Phân loại lưu lượng kế

Phân loại thiết bị lưu lượng có thể chia thành: lưu lượng kế thể tích, lưu lượng kế vận tốc, lưu lượng kế mục tiêu, lưu lượng kế điện từ, lưu lượng kế xoáy, lưu lượng kế quay, lưu lượng kế chênh lệch áp suất, lưu lượng kế siêu âm, lưu lượng kế khối lượng, v.v.

1. Đồng hồ đo lưu lượng

Lưu lượng kế dạng phao, còn được gọi là lưu lượng kế dạng rotameter, là một loại lưu lượng kế có diện tích thay đổi. Trong một ống hình nón thẳng đứng mở rộng từ dưới lên trên, trọng lực của phao có tiết diện tròn chịu lực thủy động, và phao có thể ở trong hình nón có thể nâng lên và hạ xuống tự do. Nó di chuyển lên xuống dưới tác động của vận tốc dòng chảy và lực đẩy, và sau khi cân bằng với trọng lượng của phao, nó được truyền đến mặt số để chỉ ra lưu lượng thông qua khớp nối từ tính. Nói chung được chia thành lưu lượng kế dạng rotameter bằng thủy tinh và kim loại. Lưu lượng kế dạng rotameter bằng kim loại được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp. Đối với môi trường ăn mòn có đường kính ống nhỏ, thủy tinh thường được sử dụng. Do tính dễ vỡ của thủy tinh, điểm kiểm soát chính cũng là lưu lượng kế dạng rotameter được làm bằng kim loại quý như titan. Có nhiều nhà sản xuất lưu lượng kế dạng rotameter trong nước, chủ yếu là Chengde Kroni (sử dụng công nghệ Cologne của Đức), Kaifeng Instrument Factory, Chongqing Chuanyi và Changzhou Chengfeng đều sản xuất rotameter. Do độ chính xác và khả năng lặp lại cao của lưu lượng kế, nó được sử dụng rộng rãi trong việc phát hiện lưu lượng của đường ống có đường kính nhỏ (≤ 200MM).

2. Lưu lượng kế dịch chuyển tích cực

Lưu lượng kế dịch chuyển tích cực đo lưu lượng thể tích của chất lỏng bằng cách đo thể tích định lượng được hình thành giữa vỏ và rôto. Theo cấu trúc của rôto, lưu lượng kế dịch chuyển tích cực bao gồm loại bánh xe thắt lưng, loại cạp, loại bánh răng hình elip, v.v. Lưu lượng kế dịch chuyển tích cực có đặc điểm là độ chính xác đo cao, một số lên tới 0,2%; cấu trúc đơn giản và đáng tin cậy; khả năng ứng dụng rộng rãi; khả năng chịu nhiệt độ cao và áp suất cao; điều kiện lắp đặt thấp. Nó được sử dụng rộng rãi trong việc đo dầu thô và các sản phẩm dầu khác. Tuy nhiên, do truyền động bánh răng, phần lớn đường ống là mối nguy hiểm tiềm ẩn lớn nhất. Cần lắp đặt bộ lọc trước thiết bị, có tuổi thọ hạn chế và thường cần bảo trì. Các đơn vị sản xuất trong nước chính là: Nhà máy dụng cụ Khai Phong, Nhà máy dụng cụ An Huy, v.v.

3. Đồng hồ đo lưu lượng chênh lệch áp suất

Lưu lượng kế chênh lệch áp suất là một thiết bị đo lường có lịch sử sử dụng lâu dài và dữ liệu thực nghiệm đầy đủ. Đây là lưu lượng kế đo chênh lệch áp suất tĩnh do chất lỏng chảy qua thiết bị tiết lưu tạo ra để hiển thị lưu lượng. Cấu hình cơ bản nhất bao gồm thiết bị tiết lưu, đường ống tín hiệu chênh lệch áp suất và đồng hồ đo chênh lệch áp suất. Thiết bị tiết lưu được sử dụng phổ biến nhất trong ngành là "thiết bị tiết lưu tiêu chuẩn" đã được tiêu chuẩn hóa. Ví dụ: lỗ tiêu chuẩn, vòi phun, vòi phun Venturi, ống Venturi. Hiện nay, thiết bị tiết lưu, đặc biệt là phép đo lưu lượng vòi phun, đang hướng tới tích hợp và bộ truyền áp suất chênh lệch độ chính xác cao và bù nhiệt độ được tích hợp với vòi phun, giúp cải thiện đáng kể độ chính xác. Công nghệ ống Pitot có thể được sử dụng để hiệu chuẩn thiết bị tiết lưu trực tuyến. Ngày nay, một số thiết bị tiết lưu không chuẩn cũng được sử dụng trong đo lường công nghiệp, chẳng hạn như tấm tiết lưu kép, tấm tiết lưu tròn, tấm tiết lưu hình khuyên, v.v. Các đồng hồ đo này thường yêu cầu hiệu chuẩn lưu lượng thực. Cấu trúc của thiết bị điều tiết tiêu chuẩn tương đối đơn giản, nhưng do yêu cầu tương đối cao về dung sai kích thước, hình dạng và vị trí, nên công nghệ gia công tương đối khó khăn. Lấy tấm tiết lưu tiêu chuẩn làm ví dụ, đây là một bộ phận dạng tấm siêu mỏng, dễ bị biến dạng trong quá trình gia công, và các tấm tiết lưu lớn hơn cũng dễ bị biến dạng trong quá trình sử dụng, ảnh hưởng đến độ chính xác. Lỗ áp suất của thiết bị điều tiết thường không quá lớn, và nó sẽ bị biến dạng trong quá trình sử dụng, điều này sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Tấm tiết lưu tiêu chuẩn sẽ làm mòn các bộ phận kết cấu liên quan đến phép đo (chẳng hạn như góc nhọn) do ma sát của chất lỏng với nó trong quá trình sử dụng, làm giảm độ chính xác của phép đo.

