Cập nhật lần cuối ngày: 12/05/2023

Trong nhiều bài viết đã nhắc đến đồng hồ nước dạng cơ nên hôm nay chúng tôi sẽ dành riêng bài viết này để viết về đồng hồ nước dạng điện từ, với mục đích giúp các quý vị đang tham khảo bài viết này có thể hiểu sâu hơn về lĩnh vực đồng hồ đo lưu lượng. Cuối cùng nên chọn mua đồng hồ nước dạng cơ hay đồng hồ nước điện từ cho hệ thống làm việc của mình.

Trước khi tìm hiểu sâu về đồng hồ nước dạng điện từ chúng ta cùng tìm hiểu sơ qua về dạng đồng hồ nước cơ trước nhé.

Tìm hiểu chung về đồng hồ nước dạng cơ

Khái quát về dòng đồng hồ nước dạng cơ có 3 phần chính đó là: Nhận biết sản phẩm, cấu tạo sản phẩm và nguyên lý hoạt động của sản phẩm.

Nhận biết sản phẩm đồng hồ nước dạng cơ

Đồng hồ nước dạng cơ hay còn gọi là đồng hồ đo lưu lượng nước cánh quạt, là thiết bị chuyên dụng để đo lưu lượng chất lỏng thuần (không có tạp chất rắn hay rác thải, nước thải) trong hệ thống làm việc.

Với mặt hiển thị hay mặt đồng hồ được thiết kế với dạng 4 kim 6 kim hoặc thậm chí 8 kim để thích hợp với nhiều môi trường làm việc cũng như yêu cầu làm việc. Tuy nhiên chủ yếu được sử dụng để đo lưu lượng nước sạch trong các hộ gia đình, khu dân sinh, chung cư…

Cấu tạo của sản phẩm đồng hồ đo lưu lượng nước dạng cơ

Có cấu tạo bao gồm 3 bộ phận chính đó là: Phần thân vỏ, phần mặt hiển thị và bộ đếm.

Phần thân vỏ đồng hồ

Được sản xuất từ các dòng vật liệu chủ yếu là gang hay nhựa tổng hợp. Với thiết kế dạng bầu 2 đầu thu nhỏ phần giữa phình to thường thấy ở cá dòng có kích thước nhỏ từ DN15, DN200… Đối với DN100 trở lên sẽ có hình dạng đều cả tổng thể.

Phần mặt hiển thị

Với thiết kế đa dạng với 4 kim 6 kim hay 8 kim đo kèm theo dãy số có thể dễ dàng quan sát được lưu lượng đã đo được trong thời gian nhất định. Mặt nắp được sản xuất từ thủy tinh hoặc nhựa trong suốt tạo thuận lợi trong việc quan sát.

Với dải đo từ 0 – 99999 ( tính theo mét khối ) không có chế độ đo dòng chảy ngược cũng như reset chỉ số trên mặt hiển thị về 00000.

Phần bộ đếm

Với các bành răng truyền động được thiết kế có mối quan hệ với nhau để thực hiện các phép đo khi có lưu chất đi qua làm cánh quạt chuyển động. Với mỗi bánh răng sẽ được liên kết với trục và kim đo riêng và có giá trị đo hoàn toàn khác nhau.

Chi tiết cấu tạo đồng hồ đo nước dạng cơ : Xem tại đây!

Một số thương hiệu đồng hồ nước dạng cơ: Komax, Pmax, Itron

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ nước dạng cơ

Nguyên lý hoạt động của sản phẩm khá đơn giản, khi có lưu chất di chuyển qua vị trí làm việc của đồng hồ, nhờ vào áp lực và vận tốc của lưu chất tác động lên cánh quạt làm cánh quạt quay.

Khi cánh quạt quay sẽ kéo theo trục truyền động truyền tới bánh răng và làm các bánh răng quay theo. Vận tốc cũng như số vòng quay của kim đồng hồ phụ thuộc vào vận tốc và số lượng lưu chất di chuyển qua vị trí làm việc của đồng hồ đo.

