Giám sát dòng chảy là một phần thiết yếu của bất kỳ quy trình công nghiệp. Vì lý do này, hầu hết các ngành công nghiệp đã và đang làm tất cả những gì cần thiết để áp dụng một số cách đáng tin cậy và hiệu quả nhất để kiểm soát các quy trình này.
Điều này đã có thể thông qua việc sử dụng các đồng hồ đo lưu lượng và công tắc khác nhau. Ví dụ, hầu hết các công tắc dòng chảy trên thị trường hiện nay có xu hướng trang bị công nghệ phân tán nhiệt.
Công nghệ phân tán nhiệt hiện đang được sử dụng để theo dõi dòng khí và không khí trong rất nhiều đường ống. Công nghệ này dựa trên thực tế là lượng nhiệt mang đi từ đầu dò nóng tăng lên khi vận tốc của chất lỏng tăng lên.
Có khá nhiều thiết bị chuyển mạch có tính năng công nghệ này. Trong các công tắc này, sự tồn tại của chênh lệch nhiệt độ lớn hơn cho thấy tình trạng không có dòng chảy. Sự chênh lệch nhiệt độ này giảm khi tốc độ dòng chảy tăng. Phần tử được sử dụng phổ biến nhất là bộ phát hiện nhiệt độ điện trở (RTD). Tốc độ mà tại đó nó tản nhiệt tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chất lỏng.
Tín hiệu thu được từ RTD được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng mạch điều hòa điện tử. Tín hiệu điện sau đó được sử dụng để điều chỉnh các mạch điểm đặt khác. Hầu hết các thiết bị này đều chắc chắn và đáng tin cậy so với các công tắc truyền thống. Chúng cũng bền và các vấn đề khác như tắc nghẽn được loại bỏ hoàn toàn. Các công tắc có tính năng công nghệ này có thể giám sát tất cả các loại chất lỏng và có phản ứng nhanh với những thay đổi trong tốc độ dòng chảy.
Có rất nhiều thiết bị chuyển mạch có sẵn trên thị trường hiện nay với một số có hệ thống màn hình quang học. Do đó, điều quan trọng là xác định ứng dụng mà công tắc được dự định để có được ứng dụng phù hợp.
Chúng cũng được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm, thủy lực và điều hòa không khí.
Các công tắc này đi kèm với một loạt các công nghệ cho phép chúng đảm bảo hiệu suất chất lượng cao, chống ăn mòn, cài đặt truyền động linh hoạt và một loạt các thiết kế khác nhau.
Họ cung cấp một trong những cách rẻ nhất để phát hiện sự mất mát hoặc thay đổi tốc độ không khí. Chúng được ưa thích cho các ứng dụng đòi hỏi vận tốc cao đến thấp. Cả tổn thất và thay đổi vận tốc có thể là kết quả của một số yếu tố bao gồm bộ lọc bị bẩn hoặc bị tắc, quá tải động cơ của quạt, bánh xe bị lỏng hoặc quạt đóng hoặc đầu vào giảm xóc.
Trong các công tắc này, khi luồng không khí đi qua đường ống, cánh quạt buộc phải xoay theo hướng gió thổi. Điều này buộc tay áo phải di chuyển theo hướng lên trên làm cho nam châm kéo vào và kích hoạt công tắc.
Trong trường hợp này, chất lỏng chảy qua van đẩy đĩa lên và xuống, kết quả là làm giảm và tăng tay áo từ tính tương ứng. Điều này làm cho nam châm để điều khiển công tắc. Nguyên lý này gần giống như công tắc được kích hoạt bằng cánh quạt.
Chúng được sử dụng cho một loạt các ứng dụng bao gồm các thiết bị hoạt động bằng điện như động cơ hoặc đèn tín hiệu. Chúng có thể được sử dụng để bắt đầu hoặc dừng một thiết bị điện. Chúng chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng mục đích chung. Chúng cũng được sử dụng để phát hiện dòng chảy trong rất nhiều ứng dụng công nghiệp như một sự kiện có sự thất bại của dòng chảy trong một số đường ống nhất định, nó có thể gây ra báo động.