Mặc dù sự phát triển của lưu lượng kế chênh lệch áp suất còn khá sớm, nhưng với sự cải tiến và phát triển liên tục của các dạng lưu lượng kế khác, cũng như sự cải tiến liên tục các yêu cầu đo lưu lượng cho sự phát triển công nghiệp, vị trí của lưu lượng kế chênh lệch áp suất trong phép đo công nghiệp đã được thay thế một phần bằng lưu lượng kế tiên tiến, có độ chính xác cao và tiện lợi.

4. Lưu lượng kế điện từ

Lưu lượng kế điện từ được phát triển dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ Faraday để đo lưu lượng thể tích của chất lỏng dẫn điện. Theo định luật cảm ứng điện từ Faraday, khi một dây dẫn cắt đường sức từ trong từ trường, một điện áp cảm ứng sẽ được tạo ra trong dây dẫn. Độ lớn của suất điện động phù hợp với độ lớn của dây dẫn. Trong từ trường, vận tốc chuyển động vuông góc với từ trường tỷ lệ thuận, và sau đó được chuyển đổi thành lưu lượng theo đường kính của ống và độ chênh lệch của môi trường.

Lưu lượng kế điện từ và nguyên tắc lựa chọn: 1) Chất lỏng cần đo phải là chất lỏng dẫn điện hoặc bùn; 2) Cỡ ​​và phạm vi, tốt nhất là phạm vi bình thường lớn hơn một nửa phạm vi đầy đủ và lưu lượng nằm trong khoảng từ 2-4 mét; 3). Áp suất vận hành phải nhỏ hơn điện trở áp suất của lưu lượng kế; 4). Nên sử dụng các vật liệu lót và vật liệu điện cực khác nhau cho các nhiệt độ và môi trường ăn mòn khác nhau.

Độ chính xác đo lường của lưu lượng kế điện từ dựa trên tình huống chất lỏng đầy trong đường ống và vấn đề đo không khí trong đường ống vẫn chưa được giải quyết tốt.

Ưu điểm của lưu lượng kế điện từ: Không có bộ phận tiết lưu, do đó tổn thất áp suất nhỏ và giảm tiêu thụ năng lượng. Chỉ liên quan đến vận tốc trung bình của chất lỏng đo được, và phạm vi đo rộng; các môi trường khác chỉ có thể được đo sau khi hiệu chuẩn nước, không cần hiệu chỉnh, phù hợp nhất để sử dụng làm thiết bị đo độ lắng. Nhờ công nghệ và vật liệu chế tạo liên tục được cải tiến, độ ổn định, tính tuyến tính, độ chính xác và tuổi thọ liên tục được cải thiện, và đường kính ống liên tục được mở rộng, việc đo môi trường hai pha rắn-lỏng sử dụng điện cực có thể thay thế và điện cực cạo để giải quyết vấn đề. Áp suất cao (32MPA), khả năng chống ăn mòn (lớp lót chống axit và kiềm) các vấn đề đo lường trung bình, cũng như sự mở rộng liên tục của cỡ nòng (cỡ nòng lên đến 3200MM), tuổi thọ liên tục tăng (thường lớn hơn 10 năm), lưu lượng kế điện từ ngày càng được sử dụng rộng rãi, chi phí của nó cũng đã giảm, nhưng giá cả tổng thể, đặc biệt là giá của đường kính ống lớn, vẫn còn cao, vì vậy nó có vị trí quan trọng trong việc mua lưu lượng kế.

