Mục lục
Đồng hồ đo lưu lượng tuabin là gì và lịch sử TUF
Đồng hồ đo lưu lượng tuabin được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới
Cập nhật công nghệ lưu lượng của lưu lượng kế tuabin mọi lúc
Nguyên lý hoạt động của lưu lượng kế tuabin
Công thức tính toán tuabin là gì?
Làm thế nào để tính hệ số/hệ số lưu lượng kế tuabin?
Ưu điểm và nhược điểm của lưu lượng kế tuabin
Các loại lưu lượng kế tuabin
Cấu trúc cảm biến lưu lượng tuabin
Độ chính xác của lưu lượng kế tuabin
Lựa chọn phạm vi lưu lượng của lưu lượng kế tuabin
Mức độ chính xác của lưu lượng kế cho các ứng dụng khác nhau
Lưu lượng kế tuabin có thể đo được những chất lỏng nào?
Yêu cầu của lưu lượng kế tuabin đối với độ nhớt của chất lỏng
Yêu cầu về mật độ khí đối với lưu lượng kế tuabin khí
Chuyển đổi lưu lượng thể tích thành lưu lượng khối lượng
Ứng dụng nào lưu lượng kế tuabin không phù hợp
Chi phí khi bạn chọn lưu lượng kế tuabin
Các bước để chọn lưu lượng kế tuabin
Thận trọng khi lắp đặt
Tiêu chuẩn và thủ tục xác minh

Turbine flow meter construction
|
1-Fastener; |

Đường cong đặc tính của lưu lượng kế tuabin
Hệ số cảm biến lưu lượng tuabin được kiểm tra bằng thiết bị hiệu chuẩn lưu lượng. Thiết bị này hoàn toàn bỏ qua cơ chế dòng chảy của chất lỏng bên trong cảm biến. Thiết bị này coi cảm biến như một hộp đen và xác định hệ số chuyển đổi dựa trên đầu vào (lưu lượng) và đầu ra (tín hiệu xung tần số). Đây là ứng dụng thực tế thuận tiện. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng hệ số chuyển đổi này (hệ số dụng cụ) là có điều kiện, và các điều kiện hiệu chuẩn của nó là điều kiện tham chiếu. Nếu hệ số này lệch khỏi hệ số có điều kiện này trong quá trình sử dụng, hệ số sẽ thay đổi. Sự thay đổi này phụ thuộc vào loại cảm biến lưu lượng tuabin, điều kiện lắp đặt đường ống và các thông số vật lý của chất lỏng.
Các học giả trong và ngoài nước đã đề xuất nhiều phương trình lưu lượng lý thuyết, có thể áp dụng cho nhiều cấu trúc cảm biến lưu lượng tuabin và điều kiện làm việc của chất lỏng. Cho đến nay, đặc tính thủy động lực học của đặc tính lưu lượng kế tuabin vẫn chưa thực sự rõ ràng và chúng có mối quan hệ phức tạp với các tính chất vật lý của chất lỏng và đặc tính dòng chảy. Ví dụ, khi trường dòng chảy có xoáy và phân bố vận tốc không đối xứng, các đặc tính thủy động lực học rất phức tạp. Hệ số lưu lượng kế tuabin không thể được suy ra bằng công thức lý thuyết và hệ số truyền lưu lượng tuabin vẫn cần được xác định bằng cách kiểm tra lưu lượng thực tế. Tuy nhiên, phương trình lưu lượng lý thuyết có ý nghĩa thực tiễn to lớn. Nó có thể được sử dụng để hướng dẫn thiết kế các thông số cấu trúc cảm biến và dự đoán và ước tính quy luật thay đổi hệ số của thiết bị khi điều kiện sử dụng tại hiện trường thay đổi.






Nhìn chung, lưu lượng kế tuabin được lựa chọn chủ yếu vì độ chính xác cao nhưng giá thành lại thấp. Hiện tại, độ chính xác của lưu lượng kế tuabin TUF được đánh giá sơ bộ như sau: đối với lưu lượng kế tuabin đo chất lỏng, thị trường quốc tế là ±0,5%R và ±1%R, đối với lưu lượng kế tuabin đo khí, là ±1%R và ±1,5%R. Độ chính xác trên đề cập đến phạm vi 6:1 hoặc 10:1. Các thông số điển hình của cảm biến lưu lượng tuabin từ Silver Automation Instruments được thể hiện trong bảng dưới đây. Ngoài việc liên quan đến chất lượng sản phẩm, độ chính xác còn phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện sử dụng.
