Đồng hồ lưu lượng là gì?

Đồng hồ lưu lượng là gì?

Định nghĩa Đồng hồ lưu lượng

Đồng hồ lưu lượng được định nghĩa là thiết bị đo lưu lượng của chất rắn, chất lỏng hoặc khí.

• Các loại Đồng hồ lưu lượng

• Đồng hồ lưu lượng Cơ khí

• Đồng hồ lưu lượng Quang học

• Đồng hồ lưu lượng Kênh mở

Đồng hồ lưu lượng Cơ khí

Đồng hồ lưu lượng Thể tích Động

Các đồng hồ này đo lưu lượng bằng cách bắt giữ chất lỏng trong một buồng và đo thể tích của nó. Điều này tương tự như việc đổ nước vào một xô đến mức cụ thể rồi để nó chảy ra.

Các đồng hồ lưu lượng này có thể đo lưu lượng gián đoạn hoặc lưu lượng rất nhỏ và phù hợp cho bất kỳ chất lỏng nào, không phụ thuộc vào độ nhớt hoặc mật độ. Đồng hồ lưu lượng thể tích động có thể được coi là bền vững vì chúng không bị ảnh hưởng bởi sự nhiễu loạn trong ống.

Đồng hồ đĩa xoay, đồng hồ piston chuyển động qua lại, đồng hồ piston dao động hoặc xoay, các loại đồng hồ hai rotor như đồng hồ bánh răng, đồng hồ bánh răng oval (Hình 1) và đồng hồ bánh răng xoắn đều thuộc loại này.

Đồng hồ lưu lượng Khối lượng

Các đồng hồ này ước tính lưu lượng bằng cách đo khối lượng của chất lưu thông qua chúng. Chúng thường được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất, nơi các phép đo dựa trên trọng lượng quan trọng hơn so với thể tích.

Đồng hồ nhiệt (Hình 2a) và đồng hồ Coriolis (Hình 2b) thuộc loại này. Trong trường hợp của đồng hồ nhiệt, dòng chảy làm mát đầu dò, đã được làm nóng trước đến một mức độ nhất định. Sự mất nhiệt có thể được cảm nhận và sẽ được sử dụng để xác định tốc độ dòng chảy của chất lỏng.

 Mặt khác, đồng hồ Coriolis hoạt động theo nguyên lý Coriolis, trong đó dòng chảy qua ống rung gây ra thay đổi tần số, dịch pha hoặc biên độ, cung cấp một giá trị về lưu lượng.

Đồng hồ lưu lượng Áp suất Chênh lệch

Đồng hồ lưu lượng áp suất chênh lệch đo lưu lượng bằng cách quan sát sự giảm áp khi chất lỏng đi qua một vật cản trên đường đi. Khi lưu lượng tăng, sự giảm áp qua vật cản cũng tăng, được ghi nhận bởi đồng hồ. Lưu lượng tỷ lệ thuận với căn bậc hai của sự giảm áp, theo phương trình Bernoulli.

Đồng hồ đĩa orifice, đồng hồ miệng phun, đồng hồ ống dẫn, đồng hồ ống thăm dò, đồng hồ khuỷu tay, đồng hồ mục tiêu, đồng hồ Dall, đồng hồ nón, đồng hồ Venturi, đồng hồ dòng chảy laminar, và đồng hồ diện tích biến thiên (Rotameter) là một số ví dụ về đồng hồ lưu lượng áp suất chênh lệch.

Đồng hồ lưu lượng Tốc độ

Đồng hồ lưu lượng tốc độ ước tính lưu lượng bằng cách đo tốc độ của chất lỏng. Tốc độ cung cấp một giá trị trực tiếp về lưu lượng vì chúng tỷ lệ thuận. Các đồng hồ này có thể đo tốc độ bằng nhiều phương pháp, bao gồm cả tuabin.

Tùy thuộc vào cách thức xác định tốc độ, chúng ta có các loại đồng hồ lưu lượng tốc độ như đồng hồ tuabin, đồng hồ tạo vòm, đồng hồ Pitot, đồng hồ cánh quạt, đồng hồ Paddle hoặc Pelton, đồng hồ một jet và đồng hồ nhiều jet.

Đo lưu lượng chất lỏng trong môi trường nguy hiểm, bao gồm cả trong trường hợp khai thác mỏ, đòi hỏi các đồng hồ lưu lượng không xâm lấn. Đồng hồ lưu lượng SONAR, một loại đồng hồ lưu lượng tốc độ, đáp ứng yêu cầu này. Ngoài ra, đồng hồ lưu lượng siêu âm và đồng hồ lưu lượng điện từ cũng là một phần của các đồng hồ lưu lượng tốc độ.

Đồng hồ lưu lượng Quang học

Đồng hồ lưu lượng quang học sử dụng ánh sáng để đo lưu lượng. Chúng thường sử dụng tia laser và bộ cảm biến quang. Các hạt khí phân tán tia laser để tạo ra các xung được phát hiện bởi bộ thu. Bằng cách đo thời gian giữa các tín hiệu, tốc độ của khí có thể được xác định.

Vì các đồng hồ này đo tốc độ thực tế của các hạt cấu thành khí, chúng không bị ảnh hưởng bởi điều kiện nhiệt và sự thay đổi trong dòng khí. Do đó, chúng có khả năng cung cấp dữ liệu lưu lượng chính xác cao ngay cả khi môi trường không thuận lợi, ví dụ như khi có nhiệt độ và áp suất cao, độ ẩm cao, v.v.

Đồng hồ lưu lượng Kênh Mở

Đồng hồ lưu lượng kênh mở được sử dụng để đo lưu lượng của chất lỏng có đường đi lưu thông bao gồm một bề mặt tự do. Đồng hồ weir và đồng hồ flume (Hình 6) là các đồng hồ lưu lượng kênh mở sử dụng các thiết bị phụ trợ như bọt hoặc phao để đo chiều sâu của chất lỏng tại một điểm cụ thể. Từ chiều sâu này, lưu lượng của chất lỏng có thể được xác định.

Mặt khác, trong trường hợp đo lưu lượng kênh mở dựa trên thử nghiệm màu, một lượng nhất định của màu hoặc muối được sử dụng để thay đổi nồng độ của dòng chảy chất lỏng. Sự pha loãng kết quả cung cấp một giá trị về lưu lượng của chất lỏng. Tiếp theo, cần lưu ý rằng độ chính xác mà các đồng hồ lưu lượng cần hoạt động được quyết định bởi ứng dụng mà chúng được sử dụng.

Ví dụ, khi chúng ta muốn theo dõi lưu lượng nước qua ống trong vườn, sẽ đủ nếu chúng ta sử dụng đồng hồ lưu lượng có độ chính xác thấp hơn so với đồng hồ lưu lượng được sử dụng khi cần theo dõi lưu lượng của một chất kiềm dùng cho quá trình hóa học. Ngoài ra, một yếu tố khác cần lưu ý là các đồng hồ lưu lượng, khi được sử dụng kết hợp với van lưu lượng, có thể thực hiện các hành động điều khiển thành công.