CAM-BIEN-DO-LUU-LUONG

dieukhienViet.com - Trang cảm biến đo lường FLOW SENSOR - Đo Lưu lượng Các phương pháp đo lưu lượng: Trong sống hàng ngày công nghiệp, đo lưu lượng phép đo sử dụng rộng rãi Chúng ta có nhiều nguyên lý đo lưu lượng hầu hết nguyên lý đo điều cho kết xác Sau số phương pháp đo phổ biến: + Đo lưu lượng thể tích (Volumetric Flow-rate) - Đo lưu lưu lượng theo nguyên lý chênh áp - Đo lưu lượng theo nguyên lý turbine - Đo lưu lượng theo nguyên lý điện từ - Đo lưu lượng theo nguyên lý Vortex - Đo lưu lưu lượng theo nguyên lý chiếm chổ PD - Đo lưu lượng theo nguyên lý siêu âm (ultrasonics) + Đo lưu lượng khối lượng (Mass Flow-rate): - Đo lưu lượng theo nguyên lý gia nhiệt - Đo lưu lượng theo nguyên lý Coriolis 1.1 Đo lưu lượng theo phương pháp chênh áp (Differential Pressure) 1.1.1) Nguyên lý đo: Đây nguyên lý đo sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp q trình (process industry) Ngun lý đo dựa phương trình tính lưu lượng thểtích: Q  K P Q : lưu lượng thể tích K : hệ số P: chênh áp Theo đó, người ta sử dụng thiết bị tạo chênh áp cách thay đổi tiết diện ngang ống (theo hướng nhỏ lại) như: - Tấm Orifice - Venturi and flow tube - Pilot tube - Elbow meters - Flow nozzle Để tính tốn lưu lượng lưu chất từ chênh áp ∆P người ta sử dụng transmitter chênh áp Transmitter có đầu vào áp suất tương ứng với áp suất cao điểm tiết diện ngang ống chưa thay đổi áp suất thấp điểm dịng chảy có tiết diện ngang nhỏ Để đo lưu lượng xác việc lắp đặt điểm lấy áp suất cần tuân thủ yêu cầu kỹ thuật liên quan đến hướng dịng chảy, đường kính ống, vị trí khoảng cách hai điểm đo áp suất… Với D I E UK HI E NV I E T C O M 1.1 Đo lưu lượng theo phương pháp chênh áp (Differential Pressure) Thiết bị đo lưu lượng dạng chênh áp 1.1 Đo lưu lượng theo phương pháp chênh áp (Differential Pressure) 1.1.2 Các loại đo thiết bị đo lưu lượng nguyên lý chênh áp: a) Tấm Orifice: Tấm Orifice đĩa kim loại, tương đối phẳng đục lỗ có kích thước xác định Hình dạng có nhiều dạng khác nhau: hình trịn, ovan, bán nguyệt hay hình Do dịng chảy tồn pha (lỏng khí) ảnh hưởng đến kết đo Để loại bỏ điều người ta sử dụng Orifice có đục lổ Theo đó, lưu chất chất khí Orifice đục lỗ phía đáy dịng chảy (để lỏng qua) lưu chất chất lỏng Orifice đục lổ phía dịng chảy D I E UK HI E NV I E T C O M 1.1 Đo lưu lượng theo phương pháp chênh áp (Differential Pressure) Ưu điểm: Độ ổn định tốt Dễ dàng lắp đặt bảo trì Chỉ cần sử dụng chung loại transmitter mà không cần quan tâm đế kích thước đường ống Giá thành thấp Nhược điểm: - Turndow thấp 1.1 Đo lưu lượng theo phương pháp chênh áp (Differential Pressure) b) Ống Venturi: Có thể đo lưu lượng lớn chất lỏng với mức giảm áp lực thấp Nó ống có đầu vào nhỏ dần sau đoạn thẳng Khi chất lỏng qua phần nhỏ dần, vận tốc