Nếu phạm vi được thu hẹp, độ chính xác có thể được cải thiện; đặc biệt đối với lưu lượng kế tiêu chuẩn được sử dụng làm thiết bị chuẩn lưu lượng, nếu sử dụng tại các điểm cố định, độ chính xác có thể được cải thiện đáng kể.
Lưu lượng kế có độ chính xác càng cao thì càng nhạy cảm với những thay đổi trong điều kiện tại chỗ. Để duy trì độ chính xác cao, cần phải xử lý đặc biệt hệ số của thiết bị. Một phương pháp xử lý là phương pháp xử lý nổi hệ số của thiết bị. Nghĩa là, các điều kiện tại chỗ sau đây được xử lý theo thời gian thực: a) Độ nhớt bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ; b) Mật độ bị ảnh hưởng bởi áp suất và nhiệt độ; c) Độ dư tín hiệu cảm biến (cảm biến phát ra hai tín hiệu và tỷ lệ của chúng được theo dõi); d) Độ ổn định lâu dài của hệ số (xác định bằng biểu đồ kiểm soát), v.v.
Đối với việc đo lường giao nhận lưu trữ và vận chuyển thương mại, các thiết bị xác minh trực tuyến thường được trang bị để tạo điều kiện cho việc xác minh thường xuyên.
Độ chính xác của thiết bị được liệt kê trong hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất đồng hồ đo lưu lượng tuabin là sai số cơ bản. Sai số bổ sung cần được ước tính tại hiện trường, và sai số tại hiện trường phải là sự kết hợp của cả hai.
Việc lựa chọn phạm vi lưu lượng của lưu lượng kế tuabin có ảnh hưởng lớn đến độ chính xác và tuổi thọ của nó. Nhìn chung, tốc độ tương ứng với lưu lượng tối đa trong quá trình vận hành không nên quá cao. Các điều kiện sử dụng được chia thành hoạt động đo lưu lượng liên tục và hoạt động đo lưu lượng gián đoạn. Hoạt động liên tục có nghĩa là thời gian làm việc vượt quá 8 giờ mỗi ngày và hoạt động gián đoạn có nghĩa là thời gian làm việc ít hơn 8 giờ mỗi ngày. Đối với hoạt động liên tục, lưu lượng tối đa nên được chọn ở giới hạn dưới của lưu lượng giới hạn trên của thiết bị đo lưu lượng, trong khi đối với hoạt động gián đoạn; cảm biến lưu lượng tuabin có thể được chọn ở giới hạn trên. Nhìn chung, đối với phép đo lưu lượng liên tục, lưu lượng tối đa thực tế được nhân với 1,4 làm lưu lượng giới hạn trên của phạm vi lưu lượng, trong khi đối với hoạt động gián đoạn, nó được nhân với 1,3.
Nếu đường kính của cảm biến lưu lượng tuabin không phù hợp với đường kính của đường ống quy trình, đường ống cần được sửa đổi bằng bộ giảm tốc và ống thẳng có đường kính bằng nhau.
Đối với các đường ống quy trình có lưu lượng thấp, lưu lượng tối thiểu là vấn đề đầu tiên cần xem xét khi lựa chọn kích thước cảm biến lưu lượng tuabin. Thông thường, lưu lượng tối thiểu thực tế nhân với 0,8 được sử dụng làm lưu lượng giới hạn dưới của dải lưu lượng, chừa lại một biên độ nhất định. Nếu bộ truyền lưu lượng tuabin được trang bị chức năng tuyến tính hóa phân đoạn, khi giá trị giới hạn dưới của lưu lượng cảm biến không thể đáp ứng lưu lượng tối thiểu thực tế, nhà sản xuất lưu lượng kế tuabin nên được yêu cầu thực hiện hiệu chuẩn lưu lượng ở lưu lượng tối thiểu thực tế và vùng lân cận, đồng thời nhập hệ số thiết bị đo được vào bộ truyền lưu lượng tuabin, để có thể giảm giá trị giới hạn dưới của lưu lượng thiết bị đo mà vẫn duy trì độ chính xác của phép đo.