Có một số yếu tố cần xem xét khi cài đặt các loại công tắc này trong một đường ống. Để đảm bảo rằng công tắc hoạt động theo yêu cầu, mũi tên trên vỏ phải luôn hướng về hướng của dòng chảy. Góc mà công tắc nên được gắn trên đường ống cũng rất quan trọng.
Điều này sẽ phụ thuộc vào hướng dẫn của công tắc. Một bộ lọc cũng phải được cài đặt lên luồng để ngăn các hạt lạ xâm nhập vào đường ống. Chúng cũng phải được gắn ở những khu vực có ít hoặc không có nhiễu loạn, tức là chúng phải được lắp đặt cách xa các khúc cua hoặc khuỷu tay.
Với sự tiến bộ trong công nghệ, có những công tắc dòng chảy đã kết hợp công nghệ nhiệt. Trong các công tắc như vậy, điều kiện không có dòng chảy được biểu thị bằng điều kiện nhiệt độ cao trong khi sự hiện diện của dòng chảy được biểu thị bằng nhiệt độ thấp.
Những loại công tắc như vậy có đầu dò nhiệt độ điện trở (RTD). Điều này xuất phát từ thực tế đơn giản là khi có dòng chảy, RTD được làm mát bằng chất lỏng chuyển động. Chúng đã trở nên phổ biến trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp. Chúng có các mạch điện tử chuyển đổi chênh lệch nhiệt độ từ RTD thành tín hiệu điện được sử dụng trong các quy trình điều khiển khác nhau. Điều này làm cho nó dễ dàng hơn để được kết hợp trong các hệ thống điều khiển khác nhau.
Giám sát dòng chảy là một phần thiết yếu của bất kỳ quy trình công nghiệp. Vì lý do này, hầu hết các ngành công nghiệp đã và đang làm tất cả những gì cần thiết để áp dụng một số cách đáng tin cậy và hiệu quả nhất để kiểm soát các quy trình này.
Điều này đã có thể thông qua việc sử dụng các đồng hồ đo lưu lượng và công tắc khác nhau. Ví dụ, hầu hết các công tắc dòng chảy trên thị trường hiện nay có xu hướng trang bị công nghệ phân tán nhiệt.
Công nghệ phân tán nhiệt hiện đang được sử dụng để theo dõi dòng khí và chất lỏng trong rất nhiều đường ống. Công nghệ này dựa trên thực tế là lượng nhiệt mang đi từ đầu dò nóng tăng lên khi vận tốc của chất lỏng tăng lên.
Có khá nhiều thiết bị chuyển mạch có tính năng công nghệ này. Trong các công tắc này, sự tồn tại của chênh lệch nhiệt độ lớn hơn cho thấy tình trạng không có dòng chảy. Sự chênh lệch nhiệt độ này giảm khi tốc độ dòng chảy tăng. Phần tử được sử dụng phổ biến nhất là bộ phát hiện nhiệt độ điện trở (RTD). Tốc độ mà tại đó nó tản nhiệt tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chất lỏng.
Tín hiệu thu được từ RTD được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng mạch điều hòa điện tử. Tín hiệu điện sau đó được sử dụng để điều chỉnh các mạch điểm đặt khác. Hầu hết các thiết bị này đều chắc chắn và đáng tin cậy so với các công tắc truyền thống. Chúng cũng bền và các vấn đề khác như tắc nghẽn được loại bỏ hoàn toàn. Các công tắc có tính năng công nghệ này có thể giám sát tất cả các loại chất lỏng và có phản ứng nhanh với những thay đổi trong tốc độ dòng chảy.
Giám sát tốc độ dòng chảy; từ nhiệt độ được phát hiện bởi RTD, việc xác định tốc độ dòng chảy của chất lỏng sẽ dễ dàng hơn nhiều. Điều này là vì lý do lượng nhiệt bị tiêu tán tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy.