tăng lên áp suất giảm Sau đoạn ống thẳng, vận tốc giảm dần áp suất tăng Ta đo áp suất điểm: - Trước đoạn thu hẹp - Sau đoạn ống thẳng (tức trước ống mở rộng) Ưu điểm: - Độ xác, độ tin cậy cao - Có thể dùng cho lưu chất dạng vữa chất lỏng có nhiều tạp chất - Chỉ cần sử dụng chung loại transmitter mà không cần quan tâmđế kích thước đường ống Nhược điểm: - Giá thành cao - Q trình lắp đặt cần có thêm giá đỡ - Đoạn ống lắp đặt thiết bị phải đoạn ống thẳng D I E UK HI E NV I E T C O M 1.1 Đo lưu lượng theo phương pháp chênh áp (Differential Pressure) c) Pilot tube: Ống pilot sử dụng áp suất giảm nhỏ khơng u cầu độ xác cao Ưu điểm: - Giá thành thấp - Chỉ cần sử dụng chung loại transmitter mà không cần quan tâm đế kích thước đường ống 1.1 Đo lưu lượng theo phương pháp chênh áp (Differential Pressure) Nhược điểm: - Yêu cầu mức độ chênh áp không lớn - Độ xác phụ thuộc vào thơng số dòng chảy - Đoạn ống lắp đặt thiết bị phải đoạn ống thẳng d) Elbow meters: Được sử dụng lắp đặt nơi mà dịng chảy có tốc độ ổn định khơng u cầu độ xác cao Ưu điểm: - Độ tin cậy tốt - Giá thành sản phẩm không cao - Dễ dàng lắp đặt - Có khả đo chiều - Tổn thất áp suất thấp - Chỉ cần sử dụng chung loại transmitter mà khơng cần quan tâmđế kích thước đường ống Nhược điểm: - Chỉ sử dụng dịng chảy có vận tốc thấp, tốc độ ổn định - Cố độ xác thấp - Mức chênh áp thấp D I E UK HI E NV I E T C O M 1.1 Đo lưu lượng theo phương pháp chênh áp (Differential Pressure) e) Flow Nozzles: Loại Flow Nozzles thường sử dụng so với loại Orifice Ưu điểm: - Độ ổn định tốt - Chỉ cần sử dụng chung loại transmitter mà khơng cần quan tâm đế kích thước đường ống Nhược điểm: - Đoạn ống lắp đặt thiết bị phải đoạn ống thẳng - Giá thành cao - Cần phải có thiết bị calibration để hiệu chỉnh 1.2 Đo lưu lượng theo nguyên lý Vortex 1.2.1 Nguyên lý đo: Nguyên lý đo sử dụng lưu chất lỏng, khí Nguyên lý đo mô tả sau: Người ta sử dụng thiết bị dạng hình (Bluff Body of Vortex Shedder) đặt vng góc chắn dịng chảy Khi lưu chất gặp thiết bị hình thành điểm xốy Vortex phía hạ nguồn, lưu lượng lớn điểm xốy nhiều D I E UK HI E NV I E T C O M 1.2 Đo lưu lượng theo nguyên lý Vortex Xuất dịng xốy khí có vật cản dòng chảy 1.2 Đo lưu lượng theo nguyên lý Vortex Mỗi dịng xốy tạo áp lực nhỏ Sự dao động áp lực ghi lại cảm biến chuyển đổi thành tín hiệu xung điện Những dịng xốy tạo giới hạn cho phép thiết bị đo Vì tần số dịng xốy tỉ lệ với lưu lượng thể tích Hằng số tỉ lệ tính theo cơng thức sau: Hệ số KFactor phụ thuộc vào: Hình dạng hình học thiết bịđo Tốc độ dịng chảy, tính chất mật độ (density) dịng chảy Do phụ thuộc vào loại chất cần đo lưu lượng lỏng, hay khí Nguyên lý đo Vortex bị ảnh hưởng rung động đường ống, sủi bọt lưu chất… Tuy nhiên, thực tế thiết bị đo theo nguyên lý cho kết xác (sai số