Yêu cầu về độ chính xác của thiết bị đo cần thận trọng và cân nhắc từ góc độ kinh tế. Ví dụ, thiết bị đo lưu lượng thương mại cho đường ống dẫn dầu (khí) đường kính lớn có ý nghĩa kinh tế lớn, và việc đầu tư nhiều hơn vào thiết bị này sẽ tiết kiệm chi phí. Đối với lưu lượng truyền tải nhỏ hoặc kiểm soát quy trình, chỉ cần độ chính xác trung bình, không nên theo đuổi độ chính xác cao một cách mù quáng. Cảm biến chống cháy nổ an toàn nội tại phải tương thích với model và nhà sản xuất rào chắn an toàn, đồng thời kiểm tra mức độ chống cháy nổ và số phê duyệt. Nếu muốn hiển thị lưu lượng khối (hoặc lưu lượng thể tích trong điều kiện tiêu chuẩn), cần chọn cảm biến áp suất, nhiệt độ hoặc đồng hồ đo tỷ trọng, hoặc chọn trực tiếp đồng hồ đo lưu lượng khối. Thiết bị hiển thị lưu lượng kế tuabin hiện được tích hợp trong máy tính lưu lượng dựa trên bộ vi xử lý có thể giao tiếp với máy tính chủ. Thiết bị này vượt trội hơn nhiều so với màn hình hiển thị lưu lượng tuabin cũ về chức năng và phạm vi áp dụng. Hiện nay, tất cả các loại lưu lượng kế được sử dụng để đo lưu lượng thương mại đều có xu hướng được trang bị thiết bị hiển thị đọc trực tiếp. Không chỉ có màn hình hiển thị tổng số đo mà còn có thể thêm bộ bù (máy tính lưu lượng có đầy đủ chức năng) để đưa ra tín hiệu truyền từ xa.
Lưu lượng kế tuabin yêu cầu chất lỏng phải sạch (hoặc về cơ bản là sạch), một pha và độ nhớt thấp. Ví dụ về các chất lỏng thường được sử dụng như sau: bao gồm lưu lượng kế tuabin cho nước, dầu diesel, không khí, oxy, hydro áp suất cao, sữa, cà phê, v.v.; hóa dầu: xăng, dầu nhẹ, nhiên liệu phản lực, dầu diesel nhẹ, naphta, etylen, polyetylen, styren, khí hóa lỏng, carbon dioxide và khí tự nhiên; dung dịch hóa học: amethanol, v.v.; chất lỏng hữu cơ: cồn, ete, benzen, toluen, xylen, butadien, cacbon tetraclorua, metylamin, acrylonitrile, v.v.; chất lỏng vô cơ: fomanđehit, axit axetic, v.v. Đối với môi trường ăn mòn, cần chú ý đến việc lựa chọn vật liệu sử dụng. Không nên sử dụng môi trường có nhiều tạp chất hoặc môi trường mài mòn.
Lưu lượng kế tuabin lỏng là lưu lượng kế nhạy cảm với độ nhớt. Hình ảnh dưới đây thể hiện mối quan hệ giữa độ nhớt và hệ số dụng cụ đo của chất lỏng TUF cánh thẳng và cánh xoắn. Có thể thấy từ hình ảnh này rằng khi độ nhớt của chất lỏng tăng, vùng tuyến tính của hệ số dụng cụ đo trở nên hẹp hơn và lưu lượng giới hạn dưới trở nên nhỏ hơn.


Đối với chất lỏng, nước thường được sử dụng để hiệu chuẩn cảm biến lưu lượng tuabin. Khi độ chính xác là 0,5, có thể sử dụng cho chất lỏng dưới 5×10-6mm²/s mà không cần xem xét ảnh hưởng của độ nhớt. Khi độ nhớt của chất lỏng cao hơn 5×10-6mm²/s, có thể hiệu chuẩn bằng chất lỏng có độ nhớt tương đương mà không cần hiệu chỉnh độ nhớt. Ngoài ra, có thể áp dụng một số biện pháp để bù trừ ảnh hưởng của độ nhớt, chẳng hạn như thu hẹp phạm vi sử dụng, tăng giới hạn dưới của lưu lượng, hoặc nhân hệ số dụng cụ đo với hệ số hiệu chỉnh số Reynolds, v.v.