Báo động kích hoạt; giả sử rằng tốc độ dòng chảy của chất lỏng được đặt không vượt qua một mức nhất định, bất kỳ mức tăng nào vượt qua điểm đặt sẽ được phát hiện bởi công tắc, sau đó sẽ bật báo động để thực hiện hành động cần thiết. Điều này cũng có thể bảo vệ các thiết bị khác như máy bơm khỏi bị quá tải.
Làm mất quá trình kiểm soát công nghiệp; hầu hết các thiết bị chuyển mạch có công nghệ phân tán nhiệt có thể dễ dàng được tích hợp với các hệ thống điều khiển như PLC. Điều này là do nhiệt độ từ RTD được chuyển đổi thành tín hiệu điện bởi bộ điều chỉnh tín hiệu. Hãy nhớ rằng, việc xử lý tín hiệu điện trở nên dễ dàng hơn khi thực hiện bất kỳ quy trình điều khiển nào.
Ứng dụng rộng rãi; những công tắc này, hơn nữa là các loại chất lỏng, có thể được sử dụng cho rất nhiều ứng dụng bao gồm các dòng chất lỏng, bể bơi và nước biển. Miễn là chất lỏng không phản ứng với vật liệu mà công tắc được chế tạo từ đó. Do đó, xem xét vật liệu là quan trọng trong khi lựa chọn các thiết bị chuyển mạch. Nó cũng sẽ ra lệnh cho tuổi thọ của nó.
Có rất nhiều thiết bị chuyển mạch có sẵn trên thị trường hiện nay với một số có hệ thống màn hình quang học. Do đó, điều quan trọng là xác định ứng dụng mà công tắc được dự định để có được ứng dụng phù hợp.
Công tắc dòng chảy có thể được phân loại là công tắc dòng không khí hoặc chất lỏng. Chúng được sử dụng để theo dõi dòng chảy của chất lỏng, không khí hoặc hơi nước trong các ứng dụng công nghiệp khác nhau, nơi chúng gửi tín hiệu đến các thiết bị khác như máy bơm để tắt hoặc bật tùy thuộc vào tình huống trong tay.
Chúng cũng được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm, thủy lực và điều hòa không khí.
Các công tắc này đi kèm với một loạt các công nghệ cho phép chúng đảm bảo hiệu suất chất lượng cao, chống ăn mòn, cài đặt truyền động linh hoạt và một loạt các thiết kế khác nhau.
Họ cung cấp một trong những cách rẻ nhất để phát hiện sự mất mát hoặc thay đổi tốc độ không khí. Chúng được ưa thích cho các ứng dụng đòi hỏi vận tốc cao đến thấp. Cả tổn thất và thay đổi vận tốc có thể là kết quả của một số yếu tố bao gồm bộ lọc bị bẩn hoặc bị tắc, quá tải động cơ của quạt, bánh xe bị lỏng hoặc quạt đóng hoặc đầu vào giảm xóc.
Trong các công tắc này, khi luồng không khí đi qua đường ống, cánh quạt buộc phải xoay theo hướng gió thổi. Điều này buộc tay áo phải di chuyển theo hướng lên trên làm cho nam châm kéo vào và kích hoạt công tắc.
Trong trường hợp này, chất lỏng chảy qua van đẩy đĩa lên và xuống, kết quả là làm giảm và tăng tay áo từ tính tương ứng. Điều này làm cho nam châm để điều khiển công tắc. Nguyên lý này gần giống như công tắc được kích hoạt bằng cánh quạt.
Chúng được sử dụng cho một loạt các ứng dụng bao gồm các thiết bị hoạt động bằng điện như động cơ hoặc đèn tín hiệu. Chúng có thể được sử dụng để bắt đầu hoặc dừng một thiết bị điện. Chúng chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng mục đích chung. Chúng cũng được sử dụng để phát hiện dòng chảy trong rất nhiều ứng dụng công nghiệp như một sự kiện có sự thất bại của dòng chảy trong một số đường ống nhất định, nó có thể gây ra báo động.
Có một số yếu tố cần xem xét khi cài đặt các loại công tắc này trong một đường ống. Để đảm bảo rằng công tắc hoạt động theo yêu cầu, mũi tên trên vỏ phải luôn hướng về hướng của dòng chảy. Góc mà công tắc nên được gắn trên đường ống cũng rất quan trọng.