Để có thể hiểu rõ hơn mời quý vị theo dõi video chi tiết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo nước dạng cơ:

https://www.youtube.com/watch?v=jK0pGWc_cNA

Có thể đến đây quý khách hàng và bạn đọc cũng hiểu thêm được khá nhiều về dòng đồng hồ đo nước dạng cơ này. Chúng tôi sẽ tổng hợp lại 1 số ý chính để quý vị có thể dễ dàng tìm hiểu:

Là sản phẩm chuyên dụng để đo lưu chất dạng lỏng, không có các tạp chất rắn, rác thải hay nước thải. Cụ thể là nước sạch…
Mặt hiển thị có 3 loại thiết kế chính, chủ yếu là dạng 4 kim đo.
Thông qua cánh quạt để thực hiện phép đo.
Sử dụng nhiều nhất trong các hộ gia đình, dân sinh… còn được biết đến là công tơ nước.

>>>Tìm hiểu thêm: Nguyên lý hoạt động và các lỗi thường gặp khi sử dụng đồng hồ nước.

Tìm hiểu về đồng hồ đo nước dạng điện từ

Đây cũng là dạng đồng hồ đo lưu lượng lưu chất bên trong hệ thống, sử dụng các cuộn cảm biến điện từ để thực hiện phép đo. Tuy có đỗ trễ hơn so với dạng cơ nhưng sai số nhỏ hơn khá nhiều, chỉ từ 1-2% sai số.

Là sản phẩm có thể sử dụng được với đa dạng lưu chất như rắn, lỏng, bùn… Được xem là dạng đồng hồ đo lưu lượng thông minh.

Điểm đặc biệt của sản phẩm

Là thiết bị đo lường có sử dụng điện từ để thực hiện đo lưu lượng, điểm khác biệt với các dòng đồng hồ thông thường đó là sử dụng cuộn cảm biến là đầu cảm biến được gắn trực tiếp trong lòng thân đồng đồ để tiếp xúc trực tiếp với lưu chất.

Tuy độ trễ hơn so với dòng cơ học nhưng lại đem lại kết quả chính xác cũng như đang dạng môi trường làm việc hơn.

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo lưu lượng điện từ

Đồng hồ đo lưu lượng điện tử đo dòng chảy theo định luật cảm ứng điện từ Faraday. Ưu điểm của đồng hồ điện từ là tổn thất áp suất cực nhỏ và phạm vi lưu lượng đo được lớn. Tỷ lệ giữa tốc độ dòng chảy tối đa và tốc độ dòng chảy tối thiểu nói chung là hơn 20: 1.

Nó phù hợp với nhiều loại đường kính ống công nghiệp, lên đến 3m. Tín hiệu đầu ra và tốc độ dòng chảy đo được là tuyến tính và độ chính xác cao. Nó có thể đo độ dẫn điện ≥5μs / cm Dòng chất lỏng của axit, kiềm, dung dịch muối, nước, nước thải, chất lỏng ăn mòn và bùn, bột giấy, bột giấy, v.v. Nhưng nó không thể đo lưu lượng khí, hơi nước và nước tinh khiết.

https://www.youtube.com/watch?v=YRWbNPOf3-k

Theo nguyên lý cảm ứng điện từ của Faraday, một cặp điện cực phát hiện được lắp trên thành ống vuông góc với trục của ống đo và các đường sức từ. Khi chất lỏng dẫn điện chuyển động dọc theo trục của ống đo, chất lỏng dẫn điện sẽ cắt Các đường sức từ để tạo ra một điện thế cảm ứng, bao gồm hai. Khi được phát hiện bởi điện cực phát hiện, giá trị tỷ lệ với tốc độ dòng và giá trị của nó là:

E = B · V · D · K

Trong công thức:

E – thế năng cảm ứng

K – hệ số liên quan đến phân bố từ trường và chiều dài trục

B – cường độ cảm ứng từ

V – tốc độ chảy trung bình của chất lỏng dẫn điện

D – khoảng cách điện cực; (đường kính bên trong ống đo)

Cảm biến truyền điện thế cảm ứng E dưới dạng tín hiệu dòng tới bộ chuyển đổi. Sau khi xử lý tín hiệu như khuếch đại, lọc chuyển đổi, v.v., dòng tức thời và dòng tích lũy được hiển thị bằng tinh thể lỏng ma trận điểm có đèn nền.

Bộ chuyển đổi có đầu ra 4 ~ 20mA, đầu ra cảnh báo và đầu ra tần số, đồng thời được trang bị RS-485 và các giao diện truyền thông khác, đồng thời hỗ trợ các giao thức HART và MODBUS.