Ảnh hưởng của độ nhớt đến hệ số dụng cụ liên quan đến loại cấu trúc và thông số cảm biến, kích thước khẩu độ, v.v. Có một số cách để thể hiện ảnh hưởng của độ nhớt đến hệ số dụng cụ: mối quan hệ giữa hệ số dụng cụ và số Reynolds, mối quan hệ giữa hệ số dụng cụ và tần số đầu ra ở một số độ nhớt và mối quan hệ giữa hệ số dụng cụ và tỷ lệ tần số đầu ra chia cho độ nhớt động học, v.v. Một số nhà sản xuất lưu lượng kế tuabin có thông tin này, nhưng không phải tất cả các nhà sản xuất đều có.
Trong ứng dụng của ngành công nghiệp dầu khí, TUF đã được quảng bá và sử dụng vì một số đặc điểm so với lưu lượng kế thể tích.
Các đặc điểm chính bao gồm trọng lượng nhẹ, cấu trúc đơn giản và nhỏ gọn, lưu lượng dòng chảy lớn, dễ bảo trì, dung sai một số tạp chất mà không làm tắc nghẽn kênh dẫn dòng chảy và độ an toàn vượt trội. Ngay từ những năm 1960, mỏ dầu Biển Bắc ở Vương quốc Anh đã sử dụng TUF để đo dầu thô, và Tokiko của Nhật Bản cũng đã cho ra mắt TUF loại Porter có độ nhớt rộng để đo dầu nặng.
Lưu lượng kế tuabin khí chủ yếu xem xét ảnh hưởng của mật độ chất lỏng đến hệ số công cụ. Ảnh hưởng của mật độ chủ yếu ở vùng lưu lượng thấp, như thể hiện trong Hình dưới đây. Sự gia tăng mật độ (tức là tăng áp suất) làm cho phần đường thẳng của đường cong đặc tính mở rộng đến vùng lưu lượng giới hạn dưới, phạm vi của cảm biến được mở rộng và độ tuyến tính được cải thiện. Nếu lưu lượng kế tuabin khí được hiệu chuẩn trong không khí ở áp suất bình thường, áp suất làm việc của môi trường đo sẽ khác nhau trong quá trình sử dụng, và lưu lượng giới hạn dưới của nó được tính theo công thức sau.


Áp suất khí và mối quan hệ sai số hệ số
Lưu lượng kế tuabin đo lưu lượng thể tích thực tế. Cho dù đo cân bằng vật chất hay năng lượng, cần phải đo lưu lượng khối lượng (tức là lưu lượng chuẩn). Lưu lượng thể tích trong điều kiện này cần được chuyển đổi theo công thức sau: 
Trong công thức
qv,qvn – lưu lượng thể tích dưới áp suất vận hành và áp suất tiêu chuẩn, m3/h
P,T,Z-Áp suất tuyệt đối (Pa), nhiệt độ nhiệt động lực học (K) và hệ số nén khí trong điều kiện vận hành
Pn,Tn,Zn- lần lượt là áp suất tuyệt đối (Pa), nhiệt độ nhiệt động lực học (K) và hệ số nén khí ở điều kiện tiêu chuẩn.


Là một trong những lưu lượng kế chính trong thanh toán thương mại năng lượng, lưu lượng kế tuabin rất được coi trọng trong việc xây dựng các văn bản pháp lý trên toàn thế giới, bởi vì nó là cơ sở quan trọng để điều chỉnh mối quan hệ cung cầu. Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) ban hành các tiêu chuẩn quốc tế ISO 2715, ISO 9951, và Tổ chức Đo lường Pháp lý Quốc tế (OIML) ban hành các khuyến nghị quốc tế R6, R32.
Tiêu chuẩn ISO 2715 là tiêu chuẩn đo lưu lượng kế TUF lỏng đối với hydrocarbon lỏng. Tiêu chuẩn này quy định việc lựa chọn lưu lượng kế và thiết bị phụ trợ, điều kiện dòng chảy, lắp đặt đường ống và kết nối điện, cũng như hiệu suất, sử dụng và bảo trì lưu lượng kế.
ISO 9951 là tiêu chuẩn TUF quốc tế về khí, quy định cấu trúc thiết bị, thử áp suất, đặc tính lưu lượng kế, thiết bị đọc, hiệu chuẩn tại hiện trường, tổn thất áp suất, yêu cầu lắp đặt đoạn ống, v.v. Đặc biệt, để đáp ứng nhu cầu lắp đặt tại hiện trường, lưu lượng kế phải được lắp đặt mà không có đoạn ống thẳng dài dưới sự nhiễu loạn dòng chảy nghiêm trọng, điều này đặt ra yêu cầu cực kỳ cao về hiệu suất của sản phẩm lưu lượng kế, điều này tương đối hiếm thấy ở các lưu lượng kế khác.
