Đồng hồ đo lưu lượng khí là thiết bị được sử dụng để đo lượng khí tiêu thụ trong một hệ thống. Nó cung cấp thông tin quan trọng về hiệu suất hoạt động của hệ thống và giúp các nhà máy tối ưu hóa việc sử dụng khí, khí nén. Trong bài viết này Kim Thiên Phú cung cấp hướng dẫn toàn diện về cảm biến đo lưu lượng khí, bao gồm các thông số, nguyên lý hoạt động, cách chọn, lắp đặt, sử dụng, bảo trì và ưu điểm nổi bật.
Thông số kỹ thuật đồng hồ đo lưu lượng khí
- Kích thước: DN15 – DN600
- Độ sai số: ± 0.3%
- Chất liệu: gang đúc, Inox 304, Inox 316
- Màn hình hiển thị: LED hoặc LCD
- Chống nước: Chuẩn IP67 và IP68 đảm bảo hoạt động an toàn trong môi trường ẩm ướt hoặc bụi bặm.
- Điện áp: 220VAC, 24VDC/AC
- Tín hiệu đầu ra: 4 ÷ 20 mA/hart protocol, ngõ ra tần số 2÷8KHz, giao tiếp qua giao thức RS485, dễ dàng kết nối với tủ PLC hoặc máy tính để giám sát và điều khiển.
- Đơn vị đo: m³/giờ, Lít/giờ, m³/phút, Lít/giây, kg/giờ, kg/phút
- Chức năng đo: đo lưu lượng tức thời và lưu lượng tổng
- Khả năng chịu nhiệt: -30°C – 180°C
- Áp lực làm việc: 16bar – PN16 – 16kgf/cm²
- Vật liệu: cảm biến (Sensor) 316L và gioăng Teflon PTFE (PTFE chịu nhiệt độ và tính ăn mòn, hestalyoy hoặc titan chịu được axit và môi trường khắc nhiệt nhất) đảm bảo độ bền bỉ và chính xác cao.
- Kiểu kết nối: Kết nối mặt bích theo chuẩn BS, DIN PN16
- Xuất xứ: Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, Malaysia
Dựa theo những thông số kỹ thuật của máy đo lưu lượng khí, doanh nghiệp sẽ dễ dàng lựa chọn Flow Meter phù hợp với đường ống hệ thống. Lựa chọn đúng thiết bị đo đạc lưu lượng sẽ giảm thiểu tổn thất năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống của doanh nghiệp.
Nguyên lý hoạt động máy đo lưu lượng dạng khí, khí nén
Đồng hồ đo lưu lượng khí hoạt động dựa trên nguyên tắc đo trực tiếp hoặc gián tiếp lưu lượng và áp suất khí qua cảm biến. Sau khi thu thập dữ liệu về tốc độ, áp suất hoặc khối lượng khí, cảm biến sẽ chuyển đổi dữ liệu này thành tín hiệu điện tử. Tín hiệu điện tử này sau đó được truyền đến bộ xử lý điện tử, nơi nó được tính toán và hiển thị trên màn hình dưới dạng lưu lượng khí (m³/h hoặc Lit/h).
Các loại máy đo lưu lượng khí
Thiết bị đo lưu lượng khí dạng Vortex
Thiết bị đo lưu lượng khí dạng Vortex sử dụng nguyên tắc tạo xoáy Karman để đo lưu lượng dòng khí. Khi dòng khí chảy qua cảm biến, nó sẽ tạo ra các xoáy Karman có tần số dao động tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy. Tần số dao động này được cảm biến thu nhận và chuyển đổi thành tín hiệu điện tử. Bộ xử lý điện tử sẽ tính toán lưu lượng khí dựa trên tần số dao động và hiển thị trên màn hình.
Ưu điểm:
- Độ chính xác cao
- Ít bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn và tạp chất
- Hoạt động tốt trong môi trường có độ rung và va đập cao
Nhược điểm:
- Giá thành cao
- Cần lưu lượng khí tối thiểu để hoạt động
- Không phù hợp để đo lưu lượng khí có chứa chất lỏng
Máy đo lưu lượng khí nén dạng nhiệt
Sử dụng nguyên tắc chênh lệch nhiệt độ để đo lưu lượng khí nén. Cảm biến bao gồm hai điện trở: một điện trở được làm nóng và một điện trở tham chiếu. Khi dòng khí nén chảy qua cảm biến, nó sẽ làm mát điện trở được làm nóng. Mức độ chênh lệch nhiệt độ giữa hai điện trở tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy. Mức độ chênh lệch nhiệt độ này được cảm biến thu nhận và chuyển đổi thành tín hiệu điện tử. Bộ xử lý điện tử sẽ tính toán lưu lượng khí nén dựa trên mức độ chênh lệch nhiệt độ và hiển thị trên màn hình.
