Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng là gì và nó hoạt động như thế nào?

Mục lục

Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng là gì và nó hoạt động như thế nào?

Lưu lượng kế khối lượng là thiết bị được sử dụng để đo chính xác lưu lượng khối lượng của chất lỏng trong đường ống. Không giống như lưu lượng thể tích, đo thể tích trên một đơn vị thời gian, lưu lượng khối lượng đo khối lượng trên một đơn vị thời gian.
Đo lưu lượng khối là điều cần thiết để tạo công thức, theo dõi việc sử dụng vật liệu, lập hóa đơn và chuyển giao quyền sở hữu trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Là phép đo lưu lượng quan trọng nhất trong nhà máy chế biến, độ chính xác và độ tin cậy của phát hiện lưu lượng khối là rất quan trọng.

Máy đo lưu lượng khối lượng: Chúng hoạt động như thế nào?

Hai công nghệ lưu lượng, lưu lượng kế Coriolis và lưu lượng kế khối lượng nhiệt , được sử dụng để đo lưu lượng khối lượng. Lưu lượng kế Coriolis, còn được gọi là lưu lượng kế Coriolis, sử dụng Hiệu ứng Coriolis để xác định lưu lượng khối lượng. Khi chất lỏng đi qua đường ống và chịu gia tốc Coriolis do sự xuất hiện cơ học của chuyển động quay biểu kiến, lực lệch tạo ra bởi hiệu ứng quán tính Coriolis phụ thuộc vào lưu lượng khối lượng của chất lỏng.

Lưu lượng kế nhiệt có thể đo trực tiếp lưu lượng khối lượng của chất lỏng và khí dựa trên nguyên lý truyền nhiệt, sử dụng bộ phận gia nhiệt và cảm biến nhiệt độ.

Các loại lưu lượng kế khối lượng khác nhau

Đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis

Những máy đo này được gọi là gia tốc Coriolis, đo lưu lượng dòng chảy và khối lượng bằng cách phát hiện mômen động lượng kết quả.
Hiệu ứng quán tính Coriolis tạo ra chuyển động quay biểu kiến trong đường ống đang chảy chất lỏng, tạo ra lực làm chệch hướng thay đổi dựa trên lưu lượng khối lượng của chất lỏng.

Đồng hồ đo lưu lượng nhiệt

Lưu lượng kế khối nhiệt cung cấp các phép đo trực tiếp về lưu lượng khí và chất lỏng. Các đồng hồ đo này có thể hoạt động bằng cách làm nóng dòng chất lỏng và theo dõi sự thay đổi nhiệt độ, hoặc bằng cách giữ đầu dò ở nhiệt độ ổn định và đo năng lượng cần thiết. Một lưu lượng kế khối nhiệt thông thường bao gồm hai cảm biến nhiệt độ và một bộ gia nhiệt điện được đặt giữa chúng, được lắp vào dòng chất lỏng hoặc được đặt bên ngoài đường ống.

Các ứng dụng phổ biến nhất của đồng hồ đo lưu lượng khối lượng

Để đo lưu lượng chính xác và đáng tin cậy trong các quy trình quan trọng, chẳng hạn như phản ứng hóa học và công thức chế biến, các máy đo lưu lượng khối thường được các nhà máy chế biến sử dụng. Chúng hỗ trợ giám sát và kiểm soát các hoạt động liên quan đến khối lượng, cũng như trong việc xác định cân bằng vật liệu và lập hóa đơn và chuyển giao quyền giám sát.

Khám phá nhiều ứng dụng của lưu lượng kế khối lượng Coriolis trong nhiều ngành công nghiệp và bối cảnh khoa học khác nhau. Các lưu lượng kế đa năng này có thể đo chính xác lưu lượng khối lượng, mật độ, nhiệt độ và độ nhớt của cả chất ăn mòn và chất sạch. Lưu lượng kế khối lượng nhiệt cũng thường được sử dụng để theo dõi và kiểm soát các quá trình liên quan đến khối lượng, chẳng hạn như phản ứng hóa học.

Lưu lượng kế khối nhiệt thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng dòng khí như đo không khí cháy trong lò hơi, khí bán dẫn trong các ngành công nghiệp hóa chất và hóa dầu, thậm chí trong nghiên cứu và phát triển. Chúng cũng được sử dụng trong sắc ký khí, thử nghiệm bộ lọc và rò rỉ, và phát hiện hơi và khí nén. Một trong những lợi ích chính của chúng là khả năng đo chính xác lưu lượng khí thấp và vận tốc, thậm chí xuống dưới 25 ft. mỗi phút, điều mà các thiết bị khác không thể đạt được. Khi vận hành ở chế độ chênh lệch nhiệt độ không đổi, lưu lượng kế nhiệt cung cấp phạm vi đo cao, từ 10:1 đến 100:1.