Chi tiết kỹ thuật của đồng hồ đo lưu lượng điện tử

Chúng ta cùng nhau tìm hiểu chi tiết về kỹ thuật cũng như các thông số làm việc của đồng hồ đo lưu lượng điện từ. Các yêu cầu về hiệu suất của lưu lượng kế điện từ: Hiệu suất của lưu lượng kế chủ yếu bao gồm: đo lưu lượng (lưu lượng tức thời) hoặc tổng lượng (lưu lượng tích lũy), yêu cầu về độ chính xác, độ trễ; tuyến tính, dải và phạm vi lưu lượng; tổn thất áp suất, đặc tính tín hiệu đầu ra và lưu lượng kế thời gian phản hồi, v.v.v.

Lưu lượng tức thời và lưu lượng tích lũy

Ví dụ, dầu thô trong đường ống của trạm vận chuyển phụ thuộc chuyển tải lưu ký hoặc đường ống hóa dầu để sản xuất tỷ lệ liên tục. Hoặc quá trình kiểm soát quá trình sản xuất, vv cần được đo lường.

Tổng lượng, đôi khi được bổ sung bằng cách quan sát dòng chảy tức thời. Ở một số nơi làm việc, điều khiển lưu lượng yêu cầu đo lưu lượng tức thời.

Do đó, sự lựa chọn cần được thực hiện theo nhu cầu đo đạc tại chỗ. Một số lưu lượng kế như lưu lượng kế dịch chuyển dương, lưu lượng kế tuabin, v.v., nguyên tắc đo là lấy trực tiếp tổng lượng bằng cách đếm cơ học hoặc đầu ra tần số xung, có độ chính xác cao và thích hợp để đo tổng lượng, nếu được trang bị thiết bị báo hiệu.

Dòng chảy cũng có thể được xuất ra. Lưu lượng kế điện từ, lưu lượng kế siêu âm, vv suy ra tốc độ dòng chảy bằng cách đo tốc độ dòng chất lỏng, với phản ứng nhanh và phù hợp để kiểm soát quá trình.

Mức chính xác của đồng hồ đo lưu lượng điện từ

Nếu sử dụng lưu lượng kế tuabin để đo dầu trong các thùng để phân phối, khi van mở hoàn toàn, tốc độ dòng chảy về cơ bản là không đổi và độ chính xác của nó có thể được cải thiện từ 0,5 đến 0,25.
Nó được sử dụng để hạch toán thương mại, lưu trữ và chuyển giao vận chuyển và cân bằng vật chất.

Nếu yêu cầu độ chính xác của phép đo cao thì độ bền của phép đo độ chính xác cần được xem xét. Nói chung, lưu lượng kế được sử dụng trong các trường hợp trên và mức độ chính xác được yêu cầu là 0,2. Ở những nơi làm việc như vậy, thiết bị tiêu chuẩn đo lường (chẳng hạn như ống thể tích) thường được trang bị tại chỗ để tiến hành phát hiện trực tuyến các lưu lượng kế được sử dụng.

Trong những năm gần đây, do sự căng thẳng của dầu thô ngày càng tăng và yêu cầu cao của các đơn vị đo dầu thô khác nhau, việc thực hiện bàn giao hệ số cho phép đo dầu thô được đề xuất, nghĩa là ngoài việc kiểm tra định kỳ lưu lượng kế 6 tháng 1 tháng.

Lưu lượng kế được xác minh hàng tháng để xác định hệ số lưu lượng, và dữ liệu được tính theo dữ liệu đo bằng lưu lượng kế và hệ số lưu lượng của lưu lượng kế để bàn giao cho cải thiện độ chính xác của lưu lượng kế, còn được gọi là bàn giao không sai số.

Mức độ chính xác thường được xác định theo sai số cho phép của lưu lượng kế. Nó được đưa ra trong hướng dẫn lưu lượng kế do mỗi nhà sản xuất cung cấp. Điều quan trọng cần lưu ý là phần trăm lỗi đề cập đến lỗi tương đối hay lỗi tham chiếu.