Ưu điểm:
- Giá thành rẻ
- Dễ dàng lắp đặt và sử dụng
- Hoạt động tốt trong môi trường có độ ẩm cao
Nhược điểm:
- Độ chính xác thấp hơn so với đồng hồ đo lưu lượng khí nén dạng Vortex
- Bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường xung quanh
- Không phù hợp để đo lưu lượng khí nén có chứa khí dễ cháy nổ
Cảm biến đo lưu lượng khí dạng Coriolis
Sử dụng nguyên tắc hiệu ứng Coriolis để đo lưu lượng khí. Cảm biến bao gồm hai ống cong dao động. Khi dòng khí chảy qua cảm biến, nó sẽ làm cho hai ống cong dao động với biên độ khác nhau. Biên độ dao động này tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy. Biên độ dao động này được cảm biến thu nhận và chuyển đổi thành tín hiệu điện tử. Bộ xử lý điện tử sẽ tính toán lưu lượng khí dựa trên biên độ dao động và hiển thị trên màn hình.
Ưu điểm:
- Độ chính xác cao nhất
- Ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài
- Hoạt động tốt trong nhiều môi trường khác nhau
Nhược điểm:
- Giá thành cao nhất
- Cần lưu lượng khí lớn để hoạt động
- Cấu tạo phức tạp, cần bảo trì thường xuyên
Các yếu tố chọn máy đo lưu lượng khí
Lựa chọn máy đo lưu lượng khí phù hợp là yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hiệu quả hoạt động và độ chính xác cho hệ thống khí. Dưới đây là một số yếu tố cần cân nhắc khi chọn thiết bị:
- Lưu lượng tối đa: Chọn máy đo lưu lượng khí, khí nén có khả năng đo lưu lượng lớn hơn lưu lượng tối đa cần đo trong hệ thống để đảm bảo an toàn và độ chính xác.
- Áp suất hoạt động: Xác định áp suất hoạt động tối đa và tối thiểu của hệ thống, chọn máy đo có khả năng chịu được áp suất hoạt động trong phạm vi này.
- Nhiệt độ môi trường: Đo nhiệt độ môi trường nơi lắp đặt máy đo lưu lượng khí, chọn máy có thể hoạt động trong phạm vi nhiệt độ môi trường cho phép.
- Độ chính xác: Chọn máy đo lưu lượng đáp ứng độ chính xác cần thiết cho phép đo.
Hướng dẫn lắp đặt và sử dụng đồng hồ đo khí
Quá trình lắp đặt và sử dụng đồng hồ đo lưu lượng khí có thể thay đổi tùy theo từng model. Vui lòng tham khảo kỹ hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất trước khi thực hiện. Dưới đây là các bước lắp đặt cơ bản:
Các bước lắp đặt
Chuẩn bị:
- Chuẩn bị các công cụ và vật liệu cần thiết cho việc lắp đặt, bao gồm cờ lê, kìm, băng keo Teflon, dung dịch bôi trơn, v.v.
- Xác định vị trí lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng khí. Vị trí lắp đặt cần đảm bảo dễ dàng quan sát và thuận tiện cho việc bảo trì.
Lắp đặt:
- Ngắt nguồn cung cấp khí cho hệ thống.
- Tháo rời các bộ phận của đồng hồ đo lưu lượng khí theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
- Lắp đặt thân đồng hồ vào đường ống dẫn khí. Sử dụng các gioăng và vòng đệm phù hợp để đảm bảo kín khít.
- Lắp đặt các bộ phận còn lại của đồng hồ đo lưu lượng dạng khí theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
- Kết nối nguồn điện cho đồng hồ (nếu cần thiết).
- Mở nguồn cung cấp khí cho hệ thống và kiểm tra xem đồng hồ có hoạt động bình thường hay không.
Kiểm tra:
- Mở nguồn điện hoặc khí cho hệ thống.
- Kiểm tra xem đồng hồ đo lưu lượng khí có hoạt động bình thường hay không.
- Kiểm tra xem có rò rỉ khí tại các điểm kết nối hay không.
- Hiệu chỉnh đồng hồ nếu cần thiết theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Hướng dẫn vận hành
Cách đọc dữ liệu:
- Giá trị hiển thị trên màn hình đồng hồ thường là lưu lượng khí tức thời (m³/h hoặc Lit/h).
- Một số đồng hồ có thể hiển thị thêm các thông tin khác như lưu lượng tổng, nhiệt độ khí, áp suất, v.v.
Cách giải thích dữ liệu:
- Lưu lượng khí tức thời: Cho biết lượng khí đang lưu thông qua đồng hồ tại thời điểm hiện tại.
- Lưu lượng khí tổng: Cho biết tổng lượng khí đã lưu thông qua đồng hồ trong một khoảng thời gian nhất định.
- Nhiệt độ: Cho biết nhiệt độ của khí tại thời điểm đo.
- Áp suất: Cho biết áp suất của khí tại thời điểm đo.
Bảo trì và hiệu chuẩn cảm biến đo lưu lượng khí
- Tầm quan trọng: Ngăn ngừa hư hỏng, đảm bảo độ chính xác của phép đo lưu lượng khí theo thời gian.
- Quy trình bảo trì: Vệ sinh đường ống, kiểm tra định kỳ các kết nối.
- Hiệu chuẩn lưu lượng: Thực hiện định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất hoặc quy định ngành.
Đồng hồ đo lưu lượng khí là thiết bị quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Hy vọng bài viết này của Kim Thiên Phú đã cung cấp cho bạn thông tin hữu ích về nguyên tắc hoạt động, cách chọn lựa, lắp đặt, sử dụng và bảo trì hiệu quả. Nâng cao kiến thức về thiết bị này để tối ưu hóa hiệu quả hoạt động và tiết kiệm chi phí.