Mặt khác, nếu nhiệt lượng đầu vào không đổi, việc phát hiện những thay đổi nhỏ về nhiệt độ trở nên khó khăn và cả độ chính xác và phạm vi đều bị ảnh hưởng. Trong điều kiện dòng chảy thông thường, độ không chính xác của phép đo thường nằm trong phạm vi toàn thang đo 1-2%.

Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng: Những hạn chế của chúng là gì?

Đồng hồ đo lưu lượng khối có nhiều khả năng và độ chính xác, nhưng hiệu quả của chúng bị hạn chế do các yếu tố môi trường tiềm ẩn và lỗi trong quá trình đọc, tính toán và điều chỉnh. Điều này có thể dẫn đến giảm hiệu suất, hư hỏng thiết bị tiềm ẩn và cuối cùng là giảm độ chính xác.

Các vấn đề tiềm ẩn với đồng hồ đo lưu lượng khối lượng bao gồm:

• Lưu lượng kế khối lượng Coriolis hoạt động tốt nhất ở tốc độ dòng chảy cao, từ đó tạo ra sự sụt giảm áp suất đáng kể.
• Mặc dù giá của đồng hồ Coriolis có thể cao hơn các đồng hồ đo lưu lượng khác, nhưng chúng không thể chứa được các đường ống có kích thước lớn hơn, kích thước tối đa của đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis của Silver Automation Instruments là 10 inch, không thể lớn hơn.
• Lưu lượng kế khối nhiệt có thể bị ảnh hưởng bởi sự ngưng tụ hơi ẩm (đặc biệt là trong khí bão hòa) trên đầu dò nhiệt độ. Điều này có thể khiến nhiệt kế đọc không chính xác và có khả năng dẫn đến ăn mòn.
• Xin lưu ý rằng đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt có thể bị ảnh hưởng bởi lớp phủ hoặc vật liệu tích tụ trên cảm biến, điều này có thể cản trở quá trình truyền nhiệt và dẫn đến kết quả đọc thấp hơn trên đồng hồ, do đó cần vệ sinh thường xuyên nếu khí bị bẩn.
• Xin lưu ý rằng lưu lượng kế khối nhiệt có thể bị ảnh hưởng bởi những thay đổi trong thành phần khí, đặc biệt là liên quan đến nhiệt dung riêng. Bạn cần cấu hình lưu lượng kế khối nhiệt khi loại khí thay đổi.

Lịch sử của phép đo lưu lượng khối lượng

• Trước đây, lưu lượng khối thường được xác định bằng cách kết hợp kết quả của lưu lượng kế thể tích và máy đo mật độ. Mật độ được đo trực tiếp hoặc tính toán bằng dữ liệu từ bộ truyền nhiệt độ và áp suất quy trình. Tuy nhiên, các phép đo này thường không chính xác do mối quan hệ không chắc chắn giữa áp suất/nhiệt độ quy trình và mật độ. Ngoài ra, mỗi cảm biến đều có lỗi riêng và các phép tính không đủ nhanh để nắm bắt được những thay đổi đột ngột trong lưu lượng.
• Một thiết kế ban đầu của lưu lượng kế khối lượng tự chứa, sử dụng mô men động lượng để vận hành. Một cánh quạt được điều khiển bằng động cơ đẩy nhanh chất lỏng đến vận tốc góc không đổi, đòi hỏi mô men động lượng lớn hơn để có mật độ cao hơn. Sau đó, một tua bin cố định được giữ bằng lò xo được tiếp xúc với mô men động lượng góc này ở hạ lưu của cánh quạt.
Mô-men xoắn đầu ra (lò xo xoắn) biểu thị lưu lượng khối. Tất cả các đồng hồ đo này đều có thiết kế cơ học phức tạp. Ban đầu được sử dụng để đo nhiên liệu cho máy bay, một số vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Tuy nhiên, do thiết kế phức tạp và chi phí bảo dưỡng cao, chúng đang dần được thay thế bằng các thiết kế bền hơn và ít bảo dưỡng hơn.
Tổng lưu lượng khối của bùn cũng có thể được đo bằng cách kết hợp một cảm biến mức chính xác với một máy đo mật độ hoặc bằng cách sử dụng hai máy phát d/p được gắn ở phần dưới của một bể chứa khí quyển ở các độ cao khác nhau. Trong trường hợp sau, đầu ra của ô d/p trên cùng thay đổi theo mức của bể chứa, trong khi ô bên dưới đo mật độ của vật liệu trên một khoảng cách độ cao cố định. Chênh lệch áp suất này xác định mật độ của vật liệu trong bể chứa.

Lưu lượng thể tích và lưu lượng khối lượng so với phép đo

Đo lưu lượng khối lượng và đo lưu lượng thể tích là những phương pháp quan trọng để xác định lưu lượng trong một hệ thống. Các khái niệm này có liên quan chặt chẽ với nhau nhưng có những điểm khác biệt rõ ràng. Đo lưu lượng khối lượng tập trung vào khối lượng của môi trường di chuyển qua một hệ thống trong một khoảng thời gian cụ thể, thường được đo bằng gam trên giây. Đơn vị lưu lượng mà chúng ta thường sử dụng là kg/giờ, kg/giây, t/giờ, thùng/phút, lb/giờ, v.v. Lưu lượng kế Coriolis và lưu lượng kế khối lượng nhiệt có thể đo lưu lượng khối lượng trực tiếp, tuy nhiên chúng ta cũng có thể có được kết quả lưu lượng khối lượng bằng cách đo lưu lượng gián tiếp, chẳng hạn như lưu lượng kế xoáy có cảm biến nhiệt độ và áp suất để tính lưu lượng khối lượng.