Sai số tương đối là phần trăm của giá trị đo được, thường được biểu thị bằng “% R”. Sai số tham chiếu đề cập đến giới hạn trên của phép đo hoặc phần trăm của phạm vi, thường được sử dụng là “% FS”. Nhiều hướng dẫn của nhà sản xuất không chỉ ra điều này. Ví dụ, lưu lượng kế phao thường sử dụng lỗi tham chiếu và một số mẫu lưu lượng kế điện từ cũng sử dụng lỗi tham chiếu.

Nếu lưu lượng kế không chỉ đơn giản là đo tổng lượng mà được sử dụng trong hệ thống điều khiển lưu lượng, thì độ chính xác của lưu lượng kế phát hiện phải được xác định theo yêu cầu về độ chính xác kiểm soát của toàn bộ hệ thống.

Bởi vì toàn bộ hệ thống không chỉ có lỗi phát hiện luồng, mà còn bao gồm lỗi và các yếu tố ảnh hưởng khác nhau của việc truyền tín hiệu, điều chỉnh điều khiển, thực thi hoạt động, v.v. Ví dụ, nếu có sự chênh lệch độ trễ khoảng 2% trong hệ điều hành, thì việc xác định độ chính xác quá cao (trên 0,5) cho dụng cụ đo được sử dụng là không kinh tế và không hợp lý.

Đối với bản thân thiết bị, độ chính xác giữa cảm biến và thiết bị phụ cũng phải phù hợp với nhau. Ví dụ: sai số ống vận tốc trung bình chưa hiệu chỉnh được thiết kế là từ ±1% đến ± 2%, với chênh lệch áp suất 0,2% A. máy đo có độ chính xác cao ~ 0,5% là rất ít quan trọng.

Một vấn đề khác là mức độ chính xác được chỉ định cho lưu lượng kế trong các quy trình xác minh hoặc hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất đề cập đến sai số cho phép của lưu lượng kế. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của sự thay đổi của điều kiện môi trường, điều kiện dòng chất lỏng và điều kiện động lực khi lưu lượng kế được sử dụng tại hiện trường, một số sai số bổ sung sẽ xảy ra.

Do đó, lưu lượng kế được sử dụng tại hiện trường phải là sự kết hợp giữa sai số cho phép và sai số bổ sung của chính thiết bị. Vấn đề này phải được xem xét đầy đủ. Đôi khi sai số trong phạm vi của môi trường sử dụng tại chỗ có thể vượt quá sai số cho phép của lưu lượng kế.

Độ trễ của sản phẩm

Độ trễ ở đây là độ chậm của đồng hồ khi lưu chất bắt đầu lưu thông vào hệ thống cũng như vị trí làm việc của đồng hồ. Thông thường thì độ trễ của các dòng đồng hồ điện từ là từ 1-3s bởi do lưu chất ban đầu nhỏ không đủ để đo thành kết quả.

Tốc độ dòng chảy trên và phạm vi dòng chảy lưu chất

Tốc độ dòng chảy giới hạn trên còn được gọi là tốc độ dòng chảy toàn thang hoặc tốc độ dòng chảy của lưu lượng kế. Khi chúng ta chọn đường kính của lưu lượng kế, nó phải được định cấu hình theo phạm vi lưu lượng được sử dụng bởi đường ống để thử nghiệm và tốc độ dòng giới hạn trên và tốc độ dòng giới hạn dưới của lưu lượng kế đã chọn. Nó không thể được kết hợp đơn giản theo đường kính của đường ống.

Nói chung, tốc độ dòng chất lỏng trong đường ống thiết kế được xác định theo tốc độ dòng chảy kinh tế. Nếu chọn quá thấp thì đường kính ống sẽ dày, đầu tư lớn, nếu chọn quá cao thì công suất truyền tải lớn và tăng chi phí vận hành. Ví dụ, tốc độ dòng chảy kinh tế của chất lỏng có độ nhớt thấp như nước là 1,5-3m / s và chất lỏng có độ nhớt cao là 0,2-1m / s.

Tốc độ dòng chảy của tốc độ dòng chảy trên của hầu hết các đồng hồ đo lưu lượng gần bằng hoặc cao hơn tốc độ dòng chảy kinh tế của đường ống. Do đó, khi chọn lưu lượng kế, đường kính của nó giống với đường ống thì việc lắp đặt sẽ thuận tiện hơn.

Nếu chúng không giống nhau, sẽ không có quá nhiều khác biệt, nói chung, các thông số kỹ thuật của bánh răng liền kề trên và dưới có thể được kết nối bằng các ống giảm.