OIML R6, R32 là các khuyến nghị quốc tế về TUF khí. Về mặt thiết bị đo lường, ngoài các quy định chung về cấu trúc và hiệu suất của đồng hồ đo lưu lượng, chúng còn đưa ra các quy định rõ ràng về phê duyệt kiểu loại, hiệu chuẩn ban đầu và hiệu chuẩn tiếp theo.
Các tiêu chuẩn của các nước công nghiệp phát triển như API 2534, AGA NO7, JIS Z8765, JIS B7501, v.v. trên TUF là kết quả tổng hợp của nhiều năm sử dụng thực tế, rất thiết thực và được công nhận rộng rãi trên toàn thế giới.
Trung Quốc cũng rất coi trọng việc xây dựng các tiêu chuẩn và quy định về TUF. Ngay từ những năm 1980, tiêu chuẩn công nghiệp TUF đã được ban hành. Tiêu chuẩn này quy định thuật ngữ, phân loại, yêu cầu kỹ thuật, phương pháp thử nghiệm và quy tắc kiểm tra, đồng thời đưa ra các yêu cầu lắp đặt, ảnh hưởng của nhiệt độ chất lỏng, áp suất và sự thay đổi độ nhớt lên hệ số thiết bị đo lường trong phần phụ lục. Tiêu chuẩn này đã được sửa đổi vào năm 1999. Trung Quốc đã ban hành các quy định kiểm định vào đầu những năm 1980 và đã được sửa đổi nhiều lần. Ngoài ra, TUF, với tư cách là đồng hồ đo chuẩn của thiết bị chuẩn lưu lượng phương pháp đồng hồ đo chuẩn, đã xây dựng một quy định kiểm định đặc biệt.
Đồng hồ đo lưu lượng tuabin lỏng2017/04/12Đồng hồ đo lưu lượng Tua bin lỏng là một loại đồng hồ đo lưu lượng kỹ thuật số chi phí thấp cho dầu diesel, xăng, nước, dầu cọ. nó dành cho chất lỏng sạch, có độ nhớt thấp, không ăn mòn.Xem
Đồng hồ đo lưu lượng tuabin khí2017/04/12Lưu lượng kế khí mạnh mẽ để đo lưu lượng khí tự nhiên, LPG, khí sinh học. Yêu cầu báo giá lưu lượng kế khí TUF với EVC sản xuất trực tiếp từ Trung Quốc.Xem
Đồng hồ đo lưu lượng tuabin lỏng vệ sinh2018/11/21Đồng hồ đo lưu lượng tuabin vệ sinh dùng để đo lưu lượng nước sạch, sữa, dầu cọ, dầu ăn, dầu thực vật, dầu cá, được sử dụng trong ngành công nghiệp sữa, đồ uống, chế biến thực phẩm và dược phẩm.Xem
Đồng hồ đo lưu lượng tuabin lỏng lưu lượng thấp2018/11/22Lưu lượng kế mini để đo lưu lượng thấp từ 0,035 L/phút đến 3 L/phút để đo lưu lượng chất lỏng sạch và không ăn mòn.Xem
Cảm biến lưu lượng tuabin lỏng SLW-N2019/06/01Cảm biến lưu lượng tuabin giá rẻ.
Lưu lượng kế tuabin lỏng chạy bằng pin2019/05/27Hoạt động bằng pin lithium 3,6V.
Lưu lượng kế tuabin lỏng wafer2019/08/07Kết nối quy trình wafer.
Lưu lượng kế tuabin khí cỡ lớn trong dòng2019/07/30Đồng hồ đo lưu lượng tuabin khí cỡ lớn DN350 (14 inch) \DN400 (16 inch) có thể đo lưu lượng khí hoặc không khí trong đường ống kín. Nó có thể đo khí áp suất thấp hoặc áp suất cao. Nó được sử dụng rộng rãi cho...Xem
Lưu lượng kế tuabin khí thiên nhiên2019/08/14Đồng hồ đo lưu lượng tuabin cho khí đốt tự nhiên.