Đo lưu lượng thể tích đòi hỏi phải xác định khối lượng chiếm bao nhiêu không gian trong một khoảng thời gian cụ thể, thường là lít trên giây. Cả phép đo này và phép đo kia đều đo tốc độ mà một thứ gì đó chảy qua một hệ thống. Hơn nữa, chúng thường được sử dụng cùng với các phép đo khác để có được sự hiểu biết toàn diện về toàn bộ hệ thống. Đơn vị lưu lượng sử dụng thông thường là m3/h, L/M, GPM, v.v.
Lưu lượng kế thể tích sử dụng thông thường là lưu lượng kế dịch chuyển tích cực, lưu lượng kế tuabin, lưu lượng kế điện từ, lưu lượng kế siêu âm, v.v.

Ứng dụng điển hình của phép đo lưu lượng khối lượng

Fuel mass flow measurement	Coriolis flow meters are highly accurate and can measure fuel mass flow; They are particularly useful in applications requiring precise mass flow measurements. Coriolis flow measurement is without moving parts, which minimizes maintenance and ensures long-term reliability.
Coriolis flow meters for acid-alkali and chemical industries	Coriolis flow meters are the most accurate mass flow meters available. They come in various wetted materials such as stainless steel 316L, stainless steel 304L, Hastelloy alloy, titanium, and tantalum, making them suitable for a wide range of applications. It can be used for ammonium nitrate mass flow, sodium hypochlorite mass flow measurement, hydrochloric acid mass flow measurement and so on.
Coriolis flow meter for LPG/Propane mass flow measurement	Coriolis flow meters are ideal for measuring LPG/Propane due to their precise mass flow measurement independent of fluid properties like density and viscosity. They ensure accurate billing and custody transfer, withstand harsh conditions typical in LPG handling, and offer reliable performance with minimal maintenance, crucial for operational efficiency and safety.
Cryogenic Flowmeter	Coriolis flow meters excel in measuring cryogenic fluids due to their accurate mass flow measurement independent of fluid properties, robust design for extreme temperatures, and minimal maintenance needs, crucial for industries like liquid nitrogen, liquid oxygen, liquid argon, neon (Ne).

Bộ điều khiển lưu lượng Coriolis2024/05/14Bộ điều khiển lưu lượng Coriolis hoạt động như thế nào? Bộ điều khiển lưu lượng Coriolis là một công cụ phức tạp được sử dụng trong quản lý chất lỏng. Nó kết hợp các khả năng của đồng hồ đo lưu lượng Coriolis với các khả năng của van điều khiển...view
Máy đo lưu lượng khối lượng dầu nhiên liệu2023/03/02Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng dầu nhiên liệu là một loại đồng hồ đo lưu lượng được thiết kế đặc biệt để đo tốc độ dòng chảy khối lượng của dầu nhiên liệu trong đường ống hoặc hệ thống xử lý. Đồng hồ đo lưu lượng Coriolis là một loại đồng hồ đo lưu lượngview
Máy đo lưu lượng khối lượng nitơ lỏng2023/12/27Giới thiệu về Máy đo lưu lượng đông lạnh và Đo lưu lượng khối lượng nitơ lỏng Tại sao máy đo lưu lượng đông lạnh lại cần thiết cho việc đo lưu lượng khối lượng nitơ lỏng? Lĩnh vực khoa học tập trung vào ...view
Lưu lượng kế khối lượng có áo khoác2022/11/30Lưu lượng kế khối lượng có áo khoác là gì? Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng có áo khoác đề cập đến đồng hồ đo lưu lượng khối lượng Coriolis với áo khoác nhiệt, áo khoác có thể được bơm hơi nước, nước nóng, dầu truyền nhiệt hoặc chất giữ nhiệt khác...view
Loại cảm biến lưu lượng nhiệt2019/06/14Đồng hồ đo lưu lượng nhiệt của đầu dò chèn cho kích thước đường ống lớn hoặc ống dẫn khí hoặc đo lưu lượng khí, người dùng có thể dễ dàng cài đặt hoặc gỡ bỏ khỏi các điểm lắp mà không cần phải cắt ...view
Đồng hồ đo lưu lượng khối lỏng-Đồng hồ đo lưu lượng Coriolis2020/02/19Đồng hồ đo lưu lượng Coriolis được coi là công cụ đo lưu lượng chất lỏng chính xác và công nghệ cao nhất trên markettoday. Áp dụng trên nhiều địa điểm công nghiệp và thành phố, the ...view