Trong việc lựa chọn lưu lượng kế, cần chú ý đến các loại lưu lượng kế khác nhau, mà tốc độ dòng giới hạn trên hoặc tốc độ dòng giới hạn trên rất khác nhau do giới hạn của nguyên tắc đo và cấu trúc của lưu lượng kế tương ứng.

Lấy lưu lượng kế chất lỏng làm ví dụ, tốc độ dòng chảy của dòng giới hạn trên nói chung là từ 0,5 đến 1,5 m / s đối với đồng hồ đo lưu lượng nổi bằng thủy tinh, từ 2,5 đến 3,5 m / s đối với đồng hồ đo lưu lượng dịch chuyển dương và từ 5,5 đến 5,5 m / s đối với đồng hồ đo lưu lượng xoáy. Trong khoảng 7,5m / s, lưu lượng kế điện từ từ 1 đến 7m / s hoặc thậm chí từ 0,5 đến 10m / s.

Phạm vi đo lường

Là tỷ số giữa tốc độ dòng giới hạn trên và tốc độ dòng giới hạn dưới của lưu lượng kế. Giá trị càng lớn thì phạm vi dòng chảy càng rộng. Máy đo tuyến tính có phạm vi rộng, thường là 1:10.

Phạm vi của lưu lượng kế phi tuyến chỉ là 1: 3. Đối với đồng hồ đo lưu lượng thường được sử dụng để kiểm soát quá trình hoặc kế toán chuyển quyền lưu ký, nếu yêu cầu phạm vi lưu lượng rộng, không chọn đồng hồ đo lưu lượng có phạm vi nhỏ.

Hiện nay, để thúc đẩy phạm vi lưu lượng rộng của lưu lượng kế của họ, một số nhà sản xuất đã tăng tốc độ dòng chảy của tốc độ dòng giới hạn trên rất cao trong hướng dẫn sử dụng, ví dụ, chất lỏng được tăng lên 7-10m / s (thông thường 6m / s), khí được tăng lên 50- 75m / s (thường là 40 ~ 50) m / s), trên thực tế, tốc độ dòng cao như vậy là không thể sử dụng được.

Trên thực tế, chìa khóa của phạm vi rộng là có tốc độ dòng giới hạn thấp hơn để đáp ứng nhu cầu đo lường. Do đó, một lưu lượng kế dải rộng với tốc độ dòng giới hạn thấp hơn là thiết thực hơn.

Tổn thất áp suất lưu chất

Tổn thất áp suất thường có nghĩa là cảm biến lưu lượng tạo ra tổn thất áp suất không thể phục hồi thay đổi theo dòng chảy do các yếu tố phát hiện tĩnh hoặc hoạt động hoặc thay đổi hướng dòng chảy trong kênh dòng chảy và giá trị của nó đôi khi có thể lên tới hàng chục kilopascal.

Do đó, lưu lượng kế cần được lựa chọn theo tổn thất áp suất cho phép của tốc độ dòng chảy được xác định bởi khả năng bơm của hệ thống đường ống và áp suất đầu vào của lưu lượng kế. Việc lựa chọn không phù hợp sẽ hạn chế lưu lượng chất lỏng và gây ra tổn thất áp suất quá mức và ảnh hưởng đến hiệu quả của dòng chảy.

nên chọn mua đồng hồ nước dạng cơ hay đồng hồ điện từ

Một số chất lỏng (chất lỏng hydrocacbon áp suất hơi cao) cũng cần lưu ý rằng việc giảm áp suất quá mức có thể gây ra hiện tượng tạo bọt và hóa hơi của pha lỏng, làm giảm độ chính xác của phép đo hoặc thậm chí làm hỏng lưu lượng kế.

Ví dụ, một lưu lượng kế để cung cấp nước có đường kính ống lớn hơn 500mm nên xem xét chi phí bơm tăng lên do tổn thất năng lượng quá mức do mất áp suất gây ra. Theo các báo cáo liên quan, chi phí bơm của một lưu lượng kế có tổn thất áp suất lớn để đo thường vượt quá chi phí mua một lưu lượng kế có tổn thất áp suất thấp và giá tương đối cao.

>>>Bài viết liên quan: Nguyên nhân đồng hồ nước chạy nhanh và cách khắc phục.