5. Lưu lượng kế siêu âm

Lưu lượng kế siêu âm là một loại thiết bị đo lưu lượng mới được phát triển trong thời đại hiện đại. Chỉ cần lưu lượng kế siêu âm có thể đo được chất lỏng có khả năng truyền âm thanh; lưu lượng kế siêu âm có thể đo lưu lượng của chất lỏng có độ nhớt cao, chất lỏng không dẫn điện hoặc chất khí, và nguyên lý đo lưu lượng của nó là: tốc độ lan truyền của sóng siêu âm trong chất lỏng sẽ thay đổi theo lưu lượng của chất lỏng được đo. Hiện nay, lưu lượng kế siêu âm có độ chính xác cao vẫn là của các thương hiệu nước ngoài, chẳng hạn như Fuji của Nhật Bản, Kanglechuang của Hoa Kỳ; các nhà sản xuất lưu lượng kế siêu âm trong nước chủ yếu bao gồm: Tangshan Meilun, Dalian Xianchao, Wuhan Tailong, v.v.

Lưu lượng kế siêu âm thường không được sử dụng làm thiết bị đo độ lắng, và không thể dừng sản xuất để thay thế khi điểm đo tại chỗ bị hỏng, và thường được sử dụng trong trường hợp cần thông số thử nghiệm để định hướng sản xuất. Ưu điểm lớn nhất của lưu lượng kế siêu âm là chúng được sử dụng để đo lưu lượng cỡ lớn (đường kính ống lớn hơn 2 mét). Ngay cả khi một số điểm đo được sử dụng để đo độ lắng, việc sử dụng lưu lượng kế siêu âm có độ chính xác cao có thể tiết kiệm chi phí và giảm thiểu bảo trì.

6. Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng

Sau nhiều năm nghiên cứu, lưu lượng kế khối lượng dạng ống chữ U lần đầu tiên được công ty MICRO-MOTION của Mỹ giới thiệu vào năm 1977. Ngay khi lưu lượng kế này ra đời, nó đã cho thấy sức sống mạnh mẽ của mình. Ưu điểm của nó là tín hiệu lưu lượng khối lượng có thể thu được trực tiếp và không bị ảnh hưởng bởi các thông số vật lý, độ chính xác là ± 0,4% giá trị đo được và một số có thể đạt tới 0,2%. Nó có thể đo nhiều loại khí, chất lỏng và bùn. Nó đặc biệt thích hợp để đo khí dầu mỏ hóa lỏng và khí thiên nhiên hóa lỏng với môi trường giao dịch chất lượng, bổ sung lưu lượng kế điện từ là không đủ; vì nó không bị ảnh hưởng bởi sự phân bố vận tốc dòng chảy ở phía thượng nguồn, nên không cần các đoạn ống trực tiếp ở mặt trước và mặt sau của lưu lượng kế. Nhược điểm là lưu lượng kế khối lượng có độ chính xác gia công cao và thường có đế nặng nên giá thành cao; vì nó dễ bị ảnh hưởng bởi rung động bên ngoài và độ chính xác bị giảm, hãy chú ý đến việc lựa chọn vị trí và phương pháp lắp đặt.

7. Lưu lượng kế xoáy

Lưu lượng kế xoáy, còn được gọi là lưu lượng kế xoáy, là một sản phẩm chỉ mới ra mắt vào cuối những năm 1970. Nó đã trở nên phổ biến kể từ khi được đưa ra thị trường và được sử dụng rộng rãi để đo chất lỏng, khí, hơi nước và các môi trường khác. Lưu lượng kế xoáy là lưu lượng kế vận tốc. Tín hiệu đầu ra là tín hiệu tần số xung hoặc tín hiệu dòng điện tiêu chuẩn tỷ lệ thuận với lưu lượng và không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ chất lỏng, thành phần áp suất, độ nhớt và mật độ. Cấu trúc đơn giản, không có bộ phận chuyển động và bộ phận phát hiện không tiếp xúc với chất lỏng cần đo. Nó có đặc điểm là độ chính xác cao và tuổi thọ dài. Nhược điểm là cần một đoạn ống thẳng nhất định trong quá trình lắp đặt, và loại thông thường không có giải pháp tốt cho rung động và nhiệt độ cao. Đường xoáy có loại áp điện và loại điện dung. Loại thứ hai có ưu điểm về khả năng chịu nhiệt và chống rung, nhưng giá thành cao hơn và thường được sử dụng để đo hơi quá nhiệt.

8. Lưu lượng kế mục tiêu

Nguyên lý đo: Khi môi trường chảy trong ống đo, chênh lệch áp suất giữa động năng của môi trường và tấm chắn sẽ gây ra sự dịch chuyển nhẹ của tấm chắn, và lực tạo ra tỷ lệ thuận với lưu lượng. Thiết bị có thể đo lưu lượng cực nhỏ, lưu lượng cực thấp (0 -0,08 m/giây), độ chính xác đạt 0,2%.