Điều này sẽ phụ thuộc vào hướng dẫn của công tắc. Một bộ lọc cũng phải được cài đặt lên luồng để ngăn các hạt lạ xâm nhập vào đường ống. Chúng cũng phải được gắn ở những khu vực có ít hoặc không có nhiễu loạn, tức là chúng phải được lắp đặt cách xa các khúc cua hoặc khuỷu tay.
Với sự tiến bộ trong công nghệ, có những công tắc dòng chảy đã kết hợp công nghệ nhiệt. Trong các công tắc như vậy, điều kiện không có dòng chảy được biểu thị bằng điều kiện nhiệt độ cao trong khi sự hiện diện của dòng chảy được biểu thị bằng nhiệt độ thấp.
Những loại công tắc như vậy có đầu dò nhiệt độ điện trở (RTD). Điều này xuất phát từ thực tế đơn giản là khi có dòng chảy, RTD được làm mát bằng chất lỏng chuyển động. Chúng đã trở nên phổ biến trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp. Chúng có các mạch điện tử chuyển đổi chênh lệch nhiệt độ từ RTD thành tín hiệu điện được sử dụng trong các quy trình điều khiển khác nhau. Điều này làm cho nó dễ dàng hơn để được kết hợp trong các hệ thống điều khiển khác nhau.
Một số đồng hồ đo lưu lượng được lắp đặt trong hầu hết các ngành công nghiệp không hoạt động thỏa đáng do sự lựa chọn không chính xác của các dụng cụ đo lưu lượng.
Sự thay đổi trong công nghệ máy đo như máy đo lưu lượng từ tính và công nghệ siêu âm chỉ đề cập đến một số ít, đã mang lại rất nhiều thách thức cho hầu hết các kỹ thuật viên. Họ cảm thấy khó khăn khi chọn những người có hiệu suất và độ chính xác cao.
Một lần nữa, mỗi mét có giá trị và nhược điểm của nó phải được xem xét kỹ lưỡng trước khi mua và do đó cài đặt. Gần như không thể bắt gặp một người hoàn hảo, tuy nhiên, công đức phải vượt trội hơn những điểm trừ.
Điều quan trọng là phải biết những điều sau đây trước khi mua hoặc cài đặt một đồng hồ:
Nhiệm vụ các công cụ nên thực hiện ; về cơ bản, trong đo lưu lượng, có thể kiểm tra các tham số sau: tốc độ tức thời, khối lượng và tốc độ dòng chảy khối. Chọn dụng cụ phù hợp như máy đo coriolis để xác định tốc độ dòng chảy khối sẽ là một ý tưởng cao quý. Cũng có những tình huống mà độ chính xác của tốc độ dòng chảy được ưu tiên hơn. Vì vậy, đi cho những người sẽ chính xác là rất quan trọng. Hãy nhớ rằng, các mét khác nhau có mức độ chính xác khác nhau.
Trường hợp các công cụ sẽ được cài đặt ; bạn có kế hoạch để cài đặt đồng hồ trong các hệ thống điều áp? Là chất lỏng có tốc độ dòng chảy được xác định là sạch hoặc bùn?
Các điều kiện môi trường như nhiệt độ hoặc nhiễu điện có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của đồng hồ không? Đảm bảo đồng hồ có thể hoạt động tối ưu mà không có sự can thiệp không cần thiết từ môi trường xung quanh hoặc chất lỏng có đặc điểm dòng chảy được xác định.
Ví dụ, đồng hồ đo lưu lượng tuabin và lưu lượng kế dịch chuyển tích cực có thể được sử dụng để đo đặc tính dòng chảy của chất lỏng sạch và nhớt; Các loại điện từ ăn các chất lỏng bẩn, dẫn điện, sạch và nhớt được thiết kế trong khi siêu âm thích hợp cho chất lỏng sạch và nhớt, do đó nên cung cấp đồng hồ đo lưu lượng nhớt cao . Al những điều này phải được xem xét.
Phạm vi hoạt động ; cả tốc độ dòng chảy thấp nhất và cao nhất phải được xác định trước khi cài đặt. Do đó, phạm vi hoạt động không được vượt quá phạm vi của lưu lượng kế . Điều này là để đảm bảo rằng nó không bị quá tải vì điều này sẽ chỉ dẫn đến các bài đọc không chính xác.
Kích thước của đường ống ; nó cũng sẽ xác định loại để mua và cài đặt. Trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp, hầu hết các đường ống đều rất lớn và do đó không thể sử dụng một số mét.
Hiệu chuẩn ; tất nhiên tất cả các mét được hiệu chuẩn bởi nhà sản xuất. Tuy nhiên, sau khi nó được sử dụng một thời gian, điều quan trọng là phải hiệu chỉnh lại để đảm bảo rằng tất cả các bài đọc thu được là chính xác. Hiệu chuẩn lại sẽ phụ thuộc vào công nghệ của meter và bản chất của chất lỏng.
Liệu nó có chỗ cho nâng cấp? Hầu hết các công cụ này được nâng cấp mỗi năm để đảm bảo rằng chúng hoạt động tối ưu, chính xác và hiệu quả. Trong thực tế, với thời đại tự động hóa nơi SCADA và PLC được sử dụng trong hầu hết các quy trình công nghiệp, nó phải dành chỗ cho việc kết hợp trong các hệ thống như vậy.
Chỉ cài đặt hoặc mua đồng hồ đo lưu lượng phù hợp là không đủ. Những dụng cụ này yêu cầu bảo trì định kỳ để đảm bảo rằng chúng hoạt động chính xác. Thiết kế một chương trình kiểm tra theo lịch trình đặc biệt đối với những người có bộ phận chuyển động là cần thiết. Độ chính xác phải được duy trì trong phạm vi khuyến nghị. Mặt khác, những bộ phận không có bộ phận chuyển động như siêu âm và các loại điện từ, các thành phần điện tử của chúng phải được kiểm tra.
Đo lường tốc độ dòng chảy là rất cần thiết trong rất nhiều quá trình công nghiệp như hóa chất, thép và các tiện ích công cộng. Để giảm bớt quá trình này, một số máy đo lưu lượng đã được phát triển để đảm bảo rằng tất cả thông tin về bất kỳ chất lỏng chảy nào đều được lấy chính xác.
Vật chất tồn tại ở ba trạng thái chính bao gồm chất rắn, trạng thái lỏng và khí. Về cơ bản, khi thuật ngữ này được sử dụng, chất lỏng, chúng tôi đề cập đến cả chất lỏng và chất khí vì chúng có khả năng chảy dưới tác động của các lực biến dạng. Điều này là do cả ứng suất cắt và độ nhớt; các nguyên tắc chính của cơ học chất lỏng. Chất lỏng và chất khí có các đặc tính độc đáo của chúng phải được phân tích nghiêm ngặt trước khi chọn bất kỳ dụng cụ đo lường nào. Có nhiều loại đồng hồ đo lưu lượng khí để lựa chọn. Có một số mét đáng kinh ngạc trên thị trường hiện nay và do đó, người ta phải cẩn thận để có được một công cụ lưu lượng chính xác, đáng tin cậy và mạnh mẽ.
Các loại lưu lượng kế
Những dụng cụ này có thể được phân loại tùy thuộc vào loại thông tin / đo lường mà một cá nhân muốn có được từ chất lỏng. Bao gồm các:
1. Xác định vận tốc của chất lỏng tại một điểm
Đó là một quá trình thiết yếu khi nghiên cứu phân phối vận tốc tại một điểm nhất định hoặc trong các tình huống trong đó cấu hình vận tốc sẽ được thiết lập trước khi lắp đặt đồng hồ cố định. Để đạt được điều này, có thể sử dụng như sau:
Ống tĩnh điện
Hình 1 và 2 cho thấy cách pitot - ống tĩnh được đặt trong một phần có cấu hình vận tốc được xác định. Khi chất lỏng chảy, khi va chạm, chất lỏng thường được đưa về trạng thái nghỉ và do đó, động năng giảm xuống bằng không. Điều này làm cho phần này chỉ sở hữu năng lượng áp lực.
