tuân theo các bước sau đây để đảm bảo sự phù hợp và tính thực tiễn.
A. Hiểu rõ đặc tính của dầu
Trước tiên, cần xác định rõ các đặc tính vật lý và hóa học của loại dầu thủy lực được sử dụng, bao gồm độ nhớt, khối lượng riêng, dải nhiệt độ phù hợp, các loại phụ gia và các chất nhiễm bẩn có thể có. Thông tin này có thể được lấy từ bảng dữ liệu kỹ thuật của dầu thủy lực, làm cơ sở cốt lõi cho việc lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng ở các bước tiếp theo.
B. Lựa chọn Lưu lượng kế phù hợp với các Thông số Dầu
Chọn một lưu lượng kế phù hợp với tính chất của dầu: đối với dầu độ nhớt cao, hãy chọn mẫu được thiết kế dành cho chất lỏng độ nhớt cao để tránh sai lệch trong đo lường; đối với dầu có khả năng chứa nhiều tạp chất, ưu tiên các lưu lượng kế có cấu trúc bên trong chịu mài mòn và chống trầy xước để kéo dài tuổi thọ sử dụng.
C. Cân nhắc Các Yếu tố Quan trọng Khác
Lắp đặt và Bảo trì: Việc lắp đặt đúng cách và bảo trì định kỳ là những điều kiện tiên quyết quan trọng để đảm bảo sự tương thích. Khi lắp đặt, cần tuân thủ nghiêm ngặt thông số kỹ thuật của nhà sản xuất để căn chỉnh lưu lượng kế theo hướng dòng chảy của dầu, đồng thời sử dụng các gioăng đệm và vật liệu làm kín phù hợp để ngăn rò rỉ dầu. Trong quá trình sử dụng hàng ngày, cần thường xuyên vệ sinh các chất bẩn tích tụ bên trong lưu lượng kế, kiểm tra tình trạng mài mòn và hư hỏng của các bộ phận, và thay thế kịp thời các linh kiện đã xuống cấp để tránh ảnh hưởng đến độ chính xác đo lường.
Yêu cầu hệ thống: Chọn dựa trên nhu cầu tổng thể của hệ thống thủy lực. Đối với các hệ thống yêu cầu độ chính xác đo lường cao (ví dụ: hệ thống thủy lực của thiết bị gia công chính xác), hãy chọn đồng hồ đo lưu lượng độ chính xác cao; đối với các hệ thống hoạt động trong môi trường khắc nghiệt như mỏ và nhà máy hóa chất, ưu tiên các mẫu có khả năng chống ăn mòn, chịu va đập và ổn định để đảm bảo hoạt động bình thường trong điều kiện làm việc phức tạp.
VI. Nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo lưu lượng thủy lực
Đồng hồ đo lưu lượng thủy lực còn được gọi là đồng hồ áp suất, chỉ thị hoặc đồng hồ đo lưu lượng chất lỏng. Vật liệu của chúng phải có đủ khả năng chịu áp lực, các lựa chọn phổ biến bao gồm đồng thau, nhôm và thép không gỉ. Đồng hồ đo lưu lượng bằng nhôm phù hợp để đo các chất lỏng gốc nước hoặc gốc dầu khoáng không ăn mòn và có khả năng chịu áp lực tốt.
Đồng hồ đo lưu lượng có thể được lắp đặt ở bất kỳ vị trí nào trong đường ống thủy lực và có sẵn với nhiều kích cỡ giao diện khác nhau để phù hợp với các kích thước ống dẫn khác nhau. Về cấu trúc, chúng chủ yếu bao gồm ba phần: thân chính, cảm biến và bộ truyền phát.
Trong quá trình vận hành, cảm biến trước tiên phát hiện tốc độ và trạng thái dòng dầu, sau đó truyền các tín hiệu thu thập được đến bộ truyền phát. Bộ truyền phát tính toán lưu lượng dựa trên các định luật dòng chảy chất lỏng: lưu lượng thể tích liên quan đến diện tích mặt cắt ngang của đường ống và tốc độ dòng dầu, trong khi lưu lượng khối lượng còn xem xét cả mật độ và thể tích của dầu. Cuối cùng, kết quả tính toán được hiển thị trên đồng hồ để nhân viên có thể theo dõi theo thời gian thực.
VII. Các loại đồng hồ đo lưu lượng thủy lực
Đồng hồ đo lưu lượng thủy lực rất cần thiết cho nhiều hoạt động thủy lực khác nhau. Việc lựa chọn cần xem xét các đặc tính của dầu cần đo, bao gồm độ nhớt, khả năng bôi trơn, độ nén, khả năng tách nước, khả năng cháy và khả năng tản nhiệt.
Các đồng hồ đo lưu lượng chủ yếu được chia thành ba loại cơ bản: tấm orifice biến thiên, loại bánh răng và loại tuabin. Mỗi loại phù hợp với các loại dầu khác nhau và xuất ra tín hiệu dưới các dạng khác nhau. Khi lựa chọn, kỹ sư cần làm rõ nhu cầu trình bày dữ liệu và cách sử dụng dữ liệu đo được để đánh giá hiệu suất hệ thống.
Trong số đó, đồng hồ đo lưu lượng loại bánh răng áp dụng nguyên lý thể tích dương, với một cặp bánh răng bên trong. Dòng dầu chảy trong đường ống làm quay các bánh răng, tương tự như gió làm quay tua-bin gió. Một cảm biến được nối với một bánh răng; khi bánh răng kia quay đến vị trí tương ứng, cảm biến sẽ tạo ra các tín hiệu xung, và tốc độ dòng chảy được tính toán thông qua phân tích tín hiệu.
VIII. Ưu điểm của đồng hồ đo lưu lượng thủy lực
Đồng hồ đo lưu lượng thủy lực không chỉ là công cụ đo cơ bản—chúng cung cấp nhiều chức năng thực tiễn. Đối với hoạt động lâu dài của thiết bị thủy lực, các đồng hồ đo lưu lượng được hiệu chuẩn chính xác sẽ cung cấp dữ liệu vận hành chi tiết, giúp nhân viên phát hiện sớm các sự cố tiềm ẩn và ngăn ngừa tai nạn an toàn cũng như tổn thất do ngừng hoạt động.
Ví dụ, việc theo dõi sự thay đổi lưu lượng cho phép nhân viên nhanh chóng phát hiện rò rỉ dầu và mài mòn linh kiện, tiến hành bảo trì trước thời điểm cần thiết và tránh tình trạng thiết bị hỏng đột ngột. Đồng thời, dữ liệu này giúp nắm bắt trạng thái vận hành của thiết bị, xác định xem thiết bị có đang hoạt động hiệu quả hay không, và cung cấp cơ sở tin cậy để tối ưu hóa hiệu suất và nâng cao hiệu quả sản xuất.