Mặt khác, tại các phần tĩnh của nó, có cả động năng và áp suất do sự chuyển động của chất lỏng. Điều này đổi lại gây ra chênh lệch áp suất do vận tốc mang lại. Đó là một cách thuận tiện để có được sự khác biệt giữa áp suất tổng, tĩnh và động. Nó không thích hợp để đo vận tốc trong dòng chảy hỗn loạn.
Máy đo gió dây và phim
Đây là một công cụ hiệu quả khác cũng được sử dụng để xác định vận tốc của chất lỏng tại một điểm. Một điều tốt về nó là nó có thể được sử dụng để có được vận tốc và nhiễu loạn trung bình.
2. Xác định tốc độ dòng chảy khối lượng
Chúng có rất nhiều loại máy đo có thể được sử dụng để xác định tốc độ dòng âm lượng. Bao gồm các:
Đồng hồ đo lưu lượng vi sai
Chúng được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp cho cả chất lỏng và chất khí. Nó thường được đặt trong một đường ống mà sau đó áp suất chênh lệch (D / P) được phát triển trên toàn bộ. Với các thiết bị này, thật khó để suy ra tốc độ dòng âm lượng từ D / P. Các đồng hồ đo vi sai phổ biến nhất bao gồm vòi phun, tấm lỗ, ống Dall và Venturi. Các hình ảnh dưới đây cho thấy một số máy đo vi sai thường được sử dụng nhất.
Nguyên lý hoạt động dựa trên thực tế là khi một chất lỏng gặp vật cản, các hạt của nó tách ra và có xu hướng di chuyển xung quanh vật cản khi nó tiếp tục di chuyển xuôi dòng. Điều này dẫn đến một gradient áp lực dao động. Với sự gia tăng tần số của các xoáy do tăng lưu lượng, mối quan hệ lót giữa vận tốc của dòng chảy và tần số đổ vỏ có thể được nhận ra.
Chúng được lắp đặt dọc theo đường đi của chất lỏng chuyển động trong đó chất lỏng buộc chúng phải di chuyển / xoay. Lưu lượng được xác định bởi số chu kỳ / giây. Chúng chủ yếu được sử dụng để đo tổng khối lượng của chất lỏng. Một ví dụ tốt nếu đồng hồ tuabin.
Xác định tốc độ dòng chảy rất quan trọng đối với các công ty như những công ty bán dầu thô vì họ sử dụng các đồng hồ này để xác định khối lượng chính xác của hàng hóa họ bán. Đo khối lượng có thể được thực hiện theo những cách chính; hoặc bằng phương pháp suy luận hoặc trực tiếp. Xác định tốc độ dòng chảy yêu cầu dụng cụ đặc biệt gọi là:
Hầu hết các mét này chủ yếu được sử dụng trong ứng dụng công nghiệp sau những năm 1980. Có rất nhiều thiết kế với hầu hết chúng đều có hình chữ U hoặc hình móng ngựa. Họ có thể xử lý tốc độ dòng chảy lớn.
Đôi khi, dường như không thể có được các phép đo chất lỏng bằng cách sử dụng một trong các lưu lượng kế ở trên và do đó, sử dụng các dụng cụ chuyên dụng là cần thiết. Một số dụng cụ này bao gồm:
Máy đo điện từ ; nguyên lý hoạt động dựa trên định luật cảm ứng điện từ của Faraday
Máy đo siêu âm ; họ sử dụng các cảm biến được đặt bên ngoài một đường ống làm cho chúng phù hợp hơn với luồng đa pha.
Đồng hồ đo lưu lượng tương quan chéo ; với dụng cụ này, người ta cho rằng các tính chất khác nhau của chất lỏng như độ dẫn, vận tốc, nhiệt độ và mật độ thay đổi một cách ngẫu nhiên.
Có rất nhiều dụng cụ có sẵn trên thị trường và do đó, thật thận trọng khi xem xét tất cả các nguyên tắc của cơ học chất lỏng để đảm bảo tính chính xác của các phép